Реферати українською » История техники » Науковий подвиг «Ньютона електрики»


Реферат Науковий подвиг «Ньютона електрики»

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Ян Шнейберг

Ім'я Ампера дано однією з основних електричних одиниць. Тепер тис. чоловік вимовляють слово «ампер», майже не знаючи про цю людину. Тоді, як тлінне тіло його перетворилася на прах, його ім'я стало надбанням людства.

Французький академік Д. Бертло

Тринадцятирічний автор математичних мемуарів

Ім'я Ампера відоме в усьому світі, багато чули про неї завдяки указываемым на багатьох електричних приладах і запобіжниках значенням припустимою величини струму. Проте в усіх знають, який науковий і дуже людський подвиг зробив цей диво від природи людина, ще дитинстві поражавший своїми видатними здібностями і воістину енциклопедичними знаннями.

У історії науки немає такого прикладу, щоб тринадцятирічний хлопчик подав у Академію наук свої наукові праці. Таким людиною виявився Ампер, пославший в Лондонську академію наук кілька мемуарів з математики, зокрема у одному з них він висловив серйозні зауваження щодо праці усесвітньо відомого математика Л. Эйлера. Це здається неймовірним, але, як писав чудовий австрійський письменник Стефан Цвейг: «Немає нічого пречервоній правди, здавалося б неправдоподібною».

Бо важко уявити, що це хлопчик будь-коли навчався у школі, і не знав шкільних предметів. Якщо видатні сучасники Ампера Фарадей і Едісон навчались у школі трохи більше року, про Ампере і їх не можна сказати. Першим джерелом знань юного Ампера була велика бібліотека його.

Андре-Мари Ампер народився сім'ї багатого комерсанта м. Ліоні 22 січня 1775 року. Батько його, належав до ліберальним колам буржуазії, свято вірив у прогрес розуму, був однією з образованнейших людей свого часу. Він становив багатющу бібліотеку із відомих філософів, письменників та учених, включаючи праці грецьких і римських класиків.

Попри зайнятість, він вважав час, щоб особисто виховувати сина. Перш ніж Андре навчився читати, він з величезною інтересом слухав шматки з «Природною історії», дізнаючись про навколишнє його світі, про життя тварин і птахів, уважно роздивлявся їх малюнки. Проводячи чимало часу у бібліотеці батька, він непомітно для оточуючих навчився дуже побіжно читати. Та незабаром почав читати книжки з історію й літературу.

Дуже рано виявилися математичні схильності юнаки. Співробітник лионского ліцею, друг батька Андре, вражений раннім розвитком юнаки, допоміг зрозуміти основи вищої математики, і Андре захопився обчисленням нескінченно малих величин. Не кидаючи математики, юний Ампер із захопленням займається ботанікою.

Незабаром він серйозно розпочав студіювати фізику, зокрема вчення швидше про теплоту і електриці. Головне – він намагався розібратися й глибоко зрозуміти прочитане. На вісімнадцятому року життя він вивчив «аналітичну» механіку Лагранжа, та її знання у галузі математики, ме цього він захоплювався поезією, писав вірші та навіть поеми, але свої поетичні твори будь-коли публікував. Він вивчив кілька іноземної мов, зокрема грецький, і задумався створення міжнародної мови.

Важливим джерелом знань для Ампера стала Французька енциклопедія Дідро і Даламбера, все 17 томів якій разом з додатками він уважно вивчив: адже енциклопедія охоплювала філософські і обществоведческие питання, всі галузі науки, мистецтва і техніки.

Поступово Ампер переймається дедалі більшим повагу до буденною і філософським наук, із якими був тісно пов'язаний все своє життя. Можна тільки уявити, наскільки вона випередив своїх ровесників, чимало з яких ще припинили займатися дитячими іграми.

Разносторонняя творче життя Ампера було порушено страшної трагедією. У 1793 року грянула Велика французька революція, почалася відкрита боротьба між поміркованими – прибічниками реформ жирондистів – і революційно налаштованими якобінцями. Батька Ампера революція застала посаді лионского судді. Він примикав до оппортунистам. По брехливому доносу був заарештований й у листопаді 1793 року страчений на гільйотини. Дізнавшись звідси, Андре був приголомшений, що свідомість. Тривалий час вісімнадцятирічний хлопець може душевного сум'яття: заняття закинув, був замкнений і нагадує себе. Ампер приїхав до сімейну садибу в Полемье близь Ліона і цілодобово не виходив із хати. Виявилося, що найкращими цілителями стали час і природа. Тільки вдаючись у полі, і ліс, спостерігаючи дерева, квіти і трави, поволі знаходив спокій. Якось приятель жартома наділ на ніс Андре свої окуляри, і хлопець вражений: навколишній світ неначе просвітлів і став дедалі прекраснішим.

З того часу не розлучався з окулярами.

