Как беше откриването

Сериозен научен експеримент е хаотичен, като война. Изследователят често не разбира какво се случва. Получените данни, както и информация от фронтовата информация, обикновено са противоречиви. По-нататъшните експерименти трябва да се извършват „чрез допир“, за да се получат нови факти. Но в крайна сметка картината става по-ясна и тогава експериментаторът на „задното копиране“ в доклада описва ясна и точна последователност от стъпките си към целта, без да споменава грешните. Основните резултати от експериментите често се крият не там, където се е стремял ученият. Докладът за напредъка обаче изглежда като триумфално шествие от една истина в друга, независимо дали той иска или не. За съжаление историците на науката по-късно работят с такива материали, което разбира се влияе върху качеството на тяхната работа.

Искам да припомня историята на едно откритие, случило се преди почти три века, което сега се счита за съвсем естествено и се приема за даденост. Авторите му са почти забравени, но значението му за физиката е не по-