Александр фон Гумбольдт. Вестник Европы - Александр Филиппов-Чехов

Наблюдения над магнетизмом земли тоже занимали Гумбольдта после возвращения его из Парижа в Берлин. Для получения возможно верных результатов построен был в саду Мендельсона-Бартольди дом, в котором не было и следа железа, которое могло бы повлиять на верность результатов. Тут совершались постоянные наблюдения, и в известные дни, вперед определенные, Гумбольдт делал их одновременно с Райхом, находившимся в фрайбергском руднике, ежечасные наблюдения над уклонениями магнитной стрелки. В результате эти совместные наблюдения показали, что фрайбергская и берлинская стрелка двигались однообразно.

Расширяя эти наблюдения, во времени и пространстве, Гумбольдт предложил в заранее определенные дни делать их ежечасно кроме Берлина и Фрайберга еще в Казани и Николаеве. Они тоже показали, что и предшествовавшие при правильных и даже при неправильных движениях стрелки, условленных влиянием северных сияний, гроз и т. п. Благодаря Гумбольдту наука обогатилась важным результатом, именно: что магнитные явления зависят не только от местных условий, но что в движении стрелки в данном месте отражается состояние земного шара, или по крайней мере значительной части его. Во время путешествия своего по Сибири Гумбольдт тоже собрал богатые материалы для земного магнетизма, появившиеся в летописях Поггендорфа и в Relation historique. К этому же времени относятся и замечательные труды других ученых. Почти одновременно с Гумбольдтом неутомимый Ханстен изучал земной магнетизм в разных пунктах Сибири. Пополняя свои наблюдения трудами Гумбольдта, Росселя, Сэбина, Франклина, Эрмана, он составил (в 1833) первую карту, показывающую точки земного шара, которые представляют одинаковое магнитное напряжение; они обозначены здесь линиями, через них проведенными – изодинамами. Здесь за единицу напряжения принято то напряжение, которое, как было упомянуто выше, найдено было Гумбольдтом в Перу у магнитного экватора, хотя оно, как оказалось впоследствии, не выражает собой minimum’а напряжения, найденного на земном шаре. Сэбин нашел, но уже после Гумбольдта, через 14 лет, что на восток от Бразилии до Борнео напряжение меньше найденного Гумбольдтом в Перу и что абсолютный minimum его находится, по всей вероятности, вблизи Св. Елены. Конечно, если бы Гумбольдту был известен этот факт, то он, без сомнения, принял бы напряжение по соседству Св. Елены за единицу, которое, как сначала предполагали, представляет самую малую величину его. Как ни незначителен кажется в практическом отношении вопрос о том, какая величина магнетизма будет принята за единицу напряжения, в научном отношении он необыкновенно важен. Конечно за исходную единицу можно принять любую величину; необходимо только, чтобы первообраз ее или хорошие снимки с него оставались всегда неизменными. Так, Гумбольдт, определяя магнетизм у экватора, нашел, что его магнитная стрелка делает там известное число колебаний в определенное время, что число этих колебаний увеличивается по мере удаления от экватора. Стрелку эту он привез благополучно в Париж. Тут она была сравнена с другими и затем эти последние можно было употреблять для сравнения, точно так же как первую, принадлежавшую Гумбольдту. Предположим однако, что от высокой температуры или заржавления она изменилась бы настолько, что стала бы показывать иначе. Это было бы все равно, если бы Гумбольдт утратил свою стрелку: тогда все сделанные им магнитные наблюдения не имели бы никакой цены, так как масштаб для сравнения их с другими не существовал бы более.

Так как магнитная стрелка очень легко изменяет свой магнетизм, а с этим вместе и количество колебаний, то из этого уже явствует, как важно иметь возможность во всякое время поверить этот инструмент – не произошло ли в нем какого-либо изменения. Знаменитому Гауссу наука обязана возможностью во всякое время произвести эту проверку. Он показал, что из влияния, оказываемого одной стрелкой на другую, находящуюся под влиянием земного магнетизма, можно вычислить, что из замечаемых явлений составляет принадлежность земли, и что – магнитной стрелки. Этой громадной услуге, оказанной Гауссом науке, последняя обязана тем, что наблюдатель может теперь спокойно доверять своей стрелке, не опасаясь, что вследствие изменений, в ней происшедших, он сделал неверные наблюдения, которые после значительной затраты времени и труда оказываются никуда не годными если наблюдатель знает, сколько он при известном наблюдении должен отнести насчет земного магнетизма, то тут все сводится только на то, какую единицу меры он должен при этом принять для измерения. Если бы он желал принять за эту единицу то действие, которое найдено было Гумбольдтом в Перу, то он встретил бы трудно преодолимое затруднение: так как магнитная сила изменяется и во времени, то та, которую измерил когда-то Гумбольдт, давно уже не существует. Из этого следует необходимость найти такую единицу меры, которую можно бы всегда восстановить, если бы даже прошло много времени от последнего сделанного наблюдения. Такая единица есть абсолютная, в противоположность произвольно принятой (как напр., это сделал Гумбольдт) относительной. Такая абсолютная единица и найдена была Гауссом. Мы заключаем о величине известной силы из действия, которое она оказывает, и если сила порождает движение известного тела, то мы заключаем, что сила тем значительнее, чем значительнее масса этого тела, и чем больше скорость, с которой она движется в данное время. Гаусс вычислил по колебаниям магнитной стрелки силу, необходимую для произведения их, и принял за единицу магнетизма такую, которая в состоянии сообщить телу весом в один миллиграмм после воздействия в течение одной минуты скорость одного миллиметра. Пока ученые знают, сколько весит миллиграмм и какому протяжению равен миллиметр, до тех пор будет известна сила, принятая Гауссом за единицу магнитного напряжения.

Ханстен объяснял явления земного магнетизма предположением, что земной шар действует таким образом, как будто внутри его находятся два магнита, вращающиеся в течение столетия. Теория эта могла объяснить только вековые изменения, но не постоянные периодические. Поэтому Мозер [74] утверждал, что земной магнетизм разлит по поверхности нашей планеты, а не находится внутри ее; причем он обращал особенное внимание на то обстоятельство, что так как, по наблюдениям, внутренность земли представляет высокую температуру, а она, как известно, ослабляет магнитную силу, то уже это одно обстоятельство делает невозможным присутствие значительного количества земного магнетизма внутри нашей планеты. Гипотеза эта легко объясняет периодические изменения. Следя за уклонением магнитной стрелки, мы видим, что северный полюс ее с утра до полудня движется с востока на запад, а потом совершает обратное движение. Когда поутру солнце стоит на востоке, то к востоку лежащие страны, где время уже позже, чем в лежащих на запад, будут согреты солнцем сильнее, чем последние, где еще ночь. Поэтому в этих последних магнетизм и будет сильнее, и господствующая в нашем полушарии (как находящаяся ближе к соответствующему ей полюсу) северная оконечность стрелки направляется к западу; с полудня страны, лежащие к западу, теплее и потому стрелка опять возвращается на восток. На южном полушарии, где преобладает южная оконечность стрелки, мы видим точно такое же, только в противоположном направлении совершающееся движение ее. В явлениях этих нельзя не видеть связи между магнетизмом и теплотой.