VIVOS VOCO: Б.М. Болотовский, "Оливер Хевисайд"

Изучив трактат Максвелла и отложив его в сторону, Хевисайд, как он пишет в письме к Бетено, "пошел своим собственным путем". Но его собственный путь в науке был на всю жизнь определен трактатом. Хевисайд продолжил развитие электродинамики Максвелла с того места, на котором Максвелл оставил свою теорию. Та теория электрических и магнитных явлений, которую мы теперь широко используем, имеет во многом тот вид, который ей был придан Хевисайдом. В течение ряда лет в журнале "Electrician" из номера в номер публиковались подробные статьи Хевисайда, посвященные систематическому развитию теории электромагнитного поля. В работах Хевисайда подробно проанализированы основные физические понятия, лежащие в основе теории: электрическое и магнитное поля (Хевисайд называл их "электрическая сила" и "магнитная сила"), энергия поля, поток энергии поля (этого понятия у Максвелла не было), работа поля над системой зарядов и токов и т.д. Параллельно с подробнейшим разбором физических особенностей Хевисайд рассмотрел количественно огромное число практически важных задач. Многое из того, что он сделал, теперь входит в учебники по электричеству без всякого упоминания о том, кто впервые провел это рассмотрение.

"Electrician" ("Электрик") был журналом научно-техническим, рассчитанным на широкий круг читателей, не имеющих высокой научной подготовки. Для большинства пз них статьи Хевисайда были непонятны. Тем большей благодарности заслуживают редакторы журнала, предоставившие место для фундаментально важных исследований по созданию и развитию электромагнитной теории.

Что же сделал Хевисайд уже в первые годы своей работы? Он ввел понятие потока электромагнитной энергии. Несколько раньше и независимо от Хевисайда это понятие ввел Пойнтинг. Хевисайд тогда не знал работы Пойнтинга, вышедшей на несколько месяцев раньше. Но он пошел дальше Пойнтинга и разобрал ряд случаев, важных для понимания, в которых энергия переносится полем. В частности, он рассмотрел выделение тепла в проводнике при прохождении электрического тока. Хевисайд покаpал, что это тепло создается за счет энергии поля, окружающего проводник. Поток энергии электромагнитного поля втекает внутрь проводника через его боковую поверхность и превращается в тепло.

Отметим здесь, что тот вывод закона сохранения энергии для электромагнитного поля, который теперь приводится во всех учебниках по теории электромагнитного поля, - это вывод, впервые проделанный Хевисайдом (а не Пойнтингом).

Отметим еще, что Хевисайд дал ясный физический анализ той связи, которая существует между вектором Пойнтинга и потоком энергии в электромагнитном поле. Обычно утверждается, что вектор Пойнтинга равен потоку электромагнитной энергии. Но это утверждение не всегда правильно. Например, если в пространстве имеется одновременно постоянное электрическое и постоянное магнитное поле, то вектор .Пойнтинга может быть отличен от нуля, хотя в соответствующих точках поток энергии может отсутствовать.

Такие оговорки иногда делаются в современных учебниках, но не дается общего правила, позволяющего определить однозначную связь между вектором Пойнтинга и потоком энергии. Хевисайд дал такое правило. Оно заключается в следующем. В закон сохранения энергии для электромагнитного поля входит не вектор Пойнтинга, а его дивергенция. Если у вектора Пойнтинга есть вихревая часть, она не даст вклад в закон сохранения энергии, потому что дивергенция вихревой части равна нулю. Следовательно, физический смысл потока энергии имеет вектор Пойнтинга за вычетом его вихревой части. Как известно, любой вектор можно представить в виде суммы двух слагаемых - потенциального и вихревого. Смысл потока энергии имеет потенциальная часть вектора Пойнтинга.

Хевисайд рассмотрел прохождение переменного электрического тока по проводнику. Он показал, что переменный ток неравномерно заполняет проводник, величина тока растет по мере удаления от середины сечения и по мере приближения к поверхности. Чем быстрее меняется ток во времени, тем сильнее он прижимается к поверхности проводника. Это явление позднее получило название "скин-эффекта" от английского слова "skin" - кожа, шкура. Скин-эффект широко распространен, и его теория (без упоминания имени Хевисайда) имеется во всех учебниках.

Через год после предсказания Хевисайда скин-эффект был обнаружен Юзом.

