История физики
В некоторых книгах пишут, что открытие Эрстеда произошло случайно. Так же случайно, как открытие магнитного камня в 5 веке до нашей эры, как открытие «животного электричества» Гальвани. Во время лекционной демонстрации Эрстед заметил, что стрелка компаса уклоняется от своего направления. И только после лекции, повторив свои действия, он обнаружил, что «виноват» в этом проводник, подключенный к вольтаическому аппарату.
Мы попытались воспроизвести установку по рисунку из трактата Эрстеда. Его работа называется «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». Мы старались следовать плану наблюдений, описанному в ней. Расстояние от стрелки до провода выдержали ¾ дюйма (около 19 мм), как указано в трактате. Наше наблюдение совпало с авторским: стрелка отклонялась на 45°. И так же как у Эрстеда при увеличении расстояния угол уменьшался. Убедились, что мощность аппарата влияет на угол отклонения. Так же, как Эрстед, перемещали проволоку к востоку или к западу, оставляя ее параллельно стрелке, и наблюдали тот же эффект. Мы меняли полярность источника питания и убедились, что направление стрелки меняется на противоположное. Мы сравнивали поведение 2-х стрелок – под проводником и над проводником, стрелки поворачиваются в разные стороны. Мы ставили проволоку перпендикулярно меридиану и не наблюдали поворота стрелки, как и автор опыта. Между проволокой и стрелкой помещали бумагу, металл, стекло и убеждались, что помехой явлению это не было.
Разбираясь во всех тонкостях опыта Эрстеда, мы отметили, что ученый, который, наверное, испытывал радость от успеха, все-таки работал неспешно. Он не публиковал свое открытие до тех пор, пока не исследовал его всесторонне. Нужно было время и терпение. Это мы почувствовали на себе, пока выполняли опыты сами. Очевидно, что кроме объективных условий, необходимых для свершения эксперимента, нужны были любознательность, терпение, ответственность. Это, наверное, и есть качества профессионала, которыми обладал Эрстед. Профессором физики он стал в 1806 году. До этого он обучался фармацевтике и был адъюнктом на медицинском факультете.
Известно, кроме того, что до Эрстеда еще 1802 году итальянский физик Джованни Романьози заметил странное поведение стрелки вблизи провода с током, но совершенно не оценил значения своего наблюдения.
Очевидно, нужен был для открытия такой человек, как Эрстед, сумевший разобраться в природе явления.
Автор книги «Великие эксперименты в физике» пишет, что для того, чтобы отделить важное наблюдение от малозначительного, нужен великий ум.
Обращаясь к книге Эрстеда, мы находим, что током считали конфликт между положительным и отрицательным полюсами источника. Поле связывали с вихрем, замкнутость цепи не считалось обязательным условием для создания магнитного поля. Сейчас это звучит наивно.
Так что были и объективные трудности при описании явления взаимодействия стрелки и провода с током в 1820 году. Были и ошибки. Ученый считал, что для эффекта проволока должна быть раскаленной, что совсем не обязательно на самом деле.
Есть и такая версия об открытии, состоявшемся в 1820 году. Эрстед демонстрировал студентам тепловое действие тока. Один из студентов обратил внимание во время демонстрации на странное поведение стрелки компаса и сообщил об этом преподавателю. Так что, если открытие Эрстеда – случай, то случай, выпавший не случайному в науке человеку. Да и подготовлен он был всем ходом предыдущего развития науки. Случайно то, в какой день сделано открытие, но согласиться с тем, что делает его случайный человек, мы не можем.
«Сердцем ребенок и глубокий философ»,- так об Эрстеде говорил его соотечественник Ханс Кристиан Андерсон.
Автор открытия в области электромагнетизма в 22 года получил степень доктора философии. Он много думал о связи между теплотой, светом, электричеством и магнетизмом.
Он был еще и литератором. Известно его эссе «Границы поэзии и прозы». Оно вышло в свет одновременно с описанием его химических исследований свойств щелочей.
Мы попытались период бурного начала электродинамики представить в виде ветвистого дерева. Открытием Гальвани и Вольта принадлежат крепкие ветви первого порядка (каждое из открытий дало свои плоды). Открытие Эрстеда мы связали с центральным проводником, так как считаем его очень важным для развития науки. Ветви второго порядка и последующие занимают авторы открытий XIX века, которые, конечно, окончательно всю крону не ограничивают.
Можем ли мы с уверенностью сказать, что опыт Эрстеда положил начало теории электромагнетизма? Наверное, нет. Его нельзя вырывать из цепи всех остальных открытий, так как он был как бы продолжением предыдущих и началом будущих открытий.
Перейти на страницу: 1 2