и  полагают,  что  вполне   могло   сложиться   такое
положение, что встреча Максвелла и новой теории не состоялась бы, и в  таком
случае развитие физики, возможно, пошло бы совсем иным путем и идеи  Фарадея
были бы забыты.
   Детство Джеймса Клерка Максвелла было  счастливым.  Двухэтажный  каменный
дом Максвеллов стоял в живописной малонаселенной местности на севере Англии,
чистый голос природы наполнял все чувства маленького Джеймса. Его  друзья  -
лошадка пони, собака, осы, лягушки (чтобы лучше услышать их  "пение"  мастер
Джеймс брал их в рот), вообще все живое (через несколько лет он писал:  "Как
поживают травы,  кустарники  и  деревья?  Коровы,  овцы,  лошади,  собаки  и
люди?").
   Весь мир, существующий вокруг, был для  него  открытой  книгой,  страницы
которой маленький мальчик перелистывал с жадностью.
   "Мастер Джеймс - счастливейший человек, он намного поправился с тех  пор,
как погода стала умеренной, у него  по  горло  работы  с  дверями,  замками,
ключами  и  т.  д.,  а  слова  "покажи  мне,  как  это  делается"  постоянно
сопутствуют ему. Он исследует тайные ходы для проволок  от  колокольчиков  и
путь, по которому вода течет из пруда через плотину, вниз по канаве, в  воду
Урра, а затем в море, где плавают корабли.
   Что касается колокольчиков, то они у нас не заржавеют; он стоит на  часах
в кухне... или звонит сам, посылая при этом наблюдать и кричать ему  о  том,
что в это время происходит, потом таскает повсюду отца, заставляя показывать
дыры, сквозь которые проходят проволоки.  Его  любимое  занятие  -  помогать
Сэнди Фразеру, который возится с бочкой".
   Это - строки из письма матери Джеймса, как видно уже по  письму,  женщины
одаренной и тонко чувствующей, своей сестре. В то  время  "мастеру  Джеймсу"
было всего около трех лет. Такой интерес к окружающему  миру  у  трехлетнего
мальчика   -   в   общем,   явление,   встречающееся   нередко;   но   каким
многозначительным кажется он, когда мы уже знаем, что  из  пытливого  малыша
вырос гений!
   Отец Максвелла - Джон Клерк  Максвелл  был  человеком  явно  незаурядным.
Будучи адвокатом, он тем  не  менее  больше  времени  уделял  другим,  более
занимавшим  его   вещам,   путешествовал,   занимался   спортом,   мастерил,
конструировал машины, ставил физические опыты,  увлекался  техникой  и  даже
опубликовал несколько научных статей. Когда  малыш  Максвелл  возвращался  с
прогулки, он нес с  собой  полные  горсти  "ценностей":  палочек,  камешков,
растений и т. п. Дома он хранил свои  сокровища  до  прихода  отца,  который
рассказывал Джеймсу отдельно о  каждой  находке.  Сам  Максвелл  не  уставал
повторять, что добрые и мудрые родители - одна из величайших удач, о которых
можно только мечтать.
   Наконец, ему повезло со временем -  он  родился  во  время  промышленного
капиталистического расцвета в Англии, тогда, когда  "старик  пар"  стал  уже
понемногу сдавать позиции "величайшему революционеру - электрической  искре"
(по  выражению   К.   Маркса).   Открытия   Фарадея   привели   к   широкому
распространению электромагнитных устройств.
   Делаются первые  успехи  в  области  электрического  телеграфа.  Начинают
подумывать о прокладке по дну океана между Америкой и Европой электрического
кабеля. Становится жизненно  необходимой  единая  теория  электромагнетизма,
которая вобрала бы в себя все частные формулы и зависимости, могущие  помочь
в исследовании не только тех конкретных случаев,  решения  для  которых  уже
были получены, но и тех, которые встретятся на практике впервые.
   Но пока - школа (школа называлась важно - Эдинбургская академия).  В  ней
Максвеллу не понравилось - едва он  явился  туда  первый  раз  в  домотканой
одежде  и  деревенских  отцовской   модели   грубых   башмаках,   ему   была
"аборигенами" устроена, как сейчас сказали бы, "темная" ("Они набросились на
меня, как пчелы"). Но и потом, когда отношения нормализовались, академия  не
смогла пробудить симпатий Джеймса. Учился он плохо, особенно  по  арифметике
(вот он - будущий гениальный математик!), для которой, как считалось, у него
не хватало воображения. Да и вообще,  в  академии  его  называли  "дурилой",
считали нелюдимым и туповатым. Единственная радость - письма к отцу.
 
