Владимир Карцев - Приключения великих уравнений

• Название: Приключения великих уравнений
• Автор: Владимир Карцев
• Издательство: "Знание"
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1986

История познания человеком электричества полна неожиданностей и драматизма. Среди «делавших» эту историю мы найдем людей разных профессий: физика, врача, переплетчика, столяра, государственного деятеля. Различны были их судьбы.

В книге читатель встретится с участниками первых кругосветных путешествий, узнает об электрических рыбах, об оживлении людей с помощью электричества… Первое и второе издания книги, вышли в издательстве «Знание» в 1970 и 1978 гг.

Книга рассчитана на массового читателя.

---

В сем 1617 году 6 марта устроили второе паленье колдуний, их поставили на костер четыре души. 13 апреля сожгли Анну Рютцову, Ивана Вейера хозяйку… 26 июля сожгли колдуна и трех колдуний…»

А вот выдержка из, так сказать, официального документа той эпохи — Баденского «Земского Уложения», раздел «Наставление к допросу ведьм». Вопросы, которые следует задавать выявленным и пойманным ведьмам:

«Вредила ли она людям и кому именно? Ядом? Прикосновением, заклятиями, мазью? Сколько она до смерти извела мужчин? Женщин? Детей? Сколько она лишь испортила? Сколько беременных женщин? Сколько скотины? Сколько напустила туманов и тому подобных вещей? Как она это производила и для чего?

Умеет ли она летать по воздуху и на чем она летала?

Как она это устраивает? Как часто она летает? Куда случалось ей летать в разное время? Кто из других людей, находящихся еще в живых, бывал на их сборищах?

Умеет ли она прикидываться каким-нибудь животным и с помощью каких средств?

Сколько малых детей съедено при ее участии? Где они были добыты? Также — у кого они взяты? Или они были вырыты на кладбище? Как они их готовили — жарили или варили? Также, на что пошли головка, ручки и ножки? Добывала ли она также из наших детей и сало, и на что оно? Не требуется ли детское сало, чтобы подымать бури?»

Написать в те времена трактат об электричестве и магнетизме да еще утверждать, что Земля — магнит, да еще проверять все теоретические построения на опыте, исходить из опыта — это был действительно научный подвиг. Надо сказать, Гильберт не недооценивал своих заслуг. Впервые в практике книгопечатания он поставил свое имя перед названием книги. И никто его за это до сих пор не осудил.

Через год после выхода книги Гильберта «О магните» Шекспир создает «Гамлета». По иронии судьбы и гениальные идеи Гильберта, и неповторимые страсти шекспировских трагедий будут впоследствии приписываться одному автору — все тому же Фрэнсису Бэкону, философу. До сих пор многие известные ученые считают, что именно Фрэнсис Бэкон был родоначальником «индуктивного» метода в науке, хотя его книга «Новый Органон», в которой этот метод развит, вышла через 11 лет после книги Гильберта, являющейся «одним из лучших в мире примеров индуктивной науки».[3] Некоторые исследователи даже считают, что Бэкон умышленно искажал и замалчивал открытия Гильберта.

Изготовив из магнитного железняка шар — «терреллу» (землицу), Гильберт заметил, что этот шар по магнитным свойствам сильно напоминает Землю. У «терреллы», так же как у «терры» (Земли), оказались северный и южный полюсы, экватор, изолинии, магнитное наклонение. Эти обстоятельства позволили Гильберту провозгласить Землю «большим магнитом». До Гильберта о магнетизме Земли никто не подозревал, и притяжение южного черного конца магнитной стрелки к северному полюсу Земли объяснялось в средние века тем, что «железо направляется к северным звездам, так как ему сообщила сила полярных звезд, подобно тому, как за солнцем следуют растения, например подсолнечник».

Гильберт опроверг широко распространенное мнение о влиянии алмазов на магнитные свойства. Он собрал 17 крупных алмазов и в присутствии свидетелей показал, что магниты к алмазам абсолютно безразличны.

Он открыл, что при нагревании магнита выше некоторой температуры его магнитные свойства исчезают: впоследствии эта температура (588 °C) была названа точкой Кюри в честь Пьера Кюри.

Гильберт открыл, что при приближении к одному полюсу магнита куска железа другой полюс начинает притягивать сильнее. Эта идея была запатентована Сименсом лишь через 250 лет после смерти Гильберта.

Гильберт открыл, что предметы из мягкого железа, в течение долгого времени лежащие в одном положении, приобретают намагниченность в направлении север — юг.

Гильберт открыл экранирующее действие железа.

Гильберт открыл, что магнит со «шлемом», или «носом», то есть магнит, вправленный в арматуру из мягкого железа, имеет большую подъемную силу.

