Частина, що залишилася в тіні. Перша жінка-електрик

Жінка-лікар, жінка-науковець, жінка-інженер. Ці звично-банальні слова не викликають у сучасників здивування. Більш того, підлогу фахівця високого класу навіть не підкреслюється. Він грає другорядну роль.

На жаль, так було не завжди. Порівняно недавно в 1858р. на з'їзді лікарів Німеччини була прийнята резолюція про недопущення жінок у лікарську практику. У Росії талановитому математику Софії Ковалевської могли запропонувати тільки вакансію вчительки початкових класів. У Франції лауреата Нобелівської премії з фізики 1903 року Марію Кюрі-Складовської не обрана в Академію наук тільки тому, що вона була жінкою. Мало того, вона за свою дослідницьку роботу взагалі не отримувала зарплати. Тільки в листопаді 1904р. їй дали «законні права входити в лабораторію чоловіка» і отримувати гроші. [1].

У більшості університетів жінок не приймали в якості слухачок навіть за гроші, а там, де брали, їм видавалися посвідчення про закінчення не мають юридичної сили для заняття державних посад. Як висловився професор вищих жіночих курсів Петербурга И.М.Сеченов в ті часи жінки просто «прагнули свідомо і безкорисливо до утворення, як до вищого блага» і все. [2].

Тут мова піде про людину талановиту, цілеспрямованому і сміливому, що зумів стати першою жінкою-членом міжнародної організації «Союзу інженерів-електриків», першою жінкою-вченим, зробила офіційну доповідь в Британської академії наук - Лондонському Королівському товаристві і залишила сліди своєї діяльності в електротехніці, радіотехніці, кінематографії і навіть у військовій техніці. Звичайно, їй допомогли крім особистих природних якостей і випадкові обставини біографії. Їй пощастило. Але щастить тим, хто працює і шукає.

У Росії ім'я цієї жінки майже не відомо навіть фахівцям. Воно залишилося в тіні. Але заслуговує на те, щоб його знали.

Виникнення нової науки.

У 1891р. відбулося зовні нічим не примітна подія. Одна з фірм, яка намагається приборкати енергію Ніагарського водоспаду, оголосила всесвітній конкурс на кращий проект. Під час засідання конкурсної комісії один з інженерів-електриків заявив: «Ці панове намагаються за премію в 3000 доларів роздобути інформацію, ціна якої сотні тисяч». Тоді бізнесмени не розуміли, що знання в області електротехніки коштують великих грошей. [4].

Першими це зрозуміли японці, що видно по бурхливому розвитку їх електроніки. Ще в 1875р. Уряд Японії заснувало в Токіо Імперський інженерний коледж, в викладачі якого вербувалися найдосвідченіші інженери-електрики з усього світу. Серед них виявилися англійці - Вільям Айртон, головний спеціаліст телеграфу компанії Лондон-Калькутта і Джон Перрі, учасник прокладки трансатлантичного телеграфного кабелю.

Обидва фахівці вищої кваліфікації виявилися першими професорами в області нової науки - електротехніки. Крім викладацької діяльності вони проводили досвідчені дослідження в спеціалізованій лабораторії, яку самі спроектували і побудували. Тут вони винайшли і виготовили ряд нових приладів. Багато їх електротехнічні розробки знайшли застосування в промисловості і на транспорті.

Японці для цього не шкодували грошей. Надалі коледж став основою Токійського університету.

У той же час на батьківщині перших професорів починають розуміти теж, що для перспективної експансії електротехніки в усі галузі народного господарства за допомогою одинаків-винахідників завдання не вирішиться. Технічні коледжі, які готували фахівців для промисловості Великобританії, об'єднуються в 1884р. в Імперський коледж Науки і Технологій. Він стає технологічною базою Лондонського університету. Сюди і повертаються англійські фахівці з Японії.

Розпочинається підготовка власних кадрів. В іншому, не тільки підготовка.

Великобританія традиційно не мала науково-дослідних організацій і весь процес розробки і впровадження нової техніки здійснювався або на фірмах-виробниках, або в університетських лабораторіях. Було потрібно тільки фінансування і за ним не забарилися.

Країна, що лежить на островах, кліматичними особливостями яких є густі тумани, завжди потребувала яскравих джерелах світла для своїх сотень маяків. Найкраще для цієї мети підходив світло електричної дуги, який було видно за десятки миль.

Ідея була прекрасною, але надійних дугових освітлювальних установок в той час не існувало. Горіння дуги було нестійким, світло приймав різні відтінки, створювався потужний шум. Висока температура дуги розплавляються і спалювала всі відомі матеріали ізоляторів. Електроди нерівномірно згорали, що вимагало безперервного регулювання для утримання їх у фокусі відображає дзеркала.

Для створення надійного світильника були потрібні спеціальні дослідження, фінансування яких взяло на себе морське відомство. Роботи в цій галузі взяли на себе професора В. Айртон і Т. Матер. Їм було поставлено завдання: «забезпечити максимальне висвітлення при даній потужності генератора». Одночасно вони не припиняли ра- боту з підготовки кадрів, залучаючи слухачів до доручених розробкам.

Початок кар'єри.

При наборі слухачів в новий коледж відбулося досить цікава подія. Інженером-електриком захотіла стати жінка, що в ті роки було далеко неординарним явищем. Їй було 30 років і вона мала за плечима математичну освіту, отримане в Гіртон-коледжі Кембріджського університету. Правда в ті часи жінкам-випускницям ступінь бакалавра не присуджувалася, хоча питалося по повній програмі. Натомість видавалися посвідчення, які, втім, офіційним документом не вважалися.

Випускниця Кембриджа 1881р. заробляла собі на хліб, займаючись репетиторством. До 1884р. вона накопичила трохи грошей для оплати за навчання в новому коледжі, опублікувала кілька математичних робіт в педагогічному журналі і запатентувала креслярський прилад, що дозволяє ділити будь-яку лінію на будь-яке число частин.

Студентка була «живою, привабливою і незалежною жінкою». Навіть противники жіночої рівноправності свідчили про її «значному особистій чарівності». Нічого дивного не було в тому, що недавно овдовілий 37-річний професор Вільям Айртон зробив студентці пропозицію і вони зареєстрували шлюб в 1885р. Дружина професора стала іменуватися Гердою Айртон. Народжена дочка і дочка від першого шлюбу професора, а також клопоти по домашньому господарству, хоча і відволікали студентку від занять, але курс коледжу був пройдений. Ну і що ж? А нічого! Новоспечений фахівець виявився незатребуваним, хоча Герда після здачі спеціальних іспитів, отримала ступінь бакалавра в Лондонському університеті.

Змінили обставини два випадки нічим не пов'язані один з одним. У 1891р. вмирає у Франції мадам Бодікон, активістка руху за рівноправність жінок і заповідає свій стан на користь Герди Айртон. Тепер дружина професора може найняти хатню робітницю і перекласти на неї частину сімейних обов'язків. До цього часу у військових моряків виникає ідея використовувати світло електричної дуги як бойового засобу. За їх ідеї яскраве світло електричної дуги на кораблі повинен направлятися на нападники міноносці і засліплювати противника, заважаючи прицільній торпедування. Зрозуміло, що світ цього світильника повинен бути дуже яскравим і дуже надійним.

Професор Айртон і його помічники не встигали з численними дослідами, тим більше що їм доводилося часто виїжджати на численні електротехнічні виставки до Франції, Німеччини та США. Тільки так можна було знайомитися з новітніми досягненнями видатних електротехніків світу - Сіменса, Яблочкова, Едісона та інших. Інших способів, щоб не відстати від них не існувало. А тоді поїздка, наприклад в США, займала місяці.

Перед однією з поїздок абсолютно випадково працівники лабораторії зіпсували лабораторний журнал професора з результатами численних досліджень. Це була майже катастрофа. Адже військове відомство контролювало фінансування. Тому було вирішено відновити журнал, допустивши Герду Айртон до повторення дослідів. Вона, звичайно, була в курсі всіх подій і результатів в лабораторії і блискуче впоралася з цим завданням.

В лабораторії.

Перші ж спостереження над електричною дугою, так тоді називався дугового розряд, дав дивовижні результати. Виявилося, що електрична дуга є специфічним провідником, при якому порушується закон Ома. Думка, що стовп розжареного газу дуги випромінює світло, не відповідає дійсності. Сліпуче світло виходить переважно з кінців розпечених електродів. Температура їх настільки висока, що її виміри проводяться тільки оптичними способами, бо всі відомі в природі елементи в ній випаровуються.

Герда починає самостійні досліди з вугільними електродами. Змінює їх діаметри, відстань між вугіллям, змінює струми, вимірюючи напругу.

За отриманими даними складаються тисячі графіків, так званих характеристичних кривих. Шукаються закономірності змін. Підбираються склади електродів, їх форма, так як при деяких режимах дуга поводиться нестійкий, гасне.

Експериментатор поміщає дугу в різні середовища крім повітря - в світильний газ, водень, азот ... В інертному газі дуга горить краще, стійкіше. Звідси робиться висновок, що в зоні горіння дуги в повітрі йдуть окислювальні процеси, що заважають нормальному горіння.

Вона не знає, що скоро в основі роботи радіопередавача (радіо ще називається іскровим телеграфом) буде використана електрична дуга. Саме дуга зможе замінити іскру, зробивши коливання в антені незатухающими. І ці експерименти Айртон ой як важливі для майбутнього радіотехніки.

Жінка-вчений виводить формули, за якими можна в практичній діяльності керуватися інженерам - сварщикам, металургам, світлотехніків.

У 1895р людство отримує в подарунок воно з найбільших винаходів - кінематограф. Для проектування "рухомих картин" на великий екран потрібно яскраве джерело світла. Лампочки розжарювання Едісона ще слабкі, малопотужні. Найкраще підходять дугові лампи. Але вони видають неприємні звуки, шумлять. Це не прийнятно, якщо врахувати, що в ті часи проектор знаходився в загальному залі з глядачами. В іншому шум заважає не тільки тут. Дугові лампи, встановлені в театрах, особливо оперних, своїм шумом отруювали глядачам сприйняття музики і нюансів мови. І Айртон розробляє спеціальний ліхтар для проекційних апаратів, менш гучних, з прийнятним для людського ока спектральним складом світла. Вона патентує ліхтар, як винахід. Втім, з шумом дуги в лабораторії Вільяма Айртона бореться не тільки вона.

Молодий учений Вільям Дуддель в 1900р. вирішує шум дуги зменшити за допомогою електричного фільтру - комбінації індуктивності і ємностей. Думка виявилася перспективною, але в даному випадку марною. Приєднавши паралельно дузі конденсатор і котушку, замість зменшення шуму дослідник отримав крім шуму ще й гучний свист. Однак, немає лиха без добра. Виявилося, що змінюючи ємність конденсатора, можна було отримувати музичні звуки різних частот. Дуга заспівала. Так з'явився генератор незатухаючих коливань, основа сучасної радіозв'язку. Але, не дивлячись на те, що винахідник в публічній демонстрації пристрою на примітивній клавіатурі виконав звучить дугою гімн Англії: «Боже, бережи короля», винахід на батьківщині не знайде застосування. Короткозорість військово-морського відомства його величності разюча. Це відчують моряки в 1914р. на своїй шкурі, коли їх противник - більш далекоглядна кайзерівська Німеччина забезпечить якість своєї радіозв'язку на порядки вище англійської. А в основі німецьких радіопередавачів буде вугільна дуга, що горить в середовищі водню. Однак повернемося до Герди Айртон.

Вона вважала роботи над дугою вершиною своєї наукової діяльності. У 1902р в Лондоні видається її книга «Електрична дуга», яка дуже цінувалася фахівцями всього світу. Свій же внесок в захист Англії в Першій світовій війні вона теж зробить. У чому він полягав буде ясно з подальшого викладу.

Сторінка біографії.

Герда Айртон (уроджена Маркс) народилася в Портси, Англія, в 1854г. була третьою дитиною з восьми дітей годинникаря, емігранта з Польщі. Її батько був невдахою, до того ж рано пішов з життя в 1861 р. Мати, майстерна вишивальниця, намагалася своєю працею прогодувати ораву дітей. Зрозуміло, це насилу вдавалося навіть за допомогою «філантропічних організацій». Зрозуміло, про пристойний освіту дітей мова навіть не йшла. Тому Герду мати віддає на виховання своїй сестрі, вчительці і співвласниці приватної школи в Лондоні.

Школа-інтернат, де Герда навчалася з дітьми тітки, була елітною і тому вона отримала можливість спілкування не тільки з учнями, а й їх родітелямі- представниками місцевої інтелігенції. Серед них була і письменниця Мері Еванс, що публікувалася під чоловічим псевдонімом Джордж Еліот.

Закінчивши школу, Герда залишається в Лондоні і не тільки заробляє собі на життя рукоділлям, але і допомагає своїй родині. На щастя талановита дівчинка була помічена і багаті прихильники жіночої освіти вносять за неї плату за навчання в Кембриджському університеті, де ними заснований Гіртон-коледж спеціально для навчання і проживання тільки жінок.

Після успішного складання вступних іспитів з математики та англійської мови в 1876р. вона стає студенткою. Всі помисли юних леді Гіртон спрямовані на те, щоб довести своїм прикладом, що вони нічим не гірші джентльменів, які навчаються в інших коледжах. Герда Маркс організовує жіночу пожежну команду, співає в хорі, разом з Шарлоттою Скотт створює математичний клуб, «щоб обговорювати будь-математичний питання». Напружене навчання не кращим чином позначилася на її здоров'я. У ній підвищився артеріальний тиск і їй часто доводиться його вимірювати. Щоб скоротити час на цю процедуру, вона винаходить новий тип тонометра. Нарешті в 1881р. університет закінчений, але їй вручають замість диплома нічого не- значущу папірець. Тим не менш, вона дає приватні уроки, стає репетитором. З'явилися деякі гроші, які вона вирішує використовувати для продовження навчання. Відомо, що на Заході хорошим фахівцем вважається той, хто здобував освіту в декількох вузах. Саме ця обставина призводить Герду в технічний коледж.

