Давид Шарле
Наш сегодняшний рассказ - о выдающихся ученых Уильяме Гильберте и Отто Герике. Им обоим суждено было открыть для человечества эру нового направления в естествознании - науки об электричестве.
Отец магнетизма и родоначальник электричества
Гильберт родился в 1540 г. в Кольчейере - городке ремесленников на юго-востоке Англии в графстве Эссекс. Отучившись сначала в Кембридже, а затем в Оксфорде, Уильям в 20 лет получил степень бакалавра, в 24 - магистра искусств, в 29 - доктора медицины, а впоследствии стал еще и доктором философии. В 1560-х успешно занимался врачебной практикой. После переезда в 1573 г. в Лондон был избран членом Королевского колледжа врачей, где занимал высокие должности вплоть до президента. Широта его интересов простиралась от химии до астрономии. Знал Гильберт и некоторые ремесла, особенно хорошо освоил кузнечное дело.
Уильям Гильберт
Заинтересовавшись целебными свойствами магнитов, о которых он прочитал в рукописях древних и современных ему авторов, он приступил к фундаментальному изучению свойств природных (магнетитов) и искусственных магнитов. Вообще-то об их свойстве притягивать железо люди знали еще за две тысячи лет до нашей эры. Так же как о том, что магнитная стрелка одним концом ориентируется на север, а противоположным - на юг.
С магнитом было связано немало легенд. В частности, что применяемый в небольших количествах, он сохраняет молодость, а еще с его помощью можно определять целомудренность женщин.
Много открытий сделали французский ученый Пьер де Мерикур по прозвищу Перегрин (1269 г.) и итальянец Джиамбаттиста делла Порто (1583 г.): о наличии у магнита двух полюсов, о его способности приводить в движение железные опилки, о его старении, о технологии изготовления искусственных магнитов и стрелок для компаса.
Тщательно изучив и критически оценив дошедшую до него информацию, Гильберт понял ее частный характер и явную недостаточность имевшихся результатов. Он не только воспроизвел и проверил достоверность описанных опытов, но и поставил ряд собственных оригинальных экспериментов. А главное, впервые обобщил и систематизировал всю совокупность полученных сведений и нарисовал вполне цельную картину свойств магнитов, возможностей воздействия на них и условий их применения.
Ученый установил, что наибольшая сила каждого стержневого магнита сосредоточена на его полюсах, обладающих разными видами магнетизма - южным и северным, причем сколько ни разламывай магнит, каждый вновь полученный кусочек всегда будет иметь два полюса.
Далее лейб-медик показал, что силу естественного магнита можно увеличить, если к нему приложить железный брусок, либо опоясать его стальной лентой, проходящей через оба полюса. А при нагревании до определенной температуры магнит теряет свои свойства.
Проанализировав результаты собственных исследований вкупе со сведениями о поведении стрелки компаса на разных широтах, Гильберт пришел к гениальному предположению: "Вся Земля - гигантский магнит! А полюсы земного шара - полюсы магнита". Для подтверждения этого он намагнитил стальной шар и назвал его "тереллой", то есть маленькой Землей. По отношению к терелле магнитная стрелка вела себя точно так же, как и по отношению к Земле.
До Гильберта никто о магнетизме Земли даже не подозревал. Он первым указал на наличие магнитного поля Земли и по праву считается основоположником науки о магнетизме.
Проникая в тайны магнита, человечество на протяжении двух тысячелетий не проявляло интереса к электрическим явлениям, хотя люди гибли от разрядов молний и испытывали болезненные удары при соприкосновении с электрическими рыбами.
Раньше всех об электричестве высказался философ Фалес из Милета (VI-V вв. до н. э.). Он сообщил, что кусок янтаря, потертый шерстью, на расстоянии 2-3 см притягивает пушинки, соломинки, кусочки бумаги и льняных ниток. И это было все. Последующие 20 веков оказались для этой науки "черной дырой".
Так что если в исследованиях магнетизма Гильберт был первым не хронологически, а по значимости, то в познании электрических явлений он явился подлинным пионером. Ученый установил, что притягивает не только натертый янтарь, но и драгоценные камни, стекло, сера, сургуч - всего насчиталось свыше двух десятков таких тел, которые он назвал электрическими. Одновременно им были определены вещества, не способные электризоваться. Гильберт первым отличил электрические явления от магнитных и сформулировал различия между ними. То был подлинный прорыв в науке.
Исследованиям магнетизма и электричества Уильям Гильберт посвятил 18 лет и поставил свыше 600 опытов, причем все это - в свободное от основной работы время.
