К вопросу о приоритетах в науке и технике: В. В. Петров и электрическая дуга
К вопросу о приоритетах в науке и технике: В. В.
Петров и электрическая дуга
Будрейко Е. Н., Гвоздецкий В. Л., Симоненко О. Д.
В
вопросе о приоритете В.В. Петрова в открытии электрической дуги до настоящего
времени существуют неясности и разночтения, особенно в зарубежной
историографии. Анализ имеющейся литературы утвердил нас в мысли о необходимости
разработать и сформулировать общие теоретико-методологические предпосылки,
которые легли бы в основу как общей стратегии проведения работы, так и
выявления, отбора и анализа конкретной исторической фактуры. В качестве таких
предпосылок нами были сформулированы следующие шесть положений.
1.
Проблема приоритета в силу ее природы, глубинно-сущностного начала всегда будет
важнейшей составляющей проблемного поля истории науки и техники, ибо вопросы
"Кто первый?" и "Как доказать?" непреходящи и вечны.
2.
Существует сложившаяся точка зрения об идеологическо-политической
обусловленности проблемы приоритета. Наша исследовательская посылка —
безусловный примат научного начала в этом вопросе, принадлежность его к системе
знаний, в рамках которой только и можно установить истину. Политический же
аспект, идеологический подтекст проблемы должны быть элиминированы.
3.
При рассмотрении проблемы приоритета необходимо обеспечить исследовательскую
глубину, всесторонность, а главное, точечную адресность изыскания.
Поверхностность и размытость в понимании объекта и предмета исследования
способствуют выдвижению на первый план государственно-политических амбиций и
национально-идеологических пристрастий. Собственно же научная компонента при
этом перестает быть доминантой исследования.
4.
Рождение любого технического средства проходит несколько стадий: новое
фундаментальное знание, формирование научной теории, идеи ее приложения к
практике, разработка методик проектирования, конструирование нового
технического средства и его узлов, создание и опытно-лабораторные испытания
первых образцов, отладка технологических процессов серийного производства
изделия. На каждом этапе существует свой лидер, изобретатель, идеолог, автор.
Очевидно, что мы имеем дело со сложным по структуре и времени характером нового
технического средства, а следовательно, — с коллективным авторством и системой
приоритетов. Не корректно и ошибочно говорить в контексте вопроса о приоритете
лишь об одной исторической фигуре. Задача историка техники — установить вклад в
разработку нового технического объекта каждого исследователя, изобретателя,
разработчика, конструктора, инженера, определить значение и масштабы содеянного
ими.
5.
Проблема приоритетов прошлого — достояние не только истории науки и техники, но
и предмет юридического рассмотрения с позиций правовых норм вчерашнего и
сегодняшнего дня. О полной доказательности и неоспоримости историко-научных и
историко-технических выводов можно говорить лишь в случае их
юридическо-правового подтверждения и закрепления.
6.
Установленный приоритет — не истина в последней инстанции, не конечный и высший
вердикт на все времена. С развитием знаний, выявлением новых материалов и
фактов вопрос о приоритете может либо уточняться и корректироваться, либо
получить новую трактовку и наполнение.
Сформулированные
выше положения в первом приближении могли бы составить концептуальный каркас
для разработки как общей теории приоритетов в истории науки и техники, так и
конкретных сюжетов дисциплинарно-отраслевого содержания.
Василий
Владимирович Петров родился в 1761 г. в небольшом городке Обоянь Курской
губернии в семье священника. Получил начальное образование в приходской школе,
а в 1785 г. окончил Харьковский коллегиум (так называлась высшая школа в
городе). О дальнейших годах жизни В. В. Петрова в его послужном списке сказано
следующее: "По окончании наук в 1785 г. при Харьковском коллегиуме, принят
был Комиссиею об учреждении училищ в учительскую гимназию 1786 года генваря 18
дня, где и обучался математике и физике до 1788 года ноября 2 дня; а потом из
сей гимназии по желанию его уволен в состоящее при Колывано-Воскресенских
горных заводах училище учителем объявленных наук, также российского слога и
латинского языка с жалованием по 500 рублей, квартирою и прочее; по
заключенному с ним условию в кабинете Ее Императорского Величества на два года.
По возвращении своем в С.-Петербург определен был учителем физики с 1791 года,
а с 1792-го года также российской грамматики и риторики с жалованием по 400
рублей при бывшем лейб-гвардии Измайловском полку кадетском училище до самого
его упразднения в 1797 году. Кроме сего по определению бывшей государственной
Медицинской коллегии с 1793 сентября 30-го дня, преподавал математику при
С.-Петербургской Медико-хирургической академии с жалованием по 250 рублей; про
прочтении же пробной лекции из физики в присутствии гг. президента и членов
упомянутой коллегии, определен экстраординарным профессором математики и физики
для преподавания оных при означенной Академии 31 генваря 1795 года с жалованием
по 800 рублей и квартирных 200 рублей.
За
сочинение свое под заглавием "Собрание физико-химических новых опытов и
наблюдений" произведен ординарным профессором математики и физики 16 июля
1800 года с штатным жалованием по 1000 рублей и 200 рублей квартирных"
(Цит. по [1]).
Преподавательскую
деятельность в Медико-хирургической академии В. В. Петров вел в течении 40 лет
до 14 февраля 1933 г. Кроме того он на протяжении 25 лет (с 1 января 1802 г. по
23 июня 1827 г.) являлся профессором физики Второго кадетского корпуса,
готовившего офицеров для артиллерии и инженерной службы в русской армии. Почти
всю свою жизнь он был связан с Академией наук, куда 7 января 1802 г. был избран
членом-корреспондентом, 11 марта 1807 г. — адъюнктом по физике, 20 ноября 1809
г. — экстраординарным, а 16 августа 1815 г. — ординарным академиком по кафедре
физики [1, с.24].
В
1810 г. ученый был избран почетным членом Физико-медицинского общества в г.
Эрлангене, а в 1829 г. — почетным членом Виленского университета. Скончался В.
В. Петров в Санкт-Петербурге в 1834 г. в возрасте 73 лет.
В
отечественную историю науки и техники В. В. Петров вошел прежде всего как
первооткрыватель электрической дуги и создатель крупнейшей для своего времени
гальванической батареи.
Импульсом
для изучения гальванизма стало изобретение А. Вольта источника электрического
тока. Сообщения об этом впервые появились в печати в Англии в 1800 г. 20
октября 1800 г. русский посланник в Гааге Д. А. Голицын в письме в Академию
наук писал: "Гальванисты открыли весьма любопытное электрическое явление.
Цинковые и серебряные пластинки, положенные попеременно друг на друга и
отделенные друг от друга слегка смоченной фланелью, производят толчек и даже
электрические искры" (Цит. по [1, с. 50]).
16
сентября 1801 г. известный русский исследователь в области физики, химии и
минералогии А. А. Мусин-Пушкин впервые на заседании Конференции Академии наук
"…с помощью нескольких опытов показал гальванические явления, пользуясь
для этой цели столбцем, составленным из 150 серебряных пластинок, из такого же
количества цинковых и из такого количества кусков шерсти, смоченной в растворе
обыкновенной соли" (Цит. по [1, с. 50]) . Отчет об опытах А. А.
Мусина-Пушкина был опубликован Академией наук 1 октября 1801 г. в
"Санкт-Петербургских ведомостях".
Гальванизмом
заинтересовались и другие отечественные исследователи, в том числе В. В.
Петров. В ноябре 1801 г. он обращается в Конференцию Медико-хирургической
академии с рапортом о необходимости иметь в физическом кабинете Академии
вольтов столб. "Поелику опыты над гальванизмом,— пишет он,— ныне сделались
весьма достопримечательны… необходимо приобрести… такой гальванический прибор,
посредством которого можно было бы производить самые новые
физико-медико-химические опыты…". При этом "гальванический
прибор" должен быть настолько мощным, чтобы с его помощью можно было
получать новые, неизвестные ранее явления — "с надежнейшим успехом
заниматься новыми исследованиями".
