Після робіт Франкліна найбільш
великим етапом в розвитку науки про електрику був перехід до кількісного опису електричних
явищ. Це було зроблено Кулоном, і тільки в 1785 р. Усім добре відомо, як він на
своїх крутильних вагах відкрив фундаментальний закон взаємодії електричних зарядів.
Кулон знайшов, що сила взаємодії обернено пропорційна до квадрата відстані між зарядами.
Теоретичні
роботи Гауса, Лапласа, що послідували
потім; Пуассона розвинули цей основний закон природи в ту струнку теорію електростатичного поля, якою ми так широко
користуємося в наші дні. Але в історії розвитку вчення про електричне поле існує
одна порівняно
мало відома сторінка, яка має відношення до фундаментальних робіт Франкліна і
про яку цікаво нагадати.
Через
майже 100 років після робіт Кулона, в 1877 р., Максвелл надрукував статтю про
неопубліковані роботи Генрі Кавендіша
в області електрики. Максвеллу як першому директорові Кавендішської лабораторії в Кембріджі,
побудованій на засоби нащадків Кавендіша, був наданий архів Генрі
Кавендіша.
У цьому архіві він виявив абсолютно готовий до публікації рукопис роботи Кавендіша, що експериментально
доводить той же закон квадрата відстані, відкритий Кулоном.
Експериментальні докази в досліді Кавендиша
істотно відрізнялися від досвіду Кулона, метод був простіший і докази точніші,
ніж у Кулона. Дати на рукописі Кавендіша не було, але Максвелл
відніс її, в усякому разі, до років не пізніше за 1775 р., отже, принаймні на
10 років раніше відкриття закону Кулона. У своїх роботах Кавендіш
виходив з того, що можна теоретично показати, що на порожнинному металічному провіднику
тільки тоді увесь електричний заряд може розподілитися на зовнішній поверхні,
коли ці заряди відштовхуються один від одного згідно із законом квадрата
відстані.
Але доказ поширення заряду по зовнішній поверхні провідника вже був
зроблений Франкліном - дослідом
чайника з ланцюгом, що електризувався, про який ми ознайомились раніше ,
потрібно було тільки знайти спосіб зробити цей дослід більш точним. Тому
Кавендіш замість чайника узяв порожнисту металічну сферу, а замість ланцюга
помістив усередині концентрично їй, другу металеву сферу. Обидві сфери могли
бути або ізольовані, або замкнуті, залежно від того, як це було треба. Кавендіш
вибрав концентричні сфери, тому що ця форма тіл давала можливість кількісно
обробляти отриманий результат досліду. Дослід Кавендіша полягав в доказі того, що заряд, наданий
зовнішній сфері, розподіляється тільки по ній і не переходить на внутрішню
сферу.
Максвелл організував в Кембріджі повторення досліду
Кавендіша, але з досконалішим вимірювальним приладом, і показав, що закон
другої степені Кулона справедливий з
точністю майже до однієї мільйонної, тоді як методом крутильних вагів Кулона цей закон можна було перевірити з точністю
трохи більше одного відсотка. Тут виникає питання: чому протягом 100 років такі
першокласні учені, як Гаус, Пуассон, Лаплас, і інші творці теорії електричного
поля не помітили, що простий дослід Франкліна з чайником може служити для
досвідченого доказу справедливості одного з найосновних законів
електростатичного поля - закону Кулона? Як могло статися,
що робота Кавендіша залишалася протягом 100 років нікому не відомою, Максвелл у
своїй статті також вказує, що в цій же готовій для друку роботі Кавендіша,
окрім закону Кулона, був ще сформульований і грубо перевірений закон
Ома. І це було зроблено за 70 років до того, як цей закон був відкритий
самим Омом.
Природно поставити питання: як могло статися, що такий
великий учений, як Кавендіш, якого багато хто називав "Ньютоном сучасної
хімії", міг нехтувати публікацією цієї роботи по електриці яку він,
звичайно, не міг не вважати фундаментальною?
Чи навряд історія коли-небудь знайде відповідь на це
питання, але найвірогідніше, що Кавендіш просто забув направити її в друк. А
може його важкий характер відзначився в той час? Ми можемо тільки гадати.
