В истории науки есть немало незаслуженно забытых в свое время имен, чей вклад в прогресс человечества пришлось заново открывать последующим поколениям ученых. Одно из этих имен принадлежит Василию Владимировичу Петрову — ученому физику-электротехнику и химику из русской провинции. Он сделал целый ряд открытий в исследовании природы физических явлений, особенно, электричества.

Но его научные открытия оказались почти неизвестными мировой науке, а в российской забытыми на полстолетия после его смерти. Вспомнили о нем в 1886 году после случайной находки в городской библиотеке города Вильно студентом петербургского университета А. Гершуном его книги «Известия о гальвани-вольтовских опытах…». Вскоре о нем узнали и в научном сообществе столицы. В 1887 году в журнале «Электричество» вышла небольшая статья Н. Попова «Памяти проф. В. Петрова». Профессор Н. Г. Егоров сделал несколько докладов о В. В. Петрове для научных конференций и написал статью о нем для Энциклопедического словаря Брокгауза и Эфрона. В это же время удалось отыскать могилу ученого на старом Смоленском кладбище в Санкт-Петербурге и установить надгробный монумент. Настоящее же возвращение его заслуг состоялось только через столетие после смерти Петрова, уже в советскую эпоху. На государственном уровне были разработаны и проведены ряд торжественных мероприятий в связи со столетним юбилеем со дня смерти, в том числе: светотехническая лаборатория Московского энергоиститута была названа его именем, в ряде технических вузов страны разрешили ежегодно выдавать именные премии авторам лучших дипломных проектов по энергетике, в МЭИ проведена торжественная конференция, посвященная академику Петрову. В 1936 году были впервые переизданы главные его работы, давно ставшие библиографической редкостью. Начиная с 1933 года, в СССР физиками и историками науки были написаны и напечатаны несколько биографий В. В. Петрова в виде статей и книг. В 1949 году на доме, где он жил, (ныне это Санкт-Петербург, Лейтенанта Шмидта наб.) была установлена памятная доска из гальванопластики работы архитектора Р. И. Каплан-Ингеля «Здесь жил академик Василий Владимирович Петров. 1761–1834. Выдающийся физик и химик, изобретатель электрической дуги».

  Мемориальная доска В. В. Петрову

Самым важным событием в отношении его личности в это время стало, пожалуй, начало изучения его творческого наследия, предпринятое несколькими отечественными учеными и, прежде всего, А. А. Елисеевым. Он составил подробную научную сводку опубликованных и неизданных работ Петрова, известных на то время, с их описанием, заложив этим основание для последующего изучения его научной деятельности. Благодаря этим и последующим исследованиям жизни и творчества В. В. Петрова, удалось установить, что его научные интересы простирались много шире работ по электротехнике, и в них он также имел достижения.

Краткая история жизни

О личности и жизни Василия Владимировича Петрова сохранилось очень мало сведений. Мы совершенно не знаем, как он выглядел. К сожалению, не сохранилось ни одного его изображения. Тот портрет, который часто приписывают Петрову, называется «Портрет молодого ученого с электрической машиной», написанный неизвестным художником в конце XVIII века. Писатель Д. А. Гранин так начинает свое размышление о его судьбе: «Не сохранилось его писем, дневников, его личных вещей. Нет воспоминаний о нем. Есть только его труды. Есть еще послужной список, всякие докладные записки, отчеты, отзывы — то, что положено хранить в архивах, тот прерывистый служебный след, какой остается от каждого служивого человека».

