Александр Григорьевич Столетов (1839–1896)

А. Г. Столетов внес огромный вклад в развитие русской физики. Ему принадлежат капитальные исследования в области магнетизма и фотоэлектрических явлений, он создал методику исследования магнитных свойств материалов и электрического разряда в газах. Его исследования магнитных свойств железа легли в основу методов расчета электрических машин. Благодаря этому А. Г. Столетов является также и одним из основателей современной электротехники.

Александр Григорьевич Столетов родился во Владимире на Клязьме 10 августа 1839 года в небогатой семье. Он был одним из шести детей, общительным, жизнерадостным ребенком, но со слабым здоровьем. В воспитании детей исключительную роль играла его мать, очень умная женщина. Большая одаренность и любовь к умственным занятиям обнаружились в нем очень рано. Без посторонней помощи он сам научился читать и писать; пятилетним ребенком он свободно читал; в девятилетием возрасте стал вести дневник, писал стихи. Склонность к самостоятельной литературной работе получила дальнейшее развитие в период его обучения в средней школе — во Владимирской гимназии, в которую А. Г. Столетов поступил в десять лет. Вместе с двумя товарищами он участвовал в составлении рукописного журнала «Сборник», где помещал свои стихи, не — воды и рассказы под названием «Мои воспоминания». Он почти наизусть выучил многие произведения великих русских мастеров слова.

В школьные годы А. Г. Столетов интересовался многими предметами и окончил гимназию с золотой медалью.

В том же году А. Г. Столетов поступил в Московский университет на математическое отделение физико — математического факультета. Здесь, в студенческие годы, у него развилась настоящая любовь к физике, хотя условия университетского преподавания этому способствовали весьма мало. Физической лаборатории тогда не существовало, а курс теоретической, или математической, физики, как она в те времена называлась, не читался вовсе.

Способности А. Г. Столетова и его интерес к физике были замечены профессором физики Н. А. Любимовым, который в I860 году, по окончании А. Г. Столетовым курса, оставил его при университете для подготовки к профессорскому званию.

В 1862 году А. Г. Столетов получил заграничную командировку и уехал в Гейдельберг, его привлекли имена знаменитых ученых — Кирхгофа, Гельмгольца и Бунзена. Во время заграничной командировки, длившейся три с половиной года, А. Г. Столетов работал в Геттингене, Гейдельберге у физика Кирхгофа и в Берлине. Он побывал в Париже, где ознакомился с постановкой преподавания в Сорбонне (Парижском университете).

Вернувшись в Москву, А. Г. Столетов сразу принялся за преподавательскую работу. Он ввел два новых курса — математической физики и физической географии, отсутствие которых в учебных планах считал недопустимым.

После защиты диссертации в 1869 году он получил звание Доцента по кафедре физики и приступил к чтению лекций по теоретической физике, стал хлопотать об организации физической лаборатории и вести подготовительную работу по подбору задач для физического практикума.

Физической лаборатории по — прежнему не было, и тогда А. Г. Столетов организовал физический кружок у себя на квартире. В кружке читались рефераты, велись оживленные споры, обсуждались исследовательские работы. А. Г. Столетов объединил вокруг себя молодых физиков; первыми его учениками были знаменитые впоследствии русские ученые Н. А. Умов, Н. Е. Жуковский и многие другие. Его кружок посещал и знаменитый астроном Ф. А. Бредихин.

Деятельность А. Г. Столетова развернулась еще шире после защиты им в 1872 году докторской диссертации. Экспериментальную часть диссертации он выполнил во время шестимесячной командировки в 1871 году в Гейдельберг в лабораторию Кирхгофа, который высоко ценил дарования А. Г. Столетова и охотно предоставил ему место в своей лаборатории. В 1873 году А. Г. Столетов был утвержден ординарным профессором.

Настойчивые хлопоты А. Г. Столетова наконец увенчались успехом: в Московском университете наконец появилась физическая лаборатория, где не только выполнялись учебные работы студентов, но и велась экспериментальная научно — исследовательская работа. В ней работали и студенты, и профессор с его помощниками, и молодые ученые. В этой лаборатории А. Г. Столетов осуществил свои замечательные исследования, прославившие его имя.

Он работал по электростатике, магнетизму, электромагнетизму, по критическому состоянию тел, по фотоэлектрическим явлениям.

В последние годы жизни А. Г. Столетова в созданной им лаборатории работал впоследствии прославленный физик П. Н. Лебедев.

Огромную ценность представляли не только добытые А. Г. Столетовым фактические результаты, но и открытые им закономерности и методы экспериментального исследования.

Давно уже было известно, что если поместить железо в соседстве с магнитом или проводником, по которому течет электрический ток, т. е. поместить железо в магнитное поле, то железо намагнитится. Величину, показывающую, как изменяется намагниченность с изменением магнитного поля. А. Г. Столетов назвал функцией намагничения (теперь она называется магнитной восприимчивостью). Чем больше магнитная восприимчивость, тем, при данной величине магнитного поля, будет больше намагничение.

