«Шесть лекций о свете»

(Положения основных линий, обозначенных буквами по Фраунгоферу, показаны на прилагаемом эскизе (рис. 55) солнечного спектра. Предполагается, что A находится вблизи крайнего красного, а J — вблизи крайнего фиолетового.)

Fig. 55.

Краткая двухстраничная записка, в которой зафиксировано это бессмертное открытие, была представлена в Берлинскую академию 27 октября 1859 года. Фраунгофер отметил в спектре пламени свечи две яркие линии, которые точно совпадают по положению с двойной темной линией D солнечного спектра. Эти яркие линии производятся с особой интенсивностью желтым пламенем, получаемым из смеси соли и спирта. По сути, это линии натриевого пара. Кирхгоф получал спектр, пропуская солнечный свет в свой телескоп через щель и призму, причем перед щелью он помещал желтое натриевое пламя. Пока спектр оставался слабым, на месте двух темных линий D спектра неизменно появлялись две яркие линии, испускаемые пламенем. В этом случае то поглощение, которое пламя оказывало на солнечный свет, с лихвой компенсировалось излучением самого пламени. Однако, когда солнечный спектр становился достаточно интенсивным, яркие полосы исчезали, и две темные фраунгоферовы линии появлялись со значительно большей четкостью и отчетливостью, чем когда пламя не использовалось.

Следует отметить, что этот результат объяснялся не каким-либо реальным затуханием ярких линий пламени, а увеличением интенсивности соседнего спектра. Опыт наглядно доказал, что когда белый свет, направляемый через пламя, был достаточно интенсивным, количество света, поглощаемого пламенем, значительно превосходило то количество, которое оно излучало.

Итак, перед нами результат высочайшего значения. Кирхгоф немедленно сделал из него вывод о том, что соляное пламя, столь заметно усиливающее темные линии Фраунгофера, должно быть способно и порождать их. Известно, что спектр друммондова света демонстрирует две яркие линии натрия, которые, однако, постепенно исчезают по мере исчерпания крупицы натрия, содержащегося в качестве примеси в раскаленной извести. Кирхгоф сформировал спектр известкового света, и после того как две яркие линии исчезли, он поместил свое соляное пламя перед щелью. Две темные линии немедленно проступили. Таким образом, в непрерывном спектре известкового света он искусственно вызвал линии D Фраунгофера.

Кирхгоф знал, что это действие не является особенностью одного лишь натриевого пламени, и немедленно распространил свое обобщение на все цветные пламена, дающие в своих спектрах резко очерченные яркие полосы. Он пришел к выводу, что если пропустить через такие пламена белый свет со всеми его составляющими, то произойдет поглощение именно тех составляющих, чьи преломляемости равны преломляемости ярких полос; так что после прохождения через подобные пламена спектр белого света, если он достаточно интенсивен, окажется изрезан темными полосами. В упомянутом случае Кирхгофу также удалось обратить яркую полосу лития.

Давно стоявшая проблема фраунгоферовых линий разрешилась перед лицом подобных фактов и размышлений, которые также несли с собой неизмеримое расширение возможностей химика. Кирхгоф понял, что на основе совпадения линий в спектрах земных веществ с фраунгоферовыми линиями можно сразу заключить о присутствии этих веществ на солнце и в неподвижных звездах. Так, темные линии D в солнечном спектре доказали существование натрия в солнечной атмосфере; в то же время яркие линии, открытые Брюстером в пламени селитры, которые, как было доказано, точно совпадают с определенными темными линиями между A и B в солнечном спектре, доказали присутствие калия на солнце.

Все последующие исследования подтвердили точность этих первых дерзновенных выводов. В своей второй работе, представленной в Берлинскую академию до конца 1859 года, Кирхгоф доказал присутствие железа на солнце. Яркие линии спектра паров железа чрезвычайно многочисленны, и впоследствии Кирхгоф доказал абсолютное совпадение 65 из них по положению с 65 темными фраунгоферовыми линиями. Онгстрем и Тален довели количество совпадений для железа до 450, в то время как, по мнению тех же превосходных исследователей, следующие числа выражают количество совпадений в случае соответствующих металлов, к которым они относятся:—

Calcium 75

Barium 11

Magnesium 4

Manganese 57

Titanium 118

Chromium 18

Nickel 33

Cobalt 19

Hydrogen 4

Aluminium 2

Zinc 2

Copper 7

Вероятность того, что все эти вещества существуют в атмосфере солнца, является подавляющей.

Открытие Кирхгофа глубоко изменило прежние представления о строении солнца, приведя его к взглядам, которые, хотя и могут претерпеть изменения в деталях, останутся, я полагаю, в своей основе верными до скончания веков. Солнце, согласно Кирхгофу, состоит из расплавленного ядра, окруженного пламенеющей атмосферой более низкой температуры. Ядро может частично состоять из облаков, перемешанных с истинным паром или лежащих под ним. Свет ядра давал бы нам сплошной спектр, подобный спектру друммондова света; но поскольку ему приходится проходить через фотосферу, подобно тому как пучок Кирхгофа проходил через натриевое пламя, те лучи ядра, которые испускает фотосфера, поглощаются, и в спектре появляются затененные линии, соответствующие поглощенным лучам. Устраните солнечное ядро, и мы получим спектр, показывающий яркую линию на месте каждой темной линии Фраунгофера, точно так же как в случае второго опыта Кирхгофа мы получили бы яркие натриевые линии пламени, если бы убрать известковый свет. Следовательно, эти фраунгоферовы линии не абсолютно темны, а темны на величину, соответствующую разности между светом, задержанным фотосферой, и светом, испускаемым ею.

К почти каждому великому научному открытию подходят одновременно многие умы, причем тот факт, что один ум обычно придает ему отчетливость доказательства, служит иллюстрацией не изолированного гения, а гения опережающего. Так, Фуко в 1849 году вплотную подошел к открытию Кирхгофа. Спроецировав изображение солнца на вольтову дугу и получив тем самым наложенные друг на друга спектры как солнца, так и дуги, он обнаружил, что две яркие линии, видимые в спектре дуги из-за присутствия небольшого количества натрия в углях или в воздухе, совпадают с темными линиями D солнечного спектра. Он выяснил, что линии D значительно усиливаются при прохождении солнечного света через вольтову дугу.

