Сто великих ученых

когда Эрстед замыкал цепь, стрелка компаса вздрагивала и поворачивалась. При размыкании цепи стрелка возвращалась обратно. Это было первое экспериментальное подтверждение связи электричества и магнетизма, того, что так долго искали многие ученые.

 

Казалось бы, все ясно Эрстед продемонстрировал студентам еще одно

подтверждение давнишней идеи о всеобщей связи явлений. Но почему же

возникают сомнения? Почему вокруг обстоятельств этого события впоследствии разгорелось так много споров? Дело в том, что студенты, присутствовавшие на лекции, рассказывали потом совсем другое. По их словам,

Эрстед хотел продемонстрировать на лекции всего лишь интересное свойство электричества нагревать проволоку, а компас оказался на столе совершенно случайно. И именно случайностью объясняли они то, что компас лежал рядом с этой проволокой, и совсем случайно, по их мнению,

один из зорких студентов обратил внимание на поворачивающуюся стрелку, а удивление и восторг профессора, по их словам, были неподдельными. Сам же Эрстед в своих позднейших работах писал: «Все присутствовавшие в аудитории свидетели того, что я заранее объявил о результате

эксперимента. Открытие, таким образом, не было случайностью, как хотел бы заключить профессор Гильберт из тех выражений, которые я использовал при первом оповещении об открытии».

 

Случайно ли то, что именно Эрстед сделал открытие? Ведь счастливое

сочетание нужных приборов, их взаимного расположения и «режимов

Работы» могло получиться в любой лаборатории? Да, это так. Но в данном

случае случайность закономерна — Эрстед был в числе тогда еще немноnix исследователей, изучающих связи между явлениями.

 

198

 

Однако стоит вернуться к сути открытия Эрстеда. Нужно сказать, что

отклонение стрелки компаса в лекционном опыте было весьма небольшим. В июле 1820 года Эрстед снова повторил эксперимент, используя

более мощные батареи источников тока. Теперь эффект стал значительно

сильнее, причем тем сильнее, чем толще была проволока, которой он замыкал контакты батареи. Кроме того, он выяснил одну странную вещь, не

укладывающуюся в ньютоновские представления о действии и противодействии. Сила, действующая между магнитом и проволокой, была направлена не по соединяющей их прямой, а перпендикулярно к ней. Выражаясь словами Эрстеда, «магнитный эффект электрического тока имеет

круговое движение вокруг него». Магнитная стрелка никогда не указывала на проволоку, но всегда была направлена по касательной к окружностям, эту проволоку опоясывающим. Как будто бы вокруг проволоки вихрились невидимые сгустки магнитных сил, влекущих легкую стрелку компаса. Вот чем поражен ученый. Вот почему в своем четырехстраничном

«памфлете» он, опасаясь недоверия и насмешек, тщательно перечисляет

свидетелей, не забывая упомянуть ни об одной из их научных заслуг

 

Эрстед, дав, в общем, неправильное теоретическое толкование эксперименту, заронил глубокую мысль о вихревом характере электромагнитных явлений. Он писал: «Кроме того, из сделанных наблюдений можно

заключить, что этот конфликт образует вихрь вокруг проволоки». Другими словами, магнитные силовые линии окружают проводник с током, или

электрический ток является вихрем магнитного поля. Таково содержание

первого основного закона электродинамики, и в этом суть открытия ученого. Опыт Эрстеда доказывал не только связь между электричеством и

магнетизмом. То, что открылось ему, было новой тайной, не укладывающейся в рамки известных законов.

 

Мемуар Эрстеда вышел в свет 21 июля 1820 года. Дальнейшие события развивались в весьма непривычном для неторопливой тогда науки

темпе. Уже через несколько дней мемуар появился в Женеве, где в то

время был с визитом Араго. Первое же знакомство с опытом Эрстеда

доказало ему, что найдена разгадка задачи, над которой бился и он, и

многие другие. Впечатление от опытов было столь велико, что один из

присутствующих при демонстрации поднялся и с волнением произнес

ставшую впоследствии знаменитой фразу: «Господа, происходит переворот!»

 

Араго возвращается в Париж потрясенный. На первом же заседании

Академии, на котором он присутствовал сразу по возвращении, 4 сентября 1820 года он делает устное сообщение об опытах Эрстеда. Записи, сделанные в академическом журнале ленивой рукой протоколиста, свидетельствуют, что академики просили Араго уже на следующем заседании,

22 сентября, показать  всем присутствующим опыт Эрстеда, что называется, «в натуральную величину».