В своем замечательном «Исследовании функции намагничения мягкого железа» А. Г. Столетов поставил себе целью установить зависимость магнитной восприимчивости от величины намагничивающего поля. Он показал, что магнитная восприимчивость непостоянна. С возрастанием магнитного поля она сначала растет медленно, а потом все быстрее и быстрее. Достигнув наибольшей величины, магнитная восприимчивость, несмотря на увеличение намагничивающего поля, начинает убывать. Наличие максимума магнитной восприимчивости, впервые установленного А. Г. Столетовым, оказалось основным свойством сильно магнитных материалов (ферромагнетиков). При исследовании функции намагничения А. Г. Столетов применил особый, разработанный им метод. Испытуемому образцу железа он придал форму кольца. Чтобы намагнитить железо, по катушке, намотанной на это кольцо, пропускали ток. Величина намагниченности железа определялась по силе индукционного тока.

А. Г. Столетов прекрасно понимал практическое значение этой своей работы. Он писал: «Знание свойств железа относительно временного намагничения также необходимо здесь, как необходимо знакомство со свойствами пара для теории паровых машин».

Опыт, произведенный А. Г. Столетовым, был очень прост. А. Г. Столетов поставил друг перед другом тщательно очищенную цинковую пластинку и металлическую сетку. Пластинку он соединил с отрицательным полюсом электрической батареи, а сетку — с положительным, включив в цепь прибор для измерения электрического тока — чувствительный гальванометр. Все это представляло собой разомкнутую электрическую цепь, через которую ток не мог идти: между пластинкой и сеткой был непроводящий воздушный промежуток. Однако, когда через сетку на цинковую пластинку направлялся свет мощного источника (вольтова дуга), гальванометр показывал наличие тока.

Это явление было названо А. Г. Столетовым актиноэлектрическим. Теперь его называют фотоэлектрическим.

В этом исследовании А. Г. Столетов впервые применил гальванометр для изучения прохождения тока через газ (воздух). Ныне этот прием широко используется во всех исследованиях прохождения электричества через газы.

А. Г. Столетов впервые установил следующий чрезвычайно важный факт. Если при одном и том же освещении пластинки постепенно увеличивать напряжение, вызывающее ток, то электрический ток сначала будет быстро возрастать, затем его величина будет изменяться все медленнее и медленнее, пока не достигнет максимального значения, которое называют током насыщения. Причина этого явления теперь стала совершенно ясной: свет, падающий на металлическую пластинку, вырывает из нее электроны. При одной и той же силе света число вырываемых электронов будет одним и тем же. При увеличении напряжения электроны все быстрее отгоняются к сетке, и ток становится больше. Но если напряжение стало таким, что в каждую секунду к сетке будет отлетать столько электронов, сколько их вылетает из пластинки, то дальнейшее увеличение напряжения силу тока не увеличит, такой ток называется током насыщения. Таким образом, по величине тока насыщения можно судить о том, сколько электронов ежесекундно вырывается из пластинки. Тем самым будет получена возможность исследовать внутренний механизм электрического разряда в газах.

Продолжая свои исследования, А. Г. Столетов пластинку и сетку поместил в стеклянный сосуд, из которого можно было выкачивать воздух. Так был создан первый в мире фотоэлемент. А. Г. Столетов произвел измерения при различных давлениях газа в сосуде, различных расстояниях между сеткой и пластинкой и при различных напряжениях. Закономерности, открытые А. Г. Столетовым, легли в основу современных теорий электрического разряда в газах.

А. Г. Столетов был выдающимся лектором. Лекции А. Г. Столетова отличались обилием материала, строгой системой, ясностью и необыкновенной увлекательностью изложения. Их охотно посещали студенты других курсов и даже других факультетов. Так было с лекциями о фонографе с демонстрацией это — го прибора (1890), о цветной фотографии — на лекции демонстрировались усовершенствованные цветные фотографии.

Много внимания уделял А. Г. Столетов студентам.

Тем, кто выделялся своими способностями и любовью к научным занятиям, ученый оказывал большую научную помощь, заботился об их командировках за границу.

Несмотря на большую научную, педагогическую и организационную работу, которую вел А. Г. Столетов в университете, он все же находил время и силы для большой научно — обществен- ной работы вне стен университета. Он читал научно — популярные лекции для широкого круга. Физик А. П. Соколов так описывает успех лекций А. Г. Столетова: «Публика всякий раз стекалась в изобилии на такие публичные чтения А. Г. Столетова и приходила в восторг от его изящных и увлекательных лекций, обставленных всегда интересными опытами, которые выполнялись с безукоризненной отчетливостью».

По инициативе А. Г. Столетова и с его участием состоялось чествование двухсотлетия памяти Ньютона и ряд лекций по электротехнике, которая, вследствие ее быстрого развития в те годы, пробудила к себе общий интерес, чему отчасти способствовало повсеместное применение свечи Яблочкова.

Будучи директором отдела прикладной физики при Политехническом музее, А. Г. Столетов развивал работу и в этом учреждении. Эту деятельность А. Г. Столетова Общество любителей естествознания высоко ценило: в 1884 году оно присудило ему золотую медаль и в 1886 году избрало его своим почетным членом. Признание заслуг А. Г. Столетова выразилось в учреждении ежегодной премии, выдаваемой начинающим ученым за лучшие работы по физике и химии.