Интересно отметить, что, рассматривая скин-эффект, Хевисайд привел очень поучительный пример этого явления, который так и просится в учебники по электричеству. Он заключается в следующем. Рассматривается электрическая цепь, составленная из источника постоянного тока и проводов. Сначала эта цепь разомкнута. Ток в цепи равен нулю. Потом цепь замыкается. Тогда ток будет нарастать и за определенное время достигнет постоянного значения. Таким образом, при включении постоянного напряжения ток в цепи первое время будет переменным. Это означает, что в первые моменты после включения ток в цепи будет течь по поверхности проводников и только по мере установления будет заполнять всю толщу проводника. Как писал Хевисайд, такой переходной ток течет "слоями: сильный на поверхности провода, слабый в середине". Очевидно, при размыкании цепи имеет место такое же явление.

Хевисайд ввел в уравнения Максвелла магнитные заряды и магнитные токи на равных правах с электрическими зарядами и электрическими токами. Записанная таким образом система уравнений поля получила название дуально симметричной. Мы знаем, что электрические заряды и токи существуют в природе, а магнитные заряды и токи до сих пор не обнаружены. Возможно, что их и не существует. Поэтому симметричная форма записи, которую Хевисайд придал уравнениям Максвелла, добавив магнитные токи и заряды, может показаться только лишь математическим упражнением, имеющим мало отношения к действительности. Однако это не так. В связи с поисками магнитного заряда дуально симметричная система уравнений Хевисайда была довольно подробно исследована. Это исследование представляет самостоятельный интерес, не обязательно связанный с проблемой существования магнитного заряда. Кроме того, дуально симметричные уравнения Хевисайда оказались удобны в технических расчетах, такая запись значительно облегчает расчеты при вычислении полей от источников сложного вида, потому что можно, например, некоторое сложное распределение токов заменить на простое расположение вспомогательных магнитных зарядов.

Хевисайд первый получил выражение для силы, которая действует на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. В 1889 г. в журнале "Philosophical Magazine" [5] он опубликовал статью, где среди прочих результатов была приведена формула

F = q [u, B]..

Здесь F - сила, действующая на заряд величины q, u - скорость заряда; В - магнитное поле. Это выражение было получено Лоренцом в 1892 г., т.е. тремя годами позднее. Тем не менее сила, действующая на заряд в магнитном поле, называется "силой Лоренца". Профессор Уиллис Джексон, упоминая об этом в своем исследовании "Вклад Хевисайда в электромагнитную теорию" [26] , обращает внимание на то, что Хевисайд не дал подробного вывода этой формулы. Действительно, Хевисайд нередко приводит в своих статьях лишь результат, не поясняя, а иногда и не приводя хода вычислений. Частично это объясняется тем, что от него требовали сокращений. Но иногда и сам Хевисайд не заботился о пояснениях. Поэтому в глазах многих читателей Хевисайд был труден для чтения.

Вот что пишет его многолетний друг и коллега доктор Сил:

"Математические труды Хевисайда было трудно читать из-за отсутствия пояснений, хотя на самом деле его рассмотрение и было простым. Некоторым из тех, кто не понял, хватило бы простого намека, но он мало думал о таких людях. Однажды в Торки он попросил меня проверить вычисления в §535 третьего тома «Электромагнитной теории», где рассматривалось поле равномерно заряженной прямой линии, движущейся в произвольном направлении относительно длины. После некоторых усилий мне удалось подтвердить его вычисления. Я умолял его вставить в текст несколько руководящих указаний, которые значительно упростили бы дело, но все, на что он пошел, было добавление слов "путем вычислений" к слову «получаем»" [27].

Трудно перечислить все сделанное Хевисайдом. Отметим здесь еще, что Хевисайд получил ряд точных решений волнового уравнения для большого количества физически важных случаев.

Важнейшим отличием теории Максвелла от всех остальных теорий электромагнитного поля было то, что она предсказывала существование электромагнитных волн. Но как раз это предсказание и было встречено с недоверием. Поэтому людей, исследующих волновые электромагнитные процессы на основе теории Максвелла, в то время можно было сосчитать по пальцам. В Англии среди них были Хевисайд и Фицджеральд. Может быть именно поэтому, а может быть и по другим причинам между этими двумя исследователями завязалась тесная дружба.

Рис. 7. Джордж Френсис Фицджеральд

Джордж Френсис Фицджеральд, профессор натуральной и экспериментальной философии Дублинского университета, был годом младше Хевисайда. Фицджеральд, как и Хевисайд, был убежден в справедливости теории Максвелла, которую научный мир тогда не понимал. Фицджеральд рассмотрел с помощью теории Максвелла ряд конкретных физических процессов. Его исследования относились к электромагнитной теории света. В первой работе, посвященной этому вопросу, Фицджеральд с позиций теории Максвелла объяснил найденный Керром поворот плоскости поляризации света при отражении от полюса магнита.

Вторая его работа была посвящена отражению и преломлению света. Он показал, что теория Максвелла приводит к формулам Френеля. Этот результат был серьезным доводом в пользу теории Максвелла и как раз в той ее части, которая относилась к распространению электромагнитных волн. Дело в том, что формулы, определяющие электрическое и магнитное поле отраженной и преломленной волн, были выведены Френелем на основе механической модели. Они полностью подтвердились на опыте. Но до исследования Фицджеральда формулы Френеля не имели обоснования с помощью теории электромагнитного поля.

Затем Фицджеральд заинтересовался вопросом, можно ли так подобрать токи и заряды, чтобы создать источник, излучающий электромагнитные волны. Первоначально он пришел к неправильному выводу о том, что как бы мы ни подбирали токи и заряды, "они никогда не будут так распределены, чтобы породить волновые возмущения, распространяющиеся в пространстве вне системы". Однако уже в 1882 г. Фицджеральд исправил допущенную ранее ошибку. Она заключалась в том, что решение уравнений поля было выбрано в виде стоячих волн, поэтому и отсутствовало излучение. Он показал, что переменные электрические токи являются источником излучения электромагнитных волн. Исправление заканчивалось словами: "В заключение я должен просить извинения за то, что рискнул исследовать эти вопросы, будучи настолько незнаком с ранее выполненными работами, что сделал ошибки, требующие столь серьезных исправлений, как приведенные в этой работе".

Он также рассчитал простейший излучатель - круговой виток с током, изменяющимся по гармоническому закону, - и вычислил энергию, излучаемую такой системой за единицу времени. Виток с переменным током эквивалентен переменному магнитному моменту, и, следовательно, Фицджеральд вычислил энергию излучения переменного магнитного момента. Энергия оказалась пропорциональной четвертой степени частоты. Поэтому для проведения опытов по изучению электромагнитных волн нужно было создать в витке колебания как можно более высокой частоты. Фицджеральд предложил получать быстропеременный ток, разряжая конденсаторы через цепь с малым сопротивлением. Эта теоретическая работа была проведена за четыре года до опытов Герца, проведенных в 1886 г.

Сейчас имя Фицджеральда если и упоминается, то чаще всего в связи с тем, что он задолго до создания специальной теории относительности предположил, что форма движущегося тела отличается от формы того же тела, находящегося в покое: при движении сокращаются размеры в направлении скорости. Эта гипотеза, которую Фицджеральд высказал одновременно с Лоренцом, так и называется: гипотеза Лоренца-Фицджеральда. Эта гениальная догадка, которая нашла потом несколько иное выражение в теории относительности, много говорит о Фицджеральде. Но не менее важную работу Фицджеральд проделал, когда развивал теорию излучения электромагнитных волн. Он и в этом деле был первым, точнее говоря, одним из первых. В одном направлении с ним работал Хевисайд.

Хевисайд в эти годы рассматривал генерацию и распространение электромагнитных волн, но он иначе ставил задачу. Фицджеральд рассматривал излучатель в пустом пространстве. От такого излучателя электромагнитные волны расходятся во все стороны. Хевисайд же рассматривал распространение электромагнитных волн по проводам, вдоль телеграфной или телефонной линии. В те годы телеграф уже прочно вошел в жизнь общества. В 1858 г. был успешно проложен первый трансатлантический кабель, в 1865 г. - второй и в 1866 г. - третий.

Уильям Томсон (лорд Кельвин)

Теория передачи сигнала по кабелю была развита У. Томсоном (Кельвином) в 1855 г. Кельвин рассматривал кабель как систему, обладающую двумя параметрами - значениями емкости и сопротивления на единицу длины кабеля. При этом и для тока и для напряжения в кабеле получились уравнения типа уравнения теплопроводности, но только роль теплопроводности играла величина, обратная произведению емкости и сопротивления. Таким образом, в этом случае распространение сигнала по кабелю подчиняется тем же законам, что и распространение тепла вдоль длинного стержня с теплоизоляцией на боковой поверхности. В этом приближении сигнал на другом конце провода появляется одновременно с его поступление... в линию. Величина принимаемого сигнала сначала очень мала, а потом сигнал нарастает. Поэтому в теории Томсона момент приема может практически совпадать с моментом передачи, если чувствительность приемного устройства достаточно высока.