   "Мой дорогой папа, в тот день, когда ты уехал, мы пошли в зоопарк  и  там
был слон, и Лиза испугалась его некрасивой морды. А у одного джентльмена был
мальчик, который спрашивал, не индийская ли эта корова. Собачка Аски думает,
что она тоже школьник, хочет идти со мной в школу... Твой почтительный слуга
   Джеймс Клерк Максвелл".
 
   И вдруг - геометрия, треугольно-прямоугольно-многоугольная  геометрия,  с
четкой логикой, с наглядностью,  к  которой  он  так  привык  в  детстве,  с
волнующими названиями, блестящими чертежными инструментами.
   "Я сделал тетраэдр, додекаэдр, - пишет он отцу,  -  и  два  других  эдра,
названия которых еще не знаю".
   Геометрия  разбудила  Джеймса,  он  начинает  заниматься   с   невиданным
увлечением и вскоре становится  лучшим  учеником  академии.  Успехи  его  не
просто  хороши,  они  великолепны,   блестящи,   потрясающи.   Его   коллеги
впоследствии вспоминали, как Максвелл "с помощью одной фигуры  и  нескольких
линий"  решил  сложнейшую  задачу  по  стереометрии,  условие  которой  было
записано на трех досках.
   Несколько раз в Эдинбург приезжал из  имения  отец  Джеймса,  вместе  они
осматривали город, иногда заходили на заседания  Королевского  общества.  На
одном из заседаний  возник  вопрос,  каким  образом  древние  этруски  могли
построить, не зная высшей математики, совершенно правильный овал (обсуждался
вопрос о  форме  этрусских  погребальных  урн).  Максвелл  был  заинтригован
проблемой  и  через  некоторое  время  предложил  необычайно  остроумный   и
гениально простой способ вычерчивания овальных кривых и эллипсов  с  помощью
двух иголок и связанной в кольцо нити.
   Способ был доложен на заседании Королевского общества  и  одобрен  самыми
известными учеными. Доложен, разумеется, не Максвеллом (ему  в  ту  пору  не
было и пятнадцати лет), а другим, достаточно солидным ученым.
   За этой  работой  -  множество  других.  Он  изучает  поляризацию  света,
магнитные явления, доказывает важную теорему теории упругости  (впоследствии
стала называться "теоремой Максвелла"). В ту пору Джеймсу  Клерку  Максвеллу
было неполных девятнадцать лет.
   Его страсть к исследованиям и  приобретению  новых  знаний  беспредельна.
Отец поощряет  его.  Когда  девятнадцатилетний  Максвелл  едет  погостить  к
приятелю в Бирмингам, отец намечает для него следующую программу действий:
 
   "Эдинбург. 13 марта 1853 г.
   Попроси  Гейджа  дать   тебе   инструкцию   по   бирмингамским   заводам,
познакомься, если сможешь, с работой оружейников, с производством пушек и их
испытаниями, с производством холодного оружия и его испытанием; с папье-маше
и  лакированием;  с  серебрением  путем  цементации  и  путем   накатки;   с
серебрением электролитическим способом - на заводе Элкингтона; с  плавкой  и
штампованием - на заводе Брэзиера; с обточкой и  изготовлением  чайников  из
белого металла и т. д.; с производством пуговиц различных  сортов,  стальных
перьев, иголок, булавок  и  всевозможных  мелких  предметов,  которые  очень
интересно изготавливаются путем разделения труда  и  при  помощи  остроумных
инструментов; к  местной  промышленности  относится  и  производство  разных
сортов стекла, а также и  литейное  дело  всех  видов,  производство  машин,
инструментов и приборов (оптических и научных) как  грубых,  так  и  тонких.
Если тебе Бирмингам надоест, отправляйся в Кенилворт, Варвик,  Стратфорд  на
Эйвоне..."
 