Свои публичные выступления А. Г. Столетов часто посвящал новейшим достижениям науки. На одном из общих собраний VIII съезда естествоиспытателей и врачей в 1889 году по предложению распорядительного комитета съезда он произнес речь на тему, связанную с блестящими работами Герца «О тождестве волн света и электричества». Выступление А. Г. Столетова имело огромный успех. А. П. Соколов о нем писал: «С тех пор слава А. Г. Столетова как блестящего оратора и образцового популяризатора непоколебимо утвердилась во всей интеллигентной России».

С 1892 года А. Г. Столетову пришлось перенести много неприятностей. Они тяжело отразились на его здоровье, настроении и на всей его последующей деятельности. К этому времени относятся печальные события, связанные с избранием А. Г. Столетова в Академию наук: назначенные в 1893 году выборы А. Г. Столетова были отложены на неопределенный срок после чего его кандидатура была снята совсем. В том же 1893 году окончился срок тридцатилетней службы А. Г. Столетова в университете, о чем он получил официальное извещение.

Привыкший к постоянному труду и широкому размаху своей деятельности, А. Г. Столетов почувствовал себя больным. Целые дни проводил он дома, работая над своим учебником «Введение в акустику и оптику». Посещал он только физическую лабораторию, где подолгу засиживался, беседуя о всевозможных научных новостях, которыми так богаты были те годы.

Этот самый тяжелый период жизни А. Т. Столетова несколько скрашен его публичными выступлениями. В 1894 году он прочитал публичную лекцию о цветной фотографии в пользу комитета грамотности; в том же году он произнес речь в Обществе любителей естествознания по поводу смерти Гельмгольца; в 1895 году — речь о Леонардо да Винчи как естествоиспытателе.

Последней большой работой А. Г. Столетова была его работа в качестве заведующего секцией физики IX съезда естествоиспытателей и врачей в 1894 году в Москве. Общее признание больших заслуг А. Г. Столетова было выражено грандиозной овацией всех присутствующих на съезде.

В последние два года жизни А. Г. Столетов много раз собирался покинуть Московский университет, которому он отдал всю свою жизнь. А. Г. Столетов хотел переехать в Киев, где он надеялся найти большее сочувствие среди окружающих; он предполагал там продолжать работу над своим курсом опытной физики. Однако предположения его не сбылись: здоровье быстро ухудшалось. 19 мая 1896 года Александр Григорьевич Столетов заболел воспалением легких и в ночь с 26 на 27 мая 1896 года скончался.

В последние дни, во время болезни, А. Г. Столетов завещал свою большую библиотеку физической лаборатории университета. Эта библиотека ныне находится в составе библиотеки физического факультета Московского университета, носящей имя Столетова.

П. Н. Лебедев в своей речи, посвященной памяти ученого, на заседании Общества любителей естествознания вспоминает о последней своей встрече с А. Г. Столетовым: «…он заставил меня рассказать о моих занятиях за последний день и навел разговор на свою любимую тему о газовых разрядах… Прощаясь со мной, он слабо пожал мне руку и чуть слышно добавил: «Советую заняться этими вопросами, они очень интересны и очень важны». Это были последние слова, которые я от него слышал. Через день Александр Григорьевич тихо скончался».

Александр Григорьевич Столетов прошел большой и славный жизненный путь. Он посвятил его созданию и развитию отечественной физики. Россия будет чтить Александра Григорьевича Столетова как одного из основоположников русской физики, как создателя первой русской физической научно — исследовательской лаборатории, из которой вышла первая плеяда русских физиков.

Основные события жизни

1849 г. — А. Г. Столетов поступил во Владимирскую гимназию.

1856 г. — А. Г. Столетов — студент 1–го курса Московского университета физико — математического факультета.

1860 г. — По окончании курса А. Г. Столетов остался при университете для подготовки к профессорскому званию.

1862 г. — А. Г. Столетов уехал в заграничную командировку в Гейдельберг.

1865 г. — А. Г. Столетов вернулся в Москву и принял активное участие в улучшении постановки преподавания физики в университете.

1869 г. — После защиты диссертации А. Г. Столетов получил звание доцента по кафедре физики и приступил к чтению лекций по теоретической физике.

1872 г. — А. Г. Столетов защитил докторскую диссертацию.

1873 г. — А. Г. Столетов утвержден ординарным профессором.

1884 г. — Общество любителей естествознания присудило А. Г. Столетову золотую медаль.

1881 и 1889 гг. — А. Г. Столетов принимал участие в трудах международных конгрессов электриков в Париже, где был избран вице- президентом конгресса.

1893 г. — Окончился срок тридцатилетней службы А. Г. Столетова в университете.

1894 г. — А. Г. Столетов работает заведующим секцией физики IX съезда естествоиспытателей и врачей в Москве.

1896 г. — А. Г. Столетов заболел воспалением легких и скончался.