 

ГАНС ЭРСТЕД 199

 

Сообщение Араго с особым вниманием слушал академик Ампер. Он,

может быть, почувствовал в тот момент, что пришла его пора перед лицом

всего мира принять из рук Эрстеда эстафету открытия. Он долго ждал

этого часа — около двадцати лет, как Араго и как Эрстед. И вот час пробил — 4 сентября 1820 года Ампер понял, что должен действовать. Всего

через две недели он сообщил миру о результатах своих исследований. Он

высказал гениальную идею и сумел подтвердить ее экспериментально —

все магнитные явления можно свести к электрическим. Так зародилась

новая наука — электродинамика, теоретически связывающая электрические и магнитные явления. А еще через сорок лет электродинамика влилась составной частью в теорию электромагнитного поля Максвелла, до

сих пор являющуюся нашим компасом в мире всех электромагнитных

явлений.

 

После открытия почести посыпались на Эрстеда как из рога изобилия.

Он был избран членом многих авторитетнейших научных обществ: Лондонского Королевского общества и Парижской академии. Англичане присудили ему медаль за научные заслуги, а из Франции он получил премию

в три тысячи золотых франков, некогда назначенную Наполеоном для

авторов самых крупных открытий в области электричества.

 

В 1821 году Эрстед одним из первых высказал мысль, что свет представляет собой электромагнитные явления. В 1822—1823 годах независимо от Ж. Фурье переоткрыл термоэлектрический эффект и построил первый термоэлемент. Эрстед экспериментально изучал сжимаемость и упругость жидкостей и газов, изобрел пьезометр. Ученый проводил исследования по акустике, в частности пытался обнаружить возникновение электрических явлений за счет воздуха

 

В 1830 году Эрстед стал почетным членом Петербургской академии

наук. Принимая все новые почести, Эрстед не забывает о том, что новый

век требует нового подхода к обучению науке. Он основывает в Дании

общество для поощрения научных занятий и литературный журнал, читает просветительные лекции для женщин, поддерживает «маленького Ганса Христиана», своего тезку будущего великого писателя Ганса Христиана

Андерсена. Эрстед становится национальным героем.

 

Эрстед скончался 9 марта 1851 года. Хоронили его ночью. Толпа из

двухсот тысяч человек, освещая путь факелами, провожала его в последний путь. Звучали траурные мелодии, специально сочиненные в его память. Ученые, правительственные чиновники, члены королевской семьи,

дипломаты, студенты, простые датчане ощущали его смерть как личную

потерю. За многое они были благодарны ему. И не в последнюю очередь

за то, что он подарил миру новые тайны.

 

ГЕОРГ ОМ

 

(1787—1854)

 

 

 

 

О значении исследований Ома хорошо сказал профессор физики)

Мюнхенского университета Е. Ломмель при открытии памятника учено-)

му в 1895 году: «Открытие Ома было ярким факелом, осветившим ту об-1

ласть электричества, которая до него была окутана мраком. Ом указал)

единственно правильный путь через непроходимый лес непонятных фак-|

тов. Замечательные успехи в развитии электротехники, за которыми мы с|

удивлением наблюдали в последние десятилетия, могли быть достигнуты!

только на основе открытия Ома. Лишь тот в состоянии господствовать наді

силами природы и управлять ими, кто сумеет разгадать законы природы,!

Ом вырвал у природы так долго скрываемую ею тайну и передал ее в руки|

современников».       1

 

Георг Симон Ом родился 16 марта 1787 года в Эрлангене, в семье)

потомственного слесаря. Отец Ома — Иоганн Вольфганг, продолжил ре-|

месло своих предков. Мать Георга — Мария Елизавет, умерла при родах,)

 

когда мальчику исполнилось десять лет. Из семи детей Омов выжили только)

трое. Георг был старшим.      |

 

Похоронив жену, отец Ома все свободное время посвятил воспитанию)

детей. Роль отца в воспитании и образовании детей была огромной, и,)

пожалуй, всем тем, чего добились его сыновья в жизни, они об<:зяны отцу.)

Это признавал впоследствии и Георг, будущий профессор физики, и Map-)

тин, еще раньше ставший профессором математики.   |

 

Большой заслугой отца является то, что он сумел приучить своих детей к самостоятельной работе с книгой. Хотя по тем временам книги стоили дорого, приобретение их было частой радостью семьи Омов. С трудом

сводя концы с концами в семейном бюджете, Иоганн никогда не жалел

денег на книги.

 

ГЕОРГ ОМ 201

 

После окончания школы Георг, как и большинство его сверстников,

поступили в городскую гимназию. Гимназия Эрлангена курировалась университетом и представляла собой учебное заведение, соответствующее тому

времени. Занятия в гимназии вели четыре профессора, рекомендованные

администрацией университета.

 

Но отца будущего ученого ни в коем случае не устраивал тот объем

знаний и их уровень, которыми обладали выпускники гимназии. Отец не

переоценивал своих возможностей: он знал, что одному ему не под силу

дать хорошее образование детям, и решил обратиться за помощью к преподавателям Эрлангенского университета. На просьбу самоучки охотно

откликнулись профессора Клюбер, Лангсдорф, в будущем экзаменатор

Георга, и Роте.

 

Георг, успешно закончив гимназию, весной 1805 года приступил к

изучению математики, физики и философии на философском факультете

Эрлангенского университета.

 

Полученная им солидная подготовка, незаурядные способности благоприятствовали тому, что обучение в университете шло легко и гладко. В

университете Ом всерьез увлекся спортом и отдавал ему все свободное

время. Он был лучшим бильярдистом среди студенческой молодежи университета; среди конькобежцев ему не было равных. На студенческих вечеринках никто не мог соревноваться с лихим танцором, каким был Ом.

 

Однако все эти увлечения требовали очень много времени, которого

все меньше оставалось для изучения университетских дисциплин. Чрезмерные увлечения Георга вызывали тревогу у отца, которому все труднее

приходилось содержать семью. Между отцом и сыном произошел очень

крупный разговор, который надолго испортил их взаимоотношения. Конечно, Георг понимал справедливость отцовского гнева и некоторую резкость упреков и, проучившись три семестра, к общему удовлетворению

обеих сторон принял приглашение занять место учителя математики в

частной школе швейцарского городка Готтштадта.

 

В сентябре 1806 году он прибыл в Готтштадт, где и началась его самостоятельная жизнь вдали от семьи, от родины. В 1809 году Георгу было

предложено освободить место и принять приглашение на должность преподавателя математики в город Нейштадт. Другого выхода не было, и к

рождеству он перебрался на новое место.

 

Но мечта окончить университет не покидает Ома. Он перебирает все

возможные варианты, способствующие осуществлению его желаний, и

Делится своими мыслями с Лангсдорфом, который в это время работал в

Геттингенском университете. Ом прислушивается к совету профессора и

полностью отдается изучению работ, рекомендованных им.

 

В 1811 году он возвращается в Эрланген. Советы Лангсдорфа не пропали даром: самостоятельные занятия Ома были настолько плодотворными, что он в том же году смог окончить университет, успешно защитить

 

202

 

диссертацию и получить степень доктора философии. Сразу же по окончании университета ему была предложена должность приват-доцента кафедры математики этого же университета.

 

Преподавательская работа вполне соответствовала желаниям и способностям Ома. Но, проработав всего три семестра, он по материальным

соображениям, которые почти всю жизнь преследовали его, вынужден

был подыскивать более оплачиваемую должность.

 

Королевским решением от 16 декабря 1812 года Ом был назначен учителем математики и физики школы в Бамберге. Новое место оказалось не

столь удачным, как того ожидал Ом. Небольшое жалованье, к тому же

выплачиваемое нерегулярно, не соответствовало объему возложенных на

него обязанностей. В феврале 1816 года реальная школа в Бамберге была

закрыта. Учителю математики предложили за ту же плату проводить занятия в переполненных классах местной подготовительной школы. Эта работа была еще более тягостна Ому. Его совершенно не устраивает существующая система обучения.

 

Весной 1817 года он публикует свою первую печатную работу, посвященную методике преподавания. Работа называлась «Наиболее оптимальный вариант преподавания геометрии в подготовительных классах». Но

лишь через пять лет то же самое министерство, сотрудники которого считали, что появление работы Ома «ознаменовало гибель всего математического учения», вынуждено было в экстренном порядке выдать автору

денежную премию, признав тем самым значительность его работы.

 

Потеряв всякую надежду найти подходящую преподавательскую работу, отчаявшийся доктор философии неожиданно получает предложение

занять место учителя математики и физики в иезуитской коллегии Кельна. Он немедленно выезжает к месту будущей работы.