Герта Айртон – первая женщина-электротехник

Путь к образованию 

Фиби Сара Маркс родилась в Портсмуте в 1854 году в семье бедного часовщика, эмигрировавшего в Англию из Польши. Вскоре отец умер, мать Сары была вынуждена одна кормить восьмерых детей, зарабатывая рукоделием. Условия для будущего девушки складывались весьма неблагоприятно. Однако уже в раннем возрасте Сара проявила удивительные интеллектуальные способности. Кроме того, у матери девочки было стойкое убеждение, что выжить в современном мире женщине позволит только образование. При первой же возможности мать оправила Сару на обучение в Лондон, в школу, которую содержала её тётя, писательница Марион Хартог. Так девочка из бедной ремесленнической семьи внезапно оказалась в кругу образованных людей, в числе которых были её кузены, сыновья миссис Хартог, изучавшие математику в Кембриджском университете. Сара также преуспела в математике и, едва окончив школу, начала зарабатывать себе на хлеб репетиторством. Однако просто обеспечивать себя для девушки, почувствовавшей вкус к науке, было мало. Масло в огонь подливало общение с феминистски настроенными знакомыми тёти. Друзья миссис Хартог, в числе которых была Мэри Энн Эванс, известная всему миру под мужским псевдонимом Джордж Элиот, решили скинуться на обучение Сары в недавно открывшемся под давлением суфражистского движения колледже Гиртон для девушек при Кембриджском университете. Тогда же одна из подруг предложила Саре взять имя Герта в честь героини феминистского романа шведской писательницы Фредерики Бремер.

Новоиспечённая Герта Маркс с честью выдержала экзамены в Гиртон. Уже в период обучения в колледже она проявила себя как изобретатель: из-за проблем со здоровьем Герта была вынуждена несколько раз в день измерять артериальное давление и, чтобы упростить этот процесс, сконструировала собственную модель сфигмографа (устройство, позволяющее получать графическое отображение состояния пульса). Несмотря на явные успехи в обучении и активное участие в жизни колледжа, по окончании Гиртона Герта получила не степень бакалавра, а ничего не значащий сертификат. Такие бумаги выдаются всем выпускницам. С этим сертификатом она, профессиональный математик из Кембриджа, может разве что работать репетитором, чем и занимается, чтобы заработать на жизнь. Одновременно она не оставляет надежду на продолжение обучения. В 1884 году судьба даёт ей уникальный шанс – Герта не только становится ученицей нового колледжа, но и находит мужа, который будет всю жизнь оказывать ей поддержку в научной деятельности.

Жена профессора

В конце XIX века в конструкции осветительных приборов широко использовалась вольтова, или электрическая, дуга. Дуговые лампы использовались на маяках. В Англии, расположенной на островах и славящейся туманами, маяков было много, и их устойчивая работа имела огромное значение для безопасности навигации. Военно-морское ведомство Великобритании готово было щедро финансировать разработки по усовершенствованию дугового освещения на маяках. Устранить недостатки взялась группа учёных во главе с Вильямом Айртоном. Проработавший несколько лет в Японии, зарегистрировавший несколько патентов и получивший первым в мире звание профессора электротехнических наук, Вильям Айртон в конце XIX века был приглашён английским правительством для подготовки кадров в только начинавшей развиваться отрасли электротехники. Был создан Имперский колледж наук и технологий. В 1884 году в него начался набор студентов для обучения на инженеров-электротехников, и каково было удивление экзаменаторов, когда среди соискателей они увидели привлекательную и молодую Герту Маркс. Девушка выдержала экзамен и была принята на курс.

Очарованный умом и красотой своей студентки, 37-летний профессор Айртон вскоре предложил Герте стать его женой. Так образовался один из самых удачных семейных союзов в истории науки. Муж не только не препятствовал ученической и исследовательской деятельности жены, но как никто поддерживал её на этом поприще.

Выйдя замуж за профессора Айртона, Герта получила доступ к его научным исследованиям, в том числе связанным с выполнением заказа морского ведомства по созданию мощного источника света для маяков. Интерес миссис Айртон к науке был столь велик, что она находила время для занятий, несмотря на продолжающееся обучение в колледже и заботу о двух дочерях. Большую помощь Герте оказывала одна из лидеров феминистского движения Барбара Бодикон, она финансировала её обучение в Кембридже, а в 1891 году, когда Герта была уже замужем за Айртоном, завещала ей своё имущество. Это позволило Герте переложить бытовые заботы на домохозяйку, а самой погрузиться в научные изыскания. Направление исследований определилось само собой: миссис Айртон активно помогала мужу в лаборатории изучать свойства вольтовой дуги.

Исследование дуги и научный успех

Однажды по вине сотрудников лаборатории результаты значительной части опытов были уничтожены. Из-за сжатых сроков, которые поставили исследователям военные, происшествие могло иметь серьёзные последствия для Айртона и его коллег. Сам профессор должен был отбыть на одну из международных электротехнических выставок. Повторно провести и зарегистрировать опыты поручили Герте Айртон. Молодая женщина блестяще справилась с этой задачей. Увлечённая проблемой усовершенствования электрической дуги, миссис Айртон провела ещё множество опытов, касавшихся устройства дуговых ламп, она изменяла толщину электродов, расстояние между ними, силу тока. Сотни графиков и формул, составленных ею по результатам экспериментов, затем были использованы другими исследователями.

Научный успех принесли Айртон опыты с изменением среды, в которой происходило замыкание дуги. Помещая электроды в водород, азот и другие газы, учёный обнаруживает, что в инертных газах дуга горит устойчивее, и делает вывод, что негативные эффекты горения дуги – шум и мерцание – связаны с окислительными процессами при взаимодействии выгорающего углерода угольных электродов с кислородом. В 1895 году Герта Айртон публикует результаты своих исследований, а в 1899 году зачитывает доклад в британском Институте инженеров-электриков. Вскоре она становится членом института и, как следствие, первой в мире инженером-электротехником женского пола. В 1901 году Айртон ходатайствует о том, чтобы зачитать свой доклад перед английским Королевским обществом, но получает отказ, вместо неё результаты исследований представляет коллега профессора Айртона – Джон Перри. В 1902 году он ходатайствует о включении Герты в члены Королевского общества, но и на этот раз получен отказ: устав общества запрещает членство замужних женщин. Только в 1904 году, уже после того, как её исследования получают международное признание, Герте Айртон дозволено лично зачитать доклад в стенах Королевского общества. На этот раз её научная работа касается природы волновых явлений. Их изучением женщина занялась после того, как вместе с заболевшим мужем была вынуждена переехать жить на морское побережье и в течение длительного времени наблюдала за следами, которые оставляли на песке волны.

Так, в 1904 году Герта Айртон стала не только первой женщиной-электротехником, но и первой леди, представшей перед членами английского Королевского общества. Ещё через два года она окажется первой женщиной, получившей медаль Хьюза (награда Королевского общества за открытия в области физики, связанные с использованием энергии).

Герта на 15 лет пережила своего мужа и соратника в научных исследованиях, который умер в 1908 году. До последних дней она продолжала научную, изобретательскую и общественную деятельность. За свою жизнь Герта Айртон зарегистрировала 26 оригинальных патентов, пять из которых были связаны с чертёжными инструментами, 13 – с дуговыми лампами и электродами, а оставшиеся – с устройствами вентиляции. Среди самых знаменитых изобретений Герты – усовершенствованная дуговая лампа для кинопроекторов, длительное время использовавшихся в кинематографе, а также вентилятор для рассеивания ядовитых газов, применявшийся англичанами в период Первой мировой войны, когда впервые массово начали проводиться газовые атаки.

Помня, какую роль сыграл феминизм в построении её научной карьеры, Герта Айртон вела активную общественную деятельность, направленную на повышение доступности образования для женщин. Она участвовала в создании Международной федерации женщин с университетским образованием и Национального союза научных работников (обе организации существуют по сей день). В 2010 году Герта Айртон была признана одной из десяти самых влиятельных женщин-учёных Великобритании.

При подготовке материала были использованы статьи Б. Хасапова «Оставшаяся в тени. Первая женщина-электрик», Project Continua: Biography of Hertha Ayrton.