Вместо изображения солнца Фуко затем спроецировал на дугу изображение одной из твердых раскаленных угольных точек, которая сама по себе давала бы непрерывный спектр; и он обнаружил, что таким образом в этом спектре генерируются линии D. Вывод Фуко из этого восхитительного опыта состоял в том, «что дуга является средой, которая сама по себе испускает лучи D и в то же время поглощает их, когда они приходят с другой стороны». На этом он остановился. Он не стал расширять свои наблюдения за пределы вольтовой дуги; он не предложил никакого объяснения фраунгоферовым линиям; он не пришел ни к какому представлению о солнечной химии или о строении солнца. Его прекрасный опыт оставался бесплодным зародышем до тех пор, пока осмысление десять лет спустя всего класса явлений, к которым он принадлежит, не позволило Кирхгофу решить эти великие проблемы.

Вскоре после публикации открытия Кирхгофа профессор Стоукс, который также, за десять лет до этого открытия, почти предвосхитил его, привлек аналогию из области звука, чтобы объяснить взаимность излучения и поглощения. Натянутая струна отзывается на воздушные колебания, которые синхронны с ее собственными колебаниями. Большое количество таких струн, натянутых в пространстве, могло бы грубо представлять собой среду; и если бы нота, общая для них всех, зазвучала на расстоянии, они восприняли бы или поглотили ее колебания.

Когда смычок скрипки проводят по этому камертону, комната немедленно наполняется музыкальным звуком, который можно рассматривать как излучение или испускание звука камертоном. Несколько дней назад, звуча этим камертоном, я заметил, что когда его колебания затухали, звук казался продолжающимся, хотя и более слабым. Кроме того, казалось, что он доносится из-под удаленного стола, где стояло несколько камертонов разного размера и с разной частотой колебаний. Один из них, и только один, был приведен в действие звучащим камертоном, и это был тот камертон, частота колебаний которого совпадала с частотой вызвавшего его камертона. Это пример поглощения звука одного камертона другим. Поместив два унисонных камертона близко друг к другу, проведя смычком по одному из них, а затем заглушив потревоженный камертон, мы услышим, как другой продолжает звучать; этот второй может вновь возбудить первый, и таким образом между двумя камертонами можно осуществить несколько передач звука. Положив по монетке в один цент на каждый зубец одного из камертонов, мы нарушаем его идеальный синхронизм с другим, и после этого такая передача звука от одного к другому становится невозможной.

Теперь мне предстоит продемонстрировать вам в подходящем масштабе, что с помощью света можно сделать то же самое, что было сделано здесь со звуком. В течение нескольких дней в 1861 году я пытался осуществить это лишь с частичным успехом. В железные чашки наливали смесь разбавленного спирта и соли и подогревали для ускорения испарения. Пар поджигали, и сквозь полученное таким образом желтое пламя пропускали пучок лучей от электрической лампы; но удалось получить лишь слабое потемнение желтой полосы проецируемого спектра. Затем был изготовлен желоб, который при заполнении солью и спиртом давал пламя толщиной в десять футов; однако результат пропускания света через такую толщу пламени по-прежнему оставался неудовлетворительным. Помнив о том, что прямое горение натрия в пламени Бунзена дает желтый цвет, гораздо более интенсивный, чем пламя солевого раствора, и заключив, что интенсивность цвета свидетельствует об обилии раскаленного пара, я пропустил через пламя металлического натрия пучок лучей электрической лампы. Успех был полным; и этот эксперимент я хочу повторить сейчас в вашем присутствии. [25]

Во-первых, вы замечаете, что когда кусочек натрия помещают в платиновую ложечку и вносят в пламя Бунзена, возникает интенсивно-желтый свет. Он совпадает по преломляемости с желтой полосой спектра. Подобно нашему камертону, он испускает волны определенного периода. Когда белый свет от электрической лампы пропускается сквозь это пламя, вы получаете наглядное доказательство того, что желтое пламя задерживает желтую часть спектра; иными словами, оно поглощает волны того же периода, что и его собственные, создавая тем самым — во всех существенных отношениях — темную фраунгоферову линию на месте желтой.

Перед щелью (в точке L, рис. 56), из которой выходит пучок лучей, помещается горелка Бунзена (b), защищенная цилиндром (C). Этот пучок, пройдя через линзу, пересекает призму (P) (в реальном эксперименте была пара призмы), разлагается в ней и образует яркий непрерывный спектр (S S) на экране. При введении платиновой ложечки с комочком натрия в пламя Бунзена комочек сначала плавление, окрашивает пламя в интенсивно-желтый цвет и, наконец, вспыхивает бурным горением. В тот же момент спектр прорезается интенсивно темной полосой (D) шириной в два дюйма и длиной в два фута. При быстром попеременном введении и извлечении натриевого пламени внезапное появление и исчезновение темной полосы демонстрируется самым поразительным образом. На контрасте с окружающей яркостью эта полоса кажется абсолютно черной, столь сильным является поглощение. Однако чернота эта носит лишь относительный характер, ибо на темное пространство падает часть света натриевого пламени.

Fig. 56.

Я уже упоминал об эксперименте Фуко, но другие исследователи также занимались этой темой до того, как за нее взялись Бунзен и Кирхгоф. С некоторыми изменениями я уже использовал ранее следующие слова, касающиеся предшественников открытия спектрального анализа и солнечной химии: «Мистер Талбот наблюдал яркие линии в спектрах цветных пламен, и как он, так и сэр Джон Гершель указали на возможность сделать призматический анализ химическим тестом чрезвычайной чувствительности, хотя и не абсолютной достоверности. Более четверти века назад доктор Миллер дал рисунки и описания спектров различных цветных пламен. Уитстон с присущей ему проницательностью проанализировал свет электрической искры и доказал, что металлы, между которыми проскакивала искра, определяют яркие линии в ее спектре. В исследовании, охарактеризованном Кирхгофом как «классическое», Сван показал, что 1/2 500 000 грана натрия в пламени Бунзена может быть обнаружена по ее спектру. Он также доказал постоянство ярких линий в спектрах углеводородных пламен. Массон опубликовал премиальное эссе о полосах индукционной искры; в то время как Ван дер Виллиген и, позднее, Плюккер также представили нам прекрасные рисунки спектров, полученных из того же источника».

«Но ни один из этих выдающихся людей не выказал ни малейшего понимания связи между яркими линиями металлов и темными линиями солнечного спектра; нельзя было также сказать, что спектральный анализ опирался на сколько-нибудь надежный фундамент до исследований Бунзена и Кирхгофа. Человек, который в опубликованной статье ближе всего подошел к философии этого вопроса, — Онгстрем. В этой статье, переведенной мной и опубликованной в журнале „Philosophical Magazine“ за 1855 год, он указывает, что лучи, которые тело поглощает, суть в точности те, которые оно же, будучи светящимся, способно испускать. В другом месте он говорит, что один из его спектров производит общее впечатление обращения солнечного спектра. Но его мемуар, сколь бы философским он ни был, отчетливо отмечен печатью неуверенности его эпохи. Фуко, Томсон и Бальфур Стюарт — все они были близки к открытию, в то время как, о чем уже говорилось, оно было почти угадано проницательным, но неопубликованным предположением Стоукса».

Как в духовном, так и в физическом отношении каждый год возраста мира является побегом и порождением всех предшествующих лет. Наука доказывает, что она — подлинное порождение природы, развиваясь по этому закону. Здесь нет разрыва непрерывности. Все великие открытия должным образом подготовлены двумя путями: во-первых, другими открытиями, которые служат их прелюдией; и, во-вторых, изощрением пытливого интеллекта. Так Птолемей вырос из Гиппарха, Коперник — из обоих, Кеплер — из всех троих, а Ньютон — из всех четырех. Ньютон не поднялся внезапно с уровня моря интеллекта на свою поразительную высоту. К моменту его появления плоскогорье знания было уже высоким. Он возвышается, это правда, над плоскогорьем в виде мощной вершины; тем не менее он опирается на плато, и значительная часть его абсолютной высоты — это высота человечества его эпохи. То же самое происходит и с открытиями Кирхгофа. Многое было сделано ранее; он освоил это, а затем силой индивидуального гения пошел дальше. Он заменил неопределенность определенностью, расплывчатость точностью, хаос порядком; и я не думаю, что у Ньютона есть более прочные права на открытия, обессмертившие его имя, чем у Кирхгофа на заслугу сбора разрозненных знаний своего времени, их колоссального расширения и вдыхания в них жизни великих принципов.

Еще одним дополнительным моментом мы завершим наши иллюстрации принципов солнечной химии. Вследствие рассеяния света веществом, плавающим в виде взвеси в атмосфере Земли, солнце видится не с резкими очертаниями, а окруженным светящимся ореолом. Но громкий звук заглушает шепот, интенсивный свет подавляет слабый, и этот околосолнечный ореол мешает нам видеть множество поразительных явлений вокруг солнечного лимба. Ореол исчезает во время полных затмений, когда луна оказывается между Землей и Солнцем, и тогда становятся видны серии розоватых протуберанцев, простирающихся иногда на десятки тысяч миль за темный край луны. Они описаны Вассениусом в «Философских трудах» за 1733 год и, вероятно, наблюдались еще раньше. В 1842 году они привлекли к себе большое внимание, и тогда их сравнили с альпийскими снежными пиками, окрашенными в красный цвет вечерним солнцем. То, что эти протуберанцы представляют собой пылающий газ, главным образом газообразный водород, было впервые доказано господином Янсеном во время затмения, наблюдавшегося в Индии 18 августа 1868 года.

Но протуберанцы можно сделать видимыми и при солнечном свете; и по причине, которую легко понять. В этих лекциях вы видели, как для получения спектра использовалась одна призма, и вы видели применение пары призмы. В последнем случае диспергированный белый свет, будучи рассредоточен примерно по удвоенной площади, имел все свои цвета пропорционально ослабленными. Вы также видели применение одной призмы и пары призм для получения полос раскаленных паров; но здесь свет каждой полосы, будучи абсолютно монохроматичным, не был способен к дальнейшей дисперсии второй призмой и потому не мог быть ослаблен такой дисперсией.

Примените эти соображения к околосолнечной области. Ореол белого света вокруг солнца может быть диспергирован и ослаблен в любой степени путем увеличения числа призм; в то время как монохроматический свет, смешанный с этим ореолом и замаскированный им, сохранял бы свою интенсивность, не ослабленной дисперсией. На этом соображении был основан метод наблюдений, независимо примененный господином Янсеном в Индии и мистером Локьером в Англии, с помощью которого монохроматические полосы протуберанцев заставляют одержать верх и появляться средь бела дня. Тщательно и искусно исследуя окрестности солнечного лимба, мистер Локьер доказал, что эти протуберанцы являются не более чем местными выступами из огненной оболочки, которая полностью охватывает солнце и которую он назвал хромосферой.

Было бы далеко за рамками цели этих лекций останавливаться на многочисленных интересных и важных результатах, полученных Секки, Респиги, Юнгом и другими выдающимися деятелями, занимавшимися химией Солнца и его окружения. Не могу я в настоящее время сказать больше и о мимолетном упоминании выдающихся трудов доктора Хаггинса, связанных с неподвижными звездами, туманностями и кометами. Они ярче любых других иллюстрируют буквальную истину утверждения о том, что установление спектрального анализа и объяснение линий Фраунгофера повлекли за собой неизмеримое расширение кругозора химика. Поистине мощные эксперименты профессора Дьюара ежедневно пополняют наши знания, в то время как утонченные исследования капитана Абни и других открывают новые области для изысканий. Но моя цель здесь — прояснить принципы, а не следовать за деталями их иллюстрации.

РЕЗЮМЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Моим желанием в этих лекциях было показать вам, с минимально возможным нарушением непрерывности, нечто из прошлого развития и современного облика той отрасли науки, в которой трудились одни из величайших умов, когда-либо виденных миром. Я стремился придать каждому эксперименту четкую интеллектуальную ценность, ибо эксперименты должны быть представителями и истолкователями мысли — языком, обращенным к глазу, подобно тому как произносимые слова обращены к уху. В связи со своим контекстом ничто не является столь выразительным или поучительным, как подходящий эксперимент; но вне контекста он скорее служит цели фокусника по удивлению, нежели цели просвещения, которая должна быть руководящим мотивом ученого.

И теперь краткое резюме нашей работы будет вполне уместно. Наше нынешнее господство над законами и явлениями света берет свое начало в стремлении человека к познанию. Мы видели древних, занятых этой проблемой, но, подобно ребенку, который бесцельно машет руками из-за отсутствия необходимой мышечной тренировки, эти ранние мыслители спекулировали смутно и хаотично в отношении природных явлений, не обладая дисциплиной, необходимой для придания ясности своему прозрению и твердости своему овладению принципами. Они убедились в прямолинейном распространении света и в том, что угол падения равен углу отражения. Более тысячи лет — я мог бы сказать, пожалуй, более полутора тысяч лет — научный интеллект казался пораженным параличом; дело в том, что в течение этого времени умственная энергия, которая могла бы течь в направлении науки, направлялась в другие русла.

Ход исследований в отношении света был возобновлен в 1100 году арабским философом по имени Альхазен. Затем его последовательно подхватили Роджер Бэкон, Вителлий и Кеплер. Эти люди, хотя и не сумевшие выявить принципы, управляющие фактами, поддерживали огонь исследований неугасимым. Затем последовало фундаментальное открытие Снелла, краеугольный камень оптики, как я его уже назвал, и сразу за ним — применение Декартом открытия Снелла для объяснения радуги. Вслед за этим мы наблюдаем опровержение Рёмером мнения Декарта о том, что свет распространяется в пространстве мгновенно. Затем последовали венец экспериментов Ньютона по анализу и синтезу белого света, которыми было доказано, что он состоит из различных видов света различной степени преломляемости.

