чёный и изобретатель Борис Семёнович Якоби (1801 – 1874) родился в Пруссии, но свою судьбу обрёл в России, которую искренне называл «вторым Отечеством». Он мечтал заменить паровой двигатель на судах электрическим, опередив своё время минимум на 50 лет. Но все его идеи оказались верными и получили развитие в трудах других учёных.
Мориц Герман Якоби – будущий Борис Семёнович Якоби – родился в 1801 году в состоятельной еврейской семье в Потсдаме (Пруссия). Его отец был личным банкиром короля Пруссии. Но старший сын, впрочем, как и младший, ставший впоследствии известным математиком, не стремился продолжить дело отца. Получив прекрасное домашнее образование, он поступил сначала в Берлинский, а потом в Гёттингенский университет на строительный факультет. И какое-то время даже работал архитектором в строительном департаменте Пруссии.
Но молодого человека интересовала вовсе не архитектура, он всерьёз увлёкся наукой, а именно зарождавшимся тогда новым направлением – электротехникой. Увлечение было настолько серьёзным, что молодой человек оставляет родной город, работу и переезжает в Кёнигсберг, где в местном университете уже преподаёт его младший брат Карл, выдающийся математик и механик. Старший брат сразу ставит себе амбициозную задачу – создать электрический двигатель, который был бы пригоден на практике – для нужд промышленности и жизни. И это ему удаётся!
Электричество против пара
В 1831 году Майкл Фарадей смог осуществить «превращение магнетизма в электричество». Но практического воплощения его опыт не получил. Борис Якоби снисходительно писал о попытках своих предшественников: «Такой прибор будет не больше, чем забавной игрушкой для обогащения физических кабинетов, его нельзя будет применять в большом масштабе с какой-нибудь экономической выгодой». Тратить свои силы «на выдумывание игрушек», по его выражению, он не собирался: «Ещё когда я не представлял себе, каким образом мне удастся осуществить свою машину, я и тогда имел в виду практическое её применение», – писал Якоби.
Электродвигатель Якоби был основан на взаимодействии двух групп магнитов: неподвижных и установленных на вращающемся роторе. Придуманный учёным коммутатор, изменяющий полярность подвижных магнитов, до настоящего времени используется, например, в электродвигателях железнодорожных локомотивов. И коммутатор, и использование электромагнитов в подвижной и неподвижной частях электродвигателя стали на тот момент прогрессивными идеями в электротехнике, которые получат своё дальнейшее развитие в XIX и XX веке.
На момент создания электродвигатель Якоби не имел конкурентов: он работал от гальванических батарей и мог поднять груз весом 4 – 5 кг на высоту 30 см за секунду. Подробное описание изобретения было опубликовано в научном издании Парижской академии наук.
Интерес к техническому изобретению был проявлен только в Российской академии наук. Учёные Василий Струве и Павел Шиллинг приглашают Якоби на должность профессора в Дерптский университет (в нынешнем Тарту).
В скором времени по рекомендации членов Петербургской академии наук учёный пишет докладную записку о практическом применении электродвигателя министру просвещения графу Уварову. Профессор Якоби предлагал использовать своё изобретение на морских судах – в качестве альтернативы или даже замены паровых двигателей. В то время парусные суда уходили в прошлое, но паровые двигатели в мореходстве с большим трудом пробивали себе дорогу. Морякам и судовладельцам паровой двигатель казался слишком ненадёжным и громоздким. Поэтому идея Якоби пришлась как нельзя кстати.
Николай I даёт согласие на создание специальной государственной комиссии по испытанию нового двигателя. Комиссию возглавил выдающийся мореплаватель – адмирал Иван Крузенштерн. А на сами испытания была выделена громадная по тем временам сумма – 50 тысяч рублей. Для осуществления задуманного Якоби переезжает в Петербург и принимает российское гражданство. В России он по обычаю того времени получает новое русифицированное имя – Борис Семёнович.
Много месяцев подряд члены комиссии совершали плавание по Неве на специально созданном для испытаний судне. Правда, сам электроход был небольшим – всего 8 метров в длину. На борт он мог принять не более 14 пассажиров. Питание осуществлялось с помощью 320 гальванических батарей весом 200 кг. Два года в период навигации шли испытания, во время которых учёный усовершенствовал своё изобретение. Так, цинковые батареи было решено заменить платиновыми. Для этого император Николай I лично подписал разрешение на выдачу учёному одного пуда платины, которая после проведения опытов должна была быть возвращена в Департамент горных и соляных дел.
Увы, но платина не особо улучшила ситуацию. Да, сами батареи стали занимать гораздо меньше места, а скорость судна возросла в два раза, но всё же осталась небольшой – 4,3 км в час. При этом коллегам учёного было ясно, что за электродвигателем будущее. Так, Майкл Фарадей прислал Борису Якоби восторженное письмо, в котором писал: «Я душевнейшим образом желаю, чтобы Ваши большие труды получили большую награду, которую они заслуживают». Фарадей полагал, что в скором времени суда с электрическими двигателями могли бы пересекать Атлантический океан.
Но сам Якоби всё яснее понимал, что дело не в изменении конструкции двигателя, а в отсутствии экономичного и мощного генератора электрического тока. На тот момент использование батарей для электрохода было бы в десятки раз дороже парового двигателя. Испытания пришлось остановить. Изобретение Бориса Якоби на полвека опередило своё время, но стало прототипом для современных электродвигателей. Лишь в 1891 году на Неве появился первый буксир с электротягой, построенный русскими электротехниками. Буксир переправлял баржи с Охтинского порохового завода. А мощные судовые электрогенераторы появились уже в начале XX века.
Создатель царского телеграфа
Отдавая много сил и времени испытаниям своего детища на Неве, Борис Семёнович Якоби успевал разрабатывать и другие изобретения. Так, в 1937 году им была создана технология гальванопластики, позволяющая получать точные изображения путём осаждения меди. Она стала использоваться при изготовлении матриц для печати денежных купюр.
А в 1839 году он создал телеграфный аппарат, в котором электромагнит при помощи системы рычагов двигал карандаш, записывающий сигналы на фарфоровой доске. Позднее учёный усовершенствовал конструкцию телеграфа, создав первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат.
Борис Якоби также руководил строительством первых подземных телеграфных кабельных линий, что позволило соединить кабинет императора с Главным штабом и Царским селом. Правда, по распоряжению Николая I работы в области электрической телеграфии были засекречены, что привело к утрате российского приоритета в этой области. А принципы телеграфии, разработанные Якоби, были использованы в работах европейских учёных.
В 1850 году Борис Якоби положил начало электротехническому образованию в России, создав в Кронштадте учебную команду лейб-гвардии сапёрного батальона.
За свой значительный труд на научном поприще Борис Семёнович Якоби получил немало наград и орденов от Российского государства, стал академиком Императорской академии наук и потомственным дворянином. Сам он всегда говорил, что его изобретения принадлежат именно Российской империи и гордился своим вкладом в российскую науку. Подводя итоги своей работы, он писал так: «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 удовлетворённого сознания к своей тридцатисемилетней учёной деятельности, посвящённой 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…».