Jaké to bylo otevření?

Vážný vědecký experiment je chaotický, jako válka. Výzkumník často nechápe, co se děje. Získaná data, jakož i informace z frontové inteligence, jsou obvykle protichůdné. Další experimenty musí být provedeny „dotykem“, aby se získala nová fakta. Nakonec se však obraz stává jasnějším a poté „experimentující“ backdating ”ve zprávě popisuje jasnou a přesnou sekvenci svých kroků k cíli, aniž by zmiňoval ty špatné. Hlavní výsledky experimentů docela často nespočívají v tom, kde se vědec snažil. Zpráva o pokroku však vypadá jako triumfální průvod z jedné pravdy do druhé, ať už to chce nebo ne. Historici vědy bohužel později pracují s takovými materiály, což samozřejmě ovlivňuje kvalitu jejich práce.

Rád bych si vzpomněl na příběh jednoho objevu, který se stal téměř před třemi stoletími, který je nyní považován za zcela přirozený a považovaný za samozřejmost. Její autoři jsou téměř zapomenutí, ale její význam pro fyziku není o nic méně než Columbusova cesta do geografie. Bude to o vývoji elektrických vodičů, jako o nezbytném atributu elektrického obvodu a technické schopnosti přenášet energii na dálku, revoluci v průmyslovém vývoji a uspořádání lidského života.

Důvodem vzniku této práce byla touha překlenout mezery v materiálech na toto téma v ruštině v dějinách fyziky a elektrotechniky. Pro současné elektrikáře by bylo velmi poučné znát začátek cesty, kterou věda prošla tímto směrem.

Začátek XYIII století, Anglie. Velkým prezidentem anglické akademie věd, Královské společnosti v Londýně, je velký Isaac Newton. Již dokončuje svou základní práci, optiku, a samozřejmě se zajímá o všechny otázky související s šířením, odrazem, lomem světla a jejich zdroji. Nemohl ignorovat otázku, kterou se evropští učenci snažili řešit několik desetiletí. Zpět v roce 1675. Francouzský astronom J. Picard, který v noci nesl rtuťový barometr, si všiml záhadných světel v dutině torricellium. K tomuto jevu nikdo nedal žádné racionální vysvětlení. Vyrovnali jsme se s hypotézou o elektrické příčině této záře. Jaká byla v té době informace o elektřině?

Od pradávna bylo známo, že některá třecí těla získávají vlastnost přitahování lehkých předmětů k sobě. V roce 1600 bylo prokázáno, že elektrická přitažlivost se liší od magnetické. V roce 1660 byla prokázána vlastnost odpuzování těl z elektrifikovaných těles. V roce 1700 byla získána elektrická jiskra. z nastrouhaného jantaru. To je asi všechno. Jiskra však byla zdrojem světla a Newton nařídil experimenty, aby byly prováděny kurátorem společnosti, Francisem Gauksbym. Dutá skleněná koule s odstraněným vzduchem zevnitř byla rozmotána na speciálním stroji pomocí řemenového pohonu. Když si ho třel rukama, jeho vaku zářil tak jasně, že ve tmě jste mohli přečíst knihu. Jiskry bylo možné získat z míče. Také přitahoval a odpuzoval těla. V podstatě to bylo první elektrické auto.

Tento stroj však neobdržel distribuci a brzy byl zapomenut. Důvod byl běžný - majitele to stálo draho. Vláda v té době nebyla dotována vládou. Nyní se to bude zdát divné, ale dokonce i členové Královské společnosti v Londýně, tj. Akademici podle našich konceptů, neobdrželi pouze žádný plat, ale společnost sama existovala na úkor příspěvků svých členů a neustále potřebovala peníze. Materiály potřebné pro experimenty byly experimentem zakoupeny na jeho vlastní náklady.Chcete-li získat obvinění, dokonce i doma, Gauksby navrhl, že vědci jednoduše otírají hadřík na tlustou stěnu. Tento návrh byl tak úspěšný, že tisíce lidí vědců a řemeslníků, duchovních a aristokratů, kouzelníků a podvodníků začaly získávat elektrické náboje.

S touto skleněnou trubicí začaly masové objevy a vynálezy v oblasti elektřiny. Nikdo ani nevznesl otázku praktického uplatnění nových jevů. Právě tato okolnost, a dokonce i nyní, je příčinou výsměchu a obvinění vědců ve výzkumu podle názoru obyvatel bezcenných jevů. V období, které jsme popsali, napsal slavný anglický spisovatel Jonathan Swift ostrou satiru o anglické společnosti své doby - „Gulliver's Travels“. Avšak všechny problémy řešené vědci v knize, dříve považované za směšné, se nyní nezdají. Dokonce i „Proměňuje lidské výkaly v živiny.“ Proto byla experimentální věda v očích obyčejných lidí vzácným jevem. Ale asketové vždy byli.

Určitý barviv látek v Canterbury (poblíž Londýna) Stephen Gray (1666-1736) se začal zajímat o vědu. Informace o jeho vzdělání nejsou známy, s největší pravděpodobností byl učen sám. Jeho dědové byli - jeden kovář, jiný tesař, sám zdědil řemeslo svého otce. Profese nebyla zisková, což vyplývá z jeho dopisů, kde autor stěžuje na nedostatek peněz „na knihy, nástroje a další materiály“. Přesto se začal zajímat o počasí a astronomii. V té době nebylo snadné stát se astronomem. Sám si musel vyrobit dalekohled, ručně zabývající se broušením čoček ze skla. Začal se tedy seznamovat s optikou. Mimochodem, dalekohled vytvořený rukama I. Newtona je stále uložen v Londýně.

Grayova první vědecká práce byla publikována v roce 1698, kde popsal možnost zvýšení přesnosti odečtů barometrů pozorováním pomocí mikroskopu. Tuto práci si všiml samotný královský astronom John Flamstead, zakladatel Greenwichské observatoře, který začal sponzorovat nadějného vědce.

Zdálo se, že bez jeho pomoci byl v roce 1919 Gray uspořádán jako důchodce charterového domu s plným zajištěním, aby nemohl myslet na denní kousek, ale věnoval se zcela vědě. Nebylo to vůbec snadné, protože charitativní charta, založená mniši v XYII století, byla určena pro nesezdané muže anglikánské víry, většinou kapitány v důchodu. Zde se objevují studie, které nás zajímají.

Nejprve Gray elektrizuje různá těla třením (hedvábné nitě, kůže, dřevo, vlna) a dosahuje tak velké elektrifikace, že k nim začaly přitahovat kousky papíru a peří ze vzdálenosti 2-5 cm. Ještě lepších výsledků bylo dosaženo třením skleněné trubice. Ale pro Greye to nestačí. Přemýšlí, jestli se zlepší elektrifikační výkon, pokud je skleněná trubice zasunutá. K jeho mrzutosti se stupeň elektrifikace nezměnil. Byl to však pozorný člověk, což je pro vědce velmi důležité, a upozornil na skutečnost, že kousky papíru nalepují na dopravní zácpy. To byla skvělá zpráva. Koneckonců, v té době byla známa pouze jedna metoda elektrizujících těl - tření je. Ale nikdo netřel korek! Byl tedy objeven nový způsob, jak ELEKTRIZOVAT ORGÁNY VYUŽITÍM KONTAKTU NEZMĚNĚNÉHO TELA S ELEKTRIZOVANÝM.

Další události jsou popsány samotným experimentátorem. „Začal jsem výzkum,“ píše, „jak daleko je přenášena elektrická energie. Abych toho dosáhl, vzal jsem dutou hůl o délce 2 stop (80 centimetrů), původní část rybářské pruty a zasunul jsem do otvoru skleněné trubice. Poté, co byla trubice pod napětím, přitáhla třtina fólii, stejně jako koule ze slonoviny, kterou jsem připevnil korkem ke třtině. Pak jsem vzal dva horní konce dlouhých rybářských prutů.Jeden z nich pocházel ze španělské hůlky, druhý byl částečně ze dřeva a částečně z kostic. To vše spolu s trubicí bylo více než 14 stop dlouhé (více než 4 metry) Na konec kostice byla připojena koule. Poté, co byla trubice vzrušená, míč přitahoval fólii ze vzdálenosti 3 palců. Udělal jsem prut ze španělských třtiny a borovicových desek, které společně s trubkou přesáhly 18,5 m. Tato délka byla limitem, se kterým jsem mohl pracovat ve svém pokoji, a zjistil, že přitažlivost byla stejně silná. “

Pro pokračování v experimentech bylo nutné jít ven a navíc hledat pomocníka. Takže nadšený byl kněz Grenville Wheeler. Ukázalo se, že je také chytrý člověk. V květnu 1729 provedl Gray úspěšný experiment stojící na balkóně. Současně se ze skleněné trubice zavěšila plátěná šňůra dlouhá 8 metrů, odpovídající výšce balkonu. Ve spodní části byl Wheeler, který určoval náboj pomocí mosazného plechu na prkně.

Dále se vědci rozhodli zkusit horizontální přenos elektřiny. Za tímto účelem se na hřebíky zavěšené do dřevěných trámů zavěšila plátěná šňůra. Bohužel, zkušenost selhala. Po mnoha úvahách Gray vyvodí obecně správný závěr, že elektřina šla do paprsku. Wheeler je na řadě vstoupit do historie. Navrhuje zavěsit šňůru hedvábnými tkaničkami. V 10:00 1729 poprvé v historii, poplatek přišel k cíli přes elektrické vedení (slonovinová koule). Vzdálenost, ve které byl náboj převeden, byla asi 25 metrů. Pokud jde o elektrické vlastnosti, prádlo a hedvábí byly odlišné.

Nahrazením hedvábných podvazků dráty získali experimentátoři opět negativní výsledek. Ukázalo se, že úspěch experimentu je způsoben tím, že hedvábí nevede elektřinu. Vlasová lana měla stejnou vlastnost. Bývalé barvivo známé z tkanin, které vyzkoušelo několik hedvábných tkanic, dospělo k závěru, že modré krajky mají nejlepší vlastnosti. Přesné vědy se liší v tom, že všechny závěry předchozích výzkumných pracovníků jsou kontrolovány a znovu kontrolovány. Francouzský vědec Dufe brzy experimentálně dokázal, že barva hedvábí neovlivňuje jeho elektrické vlastnosti.

To nebyl Greyův jediný chybný závěr. Ve svých experimentech zaměřených na přitahování a odpuzování těl vytvořil podivný vzorec, podle kterého se světelná těla zavěšená na vláknech poblíž nabité železné koule kolem něj otáčí stejným směrem. Dufe a Wheeler se marně pokusili dosáhnout stejných výsledků. Potom si Wheeler vzpomněl, že se ruce třesoucího se třesou rukou a informovaly těla o síle potřebné pro tuto rotaci.

Podle Greyových zásluh tam nekončí věda o elektřině. Nejprve začal elektrické experimenty se zvířaty a lidmi. S nastrouhaným sklem zvedl vlnu na psa a pak přišla řada na člověka. Gray přesně zachycuje datum této události. „8. dubna 1730,“ píše Gray, „Následující experiment jsem provedl na chlapci ve věku asi osmi až devíti let. Vážil 47 liber 10 uncí v oděvu. Zavěsil jsem to vodorovně pomocí dvou vlasových provazů používaných k sušení oblečení. Do paprsku mého pokoje byly zatloukány dva háčky, jedna noha tlustá a ve vzdálenosti dvou stop další z nich. Zavěsil jsem lana na těchto háčcích za smyčky, takže se ukázalo, že je to něco jako houpačka. Chlapec byl položen lícem dolů na tato lana, jedno lano zakrývající jeho hruď a druhé jeho stehna. Fólie byla umístěna na stojan, což je kulatá deska o průměru 1 stopa. Když si třeli telefon a drželi ho u chlapcových nohou, NEDOTÝKEJTE SE, fólie byla přitahována chlapcovou tváří natolik, že se zvedla do výšky 10 palců (25 cm).

Grey tímto experimentem nejen určuje fakt elektrické vodivosti lidského těla, ale je také prvním, kdo pozoruje fenomén ELEKTRICKÉ INDUKCE.Co je elektrická indukce (někdy se nazývá elektrostatická)? Tato vlastnost těl je elektrifikována, když jsou umístěna v elektrickém poli. Toto pole bylo vytvořeno v tomto případě trubkou z třecího skla. A přesto to není hlavní věc tohoto experimentu. Nejdůležitější bylo, že ve studiích o elektřině se člověk stal technickým a často nejdůležitějším účastníkem experimentů. Koneckonců neexistovala vůbec žádná elektrická zařízení a vědci začali rozvíjet znalosti v nové vědě pomocí lidských smyslů.

Stephen Gray dělá další zajímavé pozorování. Masivní kostka z dubového dřeva nezabíjí elektřinu víc než dutá kostka stejné velikosti. Tato skutečnost neměla nic jiného, ​​ale skutečnost, že ELEKTRICKÁ POPLATKA JE DISTRIBUOVÁNA POVRCHEM ORGÁNŮ.

Nicméně ve studiích Stephena Graye byla hlavní věcí skutečnost, že všechna těla byla rozdělena na ELEKTRICKÉ VODIČE a NE-ELEKTRICKÉ VODY. V roce 1738 Huguenotský uprchlík z Francie, Jean Desagulier, nejprve fyzik, a poté kaplan prince z Walesu, navrhl, aby se elektricky vodivá tělesa nazývala jednoduše DŮVĚRY, která byla zahrnuta do terminologie vědy. Pojmy INSULATOR a SEMICONDUCTOR se začnou používat později. Ale člověk jako měřicí zařízení bude hlídat po dlouhou dobu. Takže služebník Richard z fyzika G. Cavendish (1731-1810) určí hodnotu náboje kondenzátorů podle velikosti elektrického šoku a fyzik A. Volta (1745-1827), který používá jeho jazyk, vymyslí chemický zdroj elektřiny.

Ceny neprošly vědci. Bývalý barvivo se stal členem Královské společnosti v Londýně a získal Copley Medal, což je nejvyšší uznání ve Velké Británii. Z ruských vědců takovou medaili získali pouze D.I. Mendeleev a I.P. Pavlov. což naznačuje závažnost takového ocenění.

To by mohl být konec. Chtěl bych však hovořit o jedné skutečnosti z biografie Grey, abych objasnil některé okolnosti. Při studiu života tohoto nezištně oddaného vědeckému člověku je nápadný nedostatek tvůrčí činnosti po mnoho let talentovaného vědce. Někteří historici vědy věří, že nepřátelství prezidenta Královské společnosti v Londýně, I. Newtona a královského astronoma D. Flamsteada, kteří, jak víme, sponzorovali Graye, je na vině. Z tohoto důvodu došlo k hádce. Ředitel Greenwichské observatoře provedl EXCELLENT (jak je psáno v moderní Britannica) pozorování hvězdné oblohy. Newton potřeboval výsledky své práce pro další výzkum a chtěl, aby byly vytištěny. Co astronom nesouhlasil, dokud neopravil všechny chyby. Prezident společnosti trval na tom, našel sponzora (dánského prince) a publikoval díla v množství 400 kopií. Flamstead poté nakoupil zveřejněné kopie a zničil je. Bylo spáleno asi 300 kopií. Newton také vyloučil Flemsteada z členů Královské společnosti, údajně za nezaplacení členských poplatků. Důvod je legrační, protože královský astronom jednou na vlastní náklady získal veškeré astronomické vybavení pro Greenwichskou observatoř. Takže Gray ztratil svého patrona. Ve své tvůrčí práci pokračoval až po Newtonově smrti. To vše svědčí o tom, že na Zemi nejsou žádní světci. Dokonce i mezi velkými.