"Циркуль" для овалу (До 175-річчя Д.К.Максвелла)

Коли декількох видатних учених сучасності попросили назвати трьох найвеличніших, на їх погляд, фізиків усіх часів, їх думки поділилися, але жодний з них не забув Максвелла. І дійсно, важко переоцінити значення робіт Джеймса Клерка Максвелла (1831–1879), чиї дослідження не тільки лягли в основу радіо- і телевізійної техніки, але й стали наріжним каменем сучасного розуміння матерії.

Цікаво, що вже в чотирнадцятилітньому віці його ім’я стало відомим серед англійських учених. Це сталося після того, як Джеймс побував на лекції одного художника, присвяченій зв’язку мистецтва й математики, основним висновком якої було те, що людина може робити красиві речі, знаючи лише математику. Хлопчина вийшов з лекції приголомшений: його захопила можливість робити красиві речі за допомогою геометричних понять і приладів.

Яким чином стародавні етруски, не знаючи геометрії, будували досконалі овали? Якщо коло можна будувати за допомогою циркуля, то яким має бути “циркуль” для побудови овала? Ці та інші питання не давали хлопцеві спокою.

Після багатотижневих роздумів Джеймс таки винайшов прилад для побудови овала: замість голки звичайного циркуля – дві шпильки, замість ніжок циркуля, які забезпечують сталість відстані від будь-якої точки кола до центра кола, – замкнена нитка, що забезпечує рівність суми відстаней від точки на овалі до обох фокусів, а замість грифеля циркуля – звичайний олівець.

Якщо фокус один, то пристрій Джеймса перетворюється в “нитковий циркуль” – нитка, що одним кінцем обернена навкруги шпильки, а іншим – олівця, править за радіус кола, що будується. Якщо фокусів два, шпильок, відповідно теж дві, – з’являється овал, а якщо фокусів більше – нові невідомі фігури…

Знахідка хлопця була надзвичайно простою й дотепною. І він, і його батько спочатку гадали, що така проста річ не могла не спати ще кому-небудь на думку. Батько Джеймса, щоб розвіяти свої сумніви, звернувся до художника-лектора, який, тільки глянувши на “винахід” юнака, одразу поспішив до знайомого професора Единбурзького університету містера Форбса.

Професор був настільки вражений, що, ознайомившись докладніше з новим методом побудови багатофокусних фігур, через місяць від імені чотирнадцятилітнього хлопця особисто зробив доповідь у Королівському товаристві.

Після доповіді стаття з прізвищем Джеймса Клерка Максвелла вийшла в “Працях Единбурзького королівського товариства”. Мало того, у коментарі до статті було зазначено, що метод побудови фігур великого порядку бере свій початок у Декарта, причому “метод Декарта був більш складний, ніж метод містера Клерка Максвелла”. Таке сусідство прізвищ було більш ніж значущим.

Цікаво, що використання “шпильок і ниточок” у науковій діяльності Максвелла на цьому не закінчилося: за їх допомогою він пізніше досліджував оптичні явища. Зручні речі завжди нам здаються простими, проте, як кажуть, просте винайти дуже складно, а от складне – просто...