Владимир Карцев - Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.)

• Название: Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.)
• Автор: Владимир Карцев
• Издательство: Энергоатомиздат
• Жанр: Физика
• Год: 1988
• ISBN: 5-283-02929-8

В популярной и занимательной форме рассказывается об истории решения проблемы, волнующей в равной степени и ученых, и инженеров. Эта проблема — получение сильных магнитных полей. Известно, что чем большее магнитное поле удается создать в машине, тем меньшие габариты она имеет и дешевле стоит. Ученые разработали несколько эффективных способов получения сильного магнитного поля. Об успехах и неудачах на этом пути и рассказывается в книге.

Для учащихся старших классов, читателей, интересующихся историей и современными достижениями науки и техники.

---

белых фазанов — доставленные ими символы дружбы — и подарил им пять колесниц с

фигурками, всегда указывавшими на юг. Послы отправились домой, достигли берега

моря, миновали много неведомых городов и год спустя прибыли на родину…

Возможно, в этих легендах, относящихся к 1100 г. до н. э., содержится первое

упоминание о компасе, т. е. полезно использованном магните. Но не исключено,

однако, что в процессе многократного перевода и неизбежной реконструкции текстов

их технический смысл был искажен. Известный историк физики Я.Б.Дорфман считал,

например, что "югоуказатели" на повозках на самом деле были примитивными

устройствами для выдерживания колесами любого наперед заданного, в том числе и

южного, направления. Ясно, что в этом случае "юго-указатели" не имеют никакого

отношения ни к магнетизму, ни к магнитам.

В китайских летописях встречаются описания магнитных ворот, через которые не мог

пройти недоброжелатель с оружием, а также магнитных мостовых и прочих применений

волшебного камня чу-ши, попросту магнитного железняка.

В другой легенде рассказывается о военной победе императора Хуанг-Ти, одержанной

более трех тысяч лет назад. Этой победой он был обязан своим мастерам,

изготовившим повозки, на которых были установлены фигурки человека с рукой,

вытянутой вперед. Фигурки могли вращаться, но вытянутая рука всегда указывала на

юг.

С помощью таких повозок Хуанг-Ти смог в густом тумане напасть на врага с тыла и

разгромить его.

Опираясь на сведения, приведенные в древнейших китайских энциклопедиях, можно

высказать догадку о том, что между 300 и 400 гг. до н. э. магнитная стрелка

использовалась на кораблях.

Если же перейти от легенд к твердо установленным фактам, то компас значительно

"помолодеет". Так, в музее хранится китайский компас "лишь" тысячелетней

давности, напоминающий по форме нашу хохломскую ложку.

Из других древнейших упоминаний о магнитах следует выделить рассказ о часовне

Магомета с магнитным сводом, под которым парит железный сундук с прахом пророка.

Однако европейским путешественникам ни разу не удалось увидеть этой диковины,

даже тем, кто, прикинувшись правоверным и обманув бдительность мулл, проник в

храм Каабы.

Гораздо более определенно можно ссылаться на европейские источники. О магните в

той или иной связи писали до нашей эры Пифагор, Гиппократ, Платон, Эпикур,

Аристотель и Лукреций, потом Плиний, Плутарх, Гален и Птолемей.

Название "магнит", как утверждает Платон, дано магнетиту Еврипидом, называвшим

его в своих драмах "камнем из Магнезии". По другой, значительно более красивой и

известной, но менее правдоподобной притче Плиния (заимствованной им у Никандра)

название дано в честь сказочного волопаса Магниса, гвозди от сандалий и железная

палка которого прилипали к неведомым камням.

По-видимому, слово "магнит" действительно происходит от названия провинции

Магнезия (в Греции), жителей которой звали магнетами. Так утверждал Тит Лукреций

Кар в своей поэме "О природе вещей". Русский путешественник В.А.Теплов,

посетивший Магнезию в 80-х годах прошлого века, утверждал, что гора известна

частыми ударами в нее молний (этим же славилась и гора Магнитная на Урале, почти

целиком состоящая из магнетита). Наиболее распространенная из сказок о

чудодейственной силе магнита, вошедшая в сказки "Тысяча и одной ночи",

заимствована у Плиния, который утверждал, что в Эфиопии существует гора Зимир,

вытягивающая из кораблей все гвозди и железные части.

И в Азии, и в Европе, по-видимому, давно использовали магнетизм Земли, применяя

для ориентирования магнитный камень, подвешенный на нити или установленный на

дощечке, плавающей на спокойной поверхности воды. В старом французском романе "О

розе" магнит описывался под названием "маринетта", из чего можно сделать вывод

об использовании его на морских судах.

Эти обстоятельства не смогли помешать итальянцам построить в Неаполе памятник

Флавио Джойя, жителю города Амальфи, который якобы изобрел магнитный компас в

1302 г., и отпраздновать в 1902 г. шестисотлетие открытия. Не за легенду говорят

хотя бы упоминания о компасе монаха из монастыря св. Альбана Александра Некэма в

1187 г. и стихи поэта Гюйо Прованского, написанные в 1206 г.

Но красивая легенда о Флавио Джойя, "изобретателе компаса", до сих пор живет у

итальянцев.

…Давным-давно, когда город Амальфи стоял, как и Венеция, на море, жил в нем

Флавио Джойя, ювелир и инкрустатор. Он был беден и весел, а кроме того, любил

Анджелу, дочь богатого рыбака Доменико.

Рыбак Доменико не хотел, чтобы его дочь вышла замуж за "сухопутного" Джойя, и

поставил перед Флавио тяжелое условие — научиться плавать по прямой линии в

тумане и в ночи. Ясно, что это условие невыполнимо: попробуйте погрести пять

минут, закрыв глаза — наверняка приплывете туда, откуда отплыли.

Но Флавио был не из тех, кто унывает. В работе для инкрустирования маленькими

кусочками железа он использовал магнитный камень. Как-то Флавио заметил, что,

если положить этот камень на кусочек пробки, плавающей в воде, он поворачивается

всегда в одну сторону. Так, по легенде, Флавио изобрел компас.

Через месяц он женился на красавице Анджеле. Флавио получил Анджелу, рыбаки

получили компас…

Этот поэтический рассказ, к сожалению, совершенно "рассыпается", если подойти к

нему с позиций исторического анализа. Анатолий Коваленко, советский специалист

по компасам, убедительно показал, что благодаря путанице и "испорченному

телефону" имя секретаря папы Флавио Бьендо, рассказывавшего в 1450 г. о том, что

жители Амальфи знают о компасе, превратилось в имя ювелира Флавио Джойя —

"изобретателя компаса".

Магнитная сила привлекала не только мореходов. Ею всерьез интересовались и

древние строители.

Плиний писал, что александрийский архитектор Хинократ (или Тимохарес) начал

делать свод храма Арсинои из магнитного камня, для того чтобы железная фигура

Арсинои висела в воздухе; этот замысел не был, повидимому, осуществлен из-за

смерти Хинократа и брата Арсинои, Птолемея, который, как выразились бы сейчас,

"финансировал" это предприятие.

Многие историки церкви единодушно и независимо утверждают, что в александрийском

храме Сераписа статуя бога Солнца могла, к изумлению молящихся, взлететь к

потолку, увлекаемая силой большого магнита. А через тысячи лет идея "храма

Арсинои" вновь обрела своих приверженцев: молодые авторы — наши современники —

предложили проекты памятников с использованием магнитных сводов, напоминающих

свод Хинократа.

Даже из этого краткого обзора видно, что магнит был хорошо известен древним.

Мало того, магнитные свойства уже тогда использовались.

И все-таки… почему? Почему магнит — магнит?

Аристотель, толкуя мысли Фалеса в своем трактате о душе, писал: он (Фалес)

почитал причиной всякого движения душу, и, следовательно, лишь благодаря ей

магнит может сообщать движение железу.

Итак, душа. Еще Орфей пел, что "железо тянется к магниту, как невеста к жениху".

Может быть, в магните живет душа злая? Может быть, магниты созданы злыми

демонами на погибель людям и на пользу ворам? Ведь то, что обладает свойством

отодвигать запоры и отпирать замки, наверняка создано ради воровства. Платон

утверждал, что свойства магнита имеют божественное происхождение, и тем самым

избежал многих раздумий и сомнений.

Он писал: например: "…Божественная сила магнита передается от железа к железу

подобно тому, как вдохновение музы передается через поэта его рассказчику и

слушателю". Объяснение эпикурейца Лукреция явно было убедительней, хотя с

современных позиций наивно. Мы приводим ниже эту несколько затянутую цитату из

Лукреция ввиду ее исключительной ценности. Ведь этим гекзаметрам уже более двух

тысяч лет!

"Мне остается сказать, по какому закону природы
То происходит, что камень притягивать может железо,
Камень же этот по имени месторождения магнитом
Назван был греками, так как он найден в пределах магнетов.
Люди весьма удивляются камню такому. Он часто
Цепь представляет из звеньев, держащихся сами собою.
Можешь увидеть ты пять таких звеньев, порой даже больше.
Распределенные рядом, качаясь от легкого ветра,
Звенья такие свисают, одно под другим прилепившись.
Звенья одно от другого всю силу и цепкость приемлют.
Вот как здесь действует этого камня текучая сила…
Прежде всего из магнита должны семена выделяться
Множеством или же ток истекать, разбивая толчками
Воздух, который везде между камнем лежит и железом,
Только что станет пустым пространство меж ними, и много
Места очистится там, как тотчас же, общею кучей
Первоначала туда стремглав понесутся железа;
Следом за тем кольцо устремляется всем своим телом.
Вовсе не надо тебе удивляться, что ток из магнита
Не в состоянии совсем на другие действовать вещи:
Частью их тяжесть стоять заставляет, — как золото, — частью
Пористы телом они, и поэтому ток устремляться
Может свободно сквозь них, никуда не толкая при этом;
К этому роду вещей мы дерево можем причислить.
Среднее место меж тем и другим занимает железо…
Вещи, в которых их ткань совпадает взаимно с другою.
Так, что где выпуклость есть, у другой оказалась бы там же
Впадина, — эта их связь и окажется самою тесной.
Есть и такие еще, что крючками и петлями будто
Держатся крепко, и этим друг с другом скрепляются вместе.
Это скорее всего происходит в железе с магнитом…"

Про крючки и петли сказано, может быть, слишком конкретно. Однако каждому ясно,