Атмосферное электричество
Безусловно, выдающимся научным событием в середине XVIII в. следует считать начало экспериментального изучения самого грозного и величественного явления природы – молнии. В древности люди не понимали природы грозы и, видя гибель людей и возникающие при грозе пожары, связывали это явление с гневом богов, то есть карой за грехи. Восточные славяне в древности чтили бога Перуна, “творца” молнии и грома. Позже наши предки гром и молнию приписывали “деятельности” Ильи-пророка, который, “катаясь на колеснице по небу, пускает огненные стрелы”. Боги грома и молнии известны в религиозных представлениях других народов. Уже в древности жрецы использовали электричество атмосферы для получения “небесного огня” во время приношения жертв. С этой целью в египетских храмах строили высокие деревянные мачты, обитые медными листами. Специальное устройство собирало электрический заряд, достаточный для того, чтобы убить искрой человека или живот. Благодаря упорному труду исследователей удалось показать, что в явлении грозы и молнии нет ничего сверхъестественного, что в нем нет места божественной деятельности и нет причины для суеверных страхов.
Проходили десятилетия, а человек никак не мог разобраться в загадочной природе молний и научно обосновать методы защиты. Причиной этому была полная неизученность электрических явлений в атмосфере. Главная проблема заключалась в том, что никто не знал, как извлечь из тучи и подвести к столу экспериментатора страшную молнию.
Конечно, эта проблема привлекла и внимание Г.Рихмана. 3 июля 1752 г. он вынес на рассмотрение академического собрания два проекта установки по изучению атмосферного электричества и получил одобрение проекта незаземленной установки («громовой машины», по М.В.Ломоносову). Рихман установил в двухэтажном каменном здании на углу 5-й линии и Большого проспекта Васильевского острова, в котором он жил, железный двухметровый тупой с обеих сторон шест. Шест одним концом проходил через крышу, а другим упирался в бутылку, установленную на кирпичах. К нижней его части прикреплялась проволока, которая выводилась без соприкосновения с другими проводниками на первый этаж и привязывалась шелковой веревкой ко вбитому в стену гвоздю. На проволоку ученый повесил вертикально железную линейку, к верхнему концу линейки привязал льняную нитку той же длины, что и линейка, а под нитью поместил электрометр.
Много времени Г.Рихман уделял экспериментам, изучению и научному обоснованию наиболее безопасных методов грозозащиты. В 1752 г. ученый предложил метод защиты, для предупредения возможности образования молнии.
К 1753 г. теории атмосферного электричества еще не было. К решению самых, казалось бы, простых вопросов приходилось еще подходить буквально на ощупь. У Рихмана, в частности, возник вопрос: происходит ли электризация воздуха во время артиллерийской стрельбы? Был необходим эксперимент. Ученый решил воспользоваться тем, что 25 апреля в Петербурге в день коронации императрицы Елизаветы предполагалась пальба из пушек. Вместе с Ломоносовым во время залповой стрельбы из 50 орудий он точно установил причины происхождения грозы.
Нам, живущим в XXI в., легко понять, какому риску подвергал себя эти ученый, ведь сила тока в молнии может достигать 500 кА.