   Максвелл  упорно  учится.  Из  академии  он  переходит   в   Эдинбургский
университет, быстро исчерпав его, он отправляется в Кембридж,  в  Тринити  -
колледж, где некогда учился Ньютон и где математика преподавалась  на  таком
высоком уровне, как нигде больше. К сожалению, к физике отношение  там  было
не слишком радушное - в колледже, как  писал  английский  физик  Л.  Шустер,
предполагалось, что "физика как наука давно оформилась,  и  добавить  к  ней
нечего", "все главнейшие факты в природе уже  известны,  что  шансы  сделать
большое экспериментальное  открытие  ничтожно  малы  и  что  поэтому  задача
экспериментатора состоит в разрешении споров между  соперничающими  теориями
или в нахождении незначительных остаточных явлений, которые  могут  добавить
более или менее важные подробности теории".
   Несмотря ни на что, Максвелл решил  посвятить  себя  именно  физике.  Его
наставник Гопкинс писал: "Это был самый экстраординарный человек, которого я
когда-либо видел. Он органически был неспособен думать о физике  неверно.  Я
растил  его  как  великого  гения,  со  всей  его  эксцентричностью  и   его
пророчеством о том, что он в один прекрасный день будет  сиять  в  физике  -
пророчеством, с которым убежденно были согласны и его коллеги-студенты".
 
 
   Джеймс Клерк Максвелл.
 
   Особое    впечатление    произвела    на    Максвелла    книга    Фарадея
"Экспериментальные исследования по электричеству".  Двадцатилетний  Максвелл
встретился наконец со  своей  ровесницей  -  теорией  Фарадея,  не  особенно
жалуемой великолепными учеными за свой плебейский  наряд,  начисто  лишенный
математической мишуры.  Но  на  проницательного  Максвелла,  видевшего  вещи
гораздо глубже своих даже более  старших  современников,  "Экспериментальные
исследования" произвели неизгладимое впечатление. "Я решил, - писал он, - не
читать ни одного математического труда  в  этой  области,  покуда  не  изучу
достаточно основательно "Экспериментальных исследований по электричеству".
   Это была любовь с первого взгляда, любовь на  всю  жизнь.  Многочисленные
его увлечения другими отраслями физики были  тоже  очень  плодотворны  -  он
изобрел волчок, поверхность которого окрашена была  в  разные  цвета  -  при
вращении волчка цвета сливались: сочетания получались  самые  неожиданные  -
красный и желтый давали оранжевый  цвет,  синий  и  желтый  давали  зеленый,
спектр при смешении давал белый цвет - действие, обратное действию призмы  -
"диск Максвелла"; он нашел термодинамический парадокс, много лет не дававший
покоя физикам - "дьявол Максвелла"; в кинетическую теорию  были  введены  им
"распределения Максвелла" и "статистика Максвелла - Больцмана"; есть  "число
Максвелла".  Кроме  того,  его  перу  принадлежит  изящное  исследование  об
устойчивости колец Сатурна, за которое  ему  была  присуждена  академическая
медаль и после которого он  становится  "признанным  лидером  математических
физиков". Кроме того, Максвелл создал множество небольших шедевров на  самые
разнообразные темы - от осуществления первой в мире  цветной  фотографии  до
разработки способа радикального выведения с одежды жировых пятен.
   Но главная память о Максвелле,  вероятно  единственном  в  истории  науки
