Приключение великих уравнений - Владимир Карцев
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Но за опытами Гильберта по магнетизму порой забывают отметить и другую важнейшую его заслугу - выяснение "взаимоотношений" между магнетизмом и электричеством.
Он был убежденным исследователем. Все время, которое оставалось после "основной работы", он посвящал опытам по электричеству и магнетизму, само слово "электрика" введено в науку Гильбертом.
Слово "электрический" впервые в мире встречается именно в книге Гильберта "О магните"; вот первое в истории употребление слова "электрический":
"Электрические тела - те, которые притягивают таким же образом, как янтарь" (Гильберт. "О магните", глава "Объяснение некоторых слов").
Кстати, читая эту книгу Гильберта, приходишь к интересному выводу о происхождении слова "электричество". Мы уже привыкли считать, что слово "электричество" названо по греческому слову "электрон", что значит янтарь. Но дело-то в том, что янтарь у древних греков имел чуть не десяток названий (об этом пишет французский исследователь Анри Мартин): электрод, электрос, хризэлектрос, хризофорос и т. п. Почему же Гильберт выбрал именно первое название янтаря? Дело, по-видимому, в том, что первое название янтаря образовано от глагола, обозначающего "притягивать", "увлекать".
Этот тезис кажется тем более убедительным, что Гильберт приводит несколько веществ, "электрических тел", способных притягивать, как янтарь:
"Гагат" - разновидность каменного угля;
Сера;
"Ирис" - кристалл кварца;
Стекло;
"Винцентина", "бристольский алмаз" - разновидность кварца;
"Кристалл" - кварц;
"Мышьяк" - минерал;
"Аммонияк" - камедь.
Задача Гильберта была великой - ему предстояло разделить множество известных фактов на логические категории, он первым сумел отделить электрические явления от магнитных.
Отделить, чтобы через двести лет усилиями многих ученых они снова могли быть воссоединены, но уже на новой основе.
Средневековые ученые считали, что все в мире делится на "магниты" и "феамеды".
К "магнитам" принадлежит все, притягивающее друг друга, - магнит и железо, янтарь и пылинки, мужчина и женщина, моллюски-прилипалы и днище корабля, пчела и цветок.
К "феамедам" принадлежит то, что внушает "антипатию" друг к другу, магнит и пламя свечи, одноименные полюсы магнита, женщина и женщина...
И вот Гильберт, отказывая себе в развлечениях и удовольствиях, дорогой ценой одиночества, на собственные деньги проделывает несметное количество экспериментов, в процессе которых приходит к нескольким чрезвычайно важным выводам, один из них - притяжение магнита и янтаря имеет разную природу. Другими словами, Гильберту удалось разделить магнитные и электрические явления на два класса, которые с этих пор стали исследоваться отдельно.
Еще не скоро наступит то время, когда электричество и магнетизм снова соединятся...
Гильберт умер через три года после выхода в свет труда "О магните", умер от чумы.
Через тринадцать лет умирает Шекспир, и еще через семь лет впервые выходит его "Первое фолио" - первое собрание пьес Шекспира.
Обеим книгам суждена была долгая жизнь, полная взлетов и падений, признаний и забвений. И чем дальше в глубь веков уходят воспоминания об их авторах, тем сильнее ощущаем мы гениальность этих людей, вечность истин знания и страстей, провозглашенных ими.
А о творениях их можно сказать шекспировскими строками:
Замшелый мрамор царственных могил
Исчезнет раньше этих веских слов...
Сонет 55
Новый и страшный опыт Мушенбрека
Гильберт открыл довольно много веществ, которые, как и янтарь, могут притягивать мелкие пылинки.
Испробуя эти вещества, десятипудовый любознательный бургомистр немецкого города Магдебурга Отто фон Герике изготовил странную машину: шар из серы, приводимый во вращение. Если шар при вращении придерживать ладонями, на нем скапливается электрический заряд. С помощью шара можно было делать много занятных экспериментов с наэлектризованными предметами. Один из опытов наиболее известен: Герике, пораженный, наблюдает пушинку, притягивающуюся к его носу, а затем отлетающую от него, затем снова притягивающуюся и т. д. Эксперимент забавен, но и чрезвычайно, принципиально важен: раньше считалось, что легкие тела могут только притягиваться наэлектризованными предметами - это даже считалось основным различием электрических и магнитных явлений - ведь известно, что магниты отталкиваются одноименными полюсами.
Другое интересное открытие - электрическая сила обнаружила способность распространяться по "льняной нитке на один локоть" (сравните это первое наблюдение с современными сверхмощными линиями передач!). Еще одно открытие Герике слышал при разряде своих шаров слабый треск и иногда наблюдал слабое свечение.
Опыты Отто фон Герике.
Ему было в то время уже больше шестидесяти, знаменитому магдебургскому бургомистру. Родился он в семье магдебургского патриция в 1602 году, за год до смерти Вильяма Гильберта. Учился в Лейпциге, потом в Иене занимался юриспруденцией. Потом отправился в Голландию, в Лейден, где увлекся физикой, математикой, фортификацией и другими точными науками. Потом - ,в Англию. Потом - во Францию. Вернулся на родину в двадцать пять лет, женился, родил трех сыновей, был назначен охранителем и военачальником Магдебурга. Время было бурное, Магдебург переходил из рук в руки. Приходилось иной раз и улепетывать от противника, оставляя на разграбление дом, на верную смерть - слуг. Пришлось однажды и самому попасть в руки неприятеля, но... откупился, жизнь Отто фон Герике была оценена в триста талеров.
Был он и генерал-квартирмейстером, и строителем, и дипломатом. Сорока четырех лет избран бургомистром родного Магдебурга и на досуге занялся науками. Ему было около пятидесяти, когда он прославился своими "магдебурскими полушариями". (Пустые полусферы, которые не могли растащить десять лошадей.)
Шестидесяти лет он окончил книгу, посвященную физическим опытам. Книга эта печаталась десять лет и вышла как раз к семидесятилетию автора. Через шесть лет он добивается отставки, а еще через три года умирает от чумы.
Книга и "шары Герике" получили очень широкое распространение по всей Европе. Используя его открытие, другие исследователи смогли заметить новые, ранее никогда не наблюдавшиеся свойства электричества.
Один из ярких случаев произошел в 1745 году в Лейдене. Богач Кюнеус, ученик Питера ван Мушенбрека, использовал машину Герике для того, чтобы "зарядить электричеством" воду в стеклянной колбе, которую держал в ладонях. Зарядка осуществлялась при помощи цепочки, подсоединенной к машине. Цепочка спускалась через горлышко колбы в воду. Когда, по мнению Кюнеуса, зарядка была окончена, он решил убрать цепочку - вынуть ее рукой из сосуда. И тут он получил такой страшный электрический удар, что чуть не скончался.
Лейденский профессор Мушенбрек (Мушенброк, Мушенброек, Мушенбрюк, Мушенбрук), который оспаривает часть открытия лейденской банки у своего студента, пишет об аналогичном ощущении так:
Немецкий ученый Клейст в 1745 году доложил Берлинской академии наук о своих опытах с "медицинской банкой". Несправедливость: Клейста все забыли, и открывателями "лейденской банки" считаются Кюнеус и Мушенбрек.
"Хочу сообщить вам новый и страшный опыт, который никак не советую повторять. Я делал некоторые исследования над электрической силой и для этой цели повесил на двух шнурах из голубого шелка железный ствол, получавший, через сообщение, электричество от стеклянного шара, который приводился в быстрое вращение и натирался прикосновениями рук. На другом конце свободно висела медная проволока, конец которой был погружен в круглый стеклянный сосуд, отчасти наполненный водой, который я держал в правой руке, другой же рукой я пробовал извлечь искры из наэлектризованного ствола. Вдруг моя правая рука была поражена с такой силой, что все тело содрогнулось, как от удара молнии. Сосуд, хотя и из тонкого стекла, обыкновенно сотрясением этим не разбивается, но рука и все тело поражаются столь страшным образом, что и сказать не могу, одним словом, я думал, что пришел конец..."
Выяснилось, что в сосудах того типа, о котором пишет Мушенбрек, электричество может накапливаться в весьма значительных количествах. Так была открыта прославленная впоследствии "лейденская банка" - простейший конденсатор.
Новость о лейденской банке с большой скоростью распространилась по Европе. Мушенбрек, и до того известный, стал лейденской достопримечательностью. С ним, в частности, познакомился Петр Великий, когда работал на верфях в Голландии. Позже Петр приказал для новой Академии наук различные приборы именно Мушенбреку "сделать повелеть". Однако Мушенбрек не был ученым высокого класса. Его представления о мире можно проследить по его курсу физики. Курс был составлен из 42 разделов, самых разнокалиберных:
