Жизнь по уму

Николай Алексеевич Умов должен был стать профессором Московского университета, но его докторская диссертация о движении энергии, которую он защищал в Москве, вызвала недоумение коллег. Его имя встречается в вузовских учебниках физики в названиях законов и констант, вытекающих из его теории движения энергии, ставшей частью электромагнитной теории и всей современной физики. Но сам он давно и прочно забыт.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Необычная фамилия Николая Алексеевича — Умов (такую могли дать разве что в семинарии недорослям с неблагозвучными для духовного сословия фамилиями) — на самом деле была усеченной фамилией Наумов, как Бецкой (от Трубецкого), Умянцев (от Румянцева) и т. д. В XVIII веке такие фамилии стало принято давать незаконнорожденным детям дворян, точнее только мальчикам, если отец хотел вывести своего внебрачного сына из «подлого» сословия и обеспечить его жизнь. По сути, это было признанием отцовства. Сейчас для этого достаточно написать заявление в ЗАГС, но юридически такая возможность появилась в Российской империи только в 1850 году, когда Николай I утвердил мнение Государственного совета «О пояснениях и исправлениях узаконений о действительности и законности браков и о детях, от сих браков рожденных». Раньше все решалось келейно.

Внук Агафьи Тихоновны

Помещик Казанской и Симбирской губерний отставной секунд-майор Павел Наумов был, конечно, не графом Румянцевым-Задунайским или генерал-фельдмаршалом князем Трубецким, но его прошение на Высочайшее имя по поводу своего сына Алексея от крепостной крестьянки Агафьи Тихоновны не осталось без ответа. Все-таки Наумов был не просто помещиком, а богатым помещиком, неоднократно избирался предводителем местного дворянства, да и сам был весьма родовитым дворянином и по древности своего рода мог дать сто очков вперед тем же Трубецким и Румянцевым. Его основатель — «муж честный, имя ему Павлин» выехал из Швеции к Великому князю Владимирскому, князю Московскому и Новгородскому Симеону Иоанновичу Гордому в начале XIV века. Конечно, Павлин был уже тот «варяг», какими были Рюрик, Синеус и Трувор в IX веке, но не менее плодовитый, чем Рюриковичи. К XVIII веку многочисленные потомки ветвей его рода были в Калужской, Курской, Тульская губерниях, в Поволжье и на Ставрополье.

Бастард помещика Наумова Алексей Умов отучился на медицинском факультете Казанского университета, стал военным врачом, дослужился до звания штаб-лекаря (полкового врача), вышел в отставку и женился на дочери симбирского купца 2-й гильдии Сусоколова, дела которого шли в гору. Тесть доктора Умова торговал лесом, имел доходные дома, пивоваренный завод и винокурню, фактически контролируя торговлю спиртным в Симбирске.

Его зять вернулся на службу, теперь статскую, став главврачом губернской больницы и преподавателем медицины в Симбирской духовной семинарии. Дослужившись до чина надворного советника, то есть став «высокоблагородием» и потомственным дворянином, Алексей Умов с женой и детьми перебрался в 1858 году в Москву. Его сын Николай, которому тогда было 12 лет, окончил здесь гимназию с золотой медалью и поступил на физико-математическое отделение Московского университета.

Неудобная диссертация

По окончании университета в 1867 году со степенью кандидата Николай Умов был оставлен в университете для подготовки к профессорскому званию на кафедре физики и готовился к сдаче магистерских (аспирантских) экзаменов, попутно зарабатывая на жизнь, преподавая физику и математику на Лубянских женских курсах (это было единственное место в империи, где занятия велись по программе мужских гимназий и девушки изучали основы физики). В 1870 году Умов сдал магистерские экзамены и по приглашению декана физико-математического факультета Новороссийского университета профессора Шведова уехал в Одессу на должность доцента кафедры физики. Там он завершил написание своей магистерской диссертации «Теория термомеханических явлений в твердых упругих телах», которую защитил в январе 1872 года в Московском университете.

Николай Умов, хоть и преподавал теоретическую физику в Новороссийском университете в Одессе, по-прежнему числился в кандидатах на профессорское звание в Московском университете и, чтобы получить там это звание (для начала — экстраординарного профессора), должен был стать доктором наук. В 1874 году он представил к защите свою докторскую диссертацию «Уравнения движения энергии в телах». На ней и споткнулась его так хорошо начинавшаяся научная карьера.

В своей диссертации Умов рассматривал потенциальную энергию как кинетическую энергию некоторых сред, «незаметных для нас». Он ввел понятие плотности потока энергии, сейчас это называют вектором Умова—Пойнтинга (английский физик Джон Пойнтинг пришел к тому же выводу в 1884 году, то есть на десять лет позже Умова). Сейчас это знают студенты, но тогда членам ученого совета Московского университета, в том числе и его официальному оппоненту профессору Столетову, тезисы диссертации соискателя докторской степени Умова показались недостаточно доказательными. Защита длилась шесть часов. В итоге Умов все-таки стал доктором физики, но про профессорство в Московском университете ему пришлось забыть. Это было вопреки неписаному правилу того времени: где соискатель докторской степени защищает диссертацию, там он и получает знание профессора. Но Умову после такой защиты пришлось вернуться в Одессу, где он в 1875 году стал профессором физики Новороссийского университета.

Там же, в Одессе, он решил в общем виде задачу о распределении электрических токов на проводящих поверхностях произвольного вида. С ней произошла история почище «открытия» Пойнтинга. До Умова эта задача решалась лишь для частных случаев. Кирхгоф решил ее для плоскости, Больцман — для сферы и круглого цилиндра, тогда как Умов дал решение в самом общем виде. В 1875 году, во время заграничной стажировки Умова, в Берлине он встретился с Кирхгофом и дал ему на ознакомление свою статью «О стационарном движении электричества на проводящих поверхностях произвольного вида». Тот почитал ее и опубликовал то же самое от своего имени. Умову пришлось начать публикацию этой своей статьи в российском «Математическом сборнике» ехидными словами: «В июне 1875 г. мною была представлена проф. Кирхгофу работа, носящая заглавие настоящей статьи... Считаю нелишним привести здесь мне принадлежащее доказательство найденных мною результатов».

В Одессе Умов также исследовал диффузию веществ в водных растворах, поляризацию света в мутных средах, открыл эффект хроматической деполяризации лучей света, падающих на матовую поверхность. Всего же список его работ в области физики и химии одесского периода насчитывает около двух десятков названий.

Одесский Эйнштейн

Иногда Николая Умова называют «русским Эйнштейном» даже в солидных научно-исторических публикациях у нас и за рубежом. Он действительно в своей докторской диссертации писал: «...Количество энергии, протекающее через бесконечно малый плоский элемент в бесконечно малое время, равно отрицательной работе сил упругости, действующих на этот элемент. Эта энергия является эквивалентной массе, как теплота и механическая энергия, и коэффициент эквивалентности представляется квадратом скорости света. …Излучаемая энергия является составной частью массы тела. Излучение света уменьшает эту массу. Энергия лучей Максвелла является эквивалентной массе, как теплота и механическая энергия, и коэффициент эквивалентности представляется квадратом скорости света».

В том же 1874 году он публикует в немецком Zeitschrift fur Mathematik und Physik (т. XIX, раздел «Молекулярная физика», с. 97) «Теорему о взаимодействиях на конечных расстояниях», где выводит формулу E = kmc², где коэффициент k равен или меньше 1, но больше или равен 0,5. Похожий вид имеет знаменитая формула Эйнштейна, следующая из его специальной теории относительности, только там вместо k стоит греческая буковка «гамма» — фактор Лоренца. Но, конечно же, в 1870-е годы, когда до квантовой гипотезы Макса Планка оставалось еще четверть века, Умов рассматривал свет в рамках ньютоновской физики как «фотонные» частицы энергии, а их движение со скоростью света — как предельный случай (когда k в его формуле равно 1).

Пока это была чистая теория, подобные мысли приходили в голову и другим физикам-теоретикам того времени. В частности, австрийский физик Генрих Шрамм в своей монографии «Общее движение материи как первопричина всех явлений природы», опубликованной в Вене в 1872 году, тоже сводил эти «явления природы» к произведению их массы на квадрат скорости света. Книга Шрамма свободно доступна в интернете, желающие могут сами ее почитать. Собственно, и Николай Умов, прочитав ее, высказал на сей счет свое мнение в докторской диссертации и отдельной статье в немецком «Журнале математики и физики».

Точно так же, но намного позже он высказал свое мнение по поводу квантовой гипотезы Планка в статье «Возможный смысл теории квант» (1913) и по поводу СТО Эйнштейна («лоренц-эйнштейнового преобразования») в статье «Условия инвариантности волнового уравнения» (1912). Весьма одобрительное мнение и, главное, без малейшего намека на то, что, как в случае с Кирхгофом, он и тут был первым. Такое едва ли вообще могло прийти ему в голову, и он, наверное, сильно удивился бы, что опередил Планка и Эйнштейна, если бы имел возможность почитать современных историков науки.

«И строгой физикой мой ум переполнял»

В альма-матер, Московский университет, профессор Умов вернулся спустя 20 лет, в 1893 году, а после смерти Столетова в 1896 году возглавил кафедру физики. Из заметных и оставшихся в истории науки работ Николая Алексеевича Умова московского периода обычно упоминают его алгоритм определения на основе формул Гаусса магнитных аномалий в теле Земли и установленную им зависимость между альбедо планет и их спутников и степенью поляризации отраженного от него света (эффект или закон Умова). Сейчас этот эффект астрофизики пробуют применить для облаков однородных частиц, например хвостов комет и протопланетных пылевых дисков, и, судя по первым результатам, закон Умова работает и для них.

Но московский период его жизни замечателен прежде всего его административной деятельностью. Московский университет обязан ему постройкой физического института, проект которого Умов изложил в особом докладе. Он был избран президентом Московского общества испытателей природы (МОИП) и был им до конца жизни, став одним из учредителей Московского педагогического общества и его председателем. Издавал за свой счет журнал «Научное слово», реанимированный в 1928 году под редакторством Отто Юльевича Шмидта, а в 1931 году ставший журналом «Социалистическая реконструкция и наука» с ответственным редактором Николаем Бухариным, академиком с 1929 года.

В 1901 году ученые получили первые Нобелевские премии, по 150 тыс. шведских крон каждый. По курсу это было 70 тыс. руб., причем золотом (после денежной реформы 1897 года бумажный рубль свободно обменивался на червонцы 1:1). Событие было резонансным не только в научном мире. Трудно сказать, оно ли сподвигло купца первой гильдии Христофора Леденцова завещать все свое состояние на нужды ученых. Сколотил свое состояние Леденцов в Вологде, в основном торговлей льном, мехами, а потом и на винокуренных заводах. Переехав в 1890-е годы в Москву, он вкладывался здесь и в Петербурге в доходные дома. Конечно же, его капиталы не могли сравниться с фондом Нобеля (15 млн руб. по курсу), но человеком он был весьма состоятельным. Больше 1 млн руб. лежали у него на банковских счетах и приносили доход в виде ценных бумаг, и примерно столько же стоила его недвижимость.

Но как бы там ни было, а Христофор Леденцов решил распорядиться своими миллионами так: «Я не хочу дела благотворения, исцеляющего язвы людей, случайно опрокинутых жизнью <…> я ищу дела, которое должно коснуться самого корня человеческого благополучия...» И таким делом он счет науку. Он обратился, по его словам, не к кому-то другому, а к профессору Умову за советом, как бы лучше это сделать. Умов здраво решил, что тягаться с Нобелем по части денежных наград ученым за уже сделанные ими открытия — дело бесперспективное, и гораздо полезнее будет тратить проценты с Леденцовского капитала на поддержку исследований, результатом которых и станут открытия.

Купец Леденцов прислушался к его совету, и в 1909 году, через два года после смерти Леденцова, при Императорском Московском университете и Императорском Московском техническом училище было организовано «Общество содействия успехам опытных наук и их практического применения имени Х. С. Леденцова» (Леденцовский фонд). Во главе фонда были поставлены директор Московского технического училища Н. А. Федоров и президент МОИП Н. А. Умов. Начались распродажа недвижимого имущества покойного Леденцова и выплата первых грантов на научные исследования и подготовку квалифицированных научных кадров.

Ближе к концу XIX века благотворительность в пользу науки у российской буржуазии вошла в моду, учреждались медали и премии, выплачивались премии, но все это за счет прибылей на основной капитал меценатов. Такого, чтобы кто-то из них целиком отдал весь свой основной капитал в распоряжение ученых, да еще при наличии наследников (двое сыновей Леденцова были инженерами), еще не было. Фактически это был первый научный фонд в нашей стране. За одно это не худо было бы поставить в вестибюле РНФ бюст Умова или хотя бы повесить мемориальную доску.

Фонд Леденцова просуществовал недолго. В 1918 году, когда его капитал приближался к 2 млн руб., он был конфискован новой властью отнюдь не на научные цели. Эта власть, правда, отдала должное профессору Умову, опубликовав в 1950 году целый том его «Избранных сочинений» в серии «Классики естествознания». Научной школы Николай Умов не создал, хотя у него, конечно, были аспиранты. В науке он был индивидуалистом, наверное, поэтому его быстро забыли. Последним студентом, который вспоминал о нем как о живом человеке, был поэт-символист Андрей Белый, который, будучи еще студентом физико-математического отделения Московского университета Борисом Бугаевым, слушал его лекции и сдавал ему зачеты и экзамены в 1900–1903 годах.

«И строгой физикой мой ум / Переполнял профессор Умов. / Над мглой космической он пел, / Развив власы и выгнув выю, / Что парадоксами Максвелл / Уничтожает энтропию, / Что взрывы, полные игры, / Таят томсоновские вихри / И что огромные миры / В атомных силах не утихли…— писал Андрей Белый в 1921 году.— Мир — рвался в опытах Кюри / Атомной, лопнувшею бомбой / На электронные струи / Невоплощенной гекатомбой…»

Так уж получилось, что Николай Алексеевич Умов выбрал для себя ту область физики, которая в итоге воплотилась ядерной гекатомбой. И если уж его студент Бугаев интуитивно это предчувствовал, то профессор Умов, вероятно, это хорошо понимал.

Ася Петухова