Невдовзі матеріальне становище сім'ї дещо поліпшилася, частина конфіскованого майна повернули.

До 20 років Ампер починає давати приватні уроки по хімії, математиці, фізиці, латинської мови, що дозволяло б йому придбати педагогічний досвід минулого і також зміцнювало матеріальне становище сім'ї. Він сповнений знань, постійно захоплений певними науковими ідеями.

Гуляючи полями з товстої палицею до рук, він не звертає уваги свій неохайний костюм, грубі селянські черевики, носить величезний картуз, часто страждають від головного болю і короткозорості. Якось Андре зустрів красиву золотоволосу дівчину, яка живе неподалік садиби Ампера. Він полюбив її, кажуть, з першого погляду, проте батьки не були проти здобуття права бідний і непоказний на цей вид «надокучливий розумник» (то вони його ще називали) став чоловіком їхньої дочки. Але високі та шляхетні риси його характеру, незвичайна освіченість виявилися вирішальними. Через 3 роки, протягом яких Ампер давав домашні уроки і почав працювати певну суму, в 1799 року було відсвяткована весілля, а ще через року в Амперов народився син, що його честь діда назвали Жан-Жаком, який став впосл, членом французької Академії наук.

За словами сучасників, Ампер перетворився, збільшився уваги приділяти свою зовнішність, був безмежно відданий своїй сім'ї. Посада домашнього вчителя, які допомогли Амперу придбати як заробіток, а й певну популярність, дала можливість успішно пройти співбесіду. І на 1802 року він був зарахований посаду професора у Центральній школі міста Бурга (в $60 кілометрів від Ліона) – відтоді почалася педагогічна діяльність Ампера, що тривала до останніх днів його життя.

Тернистий шлях у науку

Ампер енергійно узявся до реорганізації і професійним обладнанням фізичного та хімічного кабінетів

Центральної школи. Нерідко використовував при цьому свої власні кошти й власноручно ремонтував деякі прилади. Маючи дуже скромне платню, він вимушений був продовжувати давати уроки і у приватному пансіоні. У першій лекції, прочитаної у Центральній школі, Ампер продемонстрував як властиву йому ерудицію, а й освітив низку серйозних проблем, завдань, які наукою. Зокрема, зазначаючи успіхи фізики, він стверджував, що їй притаманні багато відкриття, «відзначені печаткою генія», і взагалі доведеться ще багато чого б зробити слави та щастя людства. Через всю лекцію проходить чітка ідея: «Наука має на благо і суспільного прогресу людства».

На той час Ампер ще вірив у існування двох гіпотетичних рідин, магнітної і електричної, але висловлював, як та її сподвижники, упевненість у існуванні взаємозв'язку між електрикою, і магнетизмом. Замотаний математичними, хімічними та інші дослідженнями, він, на жаль, прийняв участь у конкурсі, оголошеному в 1802 року Наполеоном для заохочення досліджень у сфері електрики, які, на його думку, «є шлях великих відкриттів». Премії століття удостоївся англійський учений Х. Деві, а після падіння Наполеона у неї скасовано. У зв'язку з цим відомий французький фізик академік Поль Жаке висловив думку, що, якби премія залишалася, вона безсумнівно дісталася Амперу як відкриття, зробленої через 20 років.

Кілька років Ампер успішно працює у математиці, та її мемуар з теорії ймовірностей отримує гарну оцінку найбільших математиків, зокрема академіка Даламбера. Сам Ампер, будучи дуже скромним людиною, писав свою дружину, «що відсотковий вміст його роботи таке, що навряд під Франції знайдуться математики, здатні створити щось рівноцінне».

На пропозицію Даламбера в 1803 року Ампер призначається викладачем математики астрономії у щойно розпочатому Лионском ліцеї. «Тепер він відчув, – як одне із біографів, – що опритомнів на порозі кар'єри вченого».

Але долі було завгодно завдати іще одна трагічний удар талановитому вченому. У 1803 року від «грудної хвороби» померла улюблена дружина, залишивши з його руках мати маленького сина. За підтримки і з помий діяльності, але твердо вирішив виїхати з Ліона, де всі нагадувало про сумних подіях, що сталися у житті.

Він скористався пропозицією Даламбера переїхати до Парижа, де з 1804 року призначили репетитором Політехнічної школи Парижі – найпопулярнішою серед технічних шкіл Франції. Серед її перших викладачів чи були такі найбільші вчені, як Лагранж, Бертолле та інших. Вже 1809 року Ампер став професором математичного аналізу школи.

Але важке душевне потрясіння постійно його переслідувало. Повторний шлюб Ампера в 1806 року виявився дуже невдалим, в 1809 року померла мати, що була йому нескінченно віддана й допомагала виховувати сина. Творчості Ампера заважали регулярні відрядження до в зв'язку зі виконанням обов'язків головного інспектора університету. Ця робота була стомливою для Ампера, страждав від серцевих нападів. До речі, однієї із таких відряджень він раптово помер Марселі.

Проте, долаючи негаразди, Ампер продовжував наукові дослідження математиці, хімії, фізики та філософії. За поданням найбільших академіків Лагранжа і Лапласа в 1814 року обирають членом французької Академії наук завдяки одній його великому праці, втаємниченому диференційним рівнянням у приватних похідних. Ставши академіком, він близько познайомився із усесвітньо відомими учеными-математиками Лапласом, Лежандром, Фур'є, механіком Монжеле, фізиками Био, Араго, Саваром та інших. Як писав про Ампере одне із академіків, «...жодної особи не висловлює стільки нових ідей у розмовах і дискусіях, як і».

Андре-Мари Ампере, коло наукових інтересів якого було дуже широким – математика, хімія, фізика, філософія. Першу частина нарису автор присвятив життєвому шляху цього надзвичайно обдарованого від природи людини, ще дитинстві що вражав своїми видатними здібностями і воістину енциклопедичними знаннями. Сьогодні про наукові досягнення знаменитого вченого, запровадивши до науки термін «електричний струм», поняття про повернення електричного струму і поза півтора століття передбачив виникнення науки про закономірності процесу управління, зв'язку й організованих системах – кібернетики.

Ньютон електрики

Зоряний година за життя Ампера припало на вересні 1820 р., коли він уперше дізнався про відкриття датським фізиком Р. Х. Эрстедом (1819) дії електричного струму на магнітну стрілку і нарешті зайнявся повторенням його дослідів.

Слід зазначити, якби Ампер обмежився лише дослідженнями у сфері математики, то навряд він було б відомим у час. Чи, можливо, і узагалі опинився б забутим як обдарований математик, якому важко було б прославитися і натомість таких його сучасників, як Лаплас, Фур'є, Коші.

Повідомлення про відкриття Эрстеда було зроблено на засіданні французької Академії наук відомим ученим іншому Ампера академіком Д. Ф. Араго. В одному з цих засідань, де був присутній Ампер, Араго повторив досліди Эрстеда. Доти Ампер серйозно не займався дослідженнями у сфері електромагнетизму. Влітку 1820 р. Ампера у Парижі був, і не тільки обізнаний із невеликим мемуаром Эрстеда, а й щось знав про його експериментах.

Якщо більшість присутніх на засіданні академіків, не займалися вивченням електричних явищ, особливого інтересу на відкриття Эрстеда на виявили, то Ампер буквально був приголомшений цим експериментом. Обдарований від природи незвичайними здібностями, який володів енциклопедичними знаннями у галузі природничих наук і завидним почуттям наукового передбачення, Ампер інтуїтивно зрозумів значення цієї відкриття палестинцям не припиняти успіхів у галузі електромагнетизму. Він негайно закинув всі справи і з головою впав у вивчення нового, раніше невідомого явища.

Передусім він старанно повторив досліди Эрстеда відразу ж зазначив неточність його висновків, оскільки Эрстед не врахував дії на магнітну стрілку магнітного поля Землі. І через тиждень (усього за тиждень!) Ампер виступає на засіданні Академії наук з доповіддю про свої нові відкриттях у сфері електромагнетизму. Ну а потім майже поспіль тиждень за тижнем (на регулярних засіданнях Академії) викладає перед найбільшими вченими результати своїх експериментальних і теоретичних досліджень, які згодом були узагальнені у його знаменитій праці по електродинаміки.

Араго зауважив, що дріт із м'якого заліза намагничива. Ампер порадив Араго замінити прямолинейную дріт дротяною спіраллю, у своїй вміщена всередині спіралі металева голка намагничивалась інтенсивніше. Так створили перший соленоид, магнітні властивості якого було аналогічні постійному магніту з цими двома різнойменними полюсами.

Ампер разюче наочно продемонстрував магнітні властивості дроту, зігнутою в кільце, аналогічні «тонкому аркушу» постійного магніту. І кільце, і «листок» мали різнойменні магнітні полюси, що переконливо підтверджувало електричну природу магнетизму.

Соленоид можна подати як сукупність нескінченно малих зімкнутих кругових струмів, перпендикулярних лише до й тієї лінії, що пропливали їх центр тяжкості і має однакове напрям. Ампер стверджує, що «навіть дуже малий замкнутий струм діє будь-який магнітний полюс, як і діятиме малий магніт, поміщений дома струму, має таку ж магнітну вісь». Ампер неодноразово підкреслює, що «єдиною причиною електромагнітних явищ є електрику».

Разюче, що ніхто до Ампера не прийшов, здавалося, до очевидному висновку: якщо кругової струм аналогічний магніту, те й взаємодія кільцевих провідників із течією має бути аналогічним взаємодії магнітів.

Перш ніж розглянути роботи Ампера з лінійними струмами, відзначимо, що він вперше увів у науку термін

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація