Петров Василий Владимирович
В.В. Петров родился 8 (19) июля 1761 г. в г. Обояни Курской губернии в семье приходского священника. Начальное образование В.В. Петров получил в церковно-приходской школе. Окончив ее, он поступил в Харьковский коллегиум, как называлась тогда высшая школа в Харькове.
Для продолжения образования В.В. Петров отправился в Петербург и в январе 1786 г. поступил в Учительскую гимназию (будущий первый Учительский институт в нашей стране). В то время в Учительской гимназии математику преподавал талантливый математик М.Е. Головин, племянник великого ученого М.В. Ломоносова, физику – П. Гиларовский, автор отечественного учебника по физике. Для формирования мировоззрения В.В .Петрова большое значение имела возможность общаться с людьми, лично знавшими М.В. Ломоносова, учившимися у него. В годы обучения в Учительской гимназии В.В. Петров основательно изучил математику, физику, химию и другие науки и сформировался как педагог.
Учительскую гимназию В.В. Петров не закончил, пробыв в ней только 2 года и 10 месяцев. По неизвестным причинам он ушел из Гимназии по собственному желанию и поступил преподавателем математики, физики, русского и латинского языков в Горное училище при Колывано-Воскресенских горных заводах. В 1791 г. В.В. Петров возвратился в Петербург и поступил учителем физики в Кадетское училище при лейб-гвардии Измайловском полку. Одновременно с 1793 г. по определению Государственной медицинской коллегии он был назначен преподавателем математики в Главное петербургское врачебное училище при Центральном военно-сухопутном госпитале.
В свободное от педагогической работы время В.В. Петров занимался наукой. Он прекрасно знал латынь и западноевропейские языки, поэтому смог тщательно изучить основные работы физиков и химиков XVII и XVIII веков. В.В. Петров знакомился со всеми новыми научными работами, появлявшимися в печати. Следить за новой научной литературой он не переставал до конца жизни.
В 1795 г. в результате слияния двух Петербургских врачебных училищ была организована Медико-хирургическая академия (впоследствии получившая название Военно-медицинская академия). В задачу Академии входила подготовка врачей для русской армии.
К этому времени В.В. Петров зарекомендовал себя прекрасным педагогом. Он был приглашен во вновь организованную Академию. 31 января 1795 г. В.В. Петров блестяще прочитал пробную лекцию и был назначен экстраординарным профессором математики и физики этого учебного заведения. Отныне и почти до самой смерти деятельность В.В. Петрова была связана с Петербургской медико-хирургической академией.
Руководство Государственной медицинской коллегии к тому времени хорошо понимало, что подготовка квалифицированных врачей немыслима без преподавания будущим медикам знаний по физике. На Западе физика уже широко и эффективно применялась в развитии медицины. Поэтому в Академии физика была введена как самостоятельная дисциплина.
Преподавание физики В.В. Петров не представлял себе без демонстрации опытов. С огромной энергией он принялся за создание богатого физического кабинета. Этот физический кабинет должен был также дать возможность В.В. Петрову заняться научной работой. Он надеялся экспериментальным путем найти решение интересовавших его научных проблем.
В феврале 1795 г. из Либеркинова анатомического кабинета при Государственной медицинской коллегии В.В. Петров отобрал много физических приборов, которые явились основой Физического кабинета Медико-хирургической академии. В том же году В.В. Петров через Медицинскую коллегию выписал из Лондона большое количество физических приборов, которые были лучшими и новейшими для того времени. Ежегодно, начиная с 1795 г., В.В. Петров делал большие заказы Санкт-Петербургскому стеклянному заводу на разнообразную стеклянную посуду для Физического кабинета.
В.В. Петров повсюду отыскивал новые физические приборы, покупал их у частных лиц. В 1797 г. у наследников умершего профессора Тереховского им было куплено несколько физических приборов. В 1801 г. несколько электрических приборов было получено из Главного адмиралтейского госпиталя.
В 1801 г. в России стало известно об изобретении вольтова столба и опытах, проведенных с ним. В.В. Петров, который внимательно следил за развитием физики, сразу подал заявление в Конференцию (ученый совет) Медико-хирургической академии с просьбой приобрести для Физического кабинета новый гальванический прибор. Конференция положительно отнеслась к требованию В.В. Петрова, и гальвани-вольтовская батарея, состоявшая из 100 цинковых и 100 медных кружков, была приобретена.
Эта небольшая батарея не могла удовлетворить В.В. Петрова. По ее типу в 1802 г. он создал свою огромную батарею, состоявшую из 4200 медных и цинковых кружков с бумажными прокладками, которые смачивались раствором нашатыря. Она была расположена четырьмя горизонтальными рядами, каждый длиной 3,1 м. Эта батарея в то время была крупнейшей в мире и являлась украшением Физического кабинета Медико-хирургической академии. С этой батареей В.В. Петров провел многочисленные учебные демонстрации и выполнил самостоятельные исследования, изложенные им в [2].
Лучшие приборы, отобранные В.В. Петровым для Петербургского отделения Медико-хирургической академии, были доставлены по его указанию из Москвы в Петербург зимой 1803-1804 гг. санным путем, чтобы было меньше повреждений. Однако многие приборы в пути все же были поломаны и побиты. В.В. Петров организовал починку, а иногда и переделку пострадавших приборов, после которой они стали лучше прежнего.
Расширение Физического кабинета вынуждало искать новое помещение. Постройка новых зданий началась в 1798 г. В соответствии с указаниями В.В. Петрова в общем проекте были предусмотрены специальные аудитории для преподавания опытной физики в здании учебных театров, а также специальные комнаты для физической лаборатории. Указания В.В. Петрова были учтены. Постройка зданий учебных театров закончилась в 1802 г., и многое в них было сделано по планам В.В. Петрова.
В последующие годы В.В. Петров продолжал пополнять приборами Физический кабинет. Он привлекал к изготовлению новых приборов некоторых столичных мастеров. В.В. Петров сам был талантливым конструктором и замечательным мастером. Он построил электрофор новой конструкции, который в 1804 г. прибавился к прочим инструментам Физического кабинета. В том же году в Физический кабинет была принята электрическая машина, самостоятельно сконструированная В.В. Петровым. Опыты, проведенные на ней, В.В. Петров описал в [3].
Созданный В.В. Петровым Физический кабинет описан в [4]. По своему устройству, полноте подбора физических приборов по различным разделам физики это был один из лучших физических кабинетов в педагогическом отношении не только в России, но и в Европе. В 1833 г. к концу деятельности В.В. Петрова в Медико-хирургической академии Физический кабинет имел 631 прибор, в том числе по электричеству – 198, по оптике – 166. При Физическом кабинете была устроена обсерватория.
Организация великолепного Физического кабинета дала возможность В.В. Петрову образцово организовать преподавание физики. В.В. Петров был убежденным экспериментатором, он считал экспериментальный метод основным методом преподавания физики. Многие студенты, пройдя учебный курс у В.В. Петрова, на всю жизнь избирали физику своей специальностью.
Очень заботился В.В. Петров и об учебной литературе. Переводные учебники по физике того времени его не удовлетворяли, так как для многих явлений там были даны устаревшие, неверные объяснения. Современные достижения физики там совсем не были отражены. В.В. Петров составил собственное письменное руководство для студентов, в которое собрал все лучшее из прежних и новейших авторов. В Академии В.В. Петрову позволено было преподавать по этому собственному руководству, но напечатано оно не было, хотя В.В. Петров сам просил об этом. Руководящие чиновники предпочитали иметь учебники западных авторов и пренебрегали инициативой русских ученых.
С 1802 до 1827 гг. В.В. Петров вел основной курс физики и химии во 2-м кадетском корпусе. Из воспоминаний его воспитанника Н.В. Вохина [33] видно, что среди учащихся кадетов В.В. Петров пользовался большой популярностью.
Прекрасный Физический кабинет, созданный В.В. Петровым в Медико-хирургической академии, позволил ему проводить не только учебные демонстрационные опыты, но и заниматься научно-исследовательской работой. Первая крупная научная работа В.В. Петрова [1] посвящена изучению процессов горения и холодного свечения различных веществ.
Как и многие другие ученые того времени В.В. Петров был не только физиком, но и химиком, и его исследования [1] касаются во многом физико-химических и даже чисто химических проблем. В химии в конце XVIII и начале XIX веков шла борьба против различного рода невесомых материй, борьба за материалистическое понятие о химическом элементе. Невесомых материй в химии XVIII века было много: материя света, материя тепла, материя упругости и т.д. Наиболее распространенной невесомой материей в химии XVIII века была материя горючести, или флогистон. Ученые полагали тогда, что флогистон сообщает телам способность гореть или изменяться при накаливании. В частности, считалось, что при прокаливании металл превращается в окалину, потому что из него удаляется флогистон.
Гениальный русский ученый М.В. Ломоносов вел последовательную борьбу против всех невесомых материй, в том числе и против флогистона. Экспериментальным путем М.В. Ломоносов доказывал, что изменения в металле при нагревании его в открытых сосудах происходят из-за присоединения к металлу части воздуха. Французский химик член Парижской академии наук А. Лавуазье продолжил дело, начатое М.В. Ломоносовым. Он доказал, что вещество при горении соединяется с кислородом воздуха.
Но не все ученые поддержали новую теорию А. Лавуазье. Оставалось еще много сторонников флогистонных воззрений. В.В. Петров также должен был решить для себя, к какому лагерю примкнуть: к сторонникам флогистона или антифлогистикам. Он решил опереться на результаты своих собственных опытов. Экспериментальным путем он решил проверить все следствия кислородного учения А. Лавуазье и изучить все случаи кажущихся отступлений от него. Одним из таких расхождений кислородной теории горения с опытом было горение некоторых тел, например, пороха, в отсутствии кислорода.
В.В. Петров провел многочисленные опыты, которые подробно описал в [1]. Он был выдающимся экспериментатором и блестяще справился с задачами, которые перед собой поставил. Все результаты своих опытов В.В. Петров смог объяснить на основе кислородной теории горения. Так, он доказал, что горение сложных органических веществ в безвоздушном пространстве происходит за счет кислорода, который является составной частью этих веществ, и при высокой температуре этот связанный кислород из них освобождается. В.В. Петров доказал также, что простые вещества-металлы, сера, фосфор - горят только в присутствии воздуха.
Опыты В.В. Петрова однозначно подтверждали справедливость кислородной теории горения и способствовали распространению новых воззрений среди наших химиков начала XIX века: академики Я.Д. Захаров, В.М. Севергин были антифлогистиками.
В этой работе [1] В.В. Петров описал также свои опыты, посвященные холодному свечению тел, или люминесценции. Люминесценция научно изучалась уже свыше 300 лет. Ученые предлагали различные теоретические объяснения явления, но эксперименты ограничивались только качественными наблюдениями.
В.В. Петров подошел к теме холодного свечения почти исключительно с химической точки зрения, оптическая сторона явления не привлекла его внимания, хотя в то время уже была возможность проведения некоторых оптических опытов. Прежде всего В.В. Петров начал изучение свечения гниющих растительных и животных остатков. Он пришел к правильному заключению, что свечение является очень медленным горением, т.е. некоторые составные части этих веществ соединяются с кислородом. В.В. Петров установил также, что свечение фосфоров животного царства, находящихся, например, в теле светлячков, возникает в результате медленного окисления.
Много труда В.В. Петров потратил также на изучение светящихся минералов. Такими минералами ученые интересовались и до В.В. Петрова, но никто из них не изучал это явление так тщательно, как он. Первоначально В.В. Петров пытался объяснить свечение минералов также медленным окислением вещества. Однако эту его гипотезу опровергли его же собственные опыты. Минералы светились и в воздухе, и в безвоздушном пространстве. В.В. Петров пришел к выводу, что свечение минеральных фосфоров нельзя объяснить ни теорией флогистона, ни кислородной теорией горения. Свечение этих минералов возбуждалось длительным облучением данного вещества каким-нибудь светом, в частности, солнечным светом.
В.В. Петрову удалось впервые в России отдельно изучать хемилюминесценцию и фотолюминесценцию и установить между ними принципиальную разницу. Люминесценцией В.В. Петров занимался до конца своей жизни. В Академию наук им было представлено несколько докладов о люминесценции, которые не были в свое время опубликованы и оказались утерянными.
Из научных работ В.В. Петрова наибольшее значение имеет [2], в которой он описал свои опыты с электричеством при помощи гальвани-вольтовской батареи. Слово “батарея” В.В. Петров впервые вводит в русский язык. Вообще этот прибор назывался вольтов столб. Он был изобретен итальянским физиком Александром Вольта, и известие об этом впервые появилось в печати в 1800 г. Вольтов столб явился первым в мире источником постоянного электрического тока.
До изобретения вольтова столба человечество получало электричество исключительно путем электризации трением кусочков янтаря, горного хрусталя и др. Во второй половине XVIII века была изобретена электрическая машина. Она представляла собой отлитый из серы шар, укрепленный на оси. Вращая шар и приложив к нему ладони, можно было наэлектризовать его трением. Все это было статическое электричество, и ,соответственно, в физике того времени развивался раздел электростатики.
Вольтов столб дал возможность изучать свойства движущихся электрических зарядов, т.е. электрический ток. После изобретения вольтова столба многие ученые во всем мире начали создавать у себя вольтов столб и изучать свойства электрического тока. Но исследования В.В. Петрова, которые он начал в 1802 г., намного опередили работы зарубежных ученых.
Книга [2] явилась первым и единственным трудом по гальванизму на русском языке в начале XIX века. В.В. Петров отлично знал западноевропейские языки, однако для публикации своих важнейших исследований он выбрал русский язык, потому что был горячим патриотом и заботился о распространении знаний среди своих соотечественников.
Чтобы изучение гальвани-вольтовского электричества было доступно широким кругам русских любителей науки, В.В. Петров начинает [2] подробнейшим описанием самой гальвани-вольтовской батареи. В этом описании ничего не забыто: и где достать необходимые для батареи металлические кружки, и как их очищать после опыта, и как изготовить самому бумажные кружки, если их не удастся купить готовыми. Особое внимание читателей он привлекает к мерам предосторожности при проведении самих опытов, пишет о необходимости изоляции самой батареи и тел, над которыми производятся опыты.
Экспериментальные исследования В.В. Петрова [2] касаются химических процессов - разложения, окисления, горения, и физических – электрическая дуга и др. Почти одну треть книги составляют исследования В.В. Петрова по электролизу. Эта работа явилась первым научным трудом и первым учебным пособием по электролизу в России. В.В. Петров проводил опыты по разложению воды, алкоголя, некоторых растительных масел. В то время многие ученые интересовались разложением воды электрическим током, однако, В.В. Петров исследовал это явление более систематично и полно, чем другие ученые.
Во времена В.В. Петрова никаких электроизмерительных приборов, естественно, еще не было. Наличие в электрической цепи напряжения В.В. Петров определял по характерному покалыванию в собственных пальцах, приложенных к электродам батареи. Для повышения чувствительности он срезал с пальцев верхнюю кожицу. Ему удалось заметить “противодействие” жидких и твердых проводников протекающему по ним току. Это “противодействие” он назвал сопротивлением, впервые употребив это слово на русском языке. Он обнаружил, что чем больше сопротивление проводника, тем большее количество гальвани-вольтовской жидкости (так он называл электрический ток) надо накопить, чтобы она смогла пройти через этот проводник. Количество накопленной гальвани-вольтовской жидкости на современном языке соответствует электрическому напряжению. В.В. Петров сумел установить количественную зависимость электрического тока от площади сечения проводника. Установление всех этих качественных, а иногда и количественных закономерностей протекания тока в электрической цепи вплотную подводило к закону, который был сформулирован немецким физиком Г.С. Омом в 1827 г.
В своих опытах по электролизу воды В.В. Петров в 1802 г. впервые в истории электротехники применил параллельное соединение проводников. Приоритет В.В. Петрова в этом открытии неоспорим, так что историки электротехники допускают явную неточность, когда относят это открытие к 70-80 гг. XIX века. Он разработал способ изоляции проводников сургучом и воском, положив тем самым начало электроизоляционной техники.
В.В. Петров в [2] изучал также влияние электрического тока на окраску растворов некоторых веществ. Он заметил, что окраска растворов зависит от металла, из которого были сделаны электроды. Он выдвинул идею, что изменение цвета этих растворов может служить индикатором присутствия металлов в растворе. В аналитической химии в разделе электроанализа эта идея была реализована много лет спустя.
Большая серия опытов была проведена В.В. Петровым по изучению влияния гальванического тока на живые организмы. Он проводил опыты над рыбами, кроликами, цыплятами, котятами. Он указывал, что злектрический ток вызывает большие изменения в живых существах. В.В. Петров в [2] пишет, что гальванизировать какие-либо больные органы у людей следует с большой осторожностью, чтобы вместо желаемой пользы не причинить большого вреда. Эти исследования имели большое значение для развития электротерапии в нашей стране.
