ЛЕНЦ ЭМИЛИЙ ХРИСТИАНОВИЧ
ЛЕНЦ Эмилий Христианович [12(24).2.1804, Дерпт (ныне Тарту, Эстония) – 10.2.1865, Рим], рос. физик и электротехник, акад. Петерб. АН (1834). В 1820 поступил в Дерптский (ныне Тартуский) ун-т. В 1823, не закончив обучения, занял место физика на шлюпе «Предприятие», отправлявшемся в кругосветное плавание (1823–26) под командой О. Е. Коцебу , провёл океанографич. исследования, за которые в 1828 был избран адъюнктом Петерб. АН. В 1830 избран экстраординарным академиком, в 1834 – ординарным. В 1836 возглавил кафедру физики и физич. географии в С.-Петерб. ун-те, с 1840 декан физико-математич. ф-та, с 1863 ректор ун-та. В 1833 установил правило для определения направления индуцированных токов ( Ленца правило ). В совместной с Б. С. Якоби работе «О законах электромагнитов» (ч. 1–2, 1838–44) предложил методы расчёта электромагнитов (использовавшиеся до 1880-х гг., когда были открыты законы магнитной цепи), открыл обратимость электрич. машин, обнаружил в них явление реакции якоря (воздействие магнитного поля, создаваемого током якоря электрич. машины, на магнитное поле гл. полюсов машины). В 1842 точными экспериментами обосновал закон теплового действия электрич. тока, открытый в 1841 Дж. Джоулем (см. Джоуля – Ленца закон ). Исследовал зависимость электрич. сопротивления металлов от темп-ры, предложил (совм. с Б. С. Якоби) баллистич. метод измерения магнитного потока. Известен также работами по геофизике. В 1851 опубликовал труд «Физическая география». Рассмотрел строение земной коры, происхождение и перемещение образующих её пород и показал, что она непрерывно изменяется и что этот процесс влияет на рельеф материков. Открыл важные закономерности суточного и годового хода темп-ры и давления воздуха, ветровой деятельности, испарения воды, конденсации водяного пара и образования облаков, электрич. и оптич. явлений в атмосфере (объяснил голубой цвет неба, возникновение радуги, кругов около Солнца и Луны и ряда редких атмосферных явлений). Исследовал вертикальное распределение темп-ры и солёности воды в океанах. Одним из первых предложил метод барометрич. нивелирования. Л. придавал большое значение преподаванию физики в школе. Его «Руководство к физике, составленное. для русских гимназий» (1839) выдержало 11 изданий.
Эмилий Христианович Ленц
Эмилий Христианович Ленц (нем. Heinrich Friedrich Emil Lenz, 1804-1865) – известный российский ученый немецкого происхождения, стоявший у истоков электротехники и учения о магнитных явлениях. Открыл закон, определяющий тепловое воздействие электрического тока и закон индукции, названный именем автора. Помимо физики, ученого интересовали проблемы механики, геофизики, океанографии, а также химические технологии.
Эмилий Христианович Ленц — русский физик
Яркая молодость
Эмилий Ленц появился на свет 24 (12) февраля 1804 года в городе Дерпт (сейчас Тарту, Эстония), располагавшемся на территории Лифляндской губернии. Его отец трудился обер-секретарем городского магистрата, но довольно рано ушел из жизни. После окончания обучения в местной гимназии юноша поступает в Дерптский университет на естественно-научный факультет. Это посоветовал ему сделать дядя, профессор химии Фердинанд Гизе. Молодой и амбициозный студент сразу привлек внимание многих преподавателей своей целеустремленностью, трудолюбием и, конечно, огромным талантом. Ректор университета Егор Иванович (Георг Фридрих) Паррот создал в учебном заведении прекрасный физический кабинет и привлек к работе в нем Ленца.
После смерти дяди, который оказывал ему материальную поддержку, в 1821 году Эмилий переводится на богословский факультет, так как там платили небольшую стипендию. Но теология не входила в сферу интересов любознательного студента и это замечали многие преподаватели.
Кругосветная экспедиция
С 1823 по 1826 год Ленц принял участие в очередной кругосветке Отто Коцебу на 24-пушечном корабле «Предприятие», где участвовал в проведении научных исследований. Студента третьего курса привлекли не случайно – уже тогда он умел на высоком уровне проводить физические измерения, грамотно фиксируя полученные данные. Поэтому Паррот рекомендовал Адмиралтейству именно Ленца, как одного из лучших учеников. Эмилий изучал физические свойства океанической воды, наблюдал и подробно описывал атмосферные явления. Все это послужило началом точных наблюдений в области океанографии.
Во время долгого плавания Ленц доказал наличие взаимосвязи между соленостью океанической воды и количеством солнечной радиации, а также силы ветра. Он сделал вывод, что наименее соленая вода на экваторе, так как там больше всего солнечного тепла, а воздух малоподвижен. В этих условиях в процессе испарения микрокапли остаются над поверхностью воды, создавая препятствие для воздействия солнца.
Еще на этапе подготовки к плаванию ученый создал несколько приборов, которые помогли в изучении океана. Среди них батометр – устройство для взятия проб воды с большой глубины. В конце XIX века адмирал Степан Осипович Макаров высоко отозвался об изобретении физика, назвав его лучшим способом доставки воды с глубины. Ленц также разработал циркуляционную теорию морских течений, правильность которой впоследствии подтвердили другие исследователи. Также он впервые четко обозначил задачи физической географии как научной дисциплины.
По результатам экспедиции Ленц написал подробное сообщение о результатах работы, на основе которого позднее были изданы «Мемуары Санкт-Петербургской академии наук». Теперь стало ясно, что в стране появился замечательный физик-экспериментатор, прекрасно владеющий приемами математического анализа. Выдающиеся достижения в области геофизики помогли ученому стать адъюнктом Петербургской академии наук.
Экспедиция на Эльбрус
В 1829 году Эмилий отправляется в составе первой экспедиции на Эльбрус, которую возглавлял генерал Георгий Арсеньевич Эммануэль. Его появление здесь не было случайным – поездка носила научный характер и участвовали в ней многие научные светила того времени – зоолог Эдуард Петрович Минетрие, геофизик Адольф Яковлевич Купфер, ботаник Карл Антонович Мейер. Официальным художником экспедиции выступал Иосиф Карлович Бернардацци. Во время путешествия ученый смог рассчитать высоту горы барометрическим способом.
Ленц не остался в тени коллег и принял участив в финальном восхождении на вершину. Вместе с ним было еще трое человек – два проводника и казак Лысенков. Однако первым покорителем Эльбруса талантливый физик не стал – он был вынужден остановиться на высоте 5350 м из-за недостатка кислорода. В итоге первым поднялся на вершину местный горец Киллар Хаширов. Позднее по протекции Академии наук были сделаны две плиты на арабском и русском языках, содержащие надпись с упоминанием имен всех участников экспедиции, в том числе и Ленца.
В этот период своей жизни Ленц активно изучал изменения уровня Каспия, установив, что его показатель выше, чем у Чёрного. Также он организовал изучение магнитных явлений в Николаевской обсерватории на Кавказе, а также исследовал выход на поверхность горючих газов в районе Баку. Неподалеку от города ученый собрал образцы нефти и водрузил футшток с целью фиксации уровня воды в Каспийском море.
Открытия в области электромеханики
После открытий Майкла Фарадея осталось немало вопросов, связанных с электромагнитной индукцией. Еще не было точных приборов и методик измерения магнитных величин, не существовало количественных характеристик и закона о направлении индуктированных токов. Существенный вклад в разрешение этих противоречий внес именно Ленц.