Вплоть до своей демонстрации состава белого света Ньютон везде одерживал победу — победу на небесах, победу на земле, и его последующая экспериментальная работа по большей части имеет непреходящую ценность. Но непогрешимость не является свойством человека, и вскоре после своего открытия природы белого света Ньютон доказал свою человеческую природу. Он предполагал, что преломление и хроматическая дисперсия идут рука об руку и что невозможно устранить одно без одновременного уничтожения другого. Здесь его исправил Доллонд.

Но Ньютон совершил более серьезную ошибку. Наука, как я старался прояснить для вас в нашей второй лекции, лишь отчасти является делом чувств. Корни явлений залегают в области, недоступной для чувств, и меньшее, чем корень дела, никогда не удовлетворит научный ум. Соответственно, мы находим в этом пути оптики величайшие умы, постоянно стремящиеся прорвать границы чувств и проследить явления до их подосновы. Побуждаемые этим, они вступали в область теории, и здесь Ньютон, хотя время от времени и склонялся к истине, еще сильнее склонялся к заблуждению; и он сделал заблуждение своим осознанным выбором. Его эксперименты непреходящи, но его теория канула в Лету. Целое столетие она стояла подобно плотине на пути открытий; но, как и со всеми барьерами, которые покоятся на авторитете, а не на истине, давление изнутри возрастало и в конце концов снесло этот барьер.

В 1808 году Малюс, глядя через исландский шпат на солнце, отраженное от окна Люксембургского дворца в Париже, открыл поляризацию света путем отражения. Как было заявлено в то время, это открытие возвестило самый темный час в судьбе волновой теории. Но темнота не продолжалась долго. В 1811 году Араго открыл великолепные хроматические явления, проиллюстрированные нами на примере поведения пластинок гипса в поляризованном свете; он также открыл вращение плоскости поляризации кристаллами кварца. В 1813 году Зебек открыл поляризацию света турмалином. В том же году Брюстер открыл те великолепные цветные полосы, которые окружают осями двухосные кристаллы. В 1814 году Волластон открыл кольца исландского шпата. Все эти эффекты, которые без теоретической нити оставили бы человеческий ум в дебрях явлений без гармонии и связи, были органично связаны воедино волновой теорией.

Волновая теория применялась и проверялась во всех направлениях, причем Эри особенно выделялся строгостью и убедительностью своих доказательств. Самая замечательная верификация выпала на долю покойного сэра Уильяма Гамильтона из Дублина, который, продолжив теорию там, где ее оставил Френель, пришел к выводу, что в четырех особых точках «волновой поверхности» в дважды преломляющих кристаллах луч разделяется не на две части, а на бесконечное число частей, образуя в этих точках непрерывную коническую оболочку вместо двух изображений. Ни один человеческий глаз никогда не видел этой оболочки, когда сэр Уильям Гамильтон вывел ее существование. Он попросил доктора Ллойда проверить экспериментально истинность своего теоретического заключения. Ллойд, взяв кристалл арагонита и следуя с самой скрупулезной точностью указаниям теории, разрезая кристалл там, где теория предписывала его резать, и наблюдая его там, где теория предписывала его наблюдать, открыл светящуюся оболочку, которая до того была лишь идеей в сознании математика.

Тем не менее эта великая теория ундуляции, подобно многим другим истинам, которые в конечном счете оказались благом для человечества, должна была в ходе ожесточенной борьбы отвоевать свое право на существование. Против нее ополчились прославленные имена. Она была сформулирована Гуком, она была разъяснена и применена Гюйгенсом, она была защищена Эйлером. Но они не произвели никакого впечатления. И действительно, теория в их руках не обладала силой доказательства. Впервые она приняла форму доказанной истины в руках Томаса Юнга. Он заставил световые волны взаимодействовать друг с другом, заставляя их по своему желанию усиливать или гасить друг друга. Из их взаимных действий он определил их длину и применил свои знания во всех направлениях. В конце концов он показал, что трудность поляризации поддается постижению теории.

После него появился Френель, чьи выдающиеся математические способности позволили ему придать теории такую степень всеобщности, которой не достиг Юнг. Он охватил ее целиком; проследил эфир в сердцевину кристаллов сложнейшей структуры и в тела, подвергнутые деформации и давлению. Он показал, что факты, открытые Малюсом, Араго, Брюстером и Био, представляют собой своего рода ганглии его теоретического организма, черпающие из него питательные вещества и объяснение. Обладая умом, слишком мощным для тела, с которым он был связан, это тело превратилось в руины задолго до наступления старости, и Френель умер, оставив тем не менее после себя имя, обессмерченное в анналах науки.

Еще одно слово я хотел бы сказать относительно Френеля. Есть вещи даже лучше науки. Характер выше интеллекта, но особенно приятно тем, кто хочет думать о человеческой природе хорошо, когда высокий интеллект и честный характер сочетаются вместе. Они сочетались в этом молодом французе. В тех жарких столкновениях волновой теории он выступал как человек честный, не претендующий на большее, чем его право, и готовый уступить чужие права другим. Он сразу признал и оценил заслуги Томаса Юнга. Действительно, именно он и его соотечественник Араго первыми потрясли Англию осознанием несправедливости, причиненной Юнгу в «Эдинбургском обозрении».

Я хотел бы прочитать вам небольшую выдержку из письма, написанного Френелем Юнгу в 1824 году, поскольку оно бросает приятный свет на характер французского философа. «Долгое время, — говорит Френель, — та чувствительность, или то тщеславие, которое люди называют любовью к славе, во мне сильно притупилось. Я тружусь гораздо меньше ради того, чтобы снискать одобрение публики, чем ради получения того внутреннего одобрения, которое всегда было сладостнейшей наградой моих усилий. Без сомнения, в моменты отвращения и уныния мне часто требовалось шпоры тщеславия, чтобы побудить себя продолжать исследования. Но все комплименты, полученные мной от Араго, Лапласа и Био, никогда не доставляли мне столько удовольствия, сколько открытие теоретической истины или подтверждение расчета экспериментом».

Итак, в этом заключается суть всего дела, касающегося науки. Ее следует культивировать ради нее самой, ради чистой любви к истине, а не ради аплодисментов или выгоды, которую она приносит. И теперь моя деятельность в Америке подходит к концу. И все же я попрошу вашего снисхождения для нескольких заключительных замечаний, касающихся людей, завещавших нам тот огромный массив знаний, дать некоторое слабое представление о котором я стремился в этих лекциях. Каков был мотив, подгонявший их? Что побуждало их к тем сражениям и победам над скрытной природой, которые стали достоянием человеческого рода? Никогда нельзя забывать, что ни у одного из этих великих исследователей, от Аристотеля до Стоукса и Кирхгофа, не было никакой практической цели в виду, согласно обычному определению слова «практический». Они не ставили перед собой деньги в качестве цели, а знания — в качестве средства их достижения. По большей части они благородно переворачивали этот процесс, делая знание своей целью, а имевшиеся у них деньги — средством ее достижения.

Сегодня мы видим результаты их труда в тысячах практических форм, и это может показаться достаточным для оправдания, если не облагораживания, их усилий. Но они работали не ради таких результатов; их награда была совершенно иного рода. В каком смысле иного? Мы любим одежду, мы любим роскошь, мы любим прекрасные экипажи, мы любим деньги, и любой человек, способный указать на это как на результат своих жизненных усилий, оправдывает такие результаты перед всем миром. В Америке и Англии, в особенности, он считается «практичным» человеком. Но я с уверенностью обращусь к этому собранию: исчерпывают ли подобные вещи запросы человеческой природы? Само присутствие здесь в течение шести ненастных вечеров этой огромной аудитории, воплощающей столько духовной силы и утонченности этого огромного города, [26] является ответом на мой вопрос. Мне не нужно говорить такому собранию, что существуют радости интеллекта наряду с радостями тела, или что именно эти духовные наслаждения составляли награду наших великих исследователей. Ведомые шепотом природной истины, сквозь боль и самоотречение они зачастую продолжали свой труд. С господствующей страстью, сильной даже перед лицом смерти, некоторые из них, будучи уже не в силах держать перо, диктовали своим друзьям последние результаты своих трудов, а затем упокоились от них навеки.

Могли ли мы, увидев этих людей за работой без какого-либо знания о ее последствиях, что подумали бы о них? Для непосвященных в их дни они часто могли казаться большими детьми, играющими с мыльными пузырями и другими пустяками. Так обстоит дело и по сей день. Если бы вы понаблюдали за истинным исследователем — вашим Генри или вашим Дрейпером, например, — в его лаборатории, то, если вы не проникнуты его духом, вы вряд ли смогли бы понять, что удерживает его там. Многие предметы, приковывающие его внимание, могли показаться вам совершенно тривиальными; и если бы вы спросили его, в чем польза его работы, велики шансы, что вы поставили бы его в тупик. Он мог бы оказаться неспособным выразить ее пользу в понятных терминах. Он мог бы не суметь заверить вас, что это положит доллар в карман хоть какого-нибудь человека, живущего ныне или в будущем. То, что научное открытие может положить не только доллары в карманы отдельных людей, но и миллионы в казну наций, история науки доказывает с избытком; но надежда на это никогда не была и никогда не сможет быть движущей силой исследователя.

Я знаю, что определенный риск сопряжен с тем, чтобы говорить подобное перед лицом практичных людей. Я знаю, что говорит о вас де Токвиль. «Человек Севера, — говорит он, — обладает не только опытом, но и знанием. Однако наука сама по себе как наслаждение его не интересует, и он охватывает ее с жаром лишь тогда, когда она ведет к полезным применениям». Но к чему, спросил бы я, сводятся надежды на полезные применения, заставлявшие вас столько раз заполнять это помещение вопреки сугробам и кусачему холоду? К чему, спрошу я, восходит исток той доброты, которая вывлекла меня из моей работы в Лондоне, чтобы обратиться к вам здесь, и которая, если бы я позволил, отправила бы меня домой миллионером? Не потому, что я научил вас зарабатывать наукой хоть один цент, я здесь сегодня вечером, а потому, что я старался изо всех сил представить науку миру как интеллектуальное благо. Поистине, никакие другие два термина не были столь искажены и превратности истолкованы в отношении человека в его высших связях, как эти термины — полезный и практичный. Давайте расширим наши определения настолько, чтобы они охватывали все потребности человека, включая его высшие интеллектуальные потребности. Именно на этом основании служения высшим потребностям интеллекта, главным образом потому, что я считаю науку благотворной не только как источник знаний, но и как средство дисциплины, я настаиваю на признании прав науки на ваше внимание.

Но в том, что касается материальных нужд и радостей, чистой науке, конечно, тоже есть что сказать. Люди порой говорят так, будто пар не изучали до Джеймса Уатта, а электричество — до Уитстона и Морзе; тогда как на самом деле Уатт, Уитстон и Морзе со всей их практичностью были лишь порождением предшествующих сил, действовавших безотносительно к практическим целям. Это также, я полагаю, заслуживает мимолетного внимания. Вы восхищены, и вполне обоснованно, вашими электрическими телеграфами, гордитесь вашими паровыми машинами и фабриками и очарованы творениями фотографии. Вы ежедневно наблюдаете с законным ликованием создание новых форм промышленности — новых возможностей приумножать богатство и комфорт общества. Промышленная Англия содрогается от сил, стремящихся к этой цели; а пульс индустрии бьется еще сильнее в Соединенных Штатах. И все же, если подвергнуть их анализу, чем являются промышленная Америка и промышленная Англия?

Если вы можете вынести свободу слова с моей стороны, я отвечу на этот вопрос наглядным примером. Обнажите сильную руку и посмотрите на узловатые мускулы, когда рука сжата в кулак, а предплечье согнуто. Является ли это проявление энергии делом одной лишь мышцы? Отнюдь нет. Мышца — это канал влияния, без которого она была бы столь же бессильна, как кусок пластичного теста. Именно невидимый тонкий нерв высвобождает силу мышцы. И без тех нитей гениальности, которые были пронизаны подобно нервам сквозь тело общества первооткрывателем, индустриальная Америка и индустриальная Англия находились бы в самом плачевном состоянии этого пластичного теста.

В настоящее время в Англии раздается призыв к техническому образованию, и это призыв, к которому может присоединиться самый заурядный интеллект, настолько очевидна его необходимость. Но такого призыва к оригинальным исследованиям нет. И все же без них, столь же верно, сколь иссякает ручей при иссякании источника, «техническое образование» неизбежно утратит всю силу роста, всю способность к воспроизводству. Наши великие исследователи дали нам достаточный задел работы на время; но если их дух угаснет, мы в конечном счете окажемся в положении тех китайцев, о которых упоминает де Токвиль, которые, забыв научное происхождение того, что они делали, в конце концов были вынуждены без изменений копировать изобретения более мудрых предков, почерпнувших свое вдохновение прямо из природы.

Как Англии, так и Америке есть смысл помнить об этом, ибо масштабность и близость материальных результатов слишком уж легко заставляют обе страны забыть о скромных духовных началах таких результатов в умах научных первооткрывателей. Вы приумножаете, но он созидает. И если вы заморите его голодом или иным образом уничтожите — более того, если вы не обеспечите ему простор и поощрение, — вы не только лишитесь движущей силы интеллектуального прогресса, но и безошибочно отрежете себя от родников индустриальной жизни.

Все сказанное о технической деятельности в равной степени справедливо и для образования, ибо здесь первооткрыватель также представляет собой первоисточник знания. Учителю принадлежит задача придать этому знанию надлежащую форму — задача почтенная и зачастую трудная. Но эта задача обретает свое окончательное освящение тогда, когда сам учитель искренне пытается добавить ручеек к великому потоку научных открытий. Действительно, можно усомниться в том, может ли подлинная жизнь науки ощущаться в полной мере и передаваться тем человеком, который сам не был обучен прямому общению с природой. Мы можем, по правде говоря, иметь хорошие и поучительные лекции от способных людей, чьи знания целиком получены из вторых рук, точно так же, как мы можем иметь хорошие и поучительные проповеди от интеллектуально одаренных и невозрожденных людей. Но для той силы науки, которая соответствует тому, что пуританские отцы назвали бы экспериментальной религией в сердце, вам необходимо обратиться к первооткрывателю.

Для поддержания здорового функционирования общества в отношении науки необходимы три класса работников: во-первых, исследователь природной истины, чье призвание состоит в том, чтобы преследовать эту истину и расширять поле открытий ради самой истины и без отсылки к практическим целям. Во-вторых, преподаватель природной истины, чье призвание состоит в том, чтобы нести в массы уже добытые первооткрывателем знания. В-третьих, практический деятель от науки, чье призвание заключается в том, чтобы сделать научное знание доступным для нужд, удобств и роскоши цивилизованной жизни. Эти три класса должны сосуществовать и взаимодействовать. Но популярное представление о науке как в этой стране, так и в Англии часто относится не к науке в строгом смысле этого слова, а к ее применениям. Подобные приложения, особенно на этом континенте, столь поразительны — они столь широко и раскидисто простираются перед публичным взором, — что они часто заслоняют от глаз тех тружеников, которые заняты более тихим и глубоким делом первоначальных исследований.

Возьмите в качестве примера электрический телеграф, который в последнее время неоднократно привлекал мое внимание. Я здесь не для того, чтобы хоть в малейшей степени умалить заслуги тех, кто в Англии и Америке придал телеграфу форму, столь удивительно приспособленную для общественного использования. Они заслужили великую награду, и они ее получили. Но я был бы неверен по отношению к вам и к самому себе, если бы не сказал вам, что, как бы ни были высоки в определенных отношениях их заслуги и качества, электрический телеграф открыли не ваши практичные люди. Открытие электрического телеграфа подразумевает открытие самого электричества, а также развитие его законов и явлений. Подобные открытия не делаются практичными людьми, и они никогда не будут ими сделаны, поскольку их умы обуреваемы идеями, которые, будучи высочайшей ценности с одной точки зрения, вовсе не те, что стимулируют первооткрывателя.

Древние открыли электризацию янтаря, а Гилберт в 1600 году распространил это открытие на другие тела. За ними последовали Бойль, фон Герике, Грей, Кантон, Дюфе, Клейст, Кюнеус и ваш собственный Франклин. Но их форма электричества, хотя и опробованная, не вошла в употребление для телеграфных целей. Затем появился великий итальянец Вольта, открывший источник электричества, носящий его имя, и применивший глубочайшую проницательность и тончайшее экспериментальное мастерство к его разработке. Затем возник человек, который соединил со способностями своего интеллекта все изящество человеческого сердца, Майкл Фарадей, первооткрыватель обширной области магнитоэлектричества. Эрстед открыл отклонение магнитной стрелки, а Араго и Стерджен — намагничивание железа электрическим током. Вольтов столб в конце концов обрел своего теоретического Ньютона в лице Ома; в то время как Генри из Принстона, обладавший проницательностью распознать заслуги Ома, пока они еще порицались в его собственной стране, находился в то время в авангарде экспериментальных исследований.

В трудах этих людей вы найдете все материалы, используемые в настоящее время во всех видах электрического телеграфа. Более того: Гаусс, прославленный астроном, и Вебер, прославленный естествоиспытатель, оба профессора Геттингенского университета, желая установить быструю связь между обсерваторией и физическим кабинетом университета, сделали это с помощью электрического телеграфа. Таким образом, еще до того, как на арене появились ваши практические деятели, сила была открыта, ее законы исследованы и установлены, было достигнуто полнейшее владение ее явлениями — более того, ее применимость к телеграфным целям была продемонстрирована людьми, чьей единственной наградой за труды было благородное волнение исследования и радость, сопутствующая открытию природной истины.

Должны ли мы игнорировать все это? Мы делаем это на свой страх и риск. Ибо я повторяю вновь, что за всеми нашими практическими применениями стоит область интеллектуальной деятельности, к которой практические деятели обращались редко, но из которой они черпают все свои запасы. Отрежьте их от этой области, и в конце концов они окажутся беспомощными. Нигде афоризм «Другие трудились, а вы вошли в их труд» не является более справедливым, чем в случае исследователя и применителя природной истины. Но теперь скажем слово и о другой стороне. Хотя практические деятели не способны совершать необходимые предшествующие открытия, бывают случаи — хотя в наши дни они не редкость, — когда исследователь знает, как извлечь практическую пользу из своего труда. В этих двух случаях обычно требуются разные качества ума и привычки мышления; и хотя я хочу решительно высказаться в поддержку тех, чье положение в силу простого факта их интеллектуального превосходства часто оказывается непонятым, я здесь не для того, чтобы превозносить один класс тружеников за счет другого. Они являются необходимыми дополнениями друг друга. Но помните, что об одном классе непременно позаботятся. Все материальные блага общества уже у них в руках, в то время как это же общество привычно приписывает им интеллектуальные достижения, которых у них никогда не было. Это не может не действовать во вред тем научным дисциплинам, из которых проистекают не только наше знание природы, но и сами наши нынешние индустриальные искусства, и от которых неустанно отвлекают зарождающиеся таланты страны.

Пастер, один из самых прославленных членов Французского института, объясняя катастрофическое поражение своей страны и преобладание Германии в недавней войне, выражается следующим образом: «Немногие понимают истинное происхождение чудес индустрии и богатства наций. Лучшим доказательством тому служит все более частое использование в официальном языке и в письменных трудах всякого рода ошибочного выражения прикладная наука. Недавно в присутствии министра величайшего таланта было выражено сожаление по поводу ухода людей, способных заниматься ими с отличием, из научной карьеры. Этот государственный деятель попытался показать, что нам не следует удивляться такому результату, поскольку в наши дни царство теоретической науки уступило место царству прикладной науки. Нет ничего более ошибочного, чем это мнение, и, осмелюсь сказать, нет ничего опаснее для практической жизни, чем те последствия, которые могли бы вытечь из этих слов. Они остались в моей памяти как доказательство настоятельной необходимости реформы нашего высшего образования. Не существует никакой категории наук, к которой можно было бы справедливо применить название прикладной науки. У нас есть наука и ее приложения, которые соединены вместе подобно дереву и его плодам».

А Кювье, великий сравнительный анатоме, пишет на ту же тему следующее: «Эти грандиозные практические новации суть не что иное, как применение истин высшего порядка, которые искали не с практической целью, а преследовали ради них самих и исключительно из страсти к познанию. Те, кто применял их, не смогли бы их открыть; но те, кто их открывал, не имели склонности преследовать их до практического конца. Увлеченные теми высотами, куда уносили их мысли, они едва замечали эти практические результаты, хотя те и были порождены их собственными делами. Эти поднимающиеся мастерские, эти заселенные колонии, те корабли, что бороздит моря — это изобилие, эта роскошь, этот шум — все это проистекает из научных открытий, и все это остается чуждым для самих первооткрывателей. В точке, где наука сливается с практикой, они покидают ее; она их больше не волнует».

Когда отцы-пилигримы высадились у Плимутской скалы и когда Пенн заключил свой договор с индейцами, пришельцам приходилось строить дома, возделывать землю и заботиться о своих душах. В таком обществе о науке в ее более абстрактных формах не могло быть и речи. И в настоящее время, когда ваши суровые западные пионеры стоят лицом к лицу с упрямой природой, пробивая горы и покоряя лес и прерию, занятия наукой ради нее самой ожидать не приходится. Первая потребность человека — еда и кров; но огромная часть этого континента уже поднята далеко над этой потребностью. Господа из Нью-Йорка, Бруклина, Бостона, Филадельфии, Балтимора и Вашингтона уже построили свои дома, и дома эти весьма прекрасны; они также обеспечили свои обеды, в превосходстве коих я тоже могу засвидетельствовать. Они, по сути, достигли того точного состояния благополучия и независимости, при котором от них можно справедливо требовать столь высокой культуры, какой только достигало человечество. Обладая богатством и досугом, они достигли той зрелости, когда исследователь природной истины ради самой истины должен находить среди них покровителей и защитников.

Среди множества стоящих перед ними проблем им предстоит решить и такую: способна ли республика взращивать гениев высшего порядка? Вы знакомы с трудами Токвиля и не можете не знать о той глубокой симпатии, которую он питав к вашим институтам; и эта симпатия тем ценнее благодаря тому философскому беспристрастию, с которым он указывает не только на ваши достоинства, но и на ваши недостатки и опасности. Если я прихожу сюда, чтобы говорить о науке в Америке в критическом и придирчивом духе, незримое излучение моих слов и манеры позволит вам раскусить меня и определит ваше отношение ко мне этим вечером. Но если я без недружелюбия — напротив, в духе, совершенно противоположном недружелюбию — осмелюсь повторить перед вами то, что этот великий историк и аналитик демократических институтов говорил об Америке, я убежден, что вы дослушаете меня до конца. Он писал около двадцати трех лет назад и, пожалуй, не написал бы того же сегодня; но никому не повредит услышать его слова и, если нужно, принять их близко к сердцу.

В труде, опубликованном в 1850 году, Токвиль говорит: «Следует признать, что среди цивилизованных народов нашей эпохи мало таких, в которых высшие науки добились бы столь малых успехов, как в Соединенных Штатах». Он выражает уверенность в том, что, будь вы одни во вселенной, вы вскоре обнаружили бы, что не можете долго преуспевать в практической науке, не развивая одновременно науку теоретическую. Но, по мнению Токвиля, вы не одиноки таким образом. Он отказывается отделять Америку от ее прародительского очага; и именно там, утверждает он, вы собираете плоды интеллекта, не утруждая себя их созданием.

Токвиль явно сомневается в способности демократии взращивать гениев так, как они взращивались в древних аристократиях. «Будущее, — говорит он, — покажет, могут ли страсть к глубокому знанию, столь редкая и столь плодотворная, зарождаться и развиваться в демократических обществах так же легко, как в аристократиях. Что до меня, — продолжает он, — я едва ли могу в это поверить». Он говорит о беспокойной лихорадочности демократических общин не во времена великих потрясений, ибо такие времена могут дать необычайный импульс идеям, а во времена мира. Тогда, по его словам, наблюдается «мелкое и некомфортное брожение, некий непрерывный трение человека о человека, который тревожит и рассеивает ум, не придавая ему ни величия, ни одухотворения». От вас зависит доказать, обстоят ли дела именно так — не может ли научный гений найти среди вас спокойное пристанище.

Я был бы против того, чтобы перечить столь проницательному наблюдателю и столь глубокому политическому писателю, однако с момента моего приезда в эту страну я не смог заметить ничего в общественном устройстве, что помешало бы исследователю, у которого в корне заложено это стремление, посвятить себя чистой науке с непоколебимой преданностью. Если в Америке не достигаются великие научные результаты, то я склонен приписывать этот изъян не мелким общественным трениям, а тому факту, что те из вас, кто обладает способностями, необходимыми для глубоких научных изысканий, обременены административными или преподавательскими обязанностями, столь тяжелыми, что они совершенно несовместимы с непрерывным и спокойным размышлением, которого требуют оригинальные исследования. Вполне можно задаться вопросом, превратился ли бы Генри в администратора или бросил бы Дрейпер науку ради написания истории, если бы первооткрыватель был в этой стране почитаем так, как того заслуживает. Едва ли я думаю, что это случилось бы. И все же я не предполагаю, что такое положение дел продлится долго. В Америке наблюдается готовность отдельных лиц жертвовать своими состояниями в деле образования на благо общества, которой, пожалуй, нет равных где-либо еще; и эта готовность требует лишь мудрого направления, чтобы позволить вам эффективно смыть упрек Токвиля.

Вашей труднейшей задачей будет не создание институтов, а поиск людей. Вы можете возводить лаборатории и наделять их средствами; вы можете снабжать их всеми приборами, необходимыми для исследований; поступая так, вы лишь создаете возможности для проявления сил, источники которых лежат совершенно вне вашей досягаемости. Вы не можете сотворить гения, заказывая его. Говоря библейским языком, это дар Божий; и максимум того, что вы могли бы сделать — будь ваше богатство и ваша готовность применить его в миллион раз большими, — это обеспечить данному прекрасному растению свободу, свет и тепло, необходимые для его развития. Время от времени мы видим великолепное дерево, утянутое вниз паразитическими лианами. Садовник может удалить их, хотя сама жизненная сила дерева может лежать за пределами его возможностей; и точно так же во многих случаях вы, люди богатства, можете освободить гений от опутывающих пут, которые борьба за существование часто набрасывает вокруг него.

Влекомый вашей добротой, я приехал сюда, чтобы прочитать эти лекции, и теперь, когда мой визит в Америку стал почти достоянием прошлого, я оглядываю его как воспоминание без единого пятнышка. Ни один лектор еще не был вознагражден так, как я. Однако с этой выгодной высоты позвольте мне напомнить вам, что труд лектора — не высочайший труд; что в науке лектор обычно является распределителем интеллектуального богатства, накопленного лучшими умами. И хотя лекции и преподавание в умеренных количествах в целом способствуют их нравственному здоровью, ваши лучшие умы должны быть заняты не исключительно или даже не главным образом в качестве лекторов, но в качестве исследователей. Среди вас есть научный гений — поверьте мне, он не рассеян щедро, он нигде так не рассеян, — но все же разбросан тут и там. Уберите с его пути все ненужные препятствия. Сохраняйте свой сочувственный взгляд на созидателя знания. Предоставьте ему свободу, необходимую для его изысканий, не перегружая его ни преподавательскими, ни административными обязанностями и не требуя от него так называемых практических результатов — превыше всего избегая того вопроса, который невежество столь часто задает гению: «Какая польза от вашей работы?» Пусть он делает истину своей целью, сколь бы непрактичной она ни казалась в данное время. Если вы так бросите свой хлеб по водам, будьте уверены, он вернется к вам, хотя бы и после многих дней.

ПРИЛОЖЕНИЕ.

О СПЕКТРАХ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА.

Несколько лет назад господин Уильям Споттисвуд в весьма яркой форме представил членам Королевского института серию экспериментов со спектрами поляризованного света. С помощью своих больших призм Николя он сперва повторил и объяснил эксперименты Фуко и Физо, а впоследствии обогатил эту тему прекрасными дополнениями собственного авторства. Здесь я прилагаю часть изложения его выступления:

«Хорошо известно, что если поместить пластинку селенита достаточной тонкости между двумя призмами Николя, или, выражаясь более технически, между поляризатором и анализатором, возникнет цвет. Возникает вопрос: какова природа этого цвета? Является ли он просто чистым цветом спектра или он составной, и если да, токовы его составные части? Ответ, даваемый волновой теорией, вкратце таков: при прохождении через селенитовую пластинку лучи разделяются по направлению их колебаний и скорости распространения так, что при их воссоединении с помощью анализатора они в некоторых случаях нейтрализуют друг друга. Если это так, данный факт должен быть виден, когда луч, выходящий из анализатора, разлагается призмой; ибо тогда мы имеем лучи всех различных цветов, расположенные бок о бок, и если какого-то не хватает, его отсутствие проявится в виде появления темной полосы на его месте в спектре. Но не только это; спектр также должен давать представление о других явлениях, демонстрируемых селенитом при повороте анализатора, а именно: что при повороте на угол 45° все следы цвета исчезают; а также что при повороте на угол 90° цвет появляется вновь, но уже не исходный, а дополнительный к нему.

«В спектре красноватого света, производимого селенитом, вы видите широкую, но темную полосу в синей области; при повороте анализатора полоса становится все менее и менее темной, пока при угле поворота 45° она не исчезает полностью. На этой стадии каждая часть спектра обладает собственной пропорциональной интенсивностью, и все вместе образует бесцветное изображение, видимое без спектроскопа. Наконец, по мере продолжения поворота анализатора в красной части появляется темная полоса — та область спектра, которая дополняет область первой полосы; и темнота становится наиболее полной при повороте на 90°. Таким образом, мы получаем из спектроскопа полное представление о том, что произошло для порождения исходного цвета и его изменений.

«Далее хорошо известно, что цвет, производимый пластинкой селенита или иной кристаллической пластинкой, зависит от толщины пластинки. И в самом деле, если взять серию пластинок, дающих разные цвета, оказывается, что их спектры показывают полосы, расположенные в разных положениях. Более тонкие пластинки показывают полосы в частях спектра, ближайших к фиолетовой, где волны короче и, следовательно, дают более красные цвета; в то время как более толстые показывают полосы ближе к красной, где волны длиннее и, следовательно, дают более синеватые оттенки.

«Когда толщина пластинки непрерывно увеличивается так, что производимый цвет проходит полный цикл спектра, дальнейшее увеличение толщины приводит к воспроизведению цветов в том же порядке; но можно заметить, что при каждом повторении цикла оттенки становятся все бледнее, пока по прохождении ряда циклов и при значительной толщине пластинки все следы цвета не теряются. Возьмем теперь ряд пластинок, первые две из которых, как вы видите, дают цвета; у остальных, постепенно возрастающих по толщине, оттенки столь слабы, что их едва ли можно различить. Спектр первой показывает одну полосу; спектр второй — две, показывая, что вторая серия оттенков не идентична первой, а порождается исчезновением двух цветов из компонентов белого света. Спектры остальных показывают ряды полос, тем более многочисленные, чем больше толщина пластинки — ряд, который можно увеличивать до бесконечности. Следовательно, весь свет, которого лишается спектр в случае более толстых пластинок, забирается из большего числа его частей; или, иными словами, остающийся свет распределяется по спектру все более и более равномерно; и в той же пропорции его общая сумма все ближе и ближе приближается к белому свету.

«Эти эксперименты были проделаны более тридцати лет назад французскими учеными месье Фуко и Физо.

«Если вместо селенита, исландского шпата или других обычных кристаллов мы используем пластинки кварца, вырезанные перпендикулярно оси, и поворачиваем анализатор, как прежде, свет вместо демонстрации лишь одного цвета и его дополнения с промежуточной стадией отсутствия цвета меняет оттенок непрерывно; и порядок цвета зависит отчасти от направления вращения анализатора, а отчасти от характера кристалла, то есть от того, является ли он правовращающим или левовращающим. Если мы исследуем спектр в этом случае, то обнаружим, что темная полоса никогда не исчезает, но движется от одного конца спектра к другому или наоборот именно в таком направлении, которое порождает оттенки, видимые при прямой проекции.