Но
заказанный прибор, состоявший из 100 цинковых и 100 медных кружков, не
удовлетворил Петрова, и в соответствии с его новым заказом в апреле 1802 г.
была изготовлена гальваническая батарея, состоявшая из 4 200 горизонтально
расположенных в специальных ящиках медных и цинковых кружков, между которыми
помещались бумажные кружки, пропитанные водным раствором нашатыря.
С
помощью этой батареи В. В. Петров получил электрическую дугу. Описание
электрической дуги и явлений, связанных с ее действием, содержится в работе
"Известие о гальвании-вольтовских опытах, которые производил профессор
физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда
из 4 200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской
Медико-Хирургической Академии" (СПб., 1803, 195 с.)*. Книга была издана на
русском языке и поступила в продажу в ноябре 1803 г. О продаже книги было
опубликовано единственное сообщение в "Санкт-Петербургских
ведомостях" (№ 92 от 17 ноября 1803 г.).
В
рассматриваемый период опыты получения электрической дуги с помощью мощных
батарей проводились в России и другими учеными. Об этом свидетельствует
сообщения, публиковавшиеся в Санкт-Петербургских ведомостях за 1803–1804 гг.
Необходимо
отметить, что иностранные ученые были достаточно хорошо осведомлены об изучении
русскими коллегами явлений, связанных с электрической дугой. Подтверждением
этому служат следующие факты.
В
1804 г. Академия наук объявила конкурс на лучшее исследование проблем природы
света. В опубликованном извещении говорилось, что "такие исследования
могли бы не без пользы быить распространены на гальванический оглнь,
ослепительный блеск коего в случае больших вольтовых столбов и обугленных
веществ до известной степени подобен солнечному свету" (Цит. по [1, с.
97-98]). Объявление на немецком языке через прессу было распространено в
Европе, и от иностранных ученых в Академию наук поступил ряд сочинений.
Другой
факт. К русским коллегам обратился итальянский физик Дж. Альдини, племянник Л.
Гальвани, с просьбой сообщить ему о том, что делается в России в области
изучения гальванизма. Конференция Академии наук послала ему исчерпывающее
сообщение о ведущихся исследованиях и полученных результатах за подписью В. Л.
Крафта от 5. X. 1803 г.
За
рубежом электрическая дуга впервые была получена английским исследователем
Хэмфри Дэви. Об этом он поведал в изданной в Лондоне в 1812 г., то есть на 9
лет позже публикации Петрова, книге "Элементы философии химии" [3, Р.
152-154]. В труде Ф. Розенбергера "История физики" (1887 г.) в
примечаниях к тексту говориться, что "электрическая дуга была еще раньше
обнаружена проф. Петровым в Петербурге" [4, с. 126-127]. Наконец, в
современной энциклопедии Britanica, в статье "История освещения"
отмечается: "Очень большим продвижением (в освещении — Е. Б., В. Г., О.
С.) было использование электрической угольной дуги, которая была
продемонстрирована в экспериментальной форме в 1808 г. сэром Х. Дэви" [5,
Р. 554].Таким образом, отечественный приоритет наблюдения и описания
электрической дуги достаточно очевиден.
Встает
вопрос, кому принадлежит приоритет в самой России? Существует ли приоритет В.
В. Петрова, и если " да", то в чем он заключается?
Как
отмечалось выше, работа по созданию "огромной наипаче батареи, состоявшей
из 4200 элементов" была завершена в апреле 1802 г. О том, когда впервые им
производились публичные опыты с этой батареей, можно судить, исходя из
следующего. В журнале "Северный вестник", издававшемся в Петербурге в
1804–1805 гг., была опубликована статья "Краткое обозрение
Санкт-Петербургской медико-хирургической академии", где говорилось:
"Медицинская Коллегия в 1802 г. по представлению профессора Петрова
определила достаточную сумму для приготовления огромной гальвани-вольтовской
батареи…
Посредством
такой батареи сей неутомимый отечественный наш физик делал в присутствии
Медицинской Коллегии и многих знаменитых особ первые публичные опыты сего же
года мая 17 дня. В следующем году он издал сочинение свое, первое на нашем
языке, о сем предмете под названием "Известие о гальвани-вольтовских
опытах…" " (Цит. по [6, с.77]).