В 1600 г. в Лондоне вышел фундаментальный труд У. Гильберта "О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле". Книга привлекла широкое внимание ученых, по достоинству оценивших роль ее автора в науке. Его именем названа единица магнитодвижущей силы в абсолютной гауссовой системе единиц.
Уильям Гильберт умер 30 ноября 1603 г. в Лондоне. Годом ранее, 20 ноября 1602-го, в немецком городе Магдебурге родился другой человек неординарной судьбы - Отто Герике.
Дипломат, бургомистр, ученый
По окончании Магдебургского училища Герике изучал науки в университетах Лейпцига, Иены, Лейдена. Увлеченно занимался физикой, прикладной математикой, механикой, фортификацией. Путешествовал по Англии и Франции. В 1626 г. вернулся в родной город и попал в пекло Тридцатилетней войны, в которой на разных этапах участвовали австрийцы, шведы, чехи, датчане, французы и немецкие курфюрсты. Воевали "все против всех".
Отто фон Герике
Магдебург не раз переходил из рук в руки. Герике умело руководил обороной города, за что был избран его бургомистром. На протяжении 20 лет выполнял дипломатические поручения, успешно отстаивая интересы города.
И все же в первую очередь он был ученым - любой досуг посвящал физическим опытам, результаты которых обобщил в сочинении "Новые так называемые магдебургские опыты...", написанном в 1663 г. Прославился же он своим знаменитым публичным экспериментом, когда две упряжки по восемь лошадей каждая не смогли растащить два небольших (диаметром около 40 см) примыкавших одно к другому медных полушария с выкачанным воздухом. Так было доказано наличие воздушного давления. Описание опыта не сходит со страниц учебников физики до сего времени.
Исследования Герике в области электричества (1650-е годы) заложили начало экспериментальной электростатики. Он придумал и соорудил первое устройство для получения статического электричества - серный шар диаметром 15-20 см, электризуемый при натирании сухой ладонью.
Насадив шар на ось, Герике наблюдал различные электрические явления. Притянутая к нему пушинка отталкивалась от него, парила в воздухе, притягивалась к другим телам, особенно к заостренным, а потом снова к шару. Перенося шар по комнате, ученый водил пушинку за собой.
Раньше считалось, что наэлектризованное тело способно только притягивать предметы - Герике обнаружил явление взаимного отталкивания двух наэлектризованных тел.
Экспериментатор показал, что электростатические заряды могут распространяться по полуметровой льняной нитке, притягивающей к своему концу легкие предметы. А натирая шар рукой в темноте, он обнаружил слабое свечение.
Шар Герике явился прообразом электростатического генератора, посредством которого были открыты новые электрические явления.
Многочисленные физические опыты еще при жизни принесли ученому признание и уважительное прозвище немецкого Галилея. В 1666 г. он был удостоен дворянского звания (первым из мировых физиков) и стал именоваться Отто фон Герике. Скончался великий экспериментатор 11 мая 1686 г.
Казалось бы, XVII век очень немногое внес в развитие науки об электричестве, но именно тогда был заложен ее фундамент и дан мощный импульс к разнообразным исследованиям электрических явлений следующего столетия.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.computer-museum.ru/
Похожие работы
... самоиндукции и экстратоки замыкания и размыкания. Открытие явления электромагнитной индукции сразу же приобрело огромное научное и практическое значение; оно легло в основу электротехники. Работам Фарадея в области электричества положило начало исследование так называемых электромагнитных вращений. Из серии опытов Эрстеда, Араго, Био, Савара, проведенных в 1820 г., стало известно не только об ...
... первым использовал уравнение теплового баланса. И хотя это уравнение было составлено для температуры смеси различных количеств одной и той же жидкости, оно в первом приближении выражало правильное распределение теплоты при смешивании любого числа порций жидкости. Однако рассчитанные температуры всегда получались больше измеряемых. Разницу ученый относил за счет потерь тепла в окружающей среде. ...
... двадцати томов. Гегель — последний философ, попытавшийся обобщить в собственной философии все знания, все науки, существовавшие в его эпоху. Он построил грандиозную философскую систему, которая включала в себя логику, этику, эстетику, философию природы, философию духа, философию истории, философию права, философию религии, историю философии. Сущностью мира для Гегеля является мировой разум, ...
... ». Во главе исследователей, которые, подобно архитекторам, решающим образом участвовали в перестройке фундамента физики нашего времени и заново возвели отдельные «этажи» здания, стоит Джеймс Клерк Максвелл, один из гениальнейших мыслителей в истории развития физики до Эйнштейна, охвативший в своих исследованиях физику во всех ее разделах. Заслуги Максвелла как исследователя относятся к областям ...
0 комментариев