Джон Тиндалл: Жизнь и научные открытия ирландского физика

Введение

Ирландский физик и альпинист (1820–1893)
ученый

Джон Тиндалл FRS ( /ˈtɪndəl/; 2 августа 1820 – 4 декабря 1893) был выдающимся ирландским физиком XIX века. Его научная известность возросла в 1850-х годах благодаря его исследованиям диамагнетизма. Позже он сделал открытия в области инфракрасного излучения и физических свойств воздуха, доказав связь между атмосферным CO₂ и тем, что сейчас известно как парниковый эффект, в 1859 году. Тиндалл также опубликовал более десятка научно-популярных книг, которые познакомили широкую аудиторию с передовыми экспериментальными исследованиями в физике XIX века. С 1853 по 1887 год он был профессором физики в Королевском институте Великобритании в Лондоне. В 1868 году он был избран членом Американского философского общества.

Ранние годы и образование

Тиндалл родился в Лейглинбридже, графство Карлоу, Ирландия. Его отец был местным полицейским констеблем, потомком эмигрантов из Глостершира, поселившихся в юго-восточной Ирландии около 1670 года. Тиндалл посещал местные школы (начальная школа Баллинабранна) в графстве Карлоу до конца подросткового возраста и, вероятно, был помощником учителя под конец учебы. Среди изучаемых в школе предметов были технический чертеж и математика, с применением этих знаний к геодезии. В 1839 году он был принят на работу чертежником в Ordnance Survey of Ireland, а в 1842 году перешел на работу в Ordnance Survey для Великобритании. В 1840-е годы наблюдался бум железнодорожного строительства, и опыт Тиндалла в геодезии был ценным и востребованным у железнодорожных компаний. С 1844 по 1847 год он успешно занимался планированием железнодорожного строительства. В 1847 году Тиндалл решил стать учителем математики и геодезии в Квинвудском колледже – школе-интернате в Гэмпшире. Вспоминая об этом решении позже, он писал: «стремление к интеллектуальному росту не покидало меня; и когда работа на железной дороге стала сокращаться, я принял в 1847 году должность преподавателя в Квинвудском колледже». Еще одним молодым учителем, недавно прибывшим в Квинвуд, был Эдвард Фрэнкленд, ранее работавший ассистентом химической лаборатории в Британской геологической службе. Фрэнкленд и Тиндалл стали хорошими друзьями. Основываясь на знаниях Фрэнкленда, они решили отправиться в Германию для продолжения образования в области науки. В частности, Фрэнкленд знал, что некоторые немецкие университеты превосходили все британские в экспериментальной химии и физике (британские университеты по-прежнему уделяли основное внимание классической литературе и математике, а не лабораторным наукам). Летом 1848 года они переехали в Германию и поступили в Марбургский университет, привлеченные репутацией Роберта Бунзена как преподавателя. Тиндалл учился у Бунзена два года. Однако, возможно, более значительным влиянием на Тиндалла в Марбурге был профессор Герман Кноблаух, с которым Тиндалл поддерживал переписку на протяжении многих лет. Диссертация Тиндалла в Марбурге представляла собой математический анализ винтовых поверхностей, защищенную в 1850 году под руководством Фридриха Людвига Штегмана. Тиндалл остался в Германии еще на год, проводя исследования по магнетизму с Кноблаухом, включая несколько месяцев работы в берлинской лаборатории главного учителя Кноблауха, Генриха Густава Магнуса. Сегодня очевидно, что Бунзен и Магнус были одними из лучших преподавателей экспериментальной науки того времени. Таким образом, когда Тиндалл вернулся в Англию летом 1851 года, он, вероятно, получил образование в области экспериментальной науки не хуже, чем кто-либо другой в Англии.

Tyndall was born in Leighlinbridge, County Carlow, Ireland. His father was a local police constable, descended from Gloucestershire emigrants who settled in southeast Ireland around 1670. Tyndall attended the local schools (Ballinabranna Primary School) in County Carlow until his late teens, and was probably an assistant teacher near the end of his time there. Subjects learned at school notably included technical drawing and mathematics with some applications of those subjects to land surveying. He was hired as a draftsman by the Ordnance Survey of Ireland in his late teens in 1839, and moved to work for the Ordnance Survey for Great Britain in 1842. In the decade of the 1840s, a railway building boom was in progress, and Tyndall's land surveying experience was valuable and in demand by the railway companies. Between 1844 and 1847, he was lucratively employed in railway construction planning. In 1847, Tyndall opted to become a mathematics and surveying teacher at Queenwood College, a boarding school in Hampshire. Recalling this decision later, he wrote: "the desire to grow intellectually did not forsake me; and, when railway work slackened, I accepted in 1847 a post as master in Queenwood College." Another recently arrived young teacher at Queenwood was Edward Frankland, who had previously worked as a chemical laboratory assistant for the British Geological Survey. Frankland and Tyndall became good friends. On the strength of Frankland's prior knowledge, they decided to go to Germany to further their education in science. Among other things, Frankland knew that certain German universities were ahead of any in Britain in experimental chemistry and physics. (British universities were still focused on classics and mathematics and not laboratory science.) The pair moved to Germany in summer 1848 and enrolled at the University of Marburg, attracted by the reputation of Robert Bunsen as a teacher. Tyndall studied under Bunsen for two years. Perhaps more influential for Tyndall at Marburg was Professor Hermann Knoblauch, with whom Tyndall maintained communications by letter for many years afterwards. Tyndall's Marburg dissertation was a mathematical analysis of screw surfaces in 1850 (under Friedrich Ludwig Stegmann). Tyndall stayed in Germany for a further year doing research on magnetism with Knoblauch, including some months' visit at the Berlin laboratory of Knoblauch's main teacher, Heinrich Gustav Magnus. It is clear today that Bunsen and Magnus were among the very best experimental science instructors of the era. Thus, when Tyndall returned to live in England in summer 1851, he probably had as good an education in experimental science as anyone in England.

Ранние научные работы

Ранней оригинальной работой Тиндаля в физике стали его эксперименты по магнетизму и диамагнитной полярности, над которыми он работал с 1850 по 1856 год. Его два наиболее влиятельных доклада были первыми двумя, написанными в соавторстве с Кноблаухом. Один из них назывался «Магнитно-оптические свойства кристаллов и связь магнетизма и диамагнетизма с молекулярной структурой», датированный маем 1850 года. Оба доклада описывали блестяще задуманный эксперимент и его новаторскую интерпретацию. Эти и другие исследования в области магнетизма очень скоро сделали Тиндаля известным среди ведущих ученых того времени. В 1852 году он был избран членом Королевского общества. В поисках подходящей исследовательской должности он смог попросить давнего редактора ведущего немецкого физического журнала (Поггендорфа) и других известных ученых написать рекомендации в его поддержку. В 1853 году он получил престижную должность профессора естественной философии (физики) в Королевском институте в Лондоне, что было во многом обусловлено уважением, которым его работы пользовались у Майкла Фарадея, руководителя магнитных исследований в Королевском институте. Примерно через десять лет Тиндалль был назначен преемником Майкла Фарадея на должности, которые Фарадей занимал в Королевском институте после выхода на пенсию.

Альпинизм и ледниковедение

В 1856 году Тиндалл посетил Альпы с научной целью и в итоге стал одним из пионеров альпинизма. Он посещал Альпы почти каждое лето, начиная с 1856 года, был членом первой команды альпинистов, достигшей вершины Вейсхорна (1861), и возглавил одну из первых экспедиций, покоривших Маттерхорн (1868). Его имя связано с «золотым веком альпинизма» — серединой викторианской эпохи, когда впервые были покорены самые сложные альпийские вершины. В Альпах Тиндалл изучал ледники, в особенности их движение. Его объяснение движения ледников привело к спору с другими учеными, в частности с Джеймсом Дэвидом Форбсом. Большая часть ранних научных исследований движения ледников была проведена Форбсом, однако в то время он не знал о феномене регенерации, который чуть позже открыл Майкл Фарадей. Регенерация сыграла ключевую роль в объяснении Тиндалла. Форбс не рассматривал регенерацию таким же образом. Усугубляло их дебаты и публичное разногласие относительно того, кому следует приписывать заслугу в тех или иных открытиях. Влиятельные сторонники Форбса, как и сам Форбс, считали, что именно Форбс заслуживает признания за большую часть значимых научных результатов, в то время как Тиндалл полагал, что заслуги следует распределить более справедливо. Тиндалл заметил: «Идея полужидкого движения полностью принадлежит Луи Ренду; доказательство более быстрого центрального потока частично принадлежит Ренду, но почти полностью Луи Агасси и Форбсу; доказательство замедления движения у основания принадлежит исключительно Форбсу; а открытие места расположения точки максимального движения, полагаю, принадлежит мне». Даже после смерти Форбса и Тиндалла их разногласия продолжали обсуждаться их официальными биографами. Все стремились к разумному решению, но согласия достичь не удалось. Более того, некоторые аспекты движения ледников оставались не до конца понятыми или недоказанными. Многие географические объекты и формы рельефа названы в честь Джона Тиндалла, включая ледник Тиндалла в Чили, ледник Тиндалла в Колорадо, ледник Тиндалла на Аляске, гору Тиндалла в Калифорнии и гору Тиндалла в Тасмании.

Tyndall visited the Alps mountains in 1856 for scientific reasons and ended up becoming a pioneering mountain climber. He visited the Alps almost every summer from 1856 onward, was a member of the very first mountain climbing team to reach the top of the Weisshorn (1861), and led one of the early teams to reach the top of the Matterhorn (1868). His is one of the names associated with the "Golden age of alpinism" — the mid Victorian years when the more difficult of the Alpine peaks were summited for the first time. In the Alps, Tyndall studied glaciers, and especially glacier motion. His explanation of glacial flow brought him into dispute with others, particularly James David Forbes. Much of the early scientific work on glacier motion had been done by Forbes, but Forbes at that time did not know of the phenomenon of regelation, which was discovered a little later by Michael Faraday. Regelation played a key role in Tyndall's explanation. Forbes did not see regelation in the same way at all. Complicating their debate, a disagreement arose publicly over who deserved to get investigator credit for what. Articulate friends of Forbes, as well as Forbes himself, thought that Forbes should get the credit for most of the good science, whereas Tyndall thought the credit should be distributed more widely. Tyndall commented: "The idea of semi fluid motion belongs entirely to Louis Rendu; the proof of the quicker central flow belongs in part to Rendu, but almost wholly to Louis Agassiz and Forbes; the proof of the retardation of the bed belongs to Forbes alone; while the discovery of the locus of the point of maximum motion belongs, I suppose, to me." When Forbes and Tyndall were in the grave, their disagreement was continued by their respective official biographers. Everyone tried to be reasonable, but agreement was not attained. More disappointingly, aspects of glacier motion remained not understood or not proved. Numerous landforms and geographical features are named for John Tyndall, including Tyndall Glacier in Chile, Tyndall Glacier in Colorado, Tyndall Glacier in Alaska, Mount Tyndall in California, and Mount Tyndall in Tasmania.

Молекулярная физика излучения

Тиндалл был экспериментатором и создателем лабораторных приборов, а не строителем абстрактных моделей. Однако в своих экспериментах по излучению и теплопоглощающей способности газов он преследовал главную цель – понять физику молекул. В 1879 году он писал: «В течение девяти лет работы над проблемой излучения [в 1860-х годах] тепло и свет служили мне не целями самими по себе, а инструментами, с помощью которых разум мог бы, возможно, постичь конечные частицы материи». Эта задача явно выражена в названии его книги 1872 года «Вклад в молекулярную физику в области теплового излучения». Она присутствует менее явно в духе его широко известной книги 1863 года «Тепло, рассматриваемое как вид движения». Помимо тепла, он также рассматривал магнетизм и распространение звука как явления, сводимые к молекулярным процессам. Невидимые молекулярные процессы лежали в основе всей физической активности. Исходя из этого подхода и своих экспериментов, он разработал теорию, согласно которой различные типы молекул по-разному поглощают инфракрасное излучение, поскольку их молекулярные структуры наделяют их различными колебательными резонансами. Он пришел к идее колебательных резонансов, заметив, что любой тип молекулы поглощает по-разному при разных частотах излучения, и был полностью убежден, что единственное различие между разными частотами – это сама частота. Он также заметил, что поведение молекул при поглощении сильно отличается от поведения составляющих их атомов. Например, газ оксид азота (NO) поглощал более чем в тысячу раз больше инфракрасного излучения, чем азот (N2) или кислород (O2). Он также обнаружил в ряде экспериментов, что независимо от того, является ли газ слабым поглотителем широкополосного теплового излучения, любой газ будет сильно поглощать излучение тепла, исходящее от отдельного тела того же газа. Это демонстрировало взаимосвязь между молекулярными механизмами поглощения и излучения. Подобная взаимосвязь также была продемонстрирована в экспериментах Балфура Стюарта и других, на которые ссылался и которые развил Тиндалл, показавших, что в отношении широкополосного теплового излучения слабые поглотители являются слабыми излучателями, а сильные поглотители – сильными излучателями. (Например, каменная соль является крайне плохим поглотителем тепла при излучении и хорошим поглотителем тепла при теплопроводности. Когда пластина каменной соли нагревается посредством теплопроводности и помещается на изолятор, ей требуется исключительно много времени для охлаждения, то есть она плохо излучает инфракрасное излучение.) Взаимосвязь между поглощением и излучением также соответствовала некоторым общим или абстрактным свойствам резонаторов. Химическое разложение молекул световыми волнами (фотохимический эффект) убедило Тиндалла в том, что резонатором не может быть молекула как единое целое; это должна быть какая-то подструктура, поскольку в противном случае фотохимический эффект был бы невозможен. Однако у него не было проверяемых идей относительно формы этой подструктуры, и он не публиковал спекулятивных теорий. Его продвижение молекулярного подхода и его усилия по экспериментальному определению природы молекул были описаны одним историком под названием «Джон Тиндалл, ритор молекулярности».

Tyndall was an experimenter and laboratory apparatus builder, not an abstract model builder. But in his experiments on radiation and the heat absorptive power of gases, he had an underlying agenda to understand the physics of molecules. Tyndall said in 1879: "During nine years of labour on the subject of radiation [in the 1860s], heat and light were handled throughout by me, not as ends, but as instruments by the aid of which the mind might perchance lay hold upon the ultimate particles of matter." This agenda is explicit in the title he picked for his 1872 book Contributions to Molecular Physics in the Domain of Radiant Heat. It is present less explicitly in the spirit of his widely read 1863 book Heat Considered as a Mode of Motion. Besides heat he also saw magnetism and sound propagation as reducible to molecular behaviours. Invisible molecular behaviours were the ultimate basis of all physical activity. With this mindset, and his experiments, he outlined an account whereby differing types of molecules have differing absorptions of infrared radiation because their molecular structures give them differing oscillating resonances. He'd gotten into the oscillating resonances idea because he'd seen that any one type of molecule has differing absorptions at differing radiant frequencies, and he was entirely persuaded that the only difference between one frequency and another is the frequency. He'd also seen that the absorption behaviour of molecules is quite different from that of the atoms composing the molecules. For example, the gas nitric oxide (NO) absorbed more than a thousand times more infrared radiation than either nitrogen (N2) or oxygen (O2). He'd also seen in several kinds of experiments that – no matter whether a gas is a weak absorber of broad spectrum radiant heat – any gas will strongly absorb the radiant heat coming from a separate body of the same type of gas. That demonstrated a kinship between the molecular mechanisms of absorption and emission. Such a kinship was also in evidence in experiments by Balfour Stewart and others, cited and extended by Tyndall, that showed with respect to broad spectrum radiant heat that molecules that are weak absorbers are weak emitters and strong absorbers are strong emitters. (For example, rock salt is an exceptionally poor absorber of heat via radiation, and a good absorber of heat via conduction. When a plate of rock salt is heated via conduction and let stand on an insulator, it takes an exceptionally long time to cool down; i. e., it's a poor emitter of infrared.) The kinship between absorption and emission was also consistent with some generic or abstract features of resonators. The chemical decomposition of molecules by lightwaves (photochemical effect) convinced Tyndall that the resonator could not be the molecule as a whole unit; it had to be some substructure, because otherwise the photochemical effect would be impossible. But he was without testable ideas as to the form of this substructure, and did not partake in speculation in print. His promotion of the molecular mindset, and his efforts to experimentally expose what molecules are, has been discussed by one historian under the title "John Tyndall, The Rhetorician of Molecularity".

Педагог

Помимо того, что Джон Тиндалл был ученым, он был преподавателем науки и страстным популяризатором научного знания. Он посвятил значительную часть своего времени распространению науки среди широкой публики. Он прочитал сотни публичных лекций для неспециалистов в Королевском институте в Лондоне. Когда в 1872 году он отправился в лекционный тур по США, большие аудитории, состоявшие из людей без специального образования, платили за возможность послушать его лекции о природе света. Типичным свидетельством репутации Тиндалла в то время является следующее высказывание из лондонской публикации 1878 года: «Следуя примеру, заданному Фарадеем, профессор Тиндалл преуспел не только в проведении оригинальных исследований и в грамотном и точном преподавании науки, но и в том, чтобы сделать ее привлекательной. Театр был переполнен, когда он читал лекции в Королевском институте». Тиндалл говорил о профессии учителя: «Я не знаю более высокого, благородного и благословенного призвания». Его самой широкой аудиторией он завладел благодаря своим книгам, большинство из которых не были предназначены для экспертов или специалистов. Он опубликовал более дюжины научных книг. Начиная с середины 1860-х годов, он был одним из самых известных физиков в мире, прежде всего благодаря своему мастерству и усердию в качестве наставника. Большинство его книг были переведены на немецкий и французский языки, а его основные учебники десятилетиями оставались в печати на этих языках. В качестве показателя его педагогического подхода, приведем его заключительные слова читателю в конце 200-страничного учебного пособия для «молодой аудитории» «Формы воды» (1872): «Здесь, друг мой, завершаются наши труды. Для меня было истинным удовольствием так долго иметь тебя рядом. Мы часто достигали высот, где лежала наша работа, но ты был неизменно настойчив и трудолюбив, используя во всех возможных случаях собственные силы, а не полагаясь на мои. Здесь и там я протягивал руку и помогал тебе подняться, но восхождение было почти исключительно твоим делом. Именно так я хотел бы учить тебя всему, показывая путь к плодотворным усилиям, но оставляя сами усилия тебе. Наша задача кажется достаточно простой, но ты и я знаем, как часто нам приходилось упорно бороться с фактами, чтобы раскрыть их смысл. Работа, однако, завершена, и ты овладел частью того твердого и достоверного знания, которое основано на тщательном изучении природы. Здесь мы расстаемся. И если нам не суждено встретиться вновь, память об этих днях все равно будет нас объединять. Подай мне руку. Прощай». В качестве еще одного показателя приведем вступительный абзац его 350-страничного учебного пособия «Звук» (1867): «На следующих страницах я попытался сделать науку об акустике интересной для всех образованных людей, включая тех, кто не обладает специальными научными знаниями. Тема рассматривается экспериментально на протяжении всей книги, и я старался представить каждый эксперимент читателю так, чтобы он мог воспринять его как реальную операцию». В предисловии к третьему изданию этой книги он сообщает, что предыдущие издания были переведены на китайский язык за счет китайского правительства и на немецкий язык под руководством Германа фон Гельмгольца (выдающегося ученого в области акустики). В его первом опубликованном учебном пособии, посвященном ледникам (1860), также говорится: «Эта работа написана с желанием заинтересовать образованных людей, которые, возможно, не обладают специальными научными знаниями». Его наиболее широко известным учебником и, вероятно, самым продаваемым было 550-страничное «Тепло: форма движения» (1863; обновленные издания до 1880 года). Оно оставалось в печати не менее 50 лет и издается до сих пор. Его главной особенностью, как отметил Джеймс Клерк Максвелл в 1871 году, является то, что «доктрины науки о тепле убедительно отпечатываются в сознании благодаря тщательно подобранным иллюстративным экспериментам». Три самых объемных учебных пособия Тиндалла, а именно «Тепло» (1863), «Звук» (1867) и «Свет» (1873), представляли собой передовой уровень экспериментальной физики того времени. Большая часть их содержания была недавними крупными достижениями в понимании соответствующих предметов, которые Тиндалл первым представил более широкой аудитории. Однако следует сделать одно уточнение относительно понятия «передовой уровень». Книги были посвящены лабораторным исследованиям и избегали математики. В частности, они не содержат никакого дифференциального и интегрального исчисления. Математическое моделирование с использованием дифференциального и интегрального исчисления, особенно дифференциальных уравнений, было частью передового понимания тепла, света и звука в то время.

Besides being a scientist, John Tyndall was a science teacher and evangelist for the cause of science. He spent a significant amount of his time disseminating science to the general public. He gave hundreds of public lectures to non specialist audiences at the Royal Institution in London. When he went on a public lecture tour in the US in 1872, large crowds of non scientists paid fees to hear him lecture about the nature of light. A typical statement of Tyndall's reputation at the time is this from a London publication in 1878: "Following the precedent set by Faraday, Professor Tyndall has succeeded not only in original investigation and in teaching science soundly and accurately, but in making it attractive When he lectures at the Royal Institution the theatre is crowded." Tyndall said of the occupation of teacher "I do not know a higher, nobler, and more blessed calling." His greatest audience was gained ultimately through his books, most of which were not written for experts or specialists. He published more than a dozen science books. From the mid 1860s on, he was one of the world's most famous living physicists, due firstly to his skill and industry as a tutorialist. Most of his books were translated into German and French with his main tutorials staying in print in those languages for decades. As an indicator of his teaching attitude, here are his concluding remarks to the reader at the end of a 200 page tutorial book for a "youthful audience", The Forms of Water (1872): "Here, my friend, our labours close. It has been a true pleasure to me to have you at my side so long. In the sweat of our brows we have often reached the heights where our work lay, but you have been steadfast and industrious throughout, using in all possible cases your own muscles instead of relying upon mine. Here and there I have stretched an arm and helped you to a ledge, but the work of climbing has been almost exclusively your own. It is thus that I should like to teach you all things; showing you the way to profitable exertion, but leaving the exertion to you Our task seems plain enough, but you and I know how often we have had to wrangle resolutely with the facts to bring out their meaning. The work, however, is now done, and you are master of a fragment of that sure and certain knowledge which is founded on the faithful study of nature Here then we part. And should we not meet again, the memory of these days will still unite us. Give me your hand. Good bye." As another indicator, here is the opening paragraph of his 350 page tutorial entitled Sound (1867): "In the following pages I have tried to render the science of acoustics interesting to all intelligent persons, including those who do not possess any special scientific culture. The subject is treated experimentally throughout, and I have endeavoured so to place each experiment before the reader that he should realise it as an actual operation." In the preface to the 3rd edition of this book, he reports that earlier editions were translated into Chinese at the expense of the Chinese government and translated into German under the supervision of Hermann von Helmholtz (a big name in the science of acoustics). His first published tutorial, which was about glaciers (1860), similarly states: "The work is written with a desire to interest intelligent persons who may not possess any special scientific culture." His most widely praised tutorial, and probably his biggest seller, was the 550 page "Heat: a Mode of Motion" (1863; updated editions until 1880). It was in print for at least 50 years, and is in print today. Its primary feature is, as James Clerk Maxwell said in 1871, "the doctrines of the science [of heat] are forcibly impressed on the mind by well chosen illustrative experiments." Tyndall's three longest tutorials, namely Heat (1863), Sound (1867), and Light (1873), represented state of the art experimental physics at the time they were written. Much of their contents were recent major innovations in the understanding of their respective subjects, which Tyndall was the first writer to present to a wider audience. One caveat is called for about the meaning of "state of the art". The books were devoted to laboratory science and they avoided mathematics. In particular, they contain absolutely no infinitesimal calculus. Mathematical modelling using infinitesimal calculus, especially differential equations, was a component of the state of the art understanding of heat, light and sound at the time.

Демаркация науки от религии

Большинство прогрессивных и новаторских британских физиков поколения Тиндалла были консервативными и ортодоксальными в вопросах религии. В их число входили, например, Джеймс Джоуль, Бальфур Стюарт, Джеймс Клерк Максвелл, Джордж Габриэль Стокс и лорд Кельвин – все они занимались исследованием тепла или света одновременно с Тиндаллом. Эти консерваторы верили и стремились укрепить основания для убеждения в том, что религия и наука согласуются и гармоничны друг с другом. Однако Тиндалл был членом клуба, который открыто поддерживал теорию эволюции Чарльза Дарвина и стремился усилить барьер, или разделение, между религией и наукой. Самым известным членом этого клуба был анатом Томас Генри Хаксли. Тиндалл впервые встретился с Хаксли в 1851 году, и они сохранили дружбу на протяжении всей жизни. В клуб также входили химик Эдвард Франкланд и математик Томас Арчер Хирст, которых Тиндалл знал еще со времен учебы в Германии. Среди членов был и социальный философ Герберт Спенсер. Хотя он и не был столь заметен, как Хаксли в спорах о философских проблемах, Тиндалл внес свой вклад в донесение до образованной публики его представлений о преимуществах четкого разделения между наукой (знанием и рациональностью) и религией (верой и духовностью). В 1874 году, будучи избранным президентом Британской ассоциации содействия развитию науки, он выступил с обширной программной речью на ежегодном собрании Ассоциации, проходившем в том году в Белфасте. В речи была дана благоприятная оценка истории эволюционных теорий, имя Дарвина упоминалось положительно более 20 раз, и в заключение утверждалось, что религиозным чувствам не следует позволять "вторгаться в область знания, над которой они не имеют власти". Это была острая тема. Газеты опубликовали репортаж о ней на первых страницах – в Великобритании, Ирландии и Северной Америке, даже на Европейском континенте – и вскоре после этого появилось множество критических статей. Внимание и пристальное изучение укрепили философскую позицию сторонников эволюции и приблизили ее к господству в основных кругах. В 1864 году в Риме папа Пий IX в своем "Списке ошибок" объявил ошибкой утверждение о том, что "разум является конечным мерилом, по которому человек может и должен прийти к знанию", и ошибкой признание "божественного откровения несовершенным" в Библии, а всех, кто придерживается этих ошибок, следует "анафематизировать". В 1888 году он постановил следующее: "Фундаментальная доктрина рационализма – это верховенство человеческого разума, который, отказываясь подчиняться божественному и вечному разуму, провозглашает свою независимость". Эти принципы и принципы Тиндалла были непримиримыми врагами. К счастью для Тиндалла, ему не пришлось вступать с ними в конфликт в Великобритании. Даже в Италии Хаксли и Дарвин были награждены почетными медалями, и большинство представителей итальянского правящего класса относились враждебно к папству. Но в Ирландии при жизни Тиндалла большинство населения становилось все более догматичным и рьяным в своей римско-католической вере, а также укрепляло свои политические позиции. В период с 1886 по 1893 год Тиндалл активно участвовал в дебатах в Англии о том, следует ли предоставить католикам Ирландии больше свободы действий. Как и подавляющее большинство ученых ирландского происхождения XIX века, он выступал против ирландского движения за самоуправление. Он придерживался твердых взглядов на этот счет, которые публиковались в газетах и памфлетах. Например, в статье в "Таймс" от 27 декабря 1890 года он рассматривал священников и католицизм как "сердце и душу этого движения" и писал, что подчинение некатолического меньшинства власти "жреческой орды" было бы "невыразимым преступлением". Он безуспешно пытался добиться от ведущего научного общества Великобритании осуждения предложения об ирландском самоуправлении как противоречащего интересам науки. В нескольких эссе, включенных в его книгу "Фрагменты науки для ненаучных людей", Тиндалл пытался отговорить людей от веры в потенциальную эффективность молитв. Однако он не был в целом антирелигиозным. Многие его читатели интерпретируют Тиндалла как убежденного агностика, хотя он никогда не заявлял об этом прямо. В конце жизни его денежные пожертвования в основном шли на политическое дело ирландских юнионистов. Когда он умер, его состояние составило 22 122 фунта стерлингов. Для сравнения, годовой доход полицейского констебля в Лондоне в то время составлял около 80 фунтов стерлингов.

The majority of the progressive and innovative British physicists of Tyndall's generation were conservative and orthodox on matters of religion. That includes for example James Joule, Balfour Stewart, James Clerk Maxwell, George Gabriel Stokes and Lord Kelvin – all names investigating heat or light contemporaneously with Tyndall. These conservatives believed, and sought to strengthen the basis for believing, that religion and science were consistent and harmonious with each other. Tyndall, however, was a member of a club that vocally supported Charles Darwin's theory of evolution and sought to strengthen the barrier, or separation, between religion and science. The most prominent member of this club was the anatomist Thomas Henry Huxley. Tyndall first met Huxley in 1851 and the two had a lifelong friendship. Chemist Edward Frankland and mathematician Thomas Archer Hirst, both of whom Tyndall had known since before going to university in Germany, were members too. Others included the social philosopher Herbert Spencer. Though not nearly so prominent as Huxley in controversy over philosophical problems, Tyndall played his part in communicating to the educated public what he thought were the virtues of having a clear separation between science (knowledge & rationality) and religion (faith & spirituality). As the elected president of the British Association for the Advancement of Science in 1874, he gave a long keynote speech at the Association's annual meeting held that year in Belfast. The speech gave a favourable account of the history of evolutionary theories, mentioning Darwin's name favourably more than 20 times, and concluded by asserting that religious sentiment should not be permitted to "intrude on the region of knowledge, over which it holds no command". This was a hot topic. The newspapers carried the report of it on their front pages – in Britain, Ireland & North America, even the European Continent – and many critiques of it appeared soon after. The attention and scrutiny increased the friends of the evolutionists' philosophical position, and brought it closer to mainstream ascendancy. In Rome in 1864, Pope Pius IX in his Syllabus of Errors decreed that it was an error that "reason is the ultimate standard by which man can and ought to arrive at knowledge" and an error that "divine revelation is imperfect" in the Bible – and anyone maintaining those errors was to be "anathematized" – and in 1888 decreed as follows: "The fundamental doctrine of rationalism is the supremacy of the human reason, which, refusing due submission to the divine and eternal reason, proclaims its own independence A doctrine of such character is most hurtful both to individuals and to the State It follows that it is quite unlawful to demand, to defend, or to grant, unconditional [or promiscuous] freedom of thought, speech, writing, or religion." Those principles and Tyndall's principles were profound enemies. Luckily for Tyndall he didn't need to get into a contest with them in Britain. Even in Italy, Huxley and Darwin were awarded honorary medals and most of the Italian governing class was hostile to the papacy. But in Ireland during Tyndall's lifetime the majority of the population grew increasingly doctrinaire and vigorous in its Roman Catholicism and also grew stronger politically. Between 1886 and 1893, Tyndall was active in the debate in England about whether to give the Catholics of Ireland more freedom to go their own way. Like the great majority of Irish born scientists of the 19th century he opposed the Irish Home Rule Movement. He had ardent views about it, which were published in newspapers and pamphlets. For example, in an opinion piece in The Times on 27 December 1890 he saw priests and Catholicism as "the heart and soul of this movement" and wrote that placing the non Catholic minority under the dominion of "the priestly horde" would be "an unspeakable crime". He tried unsuccessfully to get the UK's premier scientific society to denounce the Irish Home Rule proposal as contrary to the interests of science. In several essays included in his book Fragments of Science for Unscientific People, Tyndall attempted to dissuade people from believing in the potential effectiveness of prayers. At the same time, though, he was not broadly anti religious. Many of his readers interpret Tyndall to be a confirmed agnostic, though he never explicitly declared himself to be so. Late in life his money donations went most visibly to the Irish Unionist political cause. When he died, his wealth was £22,122. For comparison's sake, the income of a police constable in London was about £80 per year at the time.

Смерть

В последние годы жизни Тиндалл часто принимал хлоральный гидрат для лечения бессонницы. Когда он был прикован к постели и нездоров, он умер от случайной передозировки этого препарата в 1893 году в возрасте 73 лет и был похоронен в Хаслемере. Передозировку ему сделала его жена Луиза. "Дорогая моя, – сказал Тиндалл, когда осознал произошедшее, – ты убила своего Джона". После этого жена Тиндалла взяла на себя распоряжение его бумагами и назначила себя руководителем официальной биографии. Однако она затягивала с работой над ней, и к моменту своей смерти в 1940 году в возрасте 95 лет она так и не завершила её. Книга в итоге вышла в 1945 году, написанная А. С. Евой и К. Х. Крисси, которых Луиза Тиндалл уполномочила незадолго до своей смерти. Память Джона Тиндалла увековечена мемориалом (Tyndalldenkmal), воздвигнутым на высоте [укажите высоту] на склонах горы над деревней Белальп, где находился его загородный дом, и с видом на ледник Алеч, который он изучал.

Книги Джона Тинделла

Тиндалл, Дж. (1860), Ледники Альп, повествование об экскурсиях и восхождениях, описание происхождения и явлений ледников и изложение физических принципов, с ними связанных, (1861 издание) Ticknor and Fields, Бостон
Тиндалл, Дж. (1862), Альпинизм в 1861 году. Путешествие во время каникул, Longman, Green, Longman, and Roberts, Лондон
Тиндалл, Дж. (1865), О радиации: одна лекция (40 страниц)
Тиндалл, Дж. (1868), Теплота: форма движения, (1869 издание) D. Appleton, Нью-Йорк
Тиндалл, Дж. (1869), Естественная философия в легких уроках (180 страниц) (учебник по физике для средних школ)
Тиндалл, Дж. (1870), Фарадей как ученый-открыватель, Longmans, Green, Лондон
Тиндалл, Дж. (1870), Три научных доклада профессора Джона Тиндалла (75 страниц)
Тиндалл, Дж. (1870), Заметки курса из девяти лекций о свете (80 страниц)
Тиндалл, Дж. (1870), Заметки курса из семи лекций об электрических явлениях и теориях (50 страниц)
Тиндалл, Дж. (1870), Исследования диамагнетизма и магнекристаллического действия: включая вопрос о диамагнитной полярности, (сборник исследовательских отчетов 1850-х годов), Longmans, Green, Лондон
Тиндалл, Дж. (1871), Часы физических упражнений в Альпах, Longmans, Green, and Co., Лондон
Тиндалл, Дж. (1871), Фрагменты науки: серия отдельных эссе, лекций и рецензий, (1872 издание), Longmans, Green, Лондон
Тиндалл, Дж. (1872), Вклад в молекулярную физику в области теплового излучения, (сборник исследовательских отчетов 1860-х годов), (1873 издание), D. Appleton and Company, Нью-Йорк
Тиндалл, Дж. (1873), Формы воды в облаках и реках, льдах и ледниках, H. S. King & Co., Лондон
Тиндалл, Дж. (1873), Шесть лекций о свете (290 страниц)
Тиндалл, Дж. (1876), Уроки электричества в Королевском институте (100 страниц), (предназначено для учащихся средних школ)
Тиндалл, Дж. (1878), Звук: представлен в восьми лекциях, (издание 1969 года), Greenwood Press, Нью-Йорк
Тиндалл, Дж. (1882), Очерки о взвешенных веществах в воздухе, в связи с гниением и заражением, D. Appleton, Нью-Йорк
Тиндалл, Дж. (1887), Свет и электричество: заметки о двух курсах лекций, прочитанных в Королевском институте Великобритании, D. Appleton and Company, Нью-Йорк
Тиндалл, Дж. (1892), Новые фрагменты (разнообразные эссе для широкой аудитории), D. Appleton, Нью-Йорк

Tyndall, J. (1860), The glaciers of the Alps, Being a narrative of excursions and ascents, an account of the origin and phenomena of glaciers and an exposition of the physical principles to which they are related, (1861 edition) Ticknor and Fields, Boston
Tyndall, J. (1862), Mountaineering in 1861. A vacation tour, Longman, Green, Longman, and Roberts, London
Tyndall, J. (1865), On Radiation: One Lecture (40 pages)
Tyndall, J. (1868), Heat : A mode of motion, (1869 edition) D. Appleton, New York
Tyndall, J. (1869), Natural Philosophy in Easy Lessons (180 pages) (a physics book intended for use in secondary schools)
Tyndall, J. (1870), Faraday as a discoverer, Longmans, Green, London
Tyndall, J. (1870), Three Scientific Addresses by Prof. John Tyndall (75 pages)
Tyndall, J. (1870), Notes of a Course of Nine Lectures on Light (80 pages)
Tyndall, J. (1870), Notes of a Course of Seven Lectures on Electrical Phenomena and Theories (50 pages)
Tyndall, J. (1870), Researches on diamagnetism and magne crystallic action: including the question of diamagnetic polarity, (a compilation of 1850s research reports), Longmans, Green, London
Tyndall, J. (1871), Hours of exercise in the Alps, Longmans, Green, and Co., London
Tyndall, J. (1871), Fragments of Science: A Series of Detached Essays, Lectures, and Reviews, (1872 edition), Longmans, Green, London
Tyndall, J. (1872), Contributions to Molecular Physics in the Domain of Radiant Heat, (a compilation of 1860s research reports), (1873 edition), D. Appleton and Company, New York
Tyndall, J. (1873), The forms of water in clouds & rivers, ice & glaciers, H. S. King & Co., London
Tyndall, J. (1873), Six Lectures on Light (290 pages)
Tyndall, J. (1876), Lessons in Electricity at the Royal Institution (100 pages), (intended for secondary school students)
Tyndall, J. (1878), Sound; delivered in eight lectures, (1969 edition), Greenwood Press, New York
Tyndall, J. (1882), Essays on the floating matter of the air, in relation to putrefaction and infection, D. Appleton, New York
Tyndall, J. (1887), Light and electricity: notes of two courses of lectures before the Royal institution of Great Britain, D. Appleton and Company, New York
Tyndall, J. (1892), New Fragments (miscellaneous essays for a broad audience), D. Appleton, New York

Биографии Джона Тинделла

430 страниц. Это «официальная» биография. Уильям Туллок Джинс написал 100-страничную биографию профессора Тиндалла в 1887 году (в год выхода Тиндалла в отставку из Королевского института). Доступна для скачивания. Луиза Шарлотта Тиндалл, его жена, написала 8-страничную биографию Джона Тиндалла, опубликованную в 1899 году в «Словаре национальной биографии» (том 57). С ней можно ознакомиться онлайн (а также онлайн доступно переиздание той же биографии 1903 года). Эдвард Фрэнкленд, давний друг, написал 16-страничный некролог о Джоне Тиндалле в 1894 году для научного журнала. Доступен в сети. Содержит описание профессионального становления Тиндалла до 1853 года. 220 страниц. Артур Уитмор Смит, профессор физики, написал 10-страничную биографию Джона Тиндалла в 1920 году для научного ежемесячника. Читается онлайн. Джон Уолтер Грегори, натуралист, написал 9-страничный некролог о Джоне Тиндалле в 1894 году для журнала естественных наук. Доступен онлайн. Ранний 8-страничный очерк о Джоне Тиндалле появился в 1864 году в «Портретах выдающихся деятелей литературы, науки и искусства», том II, страницы 25–32. Краткий очерк о Тиндалле, основанный на информации, предоставленной им самим, был опубликован в 1874 году в книге Клода Шустера «Джон Тиндалл как альпинист» – это 56-страничное эссе, включенное в сборник Шустера «Постскриптум к приключениям», 1950 год (Новая альпийская библиотека: Eyre & Spottiswoode, Лондон). Первая масштабная биография Тиндалла после 1945 года.