Гильберт сделал гениальную догадку о том, что действие магнита распространяется подобно свету.

Гильберт многое сделал и открыл. Но… Гильберт почти ничего не смог объяснить. Все его объяснения носят схоластический и наивный характер. Вот, например, как Гильберт объясняет тот факт, что при разрезании одного длинного магнита образуется много коротких, которые имеют первоначальное направление намагничивания и стремятся сохранить прежнее положение в пространстве.

Он сравнивает магнит с веткой дерева: «Пусть АВ будет покрытый листвой сучок ивы… А — верхняя часть, В — нижняя, по направлению к корню. Разделили его в С.

Я утверждаю, что конец А, снова вставленный в В с соблюдением правил прививки, прирастает к нему; точно так же, если В вставить в А, то они скрепляются друг с другом и дают ростки. Но если D вставить в А или С в В, то они вступают между собой в борьбу и никогда не срастаются, но один конец отмирает вследствие неподходящего и несоответствующего соединения, так как растительная сила, идущая одним путем, теперь оказывается стремящейся в противоположные стороны…»

Еще туманней разъяснения Гильберта относительно природы магнетизма. Его ответ сводится к тому, что всему причиной — «душа» магнита. Это в известной мере шаг назад по сравнению с Лукрецием. Извинением великому первооткрывателю может, видимо, служить лишь то, что и с позиций современной физики притяжение магнита — не такая уж очевидная вещь…

Другим, значительно более серьезным извинением служит то, что за словом «душа» у Гильберта иногда ясно слышится слово «поле», порой прямо называемое йм «сферой действия».[4]

* * *

Кардан в своем трактате «О точности (1551 г.) за пятьдесят лет до Гильберта указал на различие электрических и магнитных явлений: янтарь притягивает разные вещества, магнит — только железо; бумажный экран препятствует распространению электрической силы, но не препятствует распространению магнитной; янтарь не притягивается теми кусочками, которые может притянуть он, а магнит может притянуться железом и т. п. Все эти наблюдения, в общем, неточны, но вывод — справедлив. Он подтверждает точку зрения Д. И. Менделеева: лучше придерживаться гипотезы, которая может со временем оказаться неправильной, чем никакой.

* * *

«Гильбертом» предложено называть единицу напряженности магнитного поля. Это дань потомков — физиков и инженеров — лондонскому врачу, сделавшему благодаря своей любознательности крупнейшие открытия в, казалось бы, очень далекой от него области — физике.

Но за опытами Гильберта по магнетизму иногда забывают отметить и другую важнейшую его заслугу — выяснение «взаимоотношений» между магнетизмом и электричеством.

Он был убежденным исследователем. Все время, которое оставалось после «основной работы», он посвящал опытам по электричеству и магнетизму. Само слово «электричество» введено в науку Гильбертом!

Именно в книге Гильберта «О магните» впервые встречается слово «электрический». Вот первое в истории употребление слова «электрический».

«Электрические тела — те, которые притягивают таким же образом, как янтарь» (Гильберт В. «О магните», глава «Объяснение некоторых слов»).

Кстати, читая эту книгу Гильберта, приходишь к интересному выводу о происхождении слова «электричество». Мы уже привыкли считать, что слово «электричество» названо по греческому слову «электрон», что значит янтарь. Но дело-то в том, что янтарь у древних греков имел чуть не десяток названий (об этом пишет французский исследователь Анри Мартин): электрон, электрос, хризэлектрос, хризофорос и т. п. Почему же Гильберт выбрал именно первое название янтаря? Дело, по-видимому, в том, что первое название янтаря образовано от глагола, обозначающего «притягивать», «увлекать».

Этот тезис кажется тем более убедительным, что Гильберт приводит несколько веществ, «электрических тел», способных притягивать, как янтарь:

— «Гагат» — разновидность каменного угля;

— Сера;

— «Ирис» — кристалл кварца;

— Стекло;

— «Винцентина», «бристольский алмаз» — разновидность кварца;

— «Кристалл» — кварц;

— «Мышьяк» — минерал;

— «Аммонияк» — камедь.

Задача Гильберта была великой — ему предстояло разделить множество известных фактов на естественно складывающиеся группы. Проведя такую классификацию, ему впервые удалось четко отделить электрические явления от магнитных.

Отделить, чтобы через двести лет усилиями многих ученых они снова могли быть воссоединены, но уже на новой основе.

Средневековые ученые считали, что все в мире делится на «магниты» и «феамеды».

К «магнитам» принадлежит все, притягивающее друг друга, — магнит и железо, янтарь и пылинки, мужчина и женщина, моллюски-прилипалы и днище корабля, пчела и цветок.