Физика в Московском университете:теория и эксперимент

(К 180-летию со дня рождения Александра Григорьевича Столетова)

Как известно, физика — наука экспериментальная. Но это вовсе не значит, что роль теории сводится к вспомогательной функции.

В этом году исполняется 180 лет со дня рождения Александра Григорьевича Столетова — выдающегося русского физика, сыгравшего определяющую роль в формировании экспериментальной физики в Московском университете.

В то время, когда А.Г. Столетов формировался как ученый, существовал целый ряд актуальных тематик для исследований в области физики. Актуальность исследований — обязательное условие успеха. А.Г. Столетов занимался многими направлениями, но главными для него стали исследования по электромагнетизму и молекулярной физике, точнее — анализу представлений о двухфазной системе и критической точке и состояниях вблизи нее.

Что касается электромагнитных явлений, то общая их теория была создана к середине 60-х годов XIX века Д.К. Максвеллом. Но в то время существовал целый ряд альтернативных теорий. Вопрос о справедливости именно теории Максвелла был решен существенно позже в результате экспериментов Г. Герца и П.Н. Лебедева.

В молекулярной физике ситуация была иной. В результате измерений, проведенных Т. Эндрюсом для определения уравнений состояния, стало возможным построение теории И.Д. Ван-дер-Ваальса.

Наиболее точные исследования Т. Эндрюса относятся к 1869 году, то есть им исполняется 150 лет в текущем году. Он богат и на другие юбилейные даты: 150 лет со дня создания Д.И. Менделеевым периодической таблицы химических элементов, 140 лет со дня рождения А. Эйнштейна, 500 лет со дня смерти Леонардо да Винчи, провозгласившего приоритет опытного знания.

А.Г. Столетов явился той движущей силой, которая обеспечила появление в Московском университете физической лаборатории.

Здание («ректорский домик»), в котором была открыта в 1872 году первая физическая лаборатория в Московском университете.

С формальной точки зрения физические лаборатории должны появиться во всех университетах Российской Империи наряду с физическим кабинетом. Это следовало из устава 1863 года. В реальности дело обстояло сложнее.

Между проектом и реальным финансированием была пропасть. Поэтому создание физической лаборатории требовало преодоления целого ряда организационных проблем, которые удалось первому победить Ф.Ф. Петрушевскому и создать первую в России научную лабораторию при Петербургском университете.

Говоря о безусловно важной роли А.Г. Столетова, необходимо сказать и о большой роли Н.А. Любимова — профессора, который заведовал в то время кафедрой физики.

Весной 1871 года профессор Н.Н. Любимов и доцент А.Г. Столетов представили факультету и Совету университета мотивированное заявление, в котором кратко обосновали необходимость открытия лаборатории. Из-за отсутствия помещений решение данного вопроса затянулось. Проблема была решена лишь к осени 1872 года. Под лабораторию была отведена часть бельэтажа «ректорского домика», состоящая из нескольких комнат.

А.Г. Столетов начинает оборудовать лабораторию. Для этого он переносит из физического кабинета приборы, сделанные им совместно с Н.Н. Шиллером, устанавливает кронштейны на стенах, конструирует установки для физического практикума. В этом ему помогают добровольцы из числа студентов.

К концу 1872 года лаборатория была готова для практических занятий студентов. Но для ее открытия необходимо было финансирование, которое не выделили. Тогда Н.А. Любимов уступает для этих целей 600 рублей из штатной суммы кафедры.

А.П. Соколов вспоминал: «Лаборатория обнаружила свою деятельность уже в первый год своего существования. Было установлено несколько инструментов, отчасти пожертвованных бывшим профессором К.А. Рачинским; явилось несколько студентов, которые заинтересовались делом, деятельно стали помогать Ал. Гр. в доставке приборов; из них П.А. Зилов, ныне проф. Варшавского университета, сделал в лаборатории свою первую работу — определение величины Ома в ртутных единицах. С течением времени лаборатория получила более устроенный вид: был проведен газ, установлены каменные постаменты на сводах для чувствительных к тряске приборов, устроена маленькая оптическая комната, мастерская и т.д. Постепенно были приобретены ценные измерительные приборы: квадрант-электрометр и гальванометр Томсона, катетометр, спектрометр и пр.».

В этой лаборатории А.Г. Столетов осуществил свои наиболее известные эксперименты. Позже здесь работал и П.Н. Лебедев.

В работах Д.В. Гиббса и А.Г. Столетова были сформулированы основные положения классической термодинамической теории критических явлений. Согласно этой теории критическое состояние представляет собой предельный случай двухфазного равновесия, в котором обе равновесные сосуществующие фазы становятся тождественными.

С 1969 года во Владимире, на родине А.Г. Столетова, проводятся научно-методические и научно-практические конференции по физике и истории физики «Столетовские чтения». В них принимают участие историки науки, преподаватели высшей и средней школы, научные сотрудники университетов, институтов, музеев, библиотек. В «Столетовских чтениях» в разные годы участвовал целый ряд сотрудников физического факультета.

В мае 2019 года проходила Всероссийская научно-практическая конференция «XII Столетовские чтения». C пленарным докладом «Братья Столетовы в филателии и филокартии» выступил А.С. Илюшин. Конференция традиционно имеет обширную культурную программу. На данной конференции был показан фильм «Александр Столетов. Имя. Символ. 33». Участники конференции посетили дом-музей Столетовых.

профессор П.Н. Николаев