Ограниченное пространство аудитории создавало большие трудности. Кривая должна была быть видимой в этом пространстве, а для этого мяч должен быть очень легким, а вращение — чрезвычайно быстрым. Вуд нашел, что обыкновенный деревянный шар вполне подходит. Мяч для пинг-понга был бы, вероятно, еще лучше. Резиновая лента длиной в восемь дюймов и шириной в одну восьмую обматывалась с натяжением вокруг шарика — достаточно двух или трех оборотов, и шарик бросался вперед, с помощью остатка ленты. Отклонение в сорок пять градусов получается совсем легко. Если же направить полет шарика, держа ленту снизу, он, начиная свой полет на горизонтали, часто поднимался чуть не до потолка. Попробуйте проделать это сами, если не верите.
Затем следовал опыт, показывающий в миниатюре эллиптические и параболические орбиты планет и комет вокруг солнца. Конический полюс вертикального электромагнита покрывали большим стеклянным листом, и маленький велосипедный шарик бросали немного в сторону от магнита, который изображал собой солнце. Шарик начинал кружиться по совершенно правильному эллипсу, с «солнцем» в одном из фокусов; Вуд доказывал с помощью стеклянной пластинки, покрытой тонким слоем сажи. В этом случае шарик сам вычерчивал свой путь на стекле. Публикация этих демонстрационных опытов заставила Вуда впервые втянуться в полемику. Старый профессор физики одного из лондонских университетов критиковал статью Вуда в письме в лондонскую Nature, говоря, что данный опыт не демонстрирует орбиты Ньютона, так как притяжение магнита изменяется обратно пропорционально пятой степени, а не квадрату расстояния, как в случае тяготения. Это был первый промах молодого Вуда, он взялся за работу всерьез, начертил детальную диаграмму и понял, что шарик перерезает магнитные линии под углом и что его орбита зависит только от горизонтальной составляющей напряженности. Он посадил одного из своих студентов за измерение напряженности магнитного поля в плоскости стекла, и оказалось, что она почти точно обратно пропорциональна квадрату расстояния. Тем временем критические отклики появились в нескольких других английских технических журналах, и Вуд с радостью послал подтверждение правильности своего опыта, приводя в нем результаты измерений.
Вероятно, дни эти были для студентов в Мэдисоне захватывающими. Вуд ввел в свои опыты драматизм, наглядность и технику, которые стали привлекать внимание во всем мире к нему и его университету.
С самого раннего детства до наших дней он был и остается любителем эффектного опыта и блестящим демонстратором. Он полон, детского тщеславия — вполне серьезно — и наслаждается восторгом аудитории и аплодисментами — но это скорее относится к показываемому явлению, чем к нему самому, так что, если и можно было бы назвать его эгоистом и любителем показного, то отнюдь не в обычном, дурном смысле этих слов. Эту разницу прекрасно чувствовал профессор Бенджамэн Сноу, руководивший тогда Отделением физики в Мэдисоне. Новый молодой преподаватель или помощник профессора, которым Вуд вскоре стал, был и остается «мелкой сошкой» в большом университете, и если бы Вуду не помогал этот важный союзник,, а вместо него руководителем была бы какая-нибудь надутая «академическая величина», он едва ли смог бы добиться необходимой поддержки. К счастью, Сноу сам был динамичным лектором-энтузиастом и любил красивые опыты, носившие характер «фокусов». То, что устраивали вместе Сноу и его молодой помощник, записано в дневнике Вуда:
«Он выбрал меня своим помощником по курсу общей физики для второкурсников. Первое время мои обязанности заключались в роли бессловесной личности, которая подает необходимые предметы лектору. Он никогда не был удовлетворен своими приборами, если они не были самыми большими на свете, и однажды я сделал удачный шаг, сконструировав огромный ящик для дымовых колец диаметром в фут, подобный тому, который я устроил для лекций в Чикаго, когда я был студентом-химиком. Движущееся кольцо дыма, которое сбивало картонную коробку на другом конце лекционного стола на пол, чрезвычайно восхитила его. Для него было новой идеей, что дым совсем не обязателен для образования кольца — ему никогда не приходило в голову, что невидимое воздушное кольцо, ударяющее о различные предметы, было еще лучшей демонстрацией. Вновь заинтересовавшись, вихревыми движениями, я подумал над этим делом и поставил ряд новых опытов с кольцами, которые были описаны с приложением фотографий — на этот раз в лондонской Nature , включая метод получения половинного дымного кольца — другая половина состояла из чистого воздуха, так что зритель видел лишь движущуюся дугу.
Это можно было сделать с помощью картонной трубки диаметром около дюйма, наполнив ее осторожно плотным дымом так, чтобы он стлался по дну трубки, расположенной горизонтально. Затем давался легкий толчок, и вылетало «полукольцо» дыма. С помощью другого приспособления можно было пускать толстые воздушные «баранки», с белой ниточкой дыма в сердцевине, вращающейся с огромной скоростью. Явление служило доказательством большой скорости вращения в середине вихревого кольца или у оси смерча. Иллюстрируя разницу между силой и работой, которая определяется как произведение силы, затрачиваемой на преодоление сопротивления, на путь, Сноу обычно упирался в конец лекционного стола и толкал его из всей силы. «Я нажимаю, жму, жму , ЖМУ!… — лицо его становилось красным, на лбу выступал пот… — «Никакого движения нет — я жму и жму, и не совершаю ни частицы работы!» — и он чуть не падал от усталости после геркулесовских усилий.
На одной из его лекций я заметил у него маленькую ошибку и, не зная правила, что «помощники должны быть видимы, но не слышимы», обратил на нее его внимание в конце лекции.
Он говорил о всемирном тяготении и напомнил студентам об истории путешествия на Луну Жюль Верна, сказав, что автор нигде не сделал ошибок и ни разу не нарушил никаких законов физики в своем произведении.
«Вспомните, — сказал он, — что когда снаряд пересекал центр притяжения между землей и Луной, его пассажиры ничего не весили и плавали в пространстве, ни на что не опираясь, — и это, джентльмены, как раз то, что должно произойти».
После лекции, когда несколько студентов столпились вокруг него, задавая вопросы и осматривая приборы, я заметил, что именно в данном случае Жюль Верн определенно допустил ошибку: пассажиры должны были бы начать летать в снаряде, как только он покинул атмосферу земли, так как сила тяготения не ощущается внутри свободно падающего сосуда. — «Я думал, что можно доказать это экспериментально, положив полдоллара на эту книгу и подбросив ее на фоне окна.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87