Реставрация памятника Бориса Семеновича Якоби, выдающегося физика и электротехника

23.11.2016

В июне 2017 года исполняется 180 лет со дня прибытия выдающегося ученого Бориса Семеновича Якоби в Россию и принятия им российского гражданства.

Имя великого российского ученого вписано золотыми буквами в историю мировой науки и техники. Его гениальные, прорывные изобретения, сделанные почти два века тому назад у нас в России, не устарели и, претерпев модернизацию, сделанную его последователями, повсеместно находят применение и в наше время.

Мориц Герман фон (после переезда в Россию - Борис Семенович) Якоби родился 21 сентября 1801 г. в Потс­даме в семье Симона и Рахель (урожденной Леманн)  Якоби. Симон Якоби принадлежал к высшим слоям еврейской общины Потсдама и был личным банкиром короля Пруссии Фридриха Вильгельма III. К моменту, когда Мориц достиг школьного возраста, гимназий в Потсдаме не существовало, поэтому его обучал брат матери дядя Леманн. На занятиях изучали древние языки (греческий, латынь и иврит), современные европейские языки, основы математики. Впоследствии Б. Якоби называл его «единственным и любимым наставником».

Симон Якоби решил дать своим детям: Морицу и его младшему брату Карлу, высшее образование, но, хотя положение евреев Пруссии регламентировалось Эдиктом 1812 г. об эмансипации, существовали ограничения, касающиеся обучения и преподавания в высших учебных заведениях. Поэтому он решил окрестить детей по канонам лютеранского вероучения, господствующего в тот период в Пруссии. 

В 1821 г. Мориц поступил в Берлинский университет с целью получения по желанию родителей архитектурной специальности. Однако обучение строительному делу в Берлинском университете находилось в совершенно неудовлетворительном состоянии и в октябре 1821 г. Мориц перевелся в Геттингенский университет. В Геттингенском университете у Якоби проявляется большой интерес к науке и экономике. Этому способствует его сближение с Браденбургским экономическим обществом, в действительные члены которого его избирают 5 июня 1823г.

В тот же период Мориц тщательно изучает книгу английского механика Робертсона Бюкенена «Практическое руководство к мельницо- и машиностроению». Он переводит ее на немецкий язык, снабжает собственными дополнениями и примечаниями. В 1825 г. эта работа молодого ученого печатается и становится его первой публикацией.

Непосредственно за ней следует первый, хотя и небольшой, но уже вполне самостоятельный труд Якоби «Über die Construction schiefliegender Raderwerke» («О конструкции зубчатых передач с пересекающимися осями»).

По окончании Геттингенского университета Мориц получил диплом архитектора. Несколько лет Якоби проектировал здания в родном Потсдаме, а после переезда в Кёнигсберг к младшему брату Карлу, ставшему к тому времени одним из уважаемых профессоров математики Кёнигсбергской академия «Альбертина»,  - всерьез увлекся новой тогда отраслью знаний: теорией и практикой электромагнетизма.

В перечне трудов Якоби, предшествовавших его рабо­там по электротехнике, значится ряд произведений, по­священных различным областям научно-прикладных дис­циплин и характеризующих его как глубоко эрудирован­ного автора. Среди этих ранних работ Якоби наибольший интерес представляет его сочинение: «Об использовании сил природы для нужд человека», в котором он рассматривал вопросы сохранения энергии.

Первым изобретением Якоби стало создание в 1834 г. электродвигателя оригинальной конструкции, за работу над которым по рекомендации прусского кайзера Фридриха Вильгельма III Кенигсбергский университет присвоил ученому докторскую степень. Работа электродвигателя Якоби была основана на принципе притяжения и отталкивания между электромагнитами с непосредственным вращением рабочего вала. До изобретения Якоби существовали электротехнические устройства с возвратно-поступательным или качательным движением якоря.

В 1835 г. он стал профессором гражданской архитектуры в Дерптском университете. В этом же году Якоби публикует «Мемуар о применении электромагнетизма для движения машин», вызвавший большой интерес в академических кругах.

В 1837 г. по рекомендации нескольких членов Петербургской академии наук, Якоби составляет докладную записку с предложением о практическом применении своего электродвигателя «для приведения в действие мельницы, лодки или локомотива» и подаёт её Министру народного просвещения и президенту Академии графу С.С. Уварову. Предложение Якоби было доведено до сведения императора Николая I, который дал распоряжение о создании «Комиссии для производства опытов относительно приспособления электромагнитной силы к движению машин по способу профессора Якоби». Комиссию, в состав которой вошли академики Э. Х. Ленц, П. Л. Шиллинг и другие известные учёные,  было поручено возглавить адмиралу И.Ф. Крузенштерну, На проведение работ была выделена огромная по тем временам сумма - 50 тысяч рублей.

В этот период Якоби навсегда переезжает в Россию, поселяется в Петербурге на Николаевской набережной, 1, принимает российское подданство и до конца жизни считает Россию своей второй родиной:

«Культурно-историческое значение и развитие наций оцениваются по достоинству того вклада, который каждая из них вносит в общую сокровищницу человеческой мысли и деятельности. Поэтому я обращаюсь с чувством удовлетворенного сознания к своей тридцатисемилетней ученой деятельности, посвященной всецело стране, которую привык считать вторым отечеством, будучи связан с нею не только долгом подданства и тесными узами семьи, но и личными чувствами гражданина. Я горжусь этой деятельностью потому, что она, оказавшись плодотворной в общем интересе всего человечества, вместе с тем принесла непосредственную и существенную пользу России...».

В 1839 г. Якоби делает своё самое известное открытие - гальванопластику, положив начало целому направлению прикладной электрохимии. Ученый получил за своё открытие Демидовскую премию и большую золотую медаль Парижской выставки. Эта технология быстро распространилась в Российской империи: в частности, таким способом были созданы скульптуры на нефах Исаакиевского собора.

Теория гальванотехники базировалась на существовавших представлениях о составе и свойствах электролитов, в частности, на диссоциации соединений на заряженные катионы и анионы, и способности катионов двигаться под действием внешнего электрического поля и восстанавливаться до металла, принимая электроны. В то же время практика гальванотехники требует формирования в результате протекающих физико-химических процессов сплошного равномерного металлического слоя на поверхности подложки, а этот результат определяется, прежде всего, накопленным опытом использования различных электролитов, проводящих грунтов, пред- и постобработок изделий и электролитов, подбора оптимальных составов и концентраций, значений плотностей тока и выравнивания этих плотностей по всей поверхности изделия.  О гальванопластике  Якоби  говорил: «сие изобретение принадлежит исключительно России и не может быть оспорено никаким другим изобретением вне оной…» здесь «она открыта и здесь развивалась!»

Работы Якоби получили заслуженное признание и в 1839 году он был утверждён в звании адъюнкта Императорской академии наук, а через три года стал экстраординарным академиком.

В 1843 г. Якоби изобрёл ряд приборов для измерения электрического сопротивления, названных им вольтагометром. В отличие от существовавшего к тому времени реохорда Поггендорфа вольтагометр Якоби состоял из барабана и намотанной на него калиброванной проволоки. Вращая барабан, можно было включить в цепь любую часть сопротив­ления, которая при этом могла бы быть отсчитана по шкале. В прак­тике измерений Якоби затем усовершенствовал вольтагометр. Заметив, что сопротивление контакта между катящимся колесиком и проволокой не отличается постоянством, он устраи­вает в вольтагометре ртутные контакты. А позднее переходит на конструкцию ртутного вольтагометра, в котором сопротивлением является ртуть.

В 1847 г. Б.С. Якоби был избран ординарным академиком Императорской академии наук.

Значительные успехи были достигнуты Якоби в области телеграфии. В 1850 г. он сконструировал телеграфный аппарат синхронного действия с непосредственной (без расшифровки) индикацией в приёмнике передаваемых букв и цифр и первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат. Также ученый руководил строительством первых кабельных линий в Санкт-Петербурге и до Царского Села.

Одновременно Якоби занимался разработкой гальванических батарей, много работал над созданием противокорабельных мин нового типа, в том числе самовоспламеняющихся (гальваноударных) мин, мин с запалом от индукционного аппарата; был инициатором формирования гальванических команд в сапёрных частях русской армии.

В 1864 г. получил потомственное дворянство.

Последние годы жизни заведовал Физическим кабинетом Петербургской академии наук и являлся членом мануфактурного совета при Министерстве финансов.

Умер Борис Семёнович Якоби 27 февраля (11 марта) 1874г. в Петербурге от сердечного приступа. Была сделана посмертная маска Б.С. Якоби, хранящаяся в настоящее время в Санкт-Петербургском филиале Федерального государственного бюджетного учреждения науки Архива Российской академии наук (СПФ АРАН).

Ярко подытожил научную деятельность Б. Якоби член-корреспондент АН СССР электротехник М. А. Шателен: «…академик Б. С. Якоби … в технике слабого тока он был одним из творцов электромагнитной телеграфии и минного дела; в технике сильных токов он стоит у самой колыбели электромашин, с одной стороны, и промышленной электрохимии – с другой. Столь же фундаментальны его заслуги в области электрических измерений - и не только электрических, так как его по справедливости следует назвать отцом международных соглашений о мерах и весах».

Незадолго до смерти Борис Семенович писал: «Культурно–историческое значение и развитие наций оцениваются по достоинству того вклада, который каждая из них вносит в общую сокровищницу человеческой мысли и деятельности. Поэтому нижеподписавшийся обращается с чувством удовлетворенного сознания к своей тридцатисемилетней ученой деятельности, посвященной всецело стране, которую привык считать своим вторым отечеством, будучи связан с ней не только долгом подданства и тесными узами семьи, но и личным чувством гражданина. Нижеподписавшийся гордится этой деятельностью, потому что она, оказавшись плодотворной в общем интересе всего человечества, вместе с тем принесла непосредственную и существенную пользу России». 

Похоронен ученый был на Смоленском лютеранском кладбище на Васильевском острове.

Авторы: Я.В. Губин, Иванов В.А.