1781–1868
Трудно найти человека, который не держал в своих руках калейдоскопа – оптического прибора-игрушки в виде трубки, содержащей внутри несколько продольных, соединённых под углом зеркал. Между зеркалами находятся разноцветные элементы, например, осколки цветного стекла. Если повернуть трубку вокруг продольной оси, то, благодаря отражению, можно увидеть симметричные узоры. Однако мало кому известно, что изобретателем калейдоскопа является шотландский физик и священнослужитель Дэвид Брюстер. Кто-то сказал, что он был настолько же многогранной личностью, что и его изобретение. Чем бы он ни занимался – религией, философией, образованием, оптикой, фотографией, изобретениями – сэр Дэвид делал это с полной отдачей.
Брюстер родился 11 декабря 1781 г. в городке Джедборо в Шотландии, в семье Джеймса Брюстера и Маргарет Кей. Он был третьим ребёнком в семье, где, кроме него, выросли ещё пятеро детей. Отец Дэвида был директором городской гимназии и уважаемым всеми педагогом. Склонность мальчика к наукам и любознательность проявились рано: в 10 лет он уже построил свой первый телескоп. На занятиях в школе Дэвид опережал всех своих сверстников, поэтому на семейном совете было решено готовить Дэвида к служению пастыря в Шотландской церкви. Для семьи Брюстеров такой подход к образованию не был чем-то экзотическим: трое братьев будущего учёного также станут священниками. Таким образом, 12-летнего юношу отправляют учиться в Эдинбургский университет, где через 7 лет изучения богословия он получает степень магистра искусств и лицензию проповедника в Шотландской церкви. Окончив университет, Брюстер пробует себя сначала в роли фармацевта, затем – адвоката и, наконец, физика.
С 1801 г. в течение 12 лет Брюстер проводит серию экспериментов по оптике и конструирует различные приборы. Результаты своих работ он публикует в «Трактате о новых философских инструментах». В этот период его избирают членом Королевского научного общества в Эдинбурге, а также назначают редактором Эдинбургской энциклопедии. В личной жизни у Брюстера тоже всё складывается благополучно: в 1810 г. он женится на Джульетте Макферсон, с которой они проживут вместе 40 счастливых лет, воспитывая пятерых детей – четырёх сыновей и одну дочь.
В науке Брюстер больше всего интересуется оптикой, а в ней – явлением поляризации света. Что такое поляризация? Попробуем объяснить. Сегодня известно, что свет представляет собой электромагнитную волну. Электрические и магнитные составляющие света периодически изменяют своё значение в пространстве. А происходят эти электрические и магнитные колебания во всех возможных плоскостях, проходящих через световой луч – линию, вдоль которой распространяется свет. Так вот, поляризованным называется такой свет, где колебания происходят только в одной определённой плоскости. А вещества, проходя через которые свет становится поляризованным, называют поляризаторами.
В 1815 г. учёный открывает закон, носящий сегодня его имя, который позволяет найти угол падения света на границу раздела двух диэлектриков, при котором отражённый от границы раздела свет будет полностью поляризованным. На применении этого закона основано действие так называемых антибликовых очков, особенно популярных среди рыбаков и водителей. В этих очках вставлены поляризованные линзы. В солнечную погоду свет, отражённый от блестящих поверхностей (например, стекла или воды), оказывается поляризованным в горизонтальной плоскости. А линзы антибликовых солнцезащитных очков пропускают только свет, поляризованный вертикально. Это приводит к тому, что большая часть бликов, отражённых от окружающих предметов, гасятся и не ослепляют нас.
За изучение поляризации и другие научные изыскания Брюстера избирают членом Лондонского королевского общества и Шведской Академии наук. А Французский институт жалует учёному премию в размере 3000 франков, присуждаемую за одно из двух важнейших открытий в физике.
В 1816 г. Брюстер изобретает калейдоскоп. Несмотря на полученный им патент, подтверждающий его авторские права на оригинальное «детище», Брюстер не посчитал нужным обогащаться за счёт продаж. И это при том, что калейдоскопы сотнями расходились в Великобритании, Франции и США. Среди других изобретений учёного – усовершенствованная модель стереоскопа, позволяющая видеть объёмные изображения на фотографиях, а также создание более эффективной, «дальнобойной» модели маяков для облегчения навигации в море. Обладая недюжинным литературным талантом, Брюстер пишет статьи для энциклопедии «Британника», посвящённые электроэнергии, гидродинамике, магнетизму, оптике. За свою жизнь учёный опубликовал более тысячи научных статей и более трёхсот научных трудов.
Беспокоясь об упадке науки, Брюстер основывает в 1831 г. Британскую ассоциацию содействия развитию науки. Находясь на посту президента этой ассоциации, учёный, кроме прочего, участвует в полемике со сторонниками теории эволюции, активно защищая библейское учение о сотворении. Аргументируя свою позицию, он говорит о совершенстве человеческого глаза, который не может оказаться результатом случайных биологических процессов: «Хотя каждая часть человеческого тела была образована одной и той же Божественной рукой и наделена замечательными способностями для использования человеком, человеческий глаз занимает особое положение среди всех органов как светильник для тела и орган, с помощью которого мы познаём как мельчайшее и близкое, так и великое и удалённое в творении Создателя».
В 1832 г. Брюстер получает от короля Вильгельма IV рыцарское звание. В последующие годы он посвящает себя подготовке будущих учёных, занимая должность ректора сначала в Университете Святого Андрея (1837–1859), а затем в Эдинбургском университете (1859–1868).
Знавшие Брюстера лично оценивали его как человека скромного и трудолюбивого. Его исследования были вдохновлены любовью к Божьему творению. Как-то раз коллега увидел Брюстера стоящим в лаборатории, потягивающимся и приговаривающим: «Боже! Боже! Как чудны дела Твои!».
Дэвид Брюстер умер 10 февраля 1868 г., прожив долгую, в 86 лет, жизнь. Будучи христианином и любителем оптики – науки о свете, он завещал написать на его могиле эпитафию из Псалма 26: «Господь – свет мой!».