человеке, в честь  которого  имеется  столько  названий,  -  это  "уравнения
Максвелла",   "электродинамика   Максвелла",   "правило   Максвелла",   "ток
Максвелла" и, наконец, - максвелл - единица магнитного потока в системе CGS.
   Все приведенные названия относятся к области физики, которой Джеймс Клерк
Максвелл посвятил жизнь, - электродинамике, теории электромагнитного поля.
   Ко  времени  Максвелла  существовало  две  теории  электричества:  теория
"силовых лилий" Фарадея и теория, разработанная великими французами Кулоном,
Ампером,  Био,  Саваром,  Араго  и  Лапласом.  Исходная  точка  французов  -
представление о так называемом "дальнодействии", мгновенном действии  одного
тела на другое на расстоянии без помощи какой-либо промежуточной среды.
   Эти ученые были в плену авторитета великого Ньютона и в  плену  созданных
им математических формул, хотя  Ньютон,  по  существу,  не  может  считаться
первым апологетом "действия на расстоянии". Так, он, в частности, писал:
   "Непонятно, каким образом неодушевленная косная материя,  без  посредства
чего-либо иного, что нематериально, могла бы действовать на другое тело  без
взаимного прикосновения.
   Что тяготение должно быть врожденным, присущим  и  необходимым  свойством
материи, так что одно тело может взаимодействовать с другим  на  расстоянии,
через пустоту, без участия чего-то постороннего, при посредстве чего и через
что их действие и сила могли бы передаваться от одного к  другому,  это  мне
кажется столь большим абсурдом, что я не представляю себе,  чтобы  кто-либо,
владеющий способностью компетентно мыслить в области  вопросов  философского
характера, мог к этому прийти".
   Таким образом, Ньютон сам не стоял  на  позициях  дальнодействия.  Однако
последователи его - Роджер Котс и впоследствии черногорец Бошкович пришли  в
конце концов к тому, что тяготение - столь же существенное свойство материи,
как протяженность, способность к движению  и  т.  п.  Другими  словами,  они
пришли к тому, что промежуточная среда для взаимодействия  не  нужна  -  они
пришли к "дальнодействию".
   Шарль Огюстен Кулон в начале своей научной деятельности написал несколько
трактатов о скручивании нитей, волос, тонких проволок. Его глубокие знания в
этом вопросе позволяли создать всем известные "крутильные весы", на  которых
он изучал силу, с которой взаимодействовали два электрических заряда.
   Результат был поразителен: сила взаимодействия зарядов в  пустоте,  точно
так же, как и ньютоновская сила тяготения, зависела лишь от величины зарядов
и расстояний между ними. Пустота, находившаяся  между  зарядами,  по  мнению
Кулона, никаким образом не входила в формулу вполне справедливо, так как там
"ничего  не  было"  и  никакого  механизма  передачи  от  первого  заряда  к
некоторому участку пространства, затем к другому, третьему и так до  второго
заряда,  механизма,  потребовавшего  бы  неизбежно  некоторого  времени  для
передачи усилий, представить себе было невозможно.
   Поэтому  Кулон  был  твердо   убежден,   что   промежуточная   среда   во
взаимодействии участия не принимает, взаимодействие происходит на расстоянии
без ее участия и, следовательно, мгновенно.
 
   Точка зрения ранних приверженцев  близкодействия  -  тело  может  придать
движение другому только путем соприкосновения с ним. "Тело,  движущееся  или
покоящееся, должно побуждаться к движению или покою другим телом, которое  в
свою очередь побуждается к движению или покою третьим телом, это - четвертым
и  так  до  бесконечности"  (Спиноза).  Эта  точка  зрения  была  отвергнута
признанием  дальнодействия,  которое,  в  свою   очередь,   уступило   место
близкодействию, но уже не на основе непосредственного  контакта  тел,  а  на
основе взаимодействия тел с полями.
 
   Открытие закона взаимодействия магнитных масс,  в  точности  повторяющего
"по конструкции" законы Ньютона и Кулона, утвердило  французских  физиков  в
справедливости концепции "мгновенного дальнодействия".
   Теории великих французов были прекрасно  математически  обработаны,  и  в
общем выстраивались в довольно изящную и цельную теорию.
   Воззрения Фарадея в корне расходились с такими представлениями.  Он,  как
мы уже упоминали, не знал  математики.  Это  был  "ум,  который  никогда  не
погрязал в формулах", по выражению Эйнштейна.
   Максвелл писал впоследствии: "Может быть, для науки  является  счастливым
обстоятельством то, что Фарадей не был собственно математиком, хотя он был в
совершенстве знаком с понятиями пространства, времени и силы. Поэтому он  не
пытался углубляться в  интересные,  но  чисто  математические  исследования,
которых требовали его открытия. Он был далек  от  того,  чтобы  облечь  свои
результаты  в  математические  формулы,  либо  в  те,   которые   одобрялись
современными ему математиками, либо в те, которые могли бы дать начало новым
начинаниям. Благодаря  этому  он  получил  досуг,  необходимый  для  работы,
соответствующей его духовному направлению, смог согласовать идеи с открытыми
им фактами и создать если не технический, то естественный язык для выражения
своих результатов".
   И вот этим-то "если не техническим, то естественным" языком смог выражать
Фарадей сложнейшие понятия, которые  легли  в  основу  максвелловой  теории.
Реалистически мыслящий Фарадей, докапывающийся до самых  основ,  проверяющий
всех и вся, органически не мог примириться  с  теориями  великих  французов,
касающимися мгновенной передачи действия на  расстоянии  от  одного  тела  к
другому без посредства промежуточной среды. Он был абсолютно убежден в  том,
что "материя  не  может  действовать  там,  где  ее  нет".  Поэтому  Фарадею
понадобилась  какая-то  материальная  среда,   заполняющая   даже   "пустое"
пространство я через которую от точки к  точке  передается  электрическое  и
магнитное воздействие.
   Среду, через которую передается воздействие, Фарадей назвал "полем", поле
пронизано магнитными и электрическими "силовыми линиями".
   Увидеть силовые линии, по Фарадею, очень просто. Например, чтобы  увидеть
магнитные силовые линии, достаточно насыпать железные  опилки  на  бумагу  я
поднести снизу магнит.
   Электрическое  поле  можно  "увидеть",  если  продолговатые   кристаллики
какого-либо диэлектрика (например, кристаллы хинина) взболтать  ("взмутить")
в какой-либо достаточно вязкой  жидкости  (например,  в  касторовом  масле):
кристаллики в электрическом поле образуют картину, напоминающую опилочную.
   Силовые  линии  одновременно  определяют  направление  и  величину  силы,
действующей на заряд.
   "Фарадей, - писал Максвелл, - своим мысленным оком видел  силовые  линии,
пронизывающие все пространство. Там, где математики видели центры напряжения
сил дальнодействия, Фарадей видел промежуточный агент.  Где  они  не  видели
ничего,  кроме  расстояния,   удовлетворяясь   тем,   что   находили   закон
распределения  сил,  действующих  на  электрические  флюиды,  Фарадей  искал
сущность реальных явлений, протекающих в среде".
 
   "Да, еще было что-то странное и таинственное в  науке  об  электричестве,
которое не то, чтобы просто вещь, но и не то, чтобы просто выдумка. Была еще
странная загадка о "действии  на  расстоянии",  и  электричество  ее  только
усугубляло. Как добирается тяготение от Солнца до Земли? Если в пространстве
нет ничего, то каким же образом свет долетает к  нам  от  солнца  за  восемь
минут, и даже от Сириуса - за восемь лет? Даже изобретение "эфира",  этакого
универсального желе, по которому ходят волны, рябь  и  дрожь,  не  избавляло
науку от некоторой неубедительности."
   Стивен Ликок, канадский юморист
 
   Однако  сторонники  дальнодействия  не  принимали  всерьез  теоретические
построения Фарадея, хотя,  разумеется,  восхищались  его  экспериментальными
результатами. Житейская логика Фарадея не могла в  их  глазах  противостоять
"высокой науке". Один из противников Фарадея писал: "Я никак  не  могу  себе
представить,  чтобы  кто-нибудь,  имеющий  понятие  о  совпадении,   которое
существует между опытом и результатами вычисления, основанного на  допущении
закона дальнодействия, мог бы хотя бы один момент  колебаться,  чему  отдать
предпочтение: этому ясному и понятному действию, или чему-то столь  неясному
и туманному, как силовые линии".
   Ситуация складывалась отнюдь не в пользу Фарадея. Знаменитый американский
физик Роберт Милликен писал об этом периоде развития фарадеевских идей:
   "Когда Фарадей подтвердил свои гениальные физические идеи  гениальнейшими
открытиями в области электромагнетизма, он этим не завоевал своим идеям даже
минимального  признания.  Формалисты  школы   Ампера   -   Вебера,   подобно
современным формалистам школы Маха - Авенариуса, с  тайным,  а  иногда  и  с
явным презрением смотрели на "грубые материальные" силовые линии  и  трубки,
порожденные  плебейской  фантазией  переплетчика  и  лабораторного   сторожа
Фарадея".
   Нужно  сказать,  что  на  стороне  сторонников  дальнодейс