Її чоловік-Вільям Айртон, який вважався вчителем майже всіх інженерів телеграфістів Англії, займав пост Президента Інституту інженерів-електриків, громадської організації, яка існує на внески своїх членів.

Він то і привернув Герду до роботи у власній лабораторії. Висококласний фахівець Айртон оцінив знання подружжя і її ентузіазм, але підкреслено не втручався в її експерименти. Це знали всі, не тільки співробітники їх лабораторії. У 1899р. Герда Айртон робить в інституті доповідь про свої спостереження за вольтової дузі, який виробляє на слухачів велике враження. Проблем з голосуванням не було і її обирають членом Інституту інженерів-електриків. Так з'явилася перша жінка-електрик.

У 1901р. її чоловік серйозно хворіє. Сім'я вимушено їде від лондонського смогу на морське узбережжя. Тут немає електротехнічної лабораторії, але є морські хвилі, за якими можна наочно вивчати характер будь-якого хвильового руху. А воно викликає безліч питань у фізиків, електриків, радистів, студентів. Адже електромагнітні коливання мають хвильовий характер.

Її, як інженера-електрика, зацікавив феномен появи мерехтіння на піску при відступі моря під час відливу. Дослідниця замовляє десятки скляних акваріумів, заповнює їх водою з піском і розміщує в своєму дачному будиночку, де проживає з хворим чоловіком.

У дослідах вона збовтує різними способами воду і спостерігає, спостерігає. Матеріали вивчаються, аналізуються. Результатом є робота по хвильовим процесам. Роботи по дузі і хвильовим процесам не залишилися непоміченими вченими Англії. У 1902р. її висувають кандидатом в члени Лондонського Королівського товариства. Але Чартер (статут) академії не дозволяє будь-якій жінці бути її членом. Це було для Герди важким розчаруванням.

У 1903р. до неї в глушину, на узбережжі з Франції приїжджає Марія Кюрі-Склодовська. Вона в стані важкої душевної депресії не тільки тому, що її також не вибирають в Паризьку академію і з тієї ж причини. Але і через плітки недоброзичливців, які поширюють чутки, що вона друкує не свою частку досліджень, а просто публікує праці недавно померлого чоловіка-П'єра Кюрі. Вони багато років дружать сім'ями і Герді теж знайомі закиди на власну адресу на таку ж тему. Вона заспокоює подругу, відволікає її від переживань і знову збуджує в неї інтерес до життя. Незабаром Марія отримає другу Нобелівську премію і це принесе Герді велику радість.

У 1906р. Герд Айртон запрошують в Королівське суспільство зробити доповідь за темами її робіт. Доповідь було зроблено блискуче і її наукові роботи були представлені до нагороди Великий медаллю і невеликою премією. Але радість була не в премії, а в тому, що вона виявилася першою жінкою читала доповідь в англійській Академії.

У роки першої світової війни великий патріот своєї батьківщини Герда Айртон розробляє конструкцію спеціального вентилятора для боротьби з отруйними газами противника, тоді вперше застосованими німцями. Вона винаходить малогабаритний вентилятор для видування повзе по землі важкого отруйної речовини і вентиляції окопів. Авіація тоді була розвинена недостатньо, щоб мати можливість атакувати з повітря, і метод, запропонований Гердою, був прийнятий. Британська армія закупила 100.000 таких вентиляторів.

Герда Айртон на 15 років пережила свого чоловіка, першого в історії професора електротехніки. Померла вона в 1923р. В цьому ж році Лондонське королівське товариство дозволило, змінивши статут, членство жінок у своєму суспільстві.

Таке ось випадковий збіг.

Б. Хасапов.

Бібліографія:

1. Е.Кюрі. Марія Кюрі. М., 1968, с.218.

2. И.М.Сеченов. Автобіографічні записки. М., 1952, с.239.

3.Р.Белфілд. Ніагарська система: Еволюція комплексу. (1883-1896) Праці ТІІЕР т.64, № 9, с.100.

4. Е.П.Тверітінов. Про значення електричного освітлення, як бойового засобу. Известия Мінного офіцерського класу +1884, вип.12. с.123-130.

5. О.Д.Хвольсон. Курс фізики. Т.5, Берлін, с.809-831.

6. Marjorie Malley. Hertha Marks Ayrton. В кн: Woman in Chemistry And Physic. Greenwood Press, 1993.