Наблюдал
ли кто-либо еще одновременно с В. В. Петровым или раньше него электрическую
дугу? Точно ответить на этот вопрос невозможно, но вероятность такого
предположения велика.
Речь
идет о выдающемся механике конца XVIII– первой трети XIX в. Иосифе Яковлевиче
Меджере. Родом из Англии, он в 1797 г. приехал в Санкт-Петербург и провел там
всю жизнь. С самого начала он руководил работами по созданию оборудования для
изучения гальванизма. Им были построены батареи и для А. А. Мусина-Пушкина, и
для В. В. Петрова.
Академия
наук не стояла в стороне от вопросов изучения гальванизма и всего, что с ним
связано. Главным проводником, как теперь сказали бы — куратором, разработки
этих проблем был академик В. Л. Крафт, поддерживавший постоянные и тесные
контакты с И. Меджером.
23
мая 1802 г. в "Прибавлениях к Санкт-Петербургским ведомостям" (1802,
№ 41, 23 мая, с.16–17) в разделе "Ученые известия" была опубликована
статья В. Л. Крафта об опытах И. Меджера под заголовком "О гальванических
опытах", где содержалось подробное описание батареи с горизонтально
установленными электродами. В 1806 г. эта заметка была перепечатана в
"Прибавлении к Технологическому журналу" [7, с. 167–172]. Из этой
статьи следует, что И. Меджер вместе с присутствовавшим на испытании батареи В.
Л. Крафтом наблюдали явление электрической дуги, которое, по словам Крафта, не
могли объяснить ни он, ни поставивший эти опыты Меджер. Ниже приводится текст
этого сообщения: "…Превосходное изобретение вольтова столбца, известное
уже нашим читателям, которое открыло путь к исследованию химических действий
гальванизма над веществами всякого рода и подает надежду, что, может быть при
дальнейших в том успехах можно будет с пользою употребить гальванизм в
металлургических и ремесленных производствах. Живущий здесь английский механик
Иосиф Меджер первый сделал вольтов столбец такой величины, какого, чаятельно,
доселе не было, с тем намерением, чтобы действием оного открыть такие наипаче
технические употребления гальванизма, коих в малом вольтовом столбце приметить
не можно. Меджерова гальваническая батарея уже состоит из 8000 кружков,
толщиною в одну линею и 11/2 дюйма в поперечнике: половина сего числа кружков
из цинка, а другая из меди, и между каждыми двумя кружками из цинка и меди
проложена тонкая картузная бумага, раствором нашатыря намоченная. Весь снаряд
или сии кружки кладутся в лежащие горизонтально желобы или длинные ящики, во
внутренность коих для обозначения кружков положена напоенная маслом бумага;
соединение же между смежными желобами делается посредством металлических
проводников.
Проходя
молчанием известные действия гальванизма на вещества ископаемые, на растения и
животных, производимое оным разложением воды, превращение металлов в
полукислоты (в известь), заряжение лейденской бутылки и другие оным подобные,
упомяну здесь только о том, что между двумя угольями, соединенными с обоими
концами столбца, является продолжительный огонь толщиною с палец, которым можно
зажечь свечу, бумагу и другие горючие вещества, производится такой свет, что
всякие малые предметы весьма ясно видеть можно".
Итак,
17 мая 1802 г. В. В. Петров провел первые публичные опыты с "огромной
наипаче" гальванической батареей, состоявшей из 4200 элементов, а 23 мая,
через 6 дней после его опытов, появилось сообщение об аналогичных экспериментах
Меджера и Крафта. С высокой степенью вероятности можно утверждать, что Петров
был одним из первых, кто получил и наблюдал электрическую дугу в России.
Это
вывод согласуется с позицией исследователей творчества В. В. Петрова Л. Д.
Белькинда и А. А. Елисеева. Л. Д. Белькинд отмечал, что приоритет открытия
феномена вольтовой дуги "…по-видимому принадлежит В. В. Петрову" [2,
с. XXI]. А. А. Елисеев полагал, что "В. В. Петров явился одним из первых
(Курсив наш — Е. Б., В. Г., О. С.), кому по праву принадлежит честь такого
крупнейшего научно-технического открытия, каким явилось открытие вольтовой
дуги" [8, с. 123]. Нужно учитывать, что проведенные изыскания и сделанные
учеными выводы относятся к эпохе 1930–1950-х гг. — времени выявления и
утверждения приоритетов русской науки и техники.
Третий
исследователь творчества В. В. Петрова — известный историк науки В. Л. Ченакал
занимает более однозначную и четкую позицию. Он пишет "можно с
уверенностью сказать, что первым, кто наблюдал явление электрической дуги, был
Иосиф Меджер" [9, с. 57].
Таким
образом, В. В. Петров является лишь одним из тех, кому принадлежит пальма
первенства в получении и наблюдении электрической дуги. Тогда, в чем же
заключается приоритет ученого?
Сразу
же можно констатировать, что приоритет существует, и он значимее, чем просто
получение и наблюдение электрической дуги. В. В. Петров впервые
систематизировал, проанализировал, исследовал и опубликовал весь имевшийся в
его время массив материалов, связанных с подготовкой, проведением и осмыслением
опытов с гальваническими элементами и получением с их помощью электрической
дуги. К сожалению, изданный на русском языке в 1803 г. труд Петрова
"Известия о гальвани-вольтовских опытах…" не стал событием научной
жизни России. Причиной тому мог быть целый ряд обстоятельств: традиционная
ориентация ученых на научные сочинения, написанные на иностранных языках; малый
тираж издания, предпринятого Медико-хирургической академией; отсутствие должной
информации о поступлении книги в продажу; скромность автора;
недоброжелательность Крафта по отношению к Петрову и замалчивание научных
исследований и печатных трудов последнего. В течение нескольких десятилетий
работа Петрова оставалась невостребованной и пребывала в забвении.
Вопрос
о значении научного наследия В. В. Петрова был поднят лишь в 1887 г. Н. В.
Поповым в статье "Памяти проф. В. Петрова", опубликованной в журнале
"Электричество" 12 марта 1887 г. [9, с. 37–38]. Толчком к этому
послужило обнаружение студентом Петербургского университета А. Л. Гершуном
(впоследствии известным физиком) в Публичной библиотеке г. Вильно книги В. В.
Петрова "Известия о гальвани-вольтовских опытах". Большую роль в
постановке вопроса о вкладе В. В. Петрова в науку сыграли публикации проф.
Военно-медицинской академии Н. Г. Егорова 1890-х гг.
Импульсом
к дальнейшей разработке вопроса о творчестве В. В. Петрова явилось 100-летие со
дня смерти ученого (1934). По следам годовщины был издан ряд серьезных работ
[2, 8, 11]. Изучение наследия В. В. Петрова активно велось в 1950–1960-е гг.
(См., например, [12, 13]).
Работа
"Известия о гальвани-вольтовских опытах…" состоит из восьми статей и
прибавления: – Статья. I. О составлении и употреблении гальвани-вольтовских
батарей.
-
Статья II. О средствах чищения составных гальвани-вольтовских батарей
металлических частей, превращающихся в оксид на поверхности.
–
Статья III. О разрешении (т. е. разложении — Е. Б., В. Г., О. С.) воды, алкоголя
и выжатых масл посредством металлов, некоторых других тел и
гальвани-вольтовской жидкости.
–
Статья IV. О действиях гальвани-вольтовской жидкости на тела живых особливо
животных.
–
Статья V. О переменах количества и качества атмосферного воздуха от гальвани-вольтовской
жидкости.
–
Статья VI. О некоторых светоносных явлениях, происходящих от
гальвани-вольтовской жидкости.
–
Статья VII. О расплавлении и сожигании металлов и многих других горючих тел,
также о превращении в металлы некоторых металлических оксидов посредством
гальвани-вольтовской жидкости [в безвоздушном пространстве].
–
Статья VIII. О светоносных явлениях и сожигании многосложных твердых горючих
тел посредством гальвани-вольтовской жидкости в безвоздушном месте.
Прибавление.