Василий Владимирович Петров родился 8 июля 1761 года в уездном городке Обояни (ныне в Курской области). Его отец, Владимир сын Петров, был священником Ильинской церкви и казначеем г. Обояни. Мать его звали Татьяна Родионова и, кроме сына Василия в их семье были еще старший сын Иван и две дочери Варвара и Пелагия. Брат Василия пошел по стопам отца и служил диаконом в той же церкви, где их отец был священником. Первоначально Василий Петров обучался дома, а затем в церковно-приходской школе. После свое образование он продолжил в Харьковском коллегиуме, в одном из лучших в то время учебных заведений на юге Российской империи. В эти годы у него появился интерес к естественным наукам, и он, чтобы уделять этому больше внимания и сил, окончив учебный курс, в 1785 году переехал в Петербург, поступил в Учительскую семинарию, уделяя особый интерес математике и физике, под руководством автора «Руководства к физике» П. Гиляровского и племянника М. В. Ломоносова, математика М. Е. Головина. В Семинарию он был принят 18 января 1786 года и обучался до 2 ноября 1788 года. После заключения двухгодичного контракта, он устроился учителем физики и математики, а также латинского языка с годовым жалованием 500 рублей в училище «состоящее при Колывано-Воскресенских горных заводах» на Алтае. На крупном промышленном предприятии он получил богатый практический опыт и своими глазами видел не только работу сложных горнодобывающих машин, познакомился с технологическими процессами, но и мог оценить их трудности для мастеров и рабочих, труд которых на этом предприятии был сравним с каторжным. На Алтае у В. В. Петрова созревает интерес к экспериментальной физике, и он принимается за создание своего первого физического кабинета при горном училище. Его возможности он активно использовал на своих занятиях с учениками, сопровождая объяснение демонстрацией физических опытов. Будучи также отличным оратором, благодаря его новаторскому подходу к процессу обучения, ему удается пробуждать живой интерес к физике, что значительно повысило эффективность учебного процесса. После возвращения в Санкт-Петербург, он стал преподавать, сначала физику в 1791 году, а через год и русский язык в кадетском училище при Измайловском полку, где работал вплоть до его упразднения в 1797 году. Кроме того, с 30 сентября 1793 года он приступил к преподаванию математики в Медико-хирургическое училище при тогдашнем Главном хирургическом госпитале, который, объединившись с другим врачебным училищем, в 1795 году стал Санкт-Петербургской Медико-хирургической академией. Она была первым медицинским вузом в России.

После блестящего прочтения публичной лекции по физике 31 января 1795 года Петров получил право преподавания обеих наук в звании экстраординарного профессора «с жалованием по 800 рублей и квартирных 200 рублей». Это была должность внештатного преподавателя кафедры, обычно присуждавшаяся начинающим исследователям. В. В. Петров много работал, по 14-16 часов в сутки. Кроме преподавания в Академии, он увлеченно проводил разнообразные опыты с электричеством. Под его руководством в Академии за несколько лет был создан большой физический кабинет с физическим театром при нем, который был лучшей физической лабораторией тогдашней России и одной из лучших в мире. Здесь же, в этом кабинете он ставил свои эксперименты по электричеству, электрохимии и оптике, самостоятельно смастерив для них ряд новых приборов и инструментов. Впоследствии он начал преподавание физики и математики и в Академии Свободных Художеств.

В 1801 году В. В. Петров опубликовал свой первый печатный труд под названием «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений», который, в основном, был посвящен описанию опытов для обоснования кислородной теории горения. За этот труд он был удостоен звания ординарного профессора. Следующей и самой известной его работой стало «Известие о гальвани-вольтовских опытах посредством огромной батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков» (СПб., 1803), которая была посвящена его опытам с электричеством. В 1803 году его избрали в члены-корреспонденты Академии Наук. В 1804 году Петров издал еще одну книгу, которую кратко принято называть «Новые электрические опыты». Она была посвящена поискам способов электронизации металлов. Кроме отдельных книг, изданных В. В. Петровым, надо упомянуть и наиболее важные статьи в сборниках трудов Академии Наук, посвященные исследованию горения и свечения материалов (люминесценции) и метеорологии: «О горении и сжигании многосложных твердых тел и некоторых жидкостей в безвоздушном месте», (СПб., 1808); «О негорении твердых простых горючих тел и невозможности происхождения из них как кислот, так и металлических оксидов или известей в безвоздушном месте», (СПб., 1812); «Некоторые наблюдения и опыты над фосфором, деланные еще до 1801 г.», (СПб., 1815); «Наблюдения над выпарением снега и льда в тенистом месте при различных градусах холода«(СПб., 1821 (представлено в АН в 1815)).

  «Известие о гальвани-вольтовских опытах»

По предложению академика Крафта в 1807 году Петров был избран адъюнктом Академии Наук и, в качестве поручения, должен был заниматься метеорологическими наблюдениями, которые проводил вплоть до 1811 года, а до 1822 года редактировал ежегодные отчеты. В 1809 году он стал экстраординарным академиком, а после смерти Крафта, с 1815 года — ординарным и заведующим физическим кабинетом Академии Наук. Всю свою научную жизнь Петров настойчиво добивался приобретения приборов и лабораторного имущества. В 1807 году он отредактировал и издал перевод учебника физики Шрадера («Начальные основания физики для употребления в гимназиях»), которым пользовались до начала 1830-х годов. По воспоминаниям современников, В. В. Петров был хорошим лектором и организатором. Но его научная жизнь складывалась непросто. Он сопротивлялся засилью иностранных ученых в Академии Наук, из-за чего у него были сложные отношения с Крафтом и другими учеными немецкого происхождения. В первые годы деятельности Петрова Крафт замалчивал и принижал значение его исследовательских работ. После 1815 года ухудшились его отношения с чиновниками Министерства просвещения, особенно с Сергеем Семеновичем Уваровым, будущим министром и известным идеологом российского самодержавия, возглавившим Академию Наук в 1818 году. После конфликта Петрова с Георгом Парротом, главой Дерптского университета, проводившим инспекцию физического кабинета Академии Наук в 1826-1827 годах, Уваров демонстративно отстранил В. В. Петрова от заведования кабинетом. Паррот сменил его на этом посту в 1928 году. С 1830 года у Петрова началось ухудшаться зрение и впоследствии развилась катаракта. Несмотря на это он продолжал преподавательскую деятельность в медико-хирургической академии, а с 1831 года еще и в Технологическом институте. После отстранения от заведования физическим кабинетом, его работа в Академии Наук ограничивалась докладами трудов и выполнением отдельных поручений ее Конференции. 3 августа 1834 года Василий Владимирович Петров скончался в возрасте 73 лет. Он имел чин действительного статского советника и состоял членом многих ученых обществ, в том числе и за границей (в г. Эрлангене, в Германии).

  Надгробие на могиле В. В. Петрова

Научные исследования и достижения

Ни всепожирающему времени, ни недругам не удалось навсегда стереть память об академике Василии Владимировиче Петрове. Остались его работы, открывающие потомкам неутолимую жажду научного поиска, открытий и догадок, которыми он предвосхитил свое время. Следует упомянуть о главных из них.

Основные научные открытия Василий Владимирович Петров сделал в электротехнике. В это время среди физиков всего мира наибольший интерес вызывало изучение удивительной природы электромагнетизма. Для В. В. Петрова эти вопросы также оказались главными в его научных поисках. После того, как в 1800 году итальянский ученый А. Вольта сконструировал источник электричества, а сделал он это на основе сложенных в определенной последовательности медных и цинковых дисков, разделенных тканью, в науке появился первый прибор для производства электроэнергии с помощью электролиза — «вольтов столб». Через год Петрову удалось собрать собственную конструкцию этого «столба» — «огромную наипаче батарею, состоявшую иногда из 4200 медных и цинковых кружков». Это был самый большой для своего времени электрический генератор, позволяющий вырабатывать энергию с напряжением до 1700 вольт.

Благодаря этой батарее, В. В. Петров осуществил свое главное открытие — электрическую дугу. В статье VII «Известия…» (1803) впервые в науке описывается «весьма яркий белого цвета свет или пламя», возникающий при прохождении электрического тока через два угольных электрода, находящихся на близком расстоянии друг от друга. Это очень важное открытие впоследствии позволило изобрести электросварку, лампу дневного света, электрический запал, а также положило начало электрометаллургии и радиосвязи. Поэтому открытие В. В. Петрова навсегда вошло в сокровищницу мировой науки.

Демонстрация В. В. Петровым явления электрической дуги

При изучении электрического тока В. В. Петров вплотную приблизился к открытию зависимости величины тока от сечения проводника и ввел понятие о «сопротивлении» проводников задолго до открытия закона немецкого физика Г. Ома. Он также первым применил изоляцию электропроводников, покрыв медную проволоку слоем сургуча, и высказал предложение изоляции самой батареи, так как при его отсутствии ее действие значительно снижалось. Петров был первым, кто применил «параллельное» соединение проводников электрического тока.

В 1815-1816 годах академик Петров впервые описал явление «возгонки» (сублимации) снега в рамках климатологических исследований, которые проводил в чулане своей квартиры, точно сформулировав законы испарения снега и льда, но и эти его работы были забыты на долгое время.

В. В. Петров немало сделал для развития учения о люминесценции (свечение тел без горения), изучением которой он занимался на протяжении 40 лет. Петрову удалось показать различие в природе химического свечения тел, в результате разложения (хемилюминесценции) и свечения, возникающего после взаимодействия с солнечным светом (фотолюминесценции), которые, как считалось до его опытов, имели одну природу. Кроме крупных научных открытий, им производились многочисленные опыты электролиза (разложения посредством электрического тока) различных жидкостей, исследования электрических явлений в разреженном воздухе для неэлектризованных тел (проводников). Он проводил исследование вакуумного пробоя (электрический разряд в вакууме), его свойств и зависимости от материала и полярности электродов, расстояния между ними и степени разреженности воздуха.

От академика Василия Владимировича Петрова остались только его труды, свидетельствующие о его разнообразной и плодотворной деятельности, о его упорной борьбе за просвещение и науку. Академик В. И. Вернадский называл его научные идеи оригинальными «по замыслу и исполнению», а наличие подобных работ в среде русского общества — крупным культурным фактом, влияющим на рост и общий уклад его жизни.