В [2] В.В. Петров рассказывает также о своих опытах по изучению световых явлений при протекании электрического тока. Проводя эти опыты, он сделал открытие, которое явилось крупнейшим вкладом в развитие электрофизики в начале XIX века и поставило его в первые ряды современных ему физиков. Это было открытие электрической дуги, сделанное им в первые месяцы 1802 г.
В.В. Петровым были изучены также все явления, связанные с применением электрической дуги для освещения, плавки металлов и восстановления металлов из их окислов. Эти исследования явились началом электрометаллургии, сварки металлов. Изобретенная в 1875 г. П.Н .Яблочковым для освещения электрическая свеча также основана на электрической дуге, открытой В.В. Петровым. Электрическая дуга оказалась первым электрическим явлением, нашедшим практическое применение, что положило начало электротехнике.
Отдельные главы [2] посвящены изучению световых явлений в безвоздушном пространстве. В.В. Петров был первым отечественным ученым, исследовавшим газовый разряд в вакууме. В то время никто из европейских ученых подобными экспериментами не занимался.
Он также решил выяснить, что будет происходить с древесным угольком, помещенным в вакуум, если через уголек пропускать электрический ток. В.В. Петров обнаружил, что уголек раскаляется, испускает свет, но не сгорает и никаких химических изменений с ним не происходит. Эта явление в 1872 г. было использовано А.Н. Лодыгиным в изобретенной им лампе накаливания.
Заканчивает В.В. Петров [2] рассказом о сложных опытах, путем которых он пытался решить вопрос о сходстве гальванического электричества и электричества от электростатической машины. Этот вопрос волновал и других ученых, и он не был окончательно решен до конца XIX века. В.В. Петров сопоставлял световые и другие явления и установил, что “доселе” еще наблюдается различие между электрической жидкостью и гальвани-вольтовской жидкостью. Слово “доселе” говорит, что внутренне В.В. Петров был убежден в единстве природы электричества независимо от источника его образования, и это показывает глубину его научной интуиции.
В 1804 г. В.В. Петров опубликовал [3]. Эта работа посвящена решению двух важных вопросов физики: электризации металлов путем трения и выяснению природы электричества. Наэлектризовать металлы трением ученым не удавалось очень долго. В 1600 г. английский физик У. Гильберт опубликовал сочинение “De magnete”. В этой работе он все тела природы разделил на две категории: электрические сами по себе и неэлектрические. В результате получилось, что изоляторы (например, янтарь) – это электрические тела, так как они электризуются трением, а металлы – это неэлектрические тела, так как они трением не электризуются. Эта ошибочная классификация, как считают историки, задержала развитие науки на столетия.
В 1797 г. в печати появилась работа, в которой сообщалось о якобы успешной электризации металлов трением, но ничего не говорилось об условиях опытов. Другим ученым эти опыты повторить не удавалось, поэтому еще в 1801 и 1802 гг. некоторые французские ученые утверждали в печати, что металлы трением не электризуются.
В.В. Петров решил сам найти условия, необходимые для электризации металлов. В результате многочисленных опытов, самым подробным образом описанных им в [3], он доказал, что все металлы могут быть наэлектризованы трением. Для этого их поверхность должна быть гладкой, они должны быть хорошо изолированы, воздух в комнате должен быть сухим, а обычное трение следует заменить стеганием мехом разных животных, шелковой кистью, птичьими крыльями. Он обнаружил также, что и человека можно наэлектризовать трением, причем не только при комнатной температуре, но и при сильном морозе. В.В. Петров обращал внимание врачей на возможность электризации тела человека.
Вторая проблема, которую пытался В.В. Петров решить в [3], касалась выяснения причин электрических явлений. Эта проблема была поставлена еще великим М.В. Ломоносовым в XVIII веке. В XIX веке эта нерешенная проблема выдвигалась снова. В 1802 г. Наполеон предлагал физикам 60 тысяч франков за ее решение. Различные ученые общества ставили эту задачу на конкурс.
В [3] В.В. Петров подошел к изучению причины электрических явлений не с физической, а с химической точки зрения. Он сам сконструировал оригинальную электрическую машину, с помощью которой мог проводить опыты в “запертом” атмосферном воздухе, вакууме и четырех различных газах. Стеклянный круг в этой машине можно было вращать и таким образом электризовать его трением о наамальгамированные подушки.
В этих опытах В.В. Петров старался решить только один вопрос: когда и при каких обстоятельствах возникает электрическое свечение. В результате он пришел к ошибочному заключению, что причина электризации тел при трении заключается в различных способах их взаимодействия с кислородом воздуха.
Из этой работы отчетливо видна неподготовленность науки того времени к решению поставленной задачи. В начале XIX века все ученые считали, что каждое газообразное простое тело состоит из соответствующего химического начала (т.е. элемента), соединенного с теплотвором, а некоторые из химических начал – с теплотвором и светотвором. Отвергая в своих работах существование флогистона, В.В. Петров как и другие ученые того времени, включая А. Лавуазье, был убежден в существовании двух других невесомых материй – светотвора и теплотвора.
В своих прежних работах В.В. Петров доказал, что в большинстве химических процессов, сопровождающихся свечением, огромная роль принадлежит кислороду. Он наблюдал, что многие электрические явления часто сопровождаются свечением, поэтому он сделал вывод, что и здесь причиной свечения является кислород.
Открытие электрической дуги многие историки науки и техники приписывали английскому ученому Г. Дэви. Это не соответствует истине, потому что Г. Дэви впервые описал электрическую дугу в своей книге в 1812 г., т.е. на 10 лет позже, чем это сделал В.В. Петров в [2]. В России уже каждый гимназист за несколько лет до публикации Г. Дэви знал об эффектах, сопровождающих появление электрической дуги от батареи и о возможных применениях этой дуги. Этот вопрос гимназисты изучали по учебнику, написанному при соавторстве В.В. Петрова и под его редакцией. Одна из глав этого учебника так и называлась “О гальванизме и гальваническом электричестве”.
Долгое время было неизвестно, знали ли за границей об открытии электрической дуги в России, и заявляла ли Россия о своем приоритете на это открытие. Вопрос был разрешен академиком С.И. Вавиловым [10]. В Архиве Академии наук было обнаружено, что в 1804 г. Петербургская академия наук объявила конкурс на лучшее сочинение, посвященное природе света. В этом объявлении говорилось, что в качестве источника света испытатели природы могут исследовать также “гальванический огонь” и дальше шло описание электрической дуги – замечательного открытия В.В. Петрова, хотя его имя даже не упомянуто. Это, очевидно, объясняется тем, что объявление о конкурсе было написано академиком Л.Ю. Крафтом, чье неприязненное отношение к В.В. Петрову хорошо известно.
Это объявление о конкурсе было переведено на немецкий и французский языки и разослано в европейские государства. Так что открытие В.В. Петровым электрической дуги было широко известно европейским ученым уже в 1804 г.
Сам Г. Дэви никогда не претендовал на оригинальность своих исследований. Приоритет В.В. Петрова в открытии электрической дуги подтвержден в английском журнале [8]. В статье “Забытый электротехник” описываются эксперименты В.В. Петрова, приведшие его к открытию электрической дуги.
Современники В.В. Петрова хорошо знали об его исследованиях. В 1818 г. магистр физико-математических наук В.Д. Телепнев издал книгу [5], в которой подробно перечислил исследования В.В. Петрова, описанные им в [3]. В других русских университетах, конечно, тоже были хорошо известны работы В.В. Петрова. В 1829 г. он был избран почетным членом Виленского университета. Труды В.В. Петрова были известны не только в России. В 1810 г. Эрлангенское физико-медицинское общество в Германии избрало В.В. Петрова в число почетных членов.
Уже первая работа В.В. Петрова [1] привлекла внимание Петербургской академии наук. Эта книга была таким крупнейшим событием в научной жизни России, что проигнорировать ее Академия никак не могла. В 1802 г. В.В. Петров был избран членом-корреспондентом Петербургской академии наук.
В 1807 г. В.В. Петров был избран в адъюнкты Академии наук на двух условиях: во-первых, он должен продолжить метеорологические наблюдения в Академии наук, которые раньше проводил академик П.Б. Иноходцев, скончавшийся в 1806 г., и, во-вторых, он должен заняться Физическим кабинетом и привести его в порядок.
Метеорологические исследования мало интересовали В.В.Петрова, тем не менее, в течение 15 лет с 1807 по 1822 г. он сам проводил метеорологические наблюдения и обрабатывал метеорологические журналы, которые присылались в Академию из разных городов России. В первое десятилетие XIX века в России было 7 метеорологических станций, во второе десятилетие – 18. В.В. Петров учил метеорологов разных городов России, как надо вести наблюдения по определению температуры, давления воздуха, по измерению количества осадков и определению направления и силы ветра. Результаты метеорологических наблюдений В.В. Петров регулярно публиковал в журналах Академии. Ему удалось улучшить организацию метеорологических наблюдений в России.
29 ноября 1809 г. Конференция Академии наук избрала В.В. Петрова в экстраординарные академики.
Привести в порядок Физический кабинет Академии наук оказалось очень трудной задачей для В.В. Петрова. Официальным руководителем Физического кабинета оставался академик Л.Ю. Крафт, и при нем кабинет представлял собой музей старинных приборов. Многие приборы могли служить исключительно для развлечения, а не для научных исследований. У В.В. Петрова было совсем другое представление о назначении Физического кабинета. Он считал, что Физический кабинет должен служить исследовательской лабораторией.
Став адъюнктом, а затем, в скором времени экстраординарным академиком, В.В. Петров начал вести настойчивую борьбу за пополнение Физического кабинета новыми приборами, необходимыми для исследований по актуальным проблемам физической науки. Требования В.В. Петрова Академией не были удовлетворены. Он просил выписывать новую научную литературу, но ему снова отказали.
Архивные материалы Академии наук дали возможность историкам с достоверностью утверждать, что в Петербургской академии наук была группа академиков, в которую входили Л.Ю. Крафт и Н.И. Фусс, всячески препятствовавшая деятельности В.В.Петрова, замалчивавшая его научные достижения. Истинная причина такого отношения этих академиков к В.В. Петрову остается неизвестной, но, несомненно, что они выказывали откровенную враждебность к нему.
После смерти Л.Ю. Крафта в 1815 г. В.В. Петров был избран ординарным академиком по кафедре физики. В 1818 г. президентом Академии наук стал граф С.С. Уваров, реакционер, маскировавшийся под сторонника просвещения. Борьба В.В. Петрова за развитие физической науки очень быстро привела его к столкновению с С.С. Уваровым. Целый ряд поступков ученого рассматривался как нежелание повиноваться начальству.
С каждым годом В.В. Петров чувствовал все большее противодействие со стороны руководства Академии наук и Министерства просвещения. Средства на новые приборы ему не выделялись, старое помещение его квартиры не ремонтировалось, так что он даже не мог проводить свои эксперименты дома. Видимо, в знак протеста В.В. Петров не явился на похороны Александра I в 1825 г.
После этого положение В.В. Петрова резко ухудшилось. Журналы Академии наук не печатали больше ни одну из представленных им работ, а в 1827 г. С.С. Уваров отстранил В.В. Петрова от руководства Физическим кабинетом. С лета 1827 г. связь В.В. Петрова с Петербургской академией наук окончательно порвалась. В том же году его уволили с должности профессора во 2-м кадетском корпусе.
Тяжелые условия жизни и напряженная научная работа сильно расшатали здоровье В.В .Петрова. С годами у него начало слабеть зрение, развилась катаракта. Он был вынужден пропустить весь учебный 1830/1831 г. в Медико-хирургической академии.
За это время ему была сделана операция на глазах, вернувшая ему зрение, и осенью 1831 г. он возобновил свою деятельность. В марте 1833 г. совершенно неожиданно, без каких-либо поводов, В.В.Петров получил приказ об увольнении из Медико-хирургической академии, в которой он проработал почти 40 лет.
Эта несправедливая отставка сильно потрясла В.В. Петрова и тяжело отразилась на его здоровье. В начале лета 1834 г. он заболел и 22 июля (3 августа) 1834 г. скончался. Он был похоронен на Смоленском кладбище в Петербурге.
После смерти ученого по указанию Уварова его имя не должно было появляться в научных трудах и учебниках физики. Ненависть к В.В. Петрову распространилась на его дочь: ей было отказано в пенсии, хотя она имела на нее полное право. Работы В.В. Петрова очень быстро были забыты. Великолепный Физический кабинет, созданный В.В. Петровым в Медико-хирургической академии, пришел в упадок. Его открытия, лежащие в основе многих достижений техники, через много лет были сделаны в науке вторично.
О замечательных исследованиях В.В. Петрова русское общество узнало снова лишь через 50 лет после его смерти. В 1886 г. студент Санкт-Петербургского университета Гершун А.Л., будущий основоположник нашей оптотехники, оказавшись на каникулах в г. Вильно, случайно в городской библиотеке нашел книгу В.В. Петрова [2]. Он был поражен описанными в книге оригинальнейшими экспериментами автора, особенно описанием открытия электрической дуги.
Вернувшись в Петербург, Гершун А.Л. рассказал о своей находке профессору Н.Г. Егорову, который в то время возглавлял кафедру физики в Военно-медицинской академии. В библиотеке Академии были найдены и другие труды В.В. Петрова. В 1887 была опубликована статья Н.В. Попова [6] , в которой говорилось о замечательном труде [2] забытого ученого. Это была первая статья о В.В. Петрове после 50-летнего забвения. Благодаря усилиям Н.Г. Егорова были по достоинству оценены выдающиеся заслуги В.В. Петрова в развитии отечественной электротехники. Академик С.И. Вавилов сказал о В.В. Петрове так: “В истории русской физики до половины XIX века В.В. Петров не только хронологически, но и по своему значению непосредственно следует за М.В. Ломоносовым” [9].
Многие рукописи В.В. Петрова обнаружить не удалось. Также не удалось найти его достоверный портрет. В запасных фондах Государственного Эрмитажа был обнаружен небольшой портрет человека, стоящего около стола, на котором размещены какие-то физические приборы. Впоследствии было установлено, что изображенные приборы – это электростатическая машина и лейденская банка. В 1952 г. в газете была опубликована статья с изображением этого портрета, в которой автор утверждал, что на портрете изображен В.В. Петров [13]. Это была первая статья о портрете В.В. Петрова. Однако, по мнению ученых, много занимавшихся изучением трудов В.В. Петрова, данных, подтверждающих такую идентификацию, явно недостаточно. Портрет В.В. Петрова до сих пор остается исторической загадкой.
Список основных трудов В.В. Петрова
1) Собрание физико-химических опытов и наблюдений Василия Петрова, профессора физики при Академиях Санкт-Петербургской медико-хирургической и Свободных художеств. Часть 1. – СПб. – 1801. - 557 с.
2) Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской медико-хирургической академии. – СПб. - 1803. – 195 с.
3) Новые электрические опыты профессора физики Василия Петрова, который оными опытами доказывает, что изолированные металлы и люди, а премногие только нагретые тела, могут соделываться электрическими от трения, наипаче же стегания их шерстью выделанных до нарочитой мягкости мехов и некоторыми другими телами; также особливые опыты, деланные различными способами для открытия причины электрических явлений. – СПб. - 1804.
Литература о В.В. Петрове
4) Всеобщий журнал врачебной науки – СПб. - 1811. - N: 4
5) Телепнев В.Д. Рассуждения о способах возбуждения электричества в телах. - 1818
6) Статья Н.В. Попова // Электричество. - 1887
7) Русская старина. – 1891. - Кн. 3. – С. 547-560
8) Забытый электротехник // Science progress. – 1936. - N:122
9) Академик В.В. Петров (1761-1834). К истории физики и химии в России в начале XIX века. Сб. ст. и материалов под ред. акад. С.И. Вавилова, М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1940. - 252 с.
10) Вавилов С.И. Физический кабинет. Физическая лаборатория. Физический институт Академии наук за 220 лет. - М.-Л., 1945. - С. 32-33.
11) Елисеев А.А. Василий Владимирович Петров. - М.-Л.: Гос. энергетическое изд-во, 1949
12) Кудрявцев Б.Б. Василий Владимирович Петров: Его жизнь и деятельность. – М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1952. - 96 с.
13) Ченакал В. Ценная находка // Литературная газета. - 21 июня 1952 г.
14) Шнейберг Я.А. Василий Владимирович Петров, 1761-1834. - М.: Наука, 1985. - 224 с.
15) Шнейберг Я.А. Титаны электротехники: Очерки жизни и творчества. - М.: Изд-во МЭИ, 2004. - 270 с.
На основании литературы о В.В. Петрове [9, 11, 12, 14, 15] составила Н.П. Шапшева.
http://heritage.benran.ru/toperson?41
Для продолжения образования В.В. Петров отправился в Петербург и в январе 1786 г. поступил в Учительскую гимназию (будущий первый Учительский институт в нашей стране). В то время в Учительской гимназии математику преподавал талантливый математик М.Е. Головин, племянник великого ученого М.В. Ломоносова, физику – П. Гиларовский, автор отечественного учебника по физике. Для формирования мировоззрения В.В .Петрова большое значение имела возможность общаться с людьми, лично знавшими М.В. Ломоносова, учившимися у него. В годы обучения в Учительской гимназии В.В. Петров основательно изучил математику, физику, химию и другие науки и сформировался как педагог.
Учительскую гимназию В.В. Петров не закончил, пробыв в ней только 2 года и 10 месяцев. По неизвестным причинам он ушел из Гимназии по собственному желанию и поступил преподавателем математики, физики, русского и латинского языков в Горное училище при Колывано-Воскресенских горных заводах. В 1791 г. В.В. Петров возвратился в Петербург и поступил учителем физики в Кадетское училище при лейб-гвардии Измайловском полку. Одновременно с 1793 г. по определению Государственной медицинской коллегии он был назначен преподавателем математики в Главное петербургское врачебное училище при Центральном военно-сухопутном госпитале.
В свободное от педагогической работы время В.В. Петров занимался наукой. Он прекрасно знал латынь и западноевропейские языки, поэтому смог тщательно изучить основные работы физиков и химиков XVII и XVIII веков. В.В. Петров знакомился со всеми новыми научными работами, появлявшимися в печати. Следить за новой научной литературой он не переставал до конца жизни.
В 1795 г. в результате слияния двух Петербургских врачебных училищ была организована Медико-хирургическая академия (впоследствии получившая название Военно-медицинская академия). В задачу Академии входила подготовка врачей для русской армии.
К этому времени В.В. Петров зарекомендовал себя прекрасным педагогом. Он был приглашен во вновь организованную Академию. 31 января 1795 г. В.В. Петров блестяще прочитал пробную лекцию и был назначен экстраординарным профессором математики и физики этого учебного заведения. Отныне и почти до самой смерти деятельность В.В. Петрова была связана с Петербургской медико-хирургической академией.
Руководство Государственной медицинской коллегии к тому времени хорошо понимало, что подготовка квалифицированных врачей немыслима без преподавания будущим медикам знаний по физике. На Западе физика уже широко и эффективно применялась в развитии медицины. Поэтому в Академии физика была введена как самостоятельная дисциплина.
Преподавание физики В.В. Петров не представлял себе без демонстрации опытов. С огромной энергией он принялся за создание богатого физического кабинета. Этот физический кабинет должен был также дать возможность В.В. Петрову заняться научной работой. Он надеялся экспериментальным путем найти решение интересовавших его научных проблем.
В феврале 1795 г. из Либеркинова анатомического кабинета при Государственной медицинской коллегии В.В. Петров отобрал много физических приборов, которые явились основой Физического кабинета Медико-хирургической академии. В том же году В.В. Петров через Медицинскую коллегию выписал из Лондона большое количество физических приборов, которые были лучшими и новейшими для того времени. Ежегодно, начиная с 1795 г., В.В. Петров делал большие заказы Санкт-Петербургскому стеклянному заводу на разнообразную стеклянную посуду для Физического кабинета.
В.В. Петров повсюду отыскивал новые физические приборы, покупал их у частных лиц. В 1797 г. у наследников умершего профессора Тереховского им было куплено несколько физических приборов. В 1801 г. несколько электрических приборов было получено из Главного адмиралтейского госпиталя.
В 1801 г. в России стало известно об изобретении вольтова столба и опытах, проведенных с ним. В.В. Петров, который внимательно следил за развитием физики, сразу подал заявление в Конференцию (ученый совет) Медико-хирургической академии с просьбой приобрести для Физического кабинета новый гальванический прибор. Конференция положительно отнеслась к требованию В.В. Петрова, и гальвани-вольтовская батарея, состоявшая из 100 цинковых и 100 медных кружков, была приобретена.
Эта небольшая батарея не могла удовлетворить В.В. Петрова. По ее типу в 1802 г. он создал свою огромную батарею, состоявшую из 4200 медных и цинковых кружков с бумажными прокладками, которые смачивались раствором нашатыря. Она была расположена четырьмя горизонтальными рядами, каждый длиной 3,1 м. Эта батарея в то время была крупнейшей в мире и являлась украшением Физического кабинета Медико-хирургической академии. С этой батареей В.В. Петров провел многочисленные учебные демонстрации и выполнил самостоятельные исследования, изложенные им в [2].
Лучшие приборы, отобранные В.В. Петровым для Петербургского отделения Медико-хирургической академии, были доставлены по его указанию из Москвы в Петербург зимой 1803-1804 гг. санным путем, чтобы было меньше повреждений. Однако многие приборы в пути все же были поломаны и побиты. В.В. Петров организовал починку, а иногда и переделку пострадавших приборов, после которой они стали лучше прежнего.
Расширение Физического кабинета вынуждало искать новое помещение. Постройка новых зданий началась в 1798 г. В соответствии с указаниями В.В. Петрова в общем проекте были предусмотрены специальные аудитории для преподавания опытной физики в здании учебных театров, а также специальные комнаты для физической лаборатории. Указания В.В. Петрова были учтены. Постройка зданий учебных театров закончилась в 1802 г., и многое в них было сделано по планам В.В. Петрова.
В последующие годы В.В. Петров продолжал пополнять приборами Физический кабинет. Он привлекал к изготовлению новых приборов некоторых столичных мастеров. В.В. Петров сам был талантливым конструктором и замечательным мастером. Он построил электрофор новой конструкции, который в 1804 г. прибавился к прочим инструментам Физического кабинета. В том же году в Физический кабинет была принята электрическая машина, самостоятельно сконструированная В.В. Петровым. Опыты, проведенные на ней, В.В. Петров описал в [3].
Созданный В.В. Петровым Физический кабинет описан в [4]. По своему устройству, полноте подбора физических приборов по различным разделам физики это был один из лучших физических кабинетов в педагогическом отношении не только в России, но и в Европе. В 1833 г. к концу деятельности В.В. Петрова в Медико-хирургической академии Физический кабинет имел 631 прибор, в том числе по электричеству – 198, по оптике – 166. При Физическом кабинете была устроена обсерватория.
Организация великолепного Физического кабинета дала возможность В.В. Петрову образцово организовать преподавание физики. В.В. Петров был убежденным экспериментатором, он считал экспериментальный метод основным методом преподавания физики. Многие студенты, пройдя учебный курс у В.В. Петрова, на всю жизнь избирали физику своей специальностью.
Очень заботился В.В. Петров и об учебной литературе. Переводные учебники по физике того времени его не удовлетворяли, так как для многих явлений там были даны устаревшие, неверные объяснения. Современные достижения физики там совсем не были отражены. В.В. Петров составил собственное письменное руководство для студентов, в которое собрал все лучшее из прежних и новейших авторов. В Академии В.В. Петрову позволено было преподавать по этому собственному руководству, но напечатано оно не было, хотя В.В. Петров сам просил об этом. Руководящие чиновники предпочитали иметь учебники западных авторов и пренебрегали инициативой русских ученых.
С 1802 до 1827 гг. В.В. Петров вел основной курс физики и химии во 2-м кадетском корпусе. Из воспоминаний его воспитанника Н.В. Вохина [33] видно, что среди учащихся кадетов В.В. Петров пользовался большой популярностью.
Прекрасный Физический кабинет, созданный В.В. Петровым в Медико-хирургической академии, позволил ему проводить не только учебные демонстрационные опыты, но и заниматься научно-исследовательской работой. Первая крупная научная работа В.В. Петрова [1] посвящена изучению процессов горения и холодного свечения различных веществ.
Как и многие другие ученые того времени В.В. Петров был не только физиком, но и химиком, и его исследования [1] касаются во многом физико-химических и даже чисто химических проблем. В химии в конце XVIII и начале XIX веков шла борьба против различного рода невесомых материй, борьба за материалистическое понятие о химическом элементе. Невесомых материй в химии XVIII века было много: материя света, материя тепла, материя упругости и т.д. Наиболее распространенной невесомой материей в химии XVIII века была материя горючести, или флогистон. Ученые полагали тогда, что флогистон сообщает телам способность гореть или изменяться при накаливании. В частности, считалось, что при прокаливании металл превращается в окалину, потому что из него удаляется флогистон.
Гениальный русский ученый М.В. Ломоносов вел последовательную борьбу против всех невесомых материй, в том числе и против флогистона. Экспериментальным путем М.В. Ломоносов доказывал, что изменения в металле при нагревании его в открытых сосудах происходят из-за присоединения к металлу части воздуха. Французский химик член Парижской академии наук А. Лавуазье продолжил дело, начатое М.В. Ломоносовым. Он доказал, что вещество при горении соединяется с кислородом воздуха.
Но не все ученые поддержали новую теорию А. Лавуазье. Оставалось еще много сторонников флогистонных воззрений. В.В. Петров также должен был решить для себя, к какому лагерю примкнуть: к сторонникам флогистона или антифлогистикам. Он решил опереться на результаты своих собственных опытов. Экспериментальным путем он решил проверить все следствия кислородного учения А. Лавуазье и изучить все случаи кажущихся отступлений от него. Одним из таких расхождений кислородной теории горения с опытом было горение некоторых тел, например, пороха, в отсутствии кислорода.
В.В. Петров провел многочисленные опыты, которые подробно описал в [1]. Он был выдающимся экспериментатором и блестяще справился с задачами, которые перед собой поставил. Все результаты своих опытов В.В. Петров смог объяснить на основе кислородной теории горения. Так, он доказал, что горение сложных органических веществ в безвоздушном пространстве происходит за счет кислорода, который является составной частью этих веществ, и при высокой температуре этот связанный кислород из них освобождается. В.В. Петров доказал также, что простые вещества-металлы, сера, фосфор - горят только в присутствии воздуха.
Опыты В.В. Петрова однозначно подтверждали справедливость кислородной теории горения и способствовали распространению новых воззрений среди наших химиков начала XIX века: академики Я.Д. Захаров, В.М. Севергин были антифлогистиками.
В этой работе [1] В.В. Петров описал также свои опыты, посвященные холодному свечению тел, или люминесценции. Люминесценция научно изучалась уже свыше 300 лет. Ученые предлагали различные теоретические объяснения явления, но эксперименты ограничивались только качественными наблюдениями.
В.В. Петров подошел к теме холодного свечения почти исключительно с химической точки зрения, оптическая сторона явления не привлекла его внимания, хотя в то время уже была возможность проведения некоторых оптических опытов. Прежде всего В.В. Петров начал изучение свечения гниющих растительных и животных остатков. Он пришел к правильному заключению, что свечение является очень медленным горением, т.е. некоторые составные части этих веществ соединяются с кислородом. В.В. Петров установил также, что свечение фосфоров животного царства, находящихся, например, в теле светлячков, возникает в результате медленного окисления.
Много труда В.В. Петров потратил также на изучение светящихся минералов. Такими минералами ученые интересовались и до В.В. Петрова, но никто из них не изучал это явление так тщательно, как он. Первоначально В.В. Петров пытался объяснить свечение минералов также медленным окислением вещества. Однако эту его гипотезу опровергли его же собственные опыты. Минералы светились и в воздухе, и в безвоздушном пространстве. В.В. Петров пришел к выводу, что свечение минеральных фосфоров нельзя объяснить ни теорией флогистона, ни кислородной теорией горения. Свечение этих минералов возбуждалось длительным облучением данного вещества каким-нибудь светом, в частности, солнечным светом.
В.В. Петрову удалось впервые в России отдельно изучать хемилюминесценцию и фотолюминесценцию и установить между ними принципиальную разницу. Люминесценцией В.В. Петров занимался до конца своей жизни. В Академию наук им было представлено несколько докладов о люминесценции, которые не были в свое время опубликованы и оказались утерянными.
Из научных работ В.В. Петрова наибольшее значение имеет [2], в которой он описал свои опыты с электричеством при помощи гальвани-вольтовской батареи. Слово “батарея” В.В. Петров впервые вводит в русский язык. Вообще этот прибор назывался вольтов столб. Он был изобретен итальянским физиком Александром Вольта, и известие об этом впервые появилось в печати в 1800 г. Вольтов столб явился первым в мире источником постоянного электрического тока.
До изобретения вольтова столба человечество получало электричество исключительно путем электризации трением кусочков янтаря, горного хрусталя и др. Во второй половине XVIII века была изобретена электрическая машина. Она представляла собой отлитый из серы шар, укрепленный на оси. Вращая шар и приложив к нему ладони, можно было наэлектризовать его трением. Все это было статическое электричество, и ,соответственно, в физике того времени развивался раздел электростатики.
Вольтов столб дал возможность изучать свойства движущихся электрических зарядов, т.е. электрический ток. После изобретения вольтова столба многие ученые во всем мире начали создавать у себя вольтов столб и изучать свойства электрического тока. Но исследования В.В. Петрова, которые он начал в 1802 г., намного опередили работы зарубежных ученых.
Книга [2] явилась первым и единственным трудом по гальванизму на русском языке в начале XIX века. В.В. Петров отлично знал западноевропейские языки, однако для публикации своих важнейших исследований он выбрал русский язык, потому что был горячим патриотом и заботился о распространении знаний среди своих соотечественников.
Чтобы изучение гальвани-вольтовского электричества было доступно широким кругам русских любителей науки, В.В. Петров начинает [2] подробнейшим описанием самой гальвани-вольтовской батареи. В этом описании ничего не забыто: и где достать необходимые для батареи металлические кружки, и как их очищать после опыта, и как изготовить самому бумажные кружки, если их не удастся купить готовыми. Особое внимание читателей он привлекает к мерам предосторожности при проведении самих опытов, пишет о необходимости изоляции самой батареи и тел, над которыми производятся опыты.
Экспериментальные исследования В.В. Петрова [2] касаются химических процессов - разложения, окисления, горения, и физических – электрическая дуга и др. Почти одну треть книги составляют исследования В.В. Петрова по электролизу. Эта работа явилась первым научным трудом и первым учебным пособием по электролизу в России. В.В. Петров проводил опыты по разложению воды, алкоголя, некоторых растительных масел. В то время многие ученые интересовались разложением воды электрическим током, однако, В.В. Петров исследовал это явление более систематично и полно, чем другие ученые.
Во времена В.В. Петрова никаких электроизмерительных приборов, естественно, еще не было. Наличие в электрической цепи напряжения В.В. Петров определял по характерному покалыванию в собственных пальцах, приложенных к электродам батареи. Для повышения чувствительности он срезал с пальцев верхнюю кожицу. Ему удалось заметить “противодействие” жидких и твердых проводников протекающему по ним току. Это “противодействие” он назвал сопротивлением, впервые употребив это слово на русском языке. Он обнаружил, что чем больше сопротивление проводника, тем большее количество гальвани-вольтовской жидкости (так он называл электрический ток) надо накопить, чтобы она смогла пройти через этот проводник. Количество накопленной гальвани-вольтовской жидкости на современном языке соответствует электрическому напряжению. В.В. Петров сумел установить количественную зависимость электрического тока от площади сечения проводника. Установление всех этих качественных, а иногда и количественных закономерностей протекания тока в электрической цепи вплотную подводило к закону, который был сформулирован немецким физиком Г.С. Омом в 1827 г.
В своих опытах по электролизу воды В.В. Петров в 1802 г. впервые в истории электротехники применил параллельное соединение проводников. Приоритет В.В. Петрова в этом открытии неоспорим, так что историки электротехники допускают явную неточность, когда относят это открытие к 70-80 гг. XIX века. Он разработал способ изоляции проводников сургучом и воском, положив тем самым начало электроизоляционной техники.
В.В. Петров в [2] изучал также влияние электрического тока на окраску растворов некоторых веществ. Он заметил, что окраска растворов зависит от металла, из которого были сделаны электроды. Он выдвинул идею, что изменение цвета этих растворов может служить индикатором присутствия металлов в растворе. В аналитической химии в разделе электроанализа эта идея была реализована много лет спустя.
Большая серия опытов была проведена В.В. Петровым по изучению влияния гальванического тока на живые организмы. Он проводил опыты над рыбами, кроликами, цыплятами, котятами. Он указывал, что злектрический ток вызывает большие изменения в живых существах. В.В. Петров в [2] пишет, что гальванизировать какие-либо больные органы у людей следует с большой осторожностью, чтобы вместо желаемой пользы не причинить большого вреда. Эти исследования имели большое значение для развития электротерапии в нашей стране.
В [2] В.В. Петров рассказывает также о своих опытах по изучению световых явлений при протекании электрического тока. Проводя эти опыты, он сделал открытие, которое явилось крупнейшим вкладом в развитие электрофизики в начале XIX века и поставило его в первые ряды современных ему физиков. Это было открытие электрической дуги, сделанное им в первые месяцы 1802 г.
В.В. Петровым были изучены также все явления, связанные с применением электрической дуги для освещения, плавки металлов и восстановления металлов из их окислов. Эти исследования явились началом электрометаллургии, сварки металлов. Изобретенная в 1875 г. П.Н .Яблочковым для освещения электрическая свеча также основана на электрической дуге, открытой В.В. Петровым. Электрическая дуга оказалась первым электрическим явлением, нашедшим практическое применение, что положило начало электротехнике.
Отдельные главы [2] посвящены изучению световых явлений в безвоздушном пространстве. В.В. Петров был первым отечественным ученым, исследовавшим газовый разряд в вакууме. В то время никто из европейских ученых подобными экспериментами не занимался.
Он также решил выяснить, что будет происходить с древесным угольком, помещенным в вакуум, если через уголек пропускать электрический ток. В.В. Петров обнаружил, что уголек раскаляется, испускает свет, но не сгорает и никаких химических изменений с ним не происходит. Эта явление в 1872 г. было использовано А.Н. Лодыгиным в изобретенной им лампе накаливания.
Заканчивает В.В. Петров [2] рассказом о сложных опытах, путем которых он пытался решить вопрос о сходстве гальванического электричества и электричества от электростатической машины. Этот вопрос волновал и других ученых, и он не был окончательно решен до конца XIX века. В.В. Петров сопоставлял световые и другие явления и установил, что “доселе” еще наблюдается различие между электрической жидкостью и гальвани-вольтовской жидкостью. Слово “доселе” говорит, что внутренне В.В. Петров был убежден в единстве природы электричества независимо от источника его образования, и это показывает глубину его научной интуиции.
В 1804 г. В.В. Петров опубликовал [3]. Эта работа посвящена решению двух важных вопросов физики: электризации металлов путем трения и выяснению природы электричества. Наэлектризовать металлы трением ученым не удавалось очень долго. В 1600 г. английский физик У. Гильберт опубликовал сочинение “De magnete”. В этой работе он все тела природы разделил на две категории: электрические сами по себе и неэлектрические. В результате получилось, что изоляторы (например, янтарь) – это электрические тела, так как они электризуются трением, а металлы – это неэлектрические тела, так как они трением не электризуются. Эта ошибочная классификация, как считают историки, задержала развитие науки на столетия.
В 1797 г. в печати появилась работа, в которой сообщалось о якобы успешной электризации металлов трением, но ничего не говорилось об условиях опытов. Другим ученым эти опыты повторить не удавалось, поэтому еще в 1801 и 1802 гг. некоторые французские ученые утверждали в печати, что металлы трением не электризуются.
В.В. Петров решил сам найти условия, необходимые для электризации металлов. В результате многочисленных опытов, самым подробным образом описанных им в [3], он доказал, что все металлы могут быть наэлектризованы трением. Для этого их поверхность должна быть гладкой, они должны быть хорошо изолированы, воздух в комнате должен быть сухим, а обычное трение следует заменить стеганием мехом разных животных, шелковой кистью, птичьими крыльями. Он обнаружил также, что и человека можно наэлектризовать трением, причем не только при комнатной температуре, но и при сильном морозе. В.В. Петров обращал внимание врачей на возможность электризации тела человека.
Вторая проблема, которую пытался В.В. Петров решить в [3], касалась выяснения причин электрических явлений. Эта проблема была поставлена еще великим М.В. Ломоносовым в XVIII веке. В XIX веке эта нерешенная проблема выдвигалась снова. В 1802 г. Наполеон предлагал физикам 60 тысяч франков за ее решение. Различные ученые общества ставили эту задачу на конкурс.
В [3] В.В. Петров подошел к изучению причины электрических явлений не с физической, а с химической точки зрения. Он сам сконструировал оригинальную электрическую машину, с помощью которой мог проводить опыты в “запертом” атмосферном воздухе, вакууме и четырех различных газах. Стеклянный круг в этой машине можно было вращать и таким образом электризовать его трением о наамальгамированные подушки.
В этих опытах В.В. Петров старался решить только один вопрос: когда и при каких обстоятельствах возникает электрическое свечение. В результате он пришел к ошибочному заключению, что причина электризации тел при трении заключается в различных способах их взаимодействия с кислородом воздуха.
Из этой работы отчетливо видна неподготовленность науки того времени к решению поставленной задачи. В начале XIX века все ученые считали, что каждое газообразное простое тело состоит из соответствующего химического начала (т.е. элемента), соединенного с теплотвором, а некоторые из химических начал – с теплотвором и светотвором. Отвергая в своих работах существование флогистона, В.В. Петров как и другие ученые того времени, включая А. Лавуазье, был убежден в существовании двух других невесомых материй – светотвора и теплотвора.
В своих прежних работах В.В. Петров доказал, что в большинстве химических процессов, сопровождающихся свечением, огромная роль принадлежит кислороду. Он наблюдал, что многие электрические явления часто сопровождаются свечением, поэтому он сделал вывод, что и здесь причиной свечения является кислород.
Открытие электрической дуги многие историки науки и техники приписывали английскому ученому Г. Дэви. Это не соответствует истине, потому что Г. Дэви впервые описал электрическую дугу в своей книге в 1812 г., т.е. на 10 лет позже, чем это сделал В.В. Петров в [2]. В России уже каждый гимназист за несколько лет до публикации Г. Дэви знал об эффектах, сопровождающих появление электрической дуги от батареи и о возможных применениях этой дуги. Этот вопрос гимназисты изучали по учебнику, написанному при соавторстве В.В. Петрова и под его редакцией. Одна из глав этого учебника так и называлась “О гальванизме и гальваническом электричестве”.
Долгое время было неизвестно, знали ли за границей об открытии электрической дуги в России, и заявляла ли Россия о своем приоритете на это открытие. Вопрос был разрешен академиком С.И. Вавиловым [10]. В Архиве Академии наук было обнаружено, что в 1804 г. Петербургская академия наук объявила конкурс на лучшее сочинение, посвященное природе света. В этом объявлении говорилось, что в качестве источника света испытатели природы могут исследовать также “гальванический огонь” и дальше шло описание электрической дуги – замечательного открытия В.В. Петрова, хотя его имя даже не упомянуто. Это, очевидно, объясняется тем, что объявление о конкурсе было написано академиком Л.Ю. Крафтом, чье неприязненное отношение к В.В. Петрову хорошо известно.
Это объявление о конкурсе было переведено на немецкий и французский языки и разослано в европейские государства. Так что открытие В.В. Петровым электрической дуги было широко известно европейским ученым уже в 1804 г.
Сам Г. Дэви никогда не претендовал на оригинальность своих исследований. Приоритет В.В. Петрова в открытии электрической дуги подтвержден в английском журнале [8]. В статье “Забытый электротехник” описываются эксперименты В.В. Петрова, приведшие его к открытию электрической дуги.
Современники В.В. Петрова хорошо знали об его исследованиях. В 1818 г. магистр физико-математических наук В.Д. Телепнев издал книгу [5], в которой подробно перечислил исследования В.В. Петрова, описанные им в [3]. В других русских университетах, конечно, тоже были хорошо известны работы В.В. Петрова. В 1829 г. он был избран почетным членом Виленского университета. Труды В.В. Петрова были известны не только в России. В 1810 г. Эрлангенское физико-медицинское общество в Германии избрало В.В. Петрова в число почетных членов.
Уже первая работа В.В. Петрова [1] привлекла внимание Петербургской академии наук. Эта книга была таким крупнейшим событием в научной жизни России, что проигнорировать ее Академия никак не могла. В 1802 г. В.В. Петров был избран членом-корреспондентом Петербургской академии наук.
В 1807 г. В.В. Петров был избран в адъюнкты Академии наук на двух условиях: во-первых, он должен продолжить метеорологические наблюдения в Академии наук, которые раньше проводил академик П.Б. Иноходцев, скончавшийся в 1806 г., и, во-вторых, он должен заняться Физическим кабинетом и привести его в порядок.
Метеорологические исследования мало интересовали В.В.Петрова, тем не менее, в течение 15 лет с 1807 по 1822 г. он сам проводил метеорологические наблюдения и обрабатывал метеорологические журналы, которые присылались в Академию из разных городов России. В первое десятилетие XIX века в России было 7 метеорологических станций, во второе десятилетие – 18. В.В. Петров учил метеорологов разных городов России, как надо вести наблюдения по определению температуры, давления воздуха, по измерению количества осадков и определению направления и силы ветра. Результаты метеорологических наблюдений В.В. Петров регулярно публиковал в журналах Академии. Ему удалось улучшить организацию метеорологических наблюдений в России.
29 ноября 1809 г. Конференция Академии наук избрала В.В. Петрова в экстраординарные академики.
Привести в порядок Физический кабинет Академии наук оказалось очень трудной задачей для В.В. Петрова. Официальным руководителем Физического кабинета оставался академик Л.Ю. Крафт, и при нем кабинет представлял собой музей старинных приборов. Многие приборы могли служить исключительно для развлечения, а не для научных исследований. У В.В. Петрова было совсем другое представление о назначении Физического кабинета. Он считал, что Физический кабинет должен служить исследовательской лабораторией.
Став адъюнктом, а затем, в скором времени экстраординарным академиком, В.В. Петров начал вести настойчивую борьбу за пополнение Физического кабинета новыми приборами, необходимыми для исследований по актуальным проблемам физической науки. Требования В.В. Петрова Академией не были удовлетворены. Он просил выписывать новую научную литературу, но ему снова отказали.
Архивные материалы Академии наук дали возможность историкам с достоверностью утверждать, что в Петербургской академии наук была группа академиков, в которую входили Л.Ю. Крафт и Н.И. Фусс, всячески препятствовавшая деятельности В.В.Петрова, замалчивавшая его научные достижения. Истинная причина такого отношения этих академиков к В.В. Петрову остается неизвестной, но, несомненно, что они выказывали откровенную враждебность к нему.
После смерти Л.Ю. Крафта в 1815 г. В.В. Петров был избран ординарным академиком по кафедре физики. В 1818 г. президентом Академии наук стал граф С.С. Уваров, реакционер, маскировавшийся под сторонника просвещения. Борьба В.В. Петрова за развитие физической науки очень быстро привела его к столкновению с С.С. Уваровым. Целый ряд поступков ученого рассматривался как нежелание повиноваться начальству.
С каждым годом В.В. Петров чувствовал все большее противодействие со стороны руководства Академии наук и Министерства просвещения. Средства на новые приборы ему не выделялись, старое помещение его квартиры не ремонтировалось, так что он даже не мог проводить свои эксперименты дома. Видимо, в знак протеста В.В. Петров не явился на похороны Александра I в 1825 г.
После этого положение В.В. Петрова резко ухудшилось. Журналы Академии наук не печатали больше ни одну из представленных им работ, а в 1827 г. С.С. Уваров отстранил В.В. Петрова от руководства Физическим кабинетом. С лета 1827 г. связь В.В. Петрова с Петербургской академией наук окончательно порвалась. В том же году его уволили с должности профессора во 2-м кадетском корпусе.
Тяжелые условия жизни и напряженная научная работа сильно расшатали здоровье В.В .Петрова. С годами у него начало слабеть зрение, развилась катаракта. Он был вынужден пропустить весь учебный 1830/1831 г. в Медико-хирургической академии.
За это время ему была сделана операция на глазах, вернувшая ему зрение, и осенью 1831 г. он возобновил свою деятельность. В марте 1833 г. совершенно неожиданно, без каких-либо поводов, В.В.Петров получил приказ об увольнении из Медико-хирургической академии, в которой он проработал почти 40 лет.
Эта несправедливая отставка сильно потрясла В.В. Петрова и тяжело отразилась на его здоровье. В начале лета 1834 г. он заболел и 22 июля (3 августа) 1834 г. скончался. Он был похоронен на Смоленском кладбище в Петербурге.
После смерти ученого по указанию Уварова его имя не должно было появляться в научных трудах и учебниках физики. Ненависть к В.В. Петрову распространилась на его дочь: ей было отказано в пенсии, хотя она имела на нее полное право. Работы В.В. Петрова очень быстро были забыты. Великолепный Физический кабинет, созданный В.В. Петровым в Медико-хирургической академии, пришел в упадок. Его открытия, лежащие в основе многих достижений техники, через много лет были сделаны в науке вторично.
О замечательных исследованиях В.В. Петрова русское общество узнало снова лишь через 50 лет после его смерти. В 1886 г. студент Санкт-Петербургского университета Гершун А.Л., будущий основоположник нашей оптотехники, оказавшись на каникулах в г. Вильно, случайно в городской библиотеке нашел книгу В.В. Петрова [2]. Он был поражен описанными в книге оригинальнейшими экспериментами автора, особенно описанием открытия электрической дуги.
Вернувшись в Петербург, Гершун А.Л. рассказал о своей находке профессору Н.Г. Егорову, который в то время возглавлял кафедру физики в Военно-медицинской академии. В библиотеке Академии были найдены и другие труды В.В. Петрова. В 1887 была опубликована статья Н.В. Попова [6] , в которой говорилось о замечательном труде [2] забытого ученого. Это была первая статья о В.В. Петрове после 50-летнего забвения. Благодаря усилиям Н.Г. Егорова были по достоинству оценены выдающиеся заслуги В.В. Петрова в развитии отечественной электротехники. Академик С.И. Вавилов сказал о В.В. Петрове так: “В истории русской физики до половины XIX века В.В. Петров не только хронологически, но и по своему значению непосредственно следует за М.В. Ломоносовым” [9].
Многие рукописи В.В. Петрова обнаружить не удалось. Также не удалось найти его достоверный портрет. В запасных фондах Государственного Эрмитажа был обнаружен небольшой портрет человека, стоящего около стола, на котором размещены какие-то физические приборы. Впоследствии было установлено, что изображенные приборы – это электростатическая машина и лейденская банка. В 1952 г. в газете была опубликована статья с изображением этого портрета, в которой автор утверждал, что на портрете изображен В.В. Петров [13]. Это была первая статья о портрете В.В. Петрова. Однако, по мнению ученых, много занимавшихся изучением трудов В.В. Петрова, данных, подтверждающих такую идентификацию, явно недостаточно. Портрет В.В. Петрова до сих пор остается исторической загадкой.
Список основных трудов В.В. Петрова
1) Собрание физико-химических опытов и наблюдений Василия Петрова, профессора физики при Академиях Санкт-Петербургской медико-хирургической и Свободных художеств. Часть 1. – СПб. – 1801. - 557 с.
2) Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской медико-хирургической академии. – СПб. - 1803. – 195 с.
3) Новые электрические опыты профессора физики Василия Петрова, который оными опытами доказывает, что изолированные металлы и люди, а премногие только нагретые тела, могут соделываться электрическими от трения, наипаче же стегания их шерстью выделанных до нарочитой мягкости мехов и некоторыми другими телами; также особливые опыты, деланные различными способами для открытия причины электрических явлений. – СПб. - 1804.
Литература о В.В. Петрове
4) Всеобщий журнал врачебной науки – СПб. - 1811. - N: 4
5) Телепнев В.Д. Рассуждения о способах возбуждения электричества в телах. - 1818
6) Статья Н.В. Попова // Электричество. - 1887
7) Русская старина. – 1891. - Кн. 3. – С. 547-560
8) Забытый электротехник // Science progress. – 1936. - N:122
9) Академик В.В. Петров (1761-1834). К истории физики и химии в России в начале XIX века. Сб. ст. и материалов под ред. акад. С.И. Вавилова, М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1940. - 252 с.
10) Вавилов С.И. Физический кабинет. Физическая лаборатория. Физический институт Академии наук за 220 лет. - М.-Л., 1945. - С. 32-33.
11) Елисеев А.А. Василий Владимирович Петров. - М.-Л.: Гос. энергетическое изд-во, 1949
12) Кудрявцев Б.Б. Василий Владимирович Петров: Его жизнь и деятельность. – М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1952. - 96 с.
13) Ченакал В. Ценная находка // Литературная газета. - 21 июня 1952 г.
14) Шнейберг Я.А. Василий Владимирович Петров, 1761-1834. - М.: Наука, 1985. - 224 с.
15) Шнейберг Я.А. Титаны электротехники: Очерки жизни и творчества. - М.: Изд-во МЭИ, 2004. - 270 с.
На основании литературы о В.В. Петрове [9, 11, 12, 14, 15] составила Н.П. Шапшева.
http://heritage.benran.ru/toperson?41