Его активный интерес к электромагнетизму был определен открытием законов Ома и Ампера. Пытливый ум талантливого экспериментатора захотел на практике проверить справедливость выводов их авторов. Эмилий Христианович имел большой опыт использования крутильных весов Кулона, с помощью которых в 1832 году подтвердил правильность выводов Ома, что позволило признать его закон мировым научным сообществом.
После открытия явления электромагнитной индукции ученый разработал баллистический метод измерений, призванный изучать законы индукции. Он провел серию экспериментов, направленных на определение количественных законов индукции. Гипотеза Ленца состояла в следующем: сила мгновенного тока индукции обладает эффектом аналогичным удару. Его сила может быть установлена по скорости, которая сообщалась стрелке мультипликатора – единственного в эти годы индикатора тока.
Установка Ленца представляла собой укрепленный на столе постоянный магнит с якорем, имеющим обмотку, которая электрически соединялась с мультипликатором. Данные прибора наблюдались с помощью оптической трубы и специального зеркала. На основе описанного метода был создан современный баллистический гальванометр.
Полученные результаты Ленц тщательно проанализировал и сделал ряд выводов, получивших высокое научное признание.Ученый понял, что на появление индуктированного тока влияет скорость «отрывания» катушки от магнита. Возбуждаемая в ней сила прямо пропорциональна количеству витков и тождественна сумме электродвижущих сил, появляющихся при каждом витке. Но на нее никак не влияет материал и диаметр якорной обмотки. Все представленные закономерности стали ключевыми количественными характеристиками электромагнитной индукции.
Открытие закона Ленца
Отталкиваясь от работ Фарадея, Ленц организовал несколько оригинальных опытов, призванных объяснить природу открытых им явлений. Осенью 1833 года ученый выступил на заседании Академии наук с докладом о полученных в ходе экспериментов выводах в области электромагнетизма. Он познакомил научную общественность с основополагающим законом электродинамики (закон Ленца), в котором утверждалось, что любому электромагнитному явлению соответствует затраченная механическая энергия. Тем самым российский физик вплотную приблизился к открытию закона сохранения и превращения энергии, который спустя 8 лет сформулировал немецкий физик Р. Майерс.
Вывод справедлив, ведь если внешняя сила заставит магнит или проводник с током перемещаться рядом с замкнутым проводником, его механическая энергия трансформируется в электромагнитную энергию тока индукции. Согласно закону Ленца, побуждаемая сила индуктированного тока блокирует движение, которым он был вызван. Иными словами, при наличии магнита необходима большая затрата энергии, нежели в его отсутствие.
Эмилий Христианович был уникальным ученым, ведь ему удавалось успешно сочетать фундаментальные научные исследования с их практическим использованием. Взяв за основу собственноручно открытый закон, он вывел принцип обратимости электрических машин. В итоге Ленцу удалось доказать, что одна и та же электромашина может выступать в качестве источника тока (генератора) либо быть электрическим двигателем.
Внимательно изучая характер работы электромашин, Ленц открыл еще одно важнейшее физическое явление, полезное для электротехники. Оно связано с влиянием магнитного поля, которое создается током в обмотке якоря на обмотку полюсов. Возникающие таким образом явления стали называть «реакция якоря».
Закон Джоуля-Ленца
Огромное значение для науки имели труды российского физика по установлению количества тепла, которое выделяется током в проводнике. В 1833 году Ленц обнаружил связь между электропроводностью металлов и степенью их нагревания. Для более объективной фиксации измерений он сконструировал специальный прибор, позволяющий точно определить количество выделяемого тепла. В результате науку обогатил еще один закон, названный именем Джоуля-Ленца. Причина двойного наименования связана с тем, что окончательную версию закона Эмилий Христианович представил в 1843 году почти в одно время с английским ученым Джеймсом Джоулем.
Формулировка научного закона звучит так:
Количества теплоты, выделяемой в проводнике, прямо пропорционально его сопротивлению, квадрату силы тока и времени движения тока по проводнику.
Сегодня, пользуясь этим законом, рассчитывают мощность электрических нагревателей и объем теплопотерь на линиях электропередач.
В соавторстве с Борисом Семёновичем Якоби Ленц организует эксперименты по изучению законов намагничивания железа. Их совместные труды «О притяжении электромагнитов» и «О законах электромагнитов» были оценены научным сообществом очень высоко. В 1844 году ученый узнает о трудностях одного из коллег, работавшего в области электромедицины, которые были связаны с подключением нескольких пациентов к параллельным цепям источника. Озабоченный этой проблемой Ленц, предложил формулу, позволяющую определить ток в любой из параллельных цепей, которые содержат источники электродвижущих сил.
Преподавательская стезя
Эмилий Христианович был блестящим преподавателем, чьи лекции студенты старались не пропускать. Его занятия по физике и физической географии выделялись ясностью и доходчивостью, подкупая безупречной систематизацией материала. Ленц написал учебники для гимназий по этим дисциплинам, которые сумели выдержать несколько изданий. За свою преподавательскую карьеру он успел поработать в одном из старейших учебных заведений страны Петришуле (школа св. Петра), Михайловском артиллерийском училище и Главном педагогическом институте.
На протяжении трех десятилетий ученый был профессором, а с 1863 года первым избранным ректором Петербургского университета. Он приложил огромные усилия для становления и развития знаменитой физико-математической школы. Благодаря Ленцу были внедрены современные на тот момент принципы преподавания профильных дисциплин, что стало причиной их дальнейшего расцвета.
Эмилий Ленц скоропостижно ушел из жизни 10 (29) января 1865 года в Риме, куда отправился для лечения глаз. Похоронен в Вечном городе на одном из протестантских кладбищ.
Интересные факты
- Ленц внес большой вклад в изучение науки о Земле, сделав вывод о первостепенном влиянии солнечной радиации на процессы, происходящие в атмосфере планеты.
- Задолго до изобретения осциллографа ученому удалось создать коммутатор, позволивший ему первым в мире снять фазовые кривые тока намагничивания и показать их как синусоиды.
- Студентом Ленца в Главном педагогическом институте был выдающийся химик Дмитрий Иванович Менделеев, на становление личности которого он оказал большое влияние.
- Эмиль Христианович был членом научных обществ многих европейских государств, в том числе Туринской и Берлинской академии наук.
- В честь Ленца был назван кратер на Луне, находящийся на её оборотной стороне.
- Несмотря на то, что Ленц всю жизнь прожил в Российской империи, он так и не выучил русский язык, что ему не помешало стать основателем отечественной школы электротехники.
Ленц Эмилий Христианович (Генрих Фридрих Эмиль) (биография)
Ленц Эмилий Христианович (Генрих Фридрих Эмиль) (1804–1865) — знаменитый российский физик, океанограф и путешественник, профессор, доктор филологии, действительный член Российской академии наук, участник второго кругосветного плавания О. Е. Коцебу, исследователь Камчатки.
Родился 12 февраля 1804 года в городе Дерпте (в настоящее время Тарту, Эстония) в семье обер-секретаря городского магистрата. Рано потерял отца.
Учился сначала в частной школе, потом в гимназии. Увлекался естественными науками, математикой, языками. В 1820 году поступил на физико-математический факультет Дерптского университета, где изучал физику и физическую географию под руководством профессора Г. Пайпера. Трудное материальное положение, в котором оказалась семья после смерти отца, вынудило юношу перевестись на третьем курсе на теософский факультет. Самому же Э. Х. Ленцу карьера богослова была не по душе. И когда профессор Г. Пайпер, понимая его состояние, выхлопотал ему место во втором кругосветном плавании О. Е. Коцебу на шлюпе «Предприятие», студент-физик (будущий знаменитый российский ученый) тотчас воспользовался этой возможностью.
Экспедиция вышла из Кронштадта в конце июля 1823 года. Обогнув в январе 1824 года мыс Горн, «Предприятие» направилось к архипелагу Туамоту. В марте 1824 года шлюп отдал якорь у острова Таити, откуда двинулся к берегам Камчатки. После непродолжительной стоянки в Петропавловске судно взяло курс на Аляску, откуда проследовало к Сан-Франциско, а затем к Гавайским островам. С островов «Предприятие» вновь направилось сначала на север к Аляске, потом взяло курс на Маршалловы острова. Проведя опись нескольких групп атолловых островов, через Манилу и Зондский пролив шлюп в июле 1826 года вернулся в Россию. На протяжении всей экспедиции Э. Х. Ленц совместно с другими членами экипажа исследовал воздушные и морские течения, состав и свойства морской воды; вел астрономические и географические наблюдения, производил точную опись берегов (в том числе Восточной Камчатки), изучал рельеф, геологическое строение, особенности внутренних вод и почв.
Участие в кругосветном плавании в 1823–1826 годах, во время которого он занимался геофизическими, океанологическими и гидрологическими исследованиями, стало для Э. Х. Ленца подлинной школой. Эмилий Христианович вернулся в Петербург, по существу, зрелым ученым. Результаты научных исследований этой экспедиции он напечатал в 1831 году в «Мемуарах Академии наук».
По возвращении из экспедиции Э. Х. Ленц ушел из университета и некоторое время жил вместе с матерью в Дерпте. Затем перебрался в Петербург. Год спустя ученый с блеском защитил в Гейдельберге докторскую диссертацию по результатам своих недавних океанологических исследований. В 1828 году за выдающиеся результаты геофизических исследований (работа «О солености морской воды и ее температуре в океанах на поверхности и в глубине»), осуществленных во время экспедиции, Эмилий Христианович был избран адъюнктом Петербургской академии наук по кафедре физики. По заданию академии Э. Х. Ленц в 1829–1830 годах проводил геодезические измерения в высокогорных районах Кавказа и гидрологические исследования на Каспийском море. В 1830 году он был избран экстраординарным академиком Петербургской академии наук, а в 1834 году стал ее академиком. В 1834 году Эмилий Христианович состоял также членом комитета под председательством адмирала Грейга для построения обсерватории и инспектором воспитательных заведений и частных пансионатов столицы.
Продолжая настойчиво заниматься физическими исследованиями, Э. Х. Ленц более 30 лет преподавал физику и физическую географию в различных военных и гражданских высших учебных заведениях Петербурга (в 1835–1841 годах — в Морском корпусе, в 1848–1861 годах — в Михайловской артиллерийской академии, в 1851–1859 годах — в педагогическом институте), а также читал лекции по физике великим князьям Константину, Николаю и Михаилу Николаевичам и великим княжнам Ольге и Александре Николаевнам. В 1836 году Эмилий Христианович возглавил кафедру физики и физической географии Петербургского университета. С 1840 года он стал деканом физико-математического факультета, а в 1843 году был избран ректором Петербургского университета.
Одновременно с преподавательской деятельностью Э. Х. Ленц все эти годы регулярно выезжал в научные экспедиции. В 1837 году он совершил экскурсию в южные степи, в 1839 году — поездку на Эльбрус. Ученый изучал колебания уровня Каспийского моря, химические и физические процессы, происходящие в водах Азовского и Черного морей, а также активно работал в Русском географическом обществе, в котором состоял со дня его основания. В 1840 году Э. Х. Ленц был удостоен степени доктора Гельсингфорского университета.
Тяжелое заболевание глаз вынудило Э. Х. Ленца в 1864 году прервать научную и педагогическую деятельность и уехать на лечение в Рим. Здесь его состояние улучшилось благодаря стараниям врачей, перемене климата, а главное — отдыху. Он стал видеть, начал понемногу читать и даже пытался работать. Однако улучшение было недолгим — 29 января 1865 года Эмилий Христианович скоропостижно скончался и был похоронен в Риме на одном из протестантских кладбищ.
