10. Пъер КЮРИ и геомагнетизм

После почти трехсотлетнего периода веры в выдвинутое Уильямом Гильбертом объяснение магнетизма Земли (Земля — большой постоянный магнит) исследования Пьера Кюри заставили отказаться от этого объяснения, и пришлось заново вернуться к этой, одной из древнейших проблем классического естествознания. Открытие Пьера Кюри имело здесь переломное значение, и об этом замечательном ученом и человеке, имя которого теперь известно всем (хотя чаще всего его связывают с проблемами радиоактивности), нужно рассказать подробнее.

Пьер Кюри родился 15 мая 1859г. в Париже. Он был вторым сыном врача Эжена Кюри, человека передовых убеждений, которому лишь материальные обстоятельства не позволили посвятить себя естественным наукам, к которым он с юности испытывал активное влечение. Он уделял воспитанию детей огромное внимание и сумел передать своим сыновьям Жаку и Пьеру (который был моложе брата на три с половиной года) свою любовь к науке и свои высокие морал ... Читать дальше »

9. Джеймс Клерк МАКСВЕЛЛ

Джеймс Клерк Максвелл родился 13 июня 1831г. в Эдинбурге.

Его отец Джон Клерк Маквелл принадлежал к древнему шотландскому роду Клерков. Он изучал право в Эдинбургском университете, потом вступил в адвокатскую коллегию, хотя интересовался лишь наукой и техникой, посещал заседания Эдинбургского философского общества и испытывал неприязнь к «грязным адвокатским делишкам», как он о них отзывался.

Джону Клерку Максвеллу было 37 лет, когда скончалась его мать, оставив на его попечение сестру Изабеллу, вдову государственного министра по делам Шотландии, с годовалой Джени-мой.

Обстоятельства заставляли Джона принимать новое радикальное решение. Первым сделанным им шагом стала 4 октября 1826 г. женитьба на Франсуаз Кэй, дочери судьи Адмиралтейского суда Роберта Ходжона Кея.

Под влиянием этой артистически одаренной, тонкой, но в то же время энергичной и волевой женщины Джон решил навсегда покинуть Эдинбург и поселиться в доставше ... Читать дальше »

8. Майкл ФАРАДЕЙ

Майкл Фарадей (Michael Faralay) — один из величайших физиков и привлекательнейших людей XIX века, родоначальник современной полевой концепции в электродинамике, автор ряда фундаментальных открытий, в том числе закона электромагнитной индукции, законов электролиза, явления вращения плоскости поляризации света при его распространении в веществе вдоль линий магнитного поля, один из первых исследователей воздействия магнитного поля на среды — по праву может считаться одним из основоположников современной физики.

Фарадей родился 22 сентября 1791г. в Лондоне в семье бедного кузнеца. Кузнецом был и его старший брат Роберт, всячески поощрявший тягу Майкла к знаниям и на первых порах поддержавший его материально. Мать Фарадея была прекрасной, трудолюбивой и мудрой, хотя и необразованной женщиной, она дожила до времени, когда ее сын достиг успехов и признания и по праву им гордилась.

Весьма скромные доходы кузнеца не позволили Майклу окончить даже сре ... Читать дальше »

7. Электромагнитное поле

Великий Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, определил направление многих последующих исследований. Дело в том, что по его примеру и Кулон, и Ампер, да фактически и все, кто исследовал существующие в природе типы сил, видели конечную цель в нахождении количественного закона взаимодействия, не пытаясь объяснять его физическую природу. И при этом, подобно Ньютону, рассматривали мгновенное взаимодействие через пустое пространство, не вводя в рассмотрение чего-либо, что явилось бы посредником в этом взаимодействии.

Конечно, сам Ньютон понимал, что существует некий механизм передачи взаимодействия, но, как он писал, «Все, что не вытекает из явлений, является гипотезой. Гипотезам же нет места в экспериментальной физике. В последней выводят некоторые положения из наблюдаемых явлений и обобщают их путем индукции». Таким образом, вопрос о «механизме» взаимодействия, по мнению многих физиков, причислялся к разряду неактуальных. Торжествовала ко ... Читать дальше »

6. Гипотеза АМПЕРА

Андре-Мари Ампер (Ampere) — выдающийся французский ученый, физик, математик и химик, в честь которого названа одна из основных электрических величин — единица силы тока ампер, автор самого термина «электродинамика» как наименования учения об электричестве и магнетизме, один из основоположников этого учения, член Парижской академии наук, Лондонского и Эдинбургского королеских обществ, иностранный член многих академий, в том числе Санкт-Петербургской и ряда других научных учреждений — родился 22 января 1775 г.

Предки Андре-Мари Ампера были ремесленниками и жили в окрестностях Лиона. Их профессиональный и культурный уровень быстро возрастал от поколения к поколению, прадед ученого Жан-Жозеф был не только опытным каменотесом, но и выполнял сложные строительные и реставрационные работы, а его сын Франсуа уже стал типичным просвещенным городским буржуа, представителем довольно зажиточного третьего сословия и женился на дворянке.

Отец Андре-Мари, ... Читать дальше »

5. Что же является источником магнетизма?

Напомним, что еще Кулон заметил весьма много общего во вазаимодействии между электрическими зарядами и магнитными полюсами. Это сходство было настолько полным, что почти само собой возникло мнение, что наряду с электрическими, существуют и магнитные заряды, но только они почему-то всегда выступают не по отдельности, а неразделимыми парами полюсов противоположного знака. В остальном электростатика и магнитостатика почти дублировали друг друга, как два весьма похожих, но независимых раздела физики.

Все радикально переменилось благодаря открытию Эрстеда.

Ханс Кристиан Эрстед вошел в историю физики прежде всего как фактический основоположник учения об электромагнетизме. Он обнаружил, что электрический ток, протекающий по проводнику, оказывает воздействие на расположенную поблизости от проводника магнитную стрелку.

Это замечательное открытие, значение которого оказалось исключительно важным, многие годы некоторыми ... Читать дальше »

4. Загадочные открытия ВОЛЬТА

Конечно, электрические машины усложнялись и усовершенствовались, но в принципе все оставалось таким же, как было при натирании рукой кусочков янтаря.

Правда, уже было досконально известно, что существует электрический ток: есть такие вещества (проводники), по которым заряды могут перетекать от одних заряженных тел к другим (напомним что Кулон открыл даже проводимость воздуха).

Открытие и изучение электрических токов стало новым важнейшим этапом развития физики, но продвижение здесь существенно тормозилось отсутствием простых и удобных источников тока. Переломным моментом здесь стало изобретение знаменитого вольтового столба.

Но это заслуживает более подробного рассказа.

Прославленный итальянский естествоиспытатель Алессан-дро Вольта, благодаря которому в физику вошли принципиально новые источники тока — гальванические элементы, открывшие для науки и техники невиданные ранее возможности, родился 18 февраля 1745г. в ... Читать дальше »

3. Атмосферное электричество

До конца XVIII века при всех исследованиях электрических явлений физики пользовались электростатическими машинами, в которых определяющую роль играла электризация трением. Вот как описывается в учебнике XIX века одна из таких машин.

«Изобретатель воздушного насоса Отто фон Герике устроил из серного шара род первой электрической машины. Он описывает ее следующим образом: Если кому угодно повторить мои опыты, пусть возьмет стеклянный баллон величиною с детскую голову, наполнит его растолченною серою и расплавит ее; по охлаждении разобьет баллон, вынет шар и сохраняет его в сухом месте. Если угодно, можно в шаре провертеть отверстие, чтобы удобно было вращать его на вставленном железном стержне как на оси. Если в темной комнате тереть шар сухой ладонью, то можно наблюдать не только притяжения и отталкивания, но заметен и свет, подобный издаваемому сахаром, когда его колют.»

Электрические явления начали вызывать все больший интерес, ... Читать дальше »

2. От Уильяма ГИЛЬБЕРТА до Шарля Огюстена КУЛОНА

Через 100 лет после Гильберта родился Исаак Ньютон. И хотя он непосредственно ни электричеством, ни магнетизмом почти не занимался, его труды оказали решающее влияние и на эти области физики. Это отчетливо прослеживается в трудах Кулона, которого отделяет от Ньютона еще один век.

Ньютон, сформулировав три основные закона механики, выступил с грандиозной всеобъемлющей программой описания всех физических процессов: рассматривая любую механическую систему как совокупность материальных частиц и опираясь на законы Ньютона, можно было бы, зная положения и скорости всех частиц в некоторый (обычно говорят «начальный») момент времени, рассчитать их дальнейшее движение, т.е. предсказать эволюцию всей системы. Однако для этого требуется еще нечто очень важное: нужно знать, каковы силы, действующие на каждую из частиц системы.

Таким образом, сразу же возникает принципиальной важности вопрос: какие типы сил существуют в пр ... Читать дальше »

1. Уильям ГИЛЬБЕРТ

Начало развития одного из важнейших разделов физики — учения об электричестве и магнетизме, и, в частности, первые попытки объяснить магнитное поле Земли, связано с именем Уильяма Гильберта.

Великий английский естествоиспытатель, Уильям Гильберт (Gilbert) родился в 1640г. в семье главного судьи и члена городского совета города Колчестера в графстве Эссекс. В этом городе он окончил классическую школу и в мае 1558 г. поступил в колледж святого Джона в Кембридже. Позже его обучение продолжалось в Оксфорде.

В 1560 г. он получил степень бакалавра, а через 4 года стал «мастером искусств». К тому времени уже определился его выбор: он серьезно занялся изучением медицины, в 1569г. получил степень доктора медицины и был избран старшим членом ученого общества колледжа святого Джона в Кембридже.

В 60-е годы Гильберт, как писал о нем биограф, «с большим успехом и одобрением практиковал в качестве врача» на континенте и в Англии. Успехи Гильберта ... Читать дальше »