О различии в безвоздушном месте, также и в атмосферном воздухе между
светоносными явлениями и некоторыми другими действиями гальвани-вольтовской и
електрической жидкости.
Сочинение
В. В. Петрова, говоря современным языком, представляет первое полное
руководство по проведению лабораторных исследований, сборке и использованию
оборудования, подбору реактивов и материалов для получения электрической дуги.
Опубликованные в труде ученого результаты его изысканий несут в себе постановку
таких вопросов, как механизм возникновения электрического тока, особенности
процесса электролиза, в зависимости от условий опыта, использование тепловых и
световых свойств электрической дуги, электропроводность и изоляционные свойства
различных материалов, зависимость силы тока от сечения проводника, параллельное
и последовательное соединение электрических цепей.
Таким
образом, приоритет В. В. Петрова заключается не в получении (в этом, скорее
всего, заслуга И. Я. Меджера) и наблюдении (его, как минимум, проводили и В. В.
Петров, и И. Я. Меджер, и В. Л. Крафт) электрической дуги, а в осмыслении,
анализе и описании этого феномена, то есть в установлении неизвестных ранее
закономерностей, свойств и явлений материального мира, частью и проявлением
которого является в рассматриваемом случае электрическая дуга. Такое понимание
вклада В. В. Петрова в науку полностью согласуется с современным юридически
закрепленным толкованием термина "открытие", которое представляет
собой "установление неизвестных ранее объективно существующих
закономерностей, свойств и явлений материального мира, вносящих коренные
изменения в уровень познания" [14, с. 952].
Только
с позиций современной науки можно оценить роль и масштабы исследований В. В.
Петрова в области гальванических элементов и электрической дуги, о которых он
поведал в своем небольшом мемуаре. Являясь носителем лучших качеств
"русских ученых мужей об Отечестве радеющих", он не стремился
снискать себе лавров и не был озабочен признанием и увековечением своих заслуг.
Лишь однажды он скромно заметил: "Я надеюсь, что просвещенные и
беспристрастные физики по крайней мере некогда согласятся отдать трудам моим ту
справедливость, которую важность сих последних опытов заслуживает" [2, с.
183].
Обеспечить
справедливость в отношении замечательного русского ученого — гражданский и профессиональный
долг отечественных историков науки и техники.
Список литературы
1.
Елисеев А. А. Василий Владимирович Петров. М.-Л., 1949.
2.
Сборник к столетию со дня смерти первого русского электротехника академика
Василия Владимировича Петрова (1761–1834). М.-Л., 1934.
3.
H. Davy. Elements of Chemical Philosophy. Part 1, Vol. 1, L., 1812.
4.
Розенбергер Ф. "Истории физики". М.-Л. 1936 г. Ч.3. Вып.1.
5.
Britanica. Vol.17. Р.554.
6.
Шнейберг Я. А. Труды академика В. В. Петрова в оценке его современников в
России //Электричество, 1951, № 7, с.77–79.
7.
Крафт В. Л. О гальванических опытах // Прибавление к Технологическому журналу,
1806, с. 167–172.
8.
Вавилов С. И. Очерк развития физики в Академии наук СССР за 220 лет//Очерки по
истории Академии наук. Физико-математические науки. М.-Л., 1945. С. 1–29.
9.
Ченакал В. Л. Первоначальный вариант мемуара академика В. В. Петрова
"Известие о гальвани-вольтовских опытах" //Из истории естествознания
и техники Прибалтики. Рига. 1976. С. 52–59.
10.
Попов Н. Памяти проф. В. Петрова //Электричество, 1887, № 4, с. 37–38.
11.
Вавилов С. И. Физический кабинет. Физическая лаборатория. Физический институт
Академии наук СССР за 220 лет. М.-Л., 1945.
12.
Шнейберг Я. А. О батарее В. В. Петрова и его опытах с электрической дугой и
разрядом в вакууме // Электричество, 1952, № 11.
13.
Залесский А. М. О приоритете В. В. Петрова в открытии электрической дуги //
Электричество, 1952, № 11.
14.
БЭС. М. 1994.
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.portal-slovo.ru/