Э. Х. Ленц известен многими открытиями в области физики. Но среди его научных работ особенно известны две. В 1833 году он установил правило определения направления электродвижущей силы индукции (так называемый закон Ленца), а в 1842 году (независимо от Дж. Джоуля) — закон теплового действия электрического тока (известный как закон Джоуля-Ленца). Кроме того, совместно с Б. С. Якоби Эмилий Христианович впервые разработал методы расчета электромагнитов в электрических машинах.
Источники
Гацунаев Н. К. Географы и путешественники. — М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2001. — 576 с.
Большая русская биографическая энциклопедия. — Версия 2.0. — М.: ООО «БизнесСофт», 2006.
Подготовлено к публикации на сайте А. М. Токрановым
на основе указанных источников,
с добавлением портрета Э. Х. Ленца.
Ноябрь 2007 года.
Физик в океане
160 лет назад Эмиль Ленц стал первым выборным ректором Санкт-Петербургского университета
В историю науки Эмиль Ленц вошел как один из отцов-основателей теории электромагнетизма, и мало кто сейчас помнит про его гидрографические исследования. Между тем эти работы Ленца с не меньшими основаниями позволяют его считать одним из создателей современной океанологии.
Выйти из полноэкранного режима
Развернуть на весь экран
Фото: РИА Новости
В истории науки не так много ученых, которые остались в ней в названиях открытых ими законов мироздания. Один из них Эмиль Христианович (Генрих Фридрих Эмиль) Ленц, имя которого носят сразу два закона: правило Ленца (1833) и закон Джоуля—Ленца (1842). Первый гласит, что «индуцированная ЭДС всегда направлена так, чтобы создать магнитное поле, противоположное изменяющемуся магнитному полю, вызывающему эту ЭДС», или, говоря проще, при изменении магнитного поля в проводнике возникает электродвижущая сила, которая создает магнитное поле, направленное так, чтобы противодействовать изменению исходного магнитного поля. Второй закон, открытый одновременно и независимо друг от друга Джоулем в Манчестере и Ленцем в Санкт-Петербурге, гласил, что «количество выделяемого тепла пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению проводника».
Несложно заметить их аналогию с третьим и вторым законами из знаменитой триады законов Ньютона, только применительно к электричеству, что само по себе не может не вызывать уважения к Ленцу как ученому. Современники Ленца тоже так его оценивали, считая Эмиля Ленца одним из самых ярких физиков первой половины XIX века, эпохи зарождения теории электромагнетизма, в итоге ставшей основой современной действительности. И в списке действительных членов Российской академии наук за всю историю ее существования он числится как «физик и электротехник».
Но вот что интересно: избран он был в академики в 1830 году в возрасте 26 лет еще до своих электродинамических открытий. Спрашивается, за какие заслуги?
Как стать академиком
Заслуга перед фундаментальной наукой у учителя петербургской немецкой гимназии Св. Петра (знаменитой Петришуле на Невском проспекте, 22), доктора философии (по-нынешнему — кандидата наук) Эмиля Ленца была тогда только одна — его доклад «О физических наблюдениях, сделанных во время кругосветного плавания под командованием капитана Коцебу в 1823–1826 годах». Сей доклад в 1828 году представил в Академию наук ректор Дерптского университета академик Егор Иванович (Георг Фридрих) Паррот, добрый гений Ленца с его, Ленца, студенческих дней в Дерпте.
Этот доклад послужил поводом для ходатайства академиков Паррота, Эдуарда Давыдовича Коллинса (директора Петришуле) и Николая Ивановича Фусса (самого заслуженного и уважаемого патриарха академии на тот момент) о назначении Эмиля Ленца адъюнктом академии. Осенью 1829 года Ленц делает этот свой доклад на заседании Академии наук, а на следующий год публикует его сокращенную версию «О воде различных морей с точки зрения ее температуры и содержания солей» в Annales de Chimie et de Physigue. В полном виде он выходит в Memoires de l’Academie imperiale des sciences de St.-Petersbourg в 1831 году, когда Ленц уже год как избран экстраординарным академиком Императорской академии наук.
В 1834 году, после открытия правила своего имени, он становится ординарным академиком, и дальше в истории науки вся его другая научная работа уходит в тень его работ по электродинамике и электротехнике. Между тем он до конца жизни не прекращал писать и публиковать работы по геофизике, в основном по физике океана, и, став профессором Санкт-Петербургского университета, а потом его ректором, читал студентам специальный курс, который сейчас назвали бы «введением в океанологию».
Дело даже не в том, что его не отпускали юношеские впечатления о его первой научной экспедиции в Мировом океане на шлюпе «Предприятие» под командой капитана Коцебу, а в том, что в этой области он сделал открытия того же калибра, что и в электродинамике. Только о них последующие поколения исследователей океана — нет, не забыли, а почему-то воспринимали их как само собой разумеющееся и даже кое-что потихоньку присваивали себе.
Студенческий отряд
Эмиль Ленц родился в1804 году в городе Тарту, или, как он тогда назывался, Дерпте, в семье обер-секретаря городского магистрата. По окончании гимназии по совету своего дяди, известного химика профессора Гизе, он поступил на философский факультет Дерптского университета (там изучили химию и другие естественные науки). Но после отъезда дядюшки за границу по какой-то причине перешел на теологический факультет, где учился на сельского пастора и даже выучил для этого эстонский язык. Его пасторской карьере помешал профессор физики Паррот — возможно, по просьбе Гизе. По протекции Паррота 19-летний студент Ленц получил приглашение принять участие в кругосветном плавании на шлюпе «Предприятие».
Командиру шлюпа капитан-лейтенанту Коцебу (кстати, сыну довольно известного драматурга того времени) было поручено доставить грузы на Камчатку и вести крейсерство у берегов Алеутских островов, где были русские поселения, вплоть до прихода другого корабля ему на смену. Одновременно ему разрешалось производство географических исследований, но «не в ущерб основным заданиям». Научный отряд на шлюпе был «студенческим».
Кроме физика Ленца в него входили студенты Дерптского университета Вильгельм Прейс (астрономия), Эраст Гофман (геология), а также бывший студент этого университета Иван Эшшольц (корабельный врач), который уже совершил кругосветное плавание с лейтенантом Коцебу в 1815–1818 годах на бриге «Рюрик» и в ходе его собрал такую богатую коллекцию флоры и фауны, что к моменту отплытия шлюпа «Предприятие» был уже довольно известным в Европе зоологом и ботаником. А в ходе плавания на «Предприятии» в честь Эшшольца была названа открытая в Тихом океане группа островов, которая сейчас называется атоллом Бикини. Все студенты по возвращении из плавания получили от российского правительства щедрые премии, и их дальнейшая научная и административная карьера складывалась успешно.
Вьюшка Ленца
Сейчас часто пишут, причем даже в солидных научных работах по истории науки, что для отбора воды с разных глубин Ленц (вариант — Паррот и Ленц) изобрел(и) батометр. Конечно же, нет. Батометр — сосуд для отбора забортной воды — был известен еще в XVIII веке. Паррот и Ленц лишь усовершенствовали его для отбора воды с километровых глубин и снабдили термометром. Что изобрел Ленц, так это приспособление к лебедке для опускания лота для промера глубин. Лот — конусовидный груз (обычно из свинца) — опускали на веревке за борт. Когда он касался дна, натяжение веревки ослабевало, и очередная саженная или футовая метка на ней показывала глубину.
Но для измерения больших глубин сам лот был очень тяжелым, больше центнера весом, и веревку в нем заменяли на стальную цепь. Вытравленная за борт, она могла весить больше самого лота. В итоге лот ложился на дно, а вместе с ним начинала ложиться цепь. Уловить этот момент было проблематично. Вот для этого Ленц и придумал устройство к лебедке — вьюшку, как ее назвали, которая тормозила и делала равномерной скорость разматывания цепи с барабана, что позволяло почувствовать момент, когда лот касался дна. Только спустя годы «вьюшка Ленца» вдруг стала «лотом Томсона», того самого лорда Кельвина.
Соленость морской воды в пробах Ленц определял по ее удельному весу. Упарить воду, а потом взвесить осадок соли в корабельных условиях того времени было нереально. Как показало время, измерения Ленца солености и температуры морской воды на разных горизонтах до двухкилометровой глубины стали классическими по своей точности. Полвека спустя аналогичные измерения английской океанографической экспедиции на судне «Челенджер» и измерения известного русского ученого и флотоводца Степана Макарова на корвете «Витязь» 70 лет спустя полностью подтвердили все данные Ленца, хотя и батометры, и другая аппаратура у них были намного совершеннее.
Главное океанологическое открытие
Его Ленц сделал в ходе анализа измеренных им температур океана на разных глубинах. Прежде всего под седьмым градусом с. ш., то есть в тропиках, на глубине 574 сажени (немногим больше 1 км) температура воды оказалась меньше двух градусов Реомюра (+2,2 градуса по Цельсию). На тот момент это был рекорд, самая низкая температура из когда-либо измеренных на таких глубинах. То, что с глубиной температура воды снижается, знали, наверное, еще доисторические ученые, а уж ученые Нового времени и подавно это знали. Но чтобы она снижалась до такой низкой температуры в тропиках, чего вдруг?
Более того, «в тропическом бассейне все наблюдения показали уменьшение температуры морской воды с увеличением глубины по крайней мере до 1000 саженей,— писал Ленц.— Это уменьшение бывает сначала быстрым, потом делается медленнее, и в глубине 300 футов оно бывает едва заметным, тут температура постоянно около 2 или 3 градусов Реомюра. При этом, однако, замечено, что понижение температуры в экваториальных странах идет быстрее, чем в высших широтах; так, например, на экваторе и в поясах, к нему прилегающих, температура на поверхности 23 градуса по Реомюру, а температуру 12 градусов встречают уже в глубине 400 футов, между тем как на 25 градусах сев. широты, чтобы получить ту же температуру, надо спуститься на 600 футов и более; из этого видно, что вода на экваторе как бы поднимается».
Таким образом, Ленц доказал, что помимо течений, вызываемых ветрами и наклоном ложа океана, существует более масштабная, глобальная меридиональная циркуляция океанических вод. Теплые воды тропиков поверхностными течениями выносятся в высокие широты, а холодные полярные воды с глубинными течениями проникают в низкие широты и там поднимаются вверх. Все дальнейшие исследования динамики океанических вод строились и строятся поныне исключительно в рамках этой парадигмы.
Потеря памяти
На протяжении тридцати лет известный электрофизик профессор Ленц читал лекции по морской гидрографии в Санкт-Петербургском университете и Морском корпусе. Если не считать его схемы поверхностных течений в Мировом океане и теории происхождения ветровых волн (они сейчас несколько иные), то по его учебнику «Физическая география» (1851), а точнее, по главе III «О жидкой поверхности Земли» в нем, вполне можно преподавать гидрографию и в современных университетах.
Но обо всем этом, как уже сказано, не помнят. В нашей стране не так давно был самый большой в мире научный флот, больше сотни вымпелов, и примерно треть из них неограниченной мореходности, то есть ходившие в океан. Они носили на своих высоких белых бортах имена прославленных геофизиков и океанологов прошлого, но только не Эмиля Ленца. Было лишь одно каботажное суденышко «Эмиль Ленц» (порт приписки — Таллин), которое числилось с 1959 по 1969 год за УГМС Эстонской ССР. Потом его списали и отправили на переплавку.