Время установления сигнала, т.е. время, за которое сигнал на другом конце кабеля нарастает до наибольшей величины, оказывается пропорциональным квадрату длины кабеля и значениям погонной емкости и погонного сопротивления. Величина времени установления в теории Кельвина определяет предельную частоту передаваемых сигналов. Если за промежуток времени, равный времени установления, с передающей станции отправляется несколько сигналов, то принимающая станция может их принять как один непрерывный сигнал. Поэтому число передаваемых в единицу времени сигналов не должно превышать обратного времени установления. Пока речь шла о передаче телеграфных сигналов, с этим ограничением еще можно было мириться, увеличивая чувствительность приемной аппаратуры и ограничивая скорость передачи точек и тире в очень длинной линии. Но через некоторое время после распространения телеграфной связи появился телефон. В телефонной связи по кабелю передается человеческая речь и спектр передаваемых частот становится намного шире, чем при передаче телеграфных сигналов. Теория Кельвина в применении к передаче человеческой речи приводила к пессимистическим прогнозам. Телефонная связь без искажений, согласно этой теории, была возможна лишь на малых расстояниях. С увеличением расстояния сигнал расплывался настолько, что вместо человеческой речи на другом конце провода слышалось невнятное бормотание. Эксперименты по телефонной связи на большие расстояния подтверждали теорию Кельвина.

В середине 80-х годов прошлого века Хевисайд начал изучать и за несколько лет подробно исследовал распространение сигнала по проводной линии. В его теории учитывались такие параметры линии, которые не вошли в рассмотрение У. Томсона. Кроме емкости линии на единицу длины и сопротивления на единицу длины (эти величины входили в теорию У. Томсона) Хевисайд учел еще индуктивность линии на единицу длины и утечку на единицу длины. Для краткости мы все эти величины будем называть просто емкость, сопротивление, индуктивность и утечка.

Чтобы пояснить смысл всех этих величин, рассмотрим линию, состоящую из двух параллельных проводов. Возьмем участок этой линии, имеющий единичную длину. Этот участок обладает омическим сопротивлением, которое необходимо учитывать. Далее, два параллельных провода, как и любые два металлических тела, находящихся вблизи друг от друга, можно рассматривать как пластины конденсатора. Это значит, что рассматриваемый участок линии имеет емкость. Если ток в линии меняется со временем, то меняется и магнитное поле, создаваемое токами, а следовательно, меняется и магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром линии. Это приводит к появлению в линии электродвижущей силы индукции, которую необходимо учитывать. Электродвижущая сила индукции пропорциональна скорости изменения тока в линии, причем коэффициент пропорциональности и дает введенную Хевисайдом индуктивность. Наконец, из-за различия в потенциалах, от одного провода к другому идет ток через среду, разделяющую эти провода. Этот ток Хевисайд назвал током утечки. Он определяется по закону Ома, как отношение разности потенциалов к сопротивлению среды между проводами. Величину, обратную сопротивлению среды, Хевисайд назвал утечкой.

Учет Хевисайдом индуктивности и утечки имел принципиальное значение. Для распространения сигнала по кабелю Хевисайд получил волновое уравнение. Далее он исследовал закон распространения волн по кабелю. Волны разных частот имеют, вообще говоря, разную фазовую скорость, и это приводит к расплыванию сигнала. Но, как показал Хевисайд, можно так подобрать параметры кабеля, что волны всех частот будут иметь одну и ту же фазовую скорость и одинаковое затухание вдоль кабеля. Поэтому сигнал любой формы будет распространяться без расплывания, хотя, конечно, будет ослабляться из-за потерь в кабеле.

Условие, найденное Хевисайдом, состояло в следующем: надо так подобрать параметры кабеля, чтобы произведение емкости на сопротивление было равно произведению утечки на индуктивность. Тогда сигнал по кабелю будет распространяться без изменения формы. Таким образом, учет индуктивности и утечки действительно имел принципиальное значение. По теории Кельвина все процессы в линии определяются произведением емкости на сопротивление. Но эта теория приводила к выводу о сильном искажении сигнала. Хевисайд показал, что необходимо учитывать также индуктивность и утечку, причем для связи без искажений произведение этих двух величин должно быть равно произведению емкости на сопротивление, т. е. индуктивностью и утечкой никак нельзя пренебрегать. Далее Хевисайд оценил параметры реально действующих линий и пришел к выводу, что, как правило, для этих линий произведение индуктивности на утечку оказывается намного меньше, чем нужно для связи без искажений. Увеличивать это произведение можно было либо за счет увеличения утечки, либо за счет увеличения индуктивности. Но увеличение утечки приводит к сильному затуханию сигнала и поэтому нежелательно. Увеличение же индуктивности даже уменьшает затухание и, кроме того, что самое важное, дает линию без искажений.

Создалось удивительное положение. Большинство ученых равнодушно или с сомнением относились к возможности существования электромагнитных волн. Немногочисленные энтузиасты думали о том, как создать электромагнитные волны, планировали или уже проводили эксперименты. Но открытие волн еще было впереди. И тут появляются исследования Хевисайда, из которых следует, что эти самые электромагнитные волны уже существуют в линиях связи, в реально действующих линиях связи, и параметры линии определяют условия распространения этих волн. Больше того, можно добиться таких условий, при которых все волны идут по линии с одинаковой фазовой скоростью, и тогда сигнал переносится без искажений вдоль линии. Высокая теория, от которой не ждали особой пользы, обернулась важными практическими советами.

Но советы Хевисайда были встречены в штыки. Вот что он сам писал об этом впоследствии:

"Но в 1877 г. я был на некоторое время остановлен намертво, когда я подошел к разработанным практическим приложениям моей теории с новыми предложениями (частично опубликованными ранее) большого практического значения относительно телефонной связи на большие расстояния. Эти предложения были в противоречии с теми взглядами, которые в то время официально отстаивались..." [28].

Хевисайд под официальными взглядами имеет в виду, в частности, взгляды Уильяма Приса, одного из руководящих работников британского почтового ведомства, а впоследствии главного инженера почтового ведомства. Занимая высокий официальный пост и ведая всеми техническими устройствами связи, он препятствовал распространению выводов Хевисайда о роли индуктивности в телефонной связи. Прис отрицал какую бы то ни было роль индуктивности в обеспечении телефонной связи, свободной от искажений. Величину индуктивности Прис оценивал неверно, сильно занижая ее. В своих возражениях против Хевисайда Прис опирался на теорию передачи сигнала по кабелю, разработанную Кельвином, оказавшуюся частным случаем более общей теории, разработанной Хевисайдом, а именно: в пределе малых частот из теории Хевисайда получалась теория Кельвина. Для высоких же частот теория Кельвина была неприменима. Прис этого не понимал и неизменно давал отрицательные отзывы на работы Хевисайда, препятствуя их публикации. В этом его союзниками оказались математики, ставившие под сомнение методы, при помощи которых Хевисайд пришел к своим результатам.

Прис был учеником Фарадея и, по-видимому, неплохим практическим инженером. О нем, в частности, известно, что он ввел электрическую сигнализацию на английских железных дорогах. Это, несомненно, способствовало повышению безопасности движения. Прис также много сделал для развития беспроволочной связи. Он обратил внимание на то, что при передаче сигналов по телеграфной линии возбуждались токи в другой линии, расположенной по соседству. Прис использовал это явление для передачи сигналов на расстояние порядка мили, например с берега на маяк, расположенный на прибрежном острове. Позднее Прис также оказал значительную помощь Маркони в его опытах по развитию радиосвязи.

Но теоретические исследования Прис явно недооценивал, а к работам Хевисайда относился как к чепухе, о чем с уверенностью заявлял во всеуслышание. Среди практических специалистов по телеграфии Прис не составлял исключения в своем отношении к Хевисайду.

Отношенне телеграфистов того времени к теории выражается в отрывке из передовой статьи журнала "Electrician" от 30 ноября 1861 г. Этот отрывок приводит проф. У. Джексон [26]:

"Заметим, что в последние годы значительно возросли (экспериментальные) возможности для получения определенных представлений об электрических явлениях. По мере своего развития наука, как правило, упрощается, хотя в некоторых областях могут возникать неясности. В науке об электричестве редко возникает нужда в математических или иных абстракциях, и хотя использование формул может в некоторых случаях представлять удобство, все же для всех практических целей можно без них обойтись".

Это была точка зрения среднего телеграфиста. Прис был главным телеграфистом, если можно так сказать, но в своем отношении к теории Хевисайда он не поднялся над приведенной точкой зрения.

Вот что пишете развитии конфликта сам Хевисайд:

"Что касается меры индуктивности, то официальная сторона приняла, что индуктивность на 1 см воздушной телефонной цепи (в электромагнитных единицах) составляет лишь малую долю единицы, в то время как другая сторона [читай - Хевисайд. - Б.Б.] провозгласила, что индуктивность имеет значения в сотни раз большие, скажем, от 10 до 20 единиц на 1 см цепи. В этом состоял наиболее полный из возможных антагонизм между моей и официальной точками зрения как в основах, так и в деталях. Желательно было более подробно рассмотреть и обсудить проблему. Однако я обнаружил, что сделать все это более чем невозможно. Прежде всего обстоятельства, о которых нет нужды упоминать, помешали мне изложить вопрос перед Обществом телеграфных инженеров и электриков весной 1887 г. [представленный доклад Хевисайда был отклонен. - Б. Б.].

Затем, несколько позднее, редактор журнала "Electrician" не смог далее предоставлять место для продолжения моей работы «Самоиндукция проводов», часть VIII, где речь шла о цепи без искажений и о телефонии.

В-третьих, после частичной публикации (разделы XL до XLVI) статьи «Электромагнитная индукция» произошла смена редактора в журнале «Electrician», и новый редактор попросил меня прервать публикацию. Он вежливо информировал меня, что провел частный опрос среди студентов, выясняя, кто из них хотел бы читать мои статьи, чтобы найти хотя бы одного, кто их читал, но не смог найти не единого.

В-четвертых, он вернул короткую статью по тому же самому вопросу телефонии на большие расстояния. В этой статье были подробно показаны официальные ошибки и обращалось внимание на противоположные результаты, вытекающие из моей теории. До того, как она была возвращена, статья побывала в официальных руках. И, наконец, три других журнала отклонили эту же статью по причинам, которые лучше всего известны им самим.

По-видимому, полагали, что официальные точки зрения с гораздо большей вероятностью являются правильными, и поэтому было бы предусмотрительно отказаться от обсуждения новых точек зрения, столь поразительно противоречащих официальным. По-видимому, сыграла роль и мысль о том, что официальные взгляды в силу их официальной природы не должны оспариваться или критиковаться. Но во всем этом есть нечто несправедливое, как показали приведенные выше факты и последующие доказательства в поддержку моих взглядов. Потому что какую же другую цель могут иметь люди науки, кроме цели познать истину? И как это можно сделать без свободной дискуссии?" [28].

Конечно, люди науки имеют цель - познать истину. Но Прис не был человеком науки. По свидетельству Дервента Мерсера, Прис был "showman". Это слово буквально переводится как хозяин цирка, балаганщик. В данном случае этому слову можно придать смысл "человек показухи". Он занимал высокое положение, но не имел реального представления о научных основаниях телеграфии и телефонии. Это, кстати, понимали и его современники. Например, Оливер Лодж, упоминая о споре Хевисайда с Присом, называет Хевисайда "математический гений исключительной силы", а про Приса пишет так: "В частности, столь выдающаяся личность, как сэр Уильям Генри Прис, добродушный оратор и в течение многих лет главный инженер телеграфного департамента в британском почтовом ведомстве, рассматривал эти работы как чепуху".

Оливер Лодж

Далее Лодж пишет, что одно время Хевисайд испытывал горечь непонимания и враждебности, "о чем добродушный человек, подобный сэру Уильяму Прису, первый бы сожалел, если бы был лучше информирован" [29]. Слова "если бы был лучше информирован" не оставляют сомнения в том, что Лодж был низкого мнения об уровне понимания Приса.

Эти слова, правда, были написаны больше чем через сорок лет после дискуссии, но за это время мнение Лоджа не изменилось. Он был в этой дискуссии на стороне Хевисайда.

Уильям Прис

Кстати, именно Прис привез телефон из Америки, но он же заявлял, что телефон никогда не принесет такой пользы как телеграф и не заменит его.

Прис был влиятельным человеком, и, кроме того, академическая наука не поддерживала Хевисайда. Отстаивая свои взгляды, Хевисайд попал в трудное положение. Можно добавить, что еще одна статья, написанная им совместно с братом Артуром Уэстом Хевисайдом, в которой результаты математических исследований Оливера были облечены в более практическую форму, также была отклонена Обществом телеграфных инженеров.

Статья Хевисайда с критикой взглядов У. Приса, отвергнутая в 1887 г. четырьмя редакциями, была позднее опубликована в сборнике "Работы по электричеству" (1892). С чисто научной точки зрения это - прекрасный образец дискуссионной статьи, где точка зрения Хевисайда выражена с полной ясностью и проиллюстрирована очень убедительным численным материалом, имеющим и до сего дня учебное значение. Причина, по которой эта статья была отвергнута четырьмя журналами, лежит не только в опасении выступить против официальных взглядов, как полагал Хевисайд. Дело в том, что в статье имеется ряд довольно ядовитых замечаний против У. Приса. Приведем одно из них:

"Результаты и рассуждения [У. Приса. - Б.Б.] настолько удивительны по своему характеру, что следует заключить одно из двух: или, во-первых, общепринятая теория электромагнетизма нуждается в фундаментальных изменениях, или, во-вторых, мнения, выраженные мистером Присом в его работе, фундаментально ошибочны. Вопрос о том, какую из этих альтернатив принять, был для меня делом серьезнейших и даже тревожных размышлений. В конце концов я был вынужден прийти к заключению, что электромагнитная теория правильна и что, следовательно, мистер Прис неправ не только в некоторых второстепенных пунктах, но радикально неправ, вообще говоря, в методах, аргументах, результатах и заключениях. Чтобы показать, что это так и есть, я предлагаю несколько замечаний по его работе" [30].

В бумагах Хевисайда сохранилось письмо от издателя, который отказался печатать одну из работ Хевисайда, содержащую резкие замечания в адрес своих научных оппонентов. Издатель опасался возможного судебного преследования со стороны обиженного оппонента и уговаривал Хевисайда не настаивать на опубликовании [12].

Примерно в это время Хевисайд придумал слово для обозначения псевдоученого - сайнтикулист (scienticulist). По-английски ученый - scientist, а что означает сайнтикулист - трудно сказать, но во всяком случае, не ученого, и в то же время слово звучное и по видимости научное, и даже длиннее, чем слово "сайнтист" - ученый. Сначала слово "сайнтикулист" употреблялось в переписке самим Хевисайдом, потом словом стали пользоваться и другие в письмах к Хевисайду. Наконец, оно вошло в печатные издания. Уже значительно позднее, через десять лет, Хевисайд писал в предисловии ко второму тому "Электромагнитной теории" (1899) [31]: "Независимо от того, что утверждает сайнтикулист, читатель не должен опасаться, что забьет себе голову фантастическими теориями, лишенными практического значения". В этой фразе слышны отзвуки дискуссии десятилетней давности.

Вообще Хевисайд впоследствии нередко вспоминал эту дискуссию. Вот, например, что он писал в декабре 1893 г. по горячим еще следам:

"В нашей стране официально поддерживались очень любопытные взгляды относительно скорости распространения тока, бесполезности самоиндукции, а также и относительно других существенных вопросов. Официальные лица не обязательно должны быть людьми науки, независимо от того, сколь важное положение занимают они в своих департаментах. От них и не требуется быть учеными. Но если они провозглашают себя людьми науки и делают утверждения, которые выходят за пределы их знаний, и препятствуют распространению взглядов, которых они не могут понять, тогда их официальный вес придает ложную важность их точке зрения и, что наиболее вредно, способствует распространению ошибки, тем более что их официальное .положение используется как стена, защищающая от критики. Но я нахожу, что в других странах имеется значительное согласие с моими взглядами" [32].

Вот еще высказывание Хевисайда, навеянное дискуссией с Присом. Хевисайд разбирает предложение Приса увеличить емкость двухпроводной линии. Прис думал, что увеличение емкости облегчит осуществление телефонной связи через Атлантический океан. Он предложил изготовить провода так, чтобы часть боковой поверхности была плоской, и плоские поверхности двух проводов располагать возможно ближе друг к другу. Хевисайд по этому поводу заметил, что, действительно, таким путем емкость линии может быть значительно увеличена. Но эта увеличенная емкость будет не рабочей, а электростатической, т.е. никак не проявится при передаче высокочастотных сигналов.

И вспомнив, что Прис учился у Фарадея, Хевисайд добавил: "Фарадей знал много такого" [33].