Великие химики. В 2-х т. Т. 2 - Калоян Манолов

Теперь семья Аррениусов жила в Упсале. Отец Сванте был назначен квестором[342] в университете. Он купил в городе большой и удобный дом, где вместе с ними поселился и Валльстрём. Хотя Иоганн и Сванте уже выросли, Валльстрём все еще выполнял роль домашнего учителя и наставника. В сущности он был другом Сванте и исподволь готовил его к студенческой жизни.

Обычно, оказавшись на свободе, студенты-первокурсники вели беззаботную жизнь, полную развлечений. В Упсальском университете было несколько студенческих землячеств — каждое из них соответствовало области, из которой происходили его члены. Так как Сванте был упландцем, его приняли в Упландское землячество. Благодаря веселому нраву и остроумию Сванте сразу же завоевал расположение коллег, его избрали в совет объединения, а на следующий год он стал предводителем упландцев. Сванте всегда и везде был первым, но знал и меру в студенческих развлечениях, так что после третьего семестра он успешно сдал все экзамены, хотя их положено было сдавать только после четвертого. Теперь надо было ждать следующего года, когда он мог выбрать специальность и заняться любимыми науками.

— Знаю, что и здесь ты не потеряешь времени впустую, но лучше будет, если ты уедешь в Париж, — предложил отец. — Это мой подарок за твои успехи.

— Да, я сдал все экзамены и уже определил свою будущую специальность — это физика, — сказал Сванте. — Начну готовиться к предстоящим экзаменам.

— Похвально, но прежде поезжай в Париж. Займешься французским языком. Образованный человек должен свободно владеть по крайней мере французским, английским и немецким.

К этому времени Сванте уже недурно говорил и писал на четырех языках — шведском, французском, немецком и английском. На уроках французского языка он многое узнал о Франции и мечтал увидеть Париж. И вот его мечта сбывается!

Но восхитительное путешествие длилось недолго, и Сванте снова возвратился в Упсалу. Он успешно сдал вступительные экзамены, и теперь ему предстояло заняться физикой. Сванте отлично понимал, что физик должен иметь представление и о родственных науках, поэтому он регулярно посещал занятия по математике у профессора Дауга и по химии у профессора Клеве[343]. В 1881 году он блестяще сдал экзамены и приступил к работе над диссертацией. Интересные и увлекательные проблемы предлагали астрономия, метеорология, но более всего его занимали вопросы, связанные с электрическом.

— Возможности электричества неисчерпаемы, поэтому я прошу вас разрешить мне выбрать тему из этой области, например гальванические явления и электропроводность, — обратился Сванте к профессору Талену[344].

— Вы знаете, господин Аррениус, что в моей лаборатории изучаются лишь вопросы спектрального анализа, — сухо прервал его профессор. — Я думаю, вам известно, что до сих пор эта область никем, кроме меня, не разрабатывалась, и здесь еще многое предстоит сделать. Выберите себе тему, связанную с проблемами спектрального анализа, и у вас будут все условия для исследовательской работы.

Но интересы Аррениуса были очень далеки от спектрального анализа и поэтому ему не оставалось ничего другого, как проститься с коллегами и уехать в Стокгольм, к профессору Эдлунду[345], работавшему в области электричества.

Профессор Эдлунд быстро оценил знания и выдающиеся способности нового стажера и сделал его первым своим помощником. Сванте ассистировал профессору во время лекций, насыщенных сложными опытами. Кроме того, он проводил некоторые измерения, связанные с научными разработками Эдлун-да. В остальное время он мог заниматься самостоятельными исследованиями.

Лаборатория физики была небольшой и казалась еще теснее из-за множества приборов. Кроме Аррениуса, здесь работали еще двое молодых физиков — Мёбиус и Хомен. Веселый юмор Сванте, его общительность и жизнелюбие пришлись им по душе, и вскоре все трое стали настоящими друзьями. Мёбиус уже несколько лет жил в Стокгольме, он регулярно посещал заседания научных обществ, где собирались ученые, деятели искусства, литературы. Они выступали с докладами, устраивали дискуссии. Аррениус заинтересовался этими собраниями и однажды отправился на одно из них вместе с Мёбиусом. Пылкое красноречие Аррениуса обратило на себя внимание, и ему предложили сделать доклад на какую-нибудь популярную тему. Аррениус подготовил сообщение о влиянии солнечных пятен на состояние атмосферы Земли. Полет его мысли был настолько смелым, а явления, о которых говорил молодой физик, настолько фантастичными, что все слушали Аррениуса с огромным интересом.

— Ты превосходно знаешь астрономию! Почему же ты завялен электричеством? — спросил его Мёбиус, когда они возвращались домой.

— Астрономия — наука интересная, но заниматься только звездами, мне кажется, мало. Хочется быть ближе к жизни, к людям… Мёбиус, ты видел когда-нибудь шаровую молнию? — неожиданно спросил Сванте.

— Да, ну и что?

— Да то, что у меня есть свои соображения относительно ее образования, и это не только гипотеза! — возбужденно заговорил Аррениус. — Я проделал сложные расчеты и могу вполне обоснованно доказать происхождение этого природного явления, поразительного по красоте и ужасающего по силе действия.

Обладая на редкость пытливым умом, Аррениус готов был в любой области высказывать интереснейшие гипотезы, создавать оригинальные теории. Вот и сейчас — вдруг заговорил о шаровых молниях, а всего час назад он развивал свою теорию солнечных пятен. Может быть, поэтому сдержанного Мёбиуса так тянуло к этому пылкому человеку.

Исследование шаровых молний не осталось минутной фантазией Аррениуса. Эта идея встретила одобрение профессора Здлунда, и вскоре появилась первая статья молодого ученого[346].

Но все же в центре его научных интересов оставались гальванические элементы, в которых энергия химических реакций превращается в энергию электрическую. Однако в гальваническом элементе протекают и вторичные процессы, которые вызывают поляризацию электродов, а это снижает напряжение в цепи электрического тока. Аррениус занялся изучением влияния добавок, уменьшающих или даже полностью предотвращающих поляризацию. После многочисленных опытов он установил, что эффект поляризации зависит от количества добавленного вещества — деполяризатора.

— Если провести исследование с сильно разбавленными растворами, по-видимому, можно будет вычислить молекулярный вес добавленного деполяризатора, — делился он своими планами с Мёбиусом и Хоменом.

— А ты пытался установить, какова зависимость между ними? — спросил Хомен.

— Очень простая, — ответил Аррениус. Он записал исходные зависимости и начал выводить формулу. Лист быстро заполнялся уравнениями.

— Вот конечный результат, — Аррениус подчеркнул полученную формулу.

— Какой элегантный и простой метод! — воскликнул Мёбиус. — Ты показывал это профессору?

— Хочу еще сделать некоторые измерения, а потом уже доложу.

К сожалению, Аррениус не зная, что его вывод не оригинален, подобный метод уже существовал. И все же его работа оказалась не бесполезной. Проводя первые опыты, он заметил, что концентрация влияет на электропроводность ряда разбавленных растворов. Этот необъяснимый на первый взгляд факт чрезвычайно заинтересовал Сванте, и он подробно обсудил его с профессором Эдлундом.

— Ваши наблюдения очень интересны. Такие исследования до сих пор не проводились, — сказал профессор. — В статьях Ленца и Кольрауша приведены результаты только для концентрированных растворов[347].

— Я думаю начать с кислот.

— Основной трудностью в опытах подобного рода является устранение поляризации электродов, — предостерег его Эдлунд. — Когда электрический ток проходит через раствор, начинается электролиз, и выделенные на электродах вещества поляризуют их. Одновременно изменяется и концентрация раствора. Рекомендую вам использовать сконструированный мною коммутатор. Это ключ с ручным управлением. Переключив его, вы меняете направление тока, и электроды деполяризуются.

Но схема оказалась очень несовершенной. Как бы быстро Сванте ни манипулировал с переключателем, поляризации электродов не удавалось полностью избежать. Результаты измерений были невоспроизводимыми. Неудобным для работы был и сосуд, в который наливался исследуемый раствор. Тогда Аррениус сконструировал другой, более удобный прибор. Это облегчило работу, но опыты продолжались еще очень долго. Начав серию измерений осенью 1882 года, Сванте закончил их лишь в следующем году.

Результаты экспериментов предстояло обработать и обобщить. Расчеты отняли еще несколько месяцев. Одновременно Аррениус просматривал научные журналы и искал публикации, связанные с этой проблемой.