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.

---

Искусственные магниты можно также получить, натирая куском магнитного железняка

в одном направлении железные бруски или просто прислоняя ненамагниченный образец

к постоянному магниту. Интересно, что этим способом можно получить искусственные

магниты гораздо более сильные, чем исходные.

Гильберт разъединяет

В этой главе автор касается очень разобщенных тем. Что случится с магнитом, если

положить рядом с ним бриллианты? Почему магнит — магнит? "Дело в душе", -

считает Гильберт.

Лев Николаевич Толстой работал и на ниве научно-популярного жанра. Вот что писал

он об электричестве:

"Когда придумано было это электричество, стали его прилагать к делу: придумали

золотить и серебрить электричеством, придумали свет электрический и придумали

электричеством на дальнем расстоянии с места на место передавать знаки. Для

этого кладут куски разных металлов в стаканчики, в них наливают жидкости. В

стаканчиках набирается электричество, и это электричество проводят по проволочке

в то место, куда хотят, а из того места проволоку проводят в землю".

Надо полагать, что великий писатель, написав фразу: "Когда придумано было это

электричество", имел в виду сравнительно недавние времена — что-нибудь 100…150

лет до времени Толстого или 150…200 лет до нашего времени.

У современных ученых есть некоторые основания утверждать, что "придумано было

это электричество" три-четыре тысячи лет назад и что "придумали золотить и

серебрить электричеством" в то же самое время. Доказательством, возможно, могут

служить "странные" предметы, найденные археологами в засохшем и отвердевшем иле

неподалеку от берегов Тигра, южнее Багдада.

Что представляли собой эти странные предметы? И, собственно, чем они странны?

Дело в том, что археологи долгое время не могли понять их назначения. Небольшие

сосуды из отожженной глины имели весьма необычную "начинку" — разъеденные медные

цилиндрики и железные бруски. Исследовав цилиндрики, археологи пришли к выводу,

что разъедание, скорее всего, результат воздействия или уксусной, или лимонной

кислот, хорошо известных в то время. Однако самое неожиданное находилось на дне

сосудов — это был небольшой и невзрачный на вид слой битума, того самого битума,

который и сегодня иногда используют в качестве электрической изоляции.

Ученые рассуждали так: если в сосуд с кислотой помещали медную и железную

пластины, разделенные изоляцией (битумом), то это было не что иное, как

древнейший химический источник тока. Источник, честь открытия которого отдана

нами человеку, жившему на три тысячи лет позже!

По мнению некоторых ученых, золотое покрытие вавилонских украшений сделано

настолько тонко, что всякий метод нанесения золота, кроме гальванического,

исключается!

Может быть, древние знали об электричестве гораздо больше, чем нам кажется…

Известный египтолог Бругш Паша установил, что в египетских храмах

существовали… громоотводы! Они представляли собой высокие деревянные мачты с

металлической обшивкой. Такие же шесты, только сделанные из железа, были

известны древним индусам…

Высокие медные статуи времен римских деятелей Нумы Помпилия и Туллия Гостилия

тоже служили для того, чтобы отводить удары громовержца от грешных голов

горожан…

Во время царствования императора Карла Римского крестьяне "для отвода грозы"

ставили на полях высокие колья. Но отметим, однако, что сам император сурово

карал за это под вполне современным лозунгом борьбы с суевериями.

Неужели и электрическая природа молний была очевидна древним, как она лишь

относительно недавно стала ясна Франклину?

Принято считать, что об электричестве человечество узнало в тот момент, когда

юная дочь Фалеса из Милета, замечательного наблюдателя и философа-материалиста,

пытаясь очистить свое янтарное веретено от приставших к нему мелких пылинок и

ниточек, заметила, что, счищенные, они снова спешат прильнуть к нему…

Видимо, свойство янтаря притягивать мелкие тряпочки, нитки, солому было весьма

хорошо известно и до Фалеса, и не только в Милете. Этим притяжением объясняются,

очевидно, и названия янтаря у разных народов: электрон — притягивающий к себе

(Греция), харпакс — грабитель (Рим); кавуба — притягивающий к себе мякину

(Персия) и т. п.

И еще одно таинственное свойство было у янтаря и подобных ему предметов: потерев

янтарь в темноте, можно было видеть, как весь он взрывается голубоватыми

искрами. Искры сопровождает тихий треск, почти неслышимый шорох. Явление это

было столь слабо ощутимо, что отождествлять его с грандиозным сверкающим мечом —

молнией и громом, которые внушали древним панический страх, было почти

немыслимым. Потребовались тысячелетия, чтобы перекинуть мост между этими столь

близкими по природе и столь различными по масштабу явлениями.

Можно лишь поражаться тому, что лишь через две тысячи лет после Фалеса

таинственные свойства янтаря привлекли внимание исследователя. Им оказался

английский врач Вильям Гильберт из Колчестера.

Вильям Гильберт родился в 1540 г. Сразу после школы он поступил в колледж святого

Джона в Кембридже, через два года он становится бакалавром, через четыре —

магистром, через пять — доктором медицины. Постепенно он достигает вершины

медицинской карьеры тех времен и становится лейб-медиком королевы.

Трудно сказать, почему именно медик написал первую научную работу по магнетизму.

Может быть, это было связано с тем, что толченый магнит у средневековых лекарей

считался сильным слабительным. Сам Гильберт полагал, что магнитное железо

"…возвращает красоту и здоровье девушкам, страдающим бледностью и дурным

цветом лица, так как оно сильно сушит и стягивает, не причиняя вреда".

Однако горький опыт показал Гильберту, что магниты при приеме внутрь иногда

"…вызывают мучительные боли во внутренностях, чесотку рта и языка, ослабление

и сухотку членов".

Может быть, экскурсы Гильберта в природу магнетизма и были порождены желанием

узнать, где истина: является магнит лекарством или нет. Гильберт приходит к

выводу, что "природа магнита двойственная, и больше — зловредная и пагубная". По

пути к этому выводу Гильберт делает ряд других, значительно более ценных. Что

было известно науке о магните до Гильберта?

В 1269 г. Пьер Перегрин из Марикурта написал книгу "Письма о магните", в которой

собрал много сведений о магните, накопившихся до него и открытых им лично.

Перегрин впервые говорит о полюсах магнитов, о притяжении ("совокуплении")

разноименных полюсов и отталкивании одноименных, об изготовлении искусственных

магнитов путем натирания железа естественным природным магнитом, о проникновении

магнитных сил через стекло и воду, о компасе. Причину притяжения южного и

северного полюсов Перегрин и его последователи объясняли довольно туманно:

"Южная часть притягивается той, которая имеет свойства и природу севера, хотя

они обе имеют одну и ту же специфическую форму. Однако это не исключает

некоторых свойств, существующих более полно в южной части. Но эти свойства

северная часть имеет лишь в возможности, и поэтому они при этой возможности и

проявляются".

Ценность этой точки зрения заключается в том, что она, наталкивая на

размышления, привела средневекового арабского мыслителя Ибн-Рушда (Аверроэса) к

гениальной догадке. По его мнению, естественный магнит искажал ближайшее к нему

пространство в соответствии с его формой. Ближайшие к магниту области среды, в

свою очередь, искажали ближайшие к ним и так до тех пор, пока "специи" не

достигали железа. В этих рассуждениях снова видится намек на существование

магнитного поля — особой формы материи.

До Гильберта было известно и явление "старения магнитов". Так, алхимик Гебер

(XII век) писал: "У меня был магнит, поднимавший 100 драхм железа. Я дал ему

полежать некоторое время и поднес к нему другой кусок железа. Магнит его не

поднял. В куске оказалось 80 драхм. Значит, сила магнита ослабла".

К другим важнейшим догильбертовским событиям можно отнести открытие в XIV веке

магнитного склонения, обнаруженные Колумбом в 1492 г. изменения склонения

магнитной стрелки на одной и той же параллели, а также открытие магнитного

наклонения Георгом Гартманом (Нюрнберг, 1544 г.).

В течение 18 лет Гильберт на собственные деньги ставит бесчисленное количество