Магниты и магнитные материалы очень широко применяются в современной науке и технике. Они работают в насосах, перекачивающих жидкие металлы, в бесчисленном количестве приборов. Читатели хорошо знакомы с магнитными головками магнитофонов, с запоминающими устройствами в вычислительной технике, в небольших двигателях и генераторах, в электросчетчиках, микрофонах, в головках звукоснимателей и в акустических системах, наконец, в обыкновенных электрогитарах…

Но почему же все-таки магнит притягивает? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно электричество связать с магнитным полем и перейти от них, существующих порознь, к электромагнетизму.

Примерно с середины XVIII столетия пришло в опытную физику новое увлечение. Сначала в лабораториях ученых, а потом и в модных салонах, в ярмарочных балаганах демонстрировались голубые искры, получаемые с помощью электрических машин, экспериментаторы опускали в подкисленную.воду пластинки из разных металлов и получали электрическую силу. Ее накапливали в лейденских банках. И с помощью электрической искры намагничивали и перемагничивали железо.

О своих наблюдениях 1749 года Франклин писал, что молния и электричество способны разрушить магнетизм или даже изменить полярность магнита. И в этих выводах американский ученый не был одиноким.

Французский ботаник д'Алибар в мае 1752 года установил в окрестностях Парижа железный шест высотой примерно в 40 футов (около 13 метров) и изолировал его снизу. Получилась ловушка для атмосферного электричества. Столяр, которого д'Алибар нанял сторожить свою установку, в первую же грозу, услыхав удар грома, отправился к шесту. На глазах — прибежавшего священника он извлек из шеста в принесенную лейденскую банку целый рой ярких искр.

Приехавший после грозы д'Алибар с удивлением обнаружил, что его железный шест намагничен…

Жарким грозовым днем в июне 1731 года, молния ударила в дом английского купца в городе Уэкфилде. Услышав грохот, испуганный негоциант вбежал в комнату и обнаружил, что небесный огонь разбил ящик, в котором лежали стальные ножи и вилки, и разбросал их по полу. Кинувшись подбирать имущество, купец с удивлением обнаружил, что все приборы оказались намагниченными.

Компасные мастера не раз замечали, что у кораблей, пришедших из дальних плаваний и побывавших в жестоких грозовых бурях, компасные стрелки оказывались перемагниченными. Северный конец указывал на юг, а южный — на север. Это случалось на судах, мачты которых не раз принимали на себя удары молний.

7 сентября 1753 года в здании Санкт-Петербургской Академии господин профессор Франц Ульрих Теодор Эпинус прочел перед собравшимися коллегами на академической конференции трактат «О сходстве электрической силы с магнитной». Он полагал, что электрический разряд, проходящий через железный или стальной стержень, приводит к изменению его магнитного состояния потому, что вызывает в нем механическое сотрясение, облегчающее перемещение магнитной жидкости.

Дальше оставалось только подтвердить на опытах связь электричества с магнетизмом. И вот это «только» никак не удавалось никому из физиков, потому что прежде всего следовало освободиться от необходимости зависеть от молнии, от кратковременных разрядов лейденских банок и получить какой-то устойчивый источник «электрической силы». Необходимость в нем ощущалась настолько остро, что он так или иначе должен был непременно появиться. И тут нам с вами, дорогой читатель, придется несколько отвлечься, чтобы познакомиться с новыми героями нашей истории, их великим спором и еще более великими открытиями…

Давайте совершим мысленное путешествие в Италию.

— Болонья, сеньоры, Болонья!!! — Проводник изо всех сил стучит в стеклянную дверь купе. — О мамма мия! Сколько можно спать?! Ведь мы приехали в Болонью! Болонья, сеньоры, Болонья!

Он явно преувеличивает, упрекая нас в сонливости. В итальянских поездах уснуть не так-то просто. Особенно в вагонах второго класса… Но нам действительно пора собираться. За окном бегут устрашающие своей неэстетичностью корпуса. Может быть, это заводы сельскохозяйственных машин или мотоциклов. А может быть, предприятия, на которых изготавливается электротехническое оборудование.

Сегодня Болонья — полумиллионный город. Важный экономический центр, узел железных дорог и муниципальных противоречий. Здесь после второй мировой войны преобладающим влиянием пользуются левые партии. Сегодня… Впрочем, стоп! Побывать в современной Болонье — дело, конечно, интересное. Но наш путь в Болонью вчерашнюю и даже позавчерашнюю. Точнее — более чем на двести лет назад, в 1780 год, когда Италия представляла собой малопривлекательную картину. Страна политически раздроблена. По-прежнему зависит от Австрии. Правда, разруха вроде бы стала поменьше, чем сразу после Семилетней войны. В некоторых землях проводятся реформы, ограничивающие феодальное всевластие. К сожалению, это не относится к Болонье. Вот уже 174 года город входит в состав Папского государства и находится под двойным гнетом.

Итак, 1780 год! Исчезли из поля зрения высотные дома, вокзалы и заводские корпуса. Очистился воздух от автомобильных выхлопов, от мотоциклетной трескотни. Кирпичная стена, окружающая город, с двенадцатью воротами-выходами приобрела монументальность.

Мы идем по узким и кривым улочкам вдоль бесчисленных и, увы, обветшавших палаццо XIII и XIV веков — времени расцвета города. Многочисленные портики и аркады, зубчатые стены и башенки, выкрашенные в серый и розовый цвета, придают окружающему определенный колорит. Улицы ведут к центральной площади, но наша цель — знаменитый Болонский университет. За время своего существования, с XI века, он не раз менял местонахождение, так что лучше спросить. Благо в студентах на улицах недостатка нет.

Вон этот дом! Давайте поднимемся на второй этаж, где в лаборатории практической анатомии сеньор про фессор Гальвани готовит материал к завтрашним занятиям.

О, да здесь не только препараторская! На столе, на сотором Гальвани препарирует лягушек, стоят электрическзя машина и ряд лейденских банок. Трещат искры. Студент крутит ручку, а под ножом препаратора в сумасшедшем танце дергаются отрезанные лапки болотных квакух… Но дадим слово самому сеньору профессору. В первой части своего трактата «О силах электричества при мышечном движении» он пишет; «Я разрезал и препарировал лягушку и, имея в виду совершенно другое, поместил ее на столе, на котором находилась электрическая машина при полном разобщении от кондуктора последней и довольно большом расстоянии от него. Когда один из моих помощников острием случайно очень легко коснулся внутренних бедренных нервов этой лягушки, то немедленно все мышцы конечностей стали так сокращаться, что казались впавшими в сильнейшие тонические судороги. Другой помощник заметил, что это удается тогда, когда из кондуктора машины извлекается искра. Удивленный новым явлением, он тотчас же обратил на него мое внимание, хотя я замышлял совсем другое и был поглощен своими мыслями»[22].

Обнаруженное явление было настолько впечатляющим, что Гальвани решил во что бы то ни стало исследовать его и «пролить свет на то, что было под этим скрыто». Он был убежден, что все дело здесь в электрических искрах. Но если слабая искра электрической машины заставляет лягушачью лапку дергаться, то что должно произойти во время грозы, при блеске молнии?

Послушные ассистенты сеньора профессора тут же отправились к соседнему пруду, откуда черпался материал для экспериментов. Ко времени грозы на железной ограде балкона лаборатории висела впечатляющая гирлянда лягушачьих лапок, нанизанных на медные проволочки. Долгое, томительное ожидание. Наконец подул ветер. Забарабанил дождь, и блеснула первая молния. Отрезанные лапки исправно дергались, правда не сильнее, чем в лаборатории, и вовсе не в такт с грозными разрядами небесного электричества. Тем не менее эксперимент вполне удовлетворил Гальвани. В своем трактате он писал: