Světelný tlak Pjotra Nikolajeviče Lebeděva

„Celý život jsem bojoval proti Maxwellovi a jeho tlak světla vždy odmítal. Pan Lebeděv mě ale donutil kapitulovat." William Thomson (lord Kelvin)

Tato sebekritická slova pronesl v roce 1900 na světové fyzikální konferenci v Paříži ve světové vědě tehdejší „guru“ fyziků a známý nedůvěřivec vůči cizím vědeckým výsledkům lord Kelvin při setkání s ruským přírodovědcem K. A. Timirjazevem. Jeho prohlášení směřovalo k prezentaci výzkumů ruského fyzika a zakladatele moskevské fyzikální školy Pjotra Nikolajeviče Lebeděva, který proslul experimentálním důkazem hypotézy britského fyzika J. C. Maxwella o existenci světelného tlaku.

P. N. Lebeděv se narodil v roce 1866 v rodině vzdělaného moskevského kupce, jehož přáním bylo, aby jeho syn dobře prosperující živnost převzal a dále ji rozšířil. Naučit se řemeslu měl na německé reálné církevní škole zřízené v Moskvě; tu sice v roce 1884 dokončil, podnikatelem se však naštěstí nestal.

Ve třiceti čtyřech letech řádným profesorem

Protože se Lebeděv nadchnul pro techniku a pokusy s elektřinou, prosadil si svou a začal v témže roce studovat na Moskevském technickém učilišti. Studoval údajně sice poctivě, ale spíše z povinnosti, než z vlastního zájmu – fyziku měli budoucí především stavební inženýři pouze jako pomocný předmět.

Důležitou životní zkušeností bylo pro něj studium na německých univerzitách, kam po třech letech na jaře roku 1887 odešel na radu jednoho ze svých profesorů. Studoval ve Štrasburku u experimentálního fyzika Augusta Kundta, jehož žákem byl také W. C. Röntgen, a v Berlíně u Hermanna von Helmholtze, do jehož laboratoře přijížděli fyzikové z celého světa a kde kromě jiného Lebeděv připravoval i laboratorní cvičení. Za tři roky se na univerzitách zrodilo mnoho objevů a Lebeděv se stal kvalifikovaným fyzikem. V roce 1891 obhájil disertační práci „O měření dielektrických konstant vodních par a o Clausiově‑Mossottiho teorii dielektrik“ a získal titul doktora filozofie.

Po návratu do Moskvy v roce 1891 byla svědkem Lebeděvových vědeckých úspěchů po dvě desetiletí moskevská státní univerzita. Začínal jako asistent u slavného profesora matematické fyziky a fyzikální geografie A. G. Stoletova, ve třiceti čtyřech letech se stal v roce 1900 řádným profesorem.

Důkaz existence tlaku elektromagnetického pole

Ve svých výzkumných pracích Lebeděv navázal na poznatky německého fyzika H. Hertze o elektromagnetických vlnách. V roce 1895 pomocí miniaturního vysílače generoval milimetrové vlny o délkách 6 a 4 mm (dostal se tak do nové oblasti elektromagnetického záření) a zkoumal jejich odraz, lom, polarizaci a interferenci. Jeho nejvýznamnějším poznatkem však byl v roce 1899 provedený experimentální důkaz existence tlaku elektromagnetického pole – světelných paprsků vycházejících ze silné obloukové lampy – u pevných látek i u plynů. Lebeděv tak dokázal hmotnou povahu tohoto záření. Ke změření tlaku světla používal torzní váhy – lehké lopatky z platinových a hliníkových fólií otáčející se na tenké křemenné niti.

Lebeděv prováděl také na tehdejší dobu průkopnické pokusy s ohybem rentgenových paprsků na krystalech a s tehdy ještě záhadnou radioaktivitou. Zabýval se rovněž hydroakustikou, vyslovil hypotézu o příčinách vzniku magnetického pole Země, Slunce a jiných nebeských těles, a o řadu let dříve než dánský fyzik N. Bohr nebo Angličan E. Rutherford předpověděl planetární model atomu. Byl vynikajícím organizátorem vědecké práce desítek spolupracovníků, některými experimenty potvrdil teoretické poznatky svých předchůdců. Závěry mnoha vlastních úvah musel naopak zanechat k ověření svým následovníkům.

V roce úmrtí se stal členem londýnské Královské společnosti

S vědeckou prací skončil v roce 1911. Na moskevské univerzitě existovaly na počátku 20. století komplikované mezilidské vztahy, ještě zhoršované neslavnými zásahy ministra školství carské vlády L. A. Kassa proti pokrokovým studentům a profesorům při nepokojích na ruských vysokých školách v letech 1911‑1912. Profesor Lebeděv celou touto situací velmi trpěl, což se projevilo také na jeho zdravotním stavu. Společně s několika dalšími kolegy se vzdal profesury (podle jiných pramenů byl státní administrativou propuštěn) a z univerzity odešel. Přestože měl řadu nabídek působit v zahraničí, zůstal v Moskvě a pro svoje další výzkumy se snažil vybudovat soukromou laboratoř. Ke špatnému psychickému stavu se zanedlouho přidalo i vážné srdeční onemocnění, kterému v roce 1912 ve věku 46 let podlehl. Ironií osudu byl v témže roce zvolen členem londýnské Královské společnosti.

Pjotr Nikolajevič Lebeděv se spolu s osobnostmi Lomonosova, Popova, Mendělejeva, Timirjazeva, Jabločkova stal jednou z legend v rodině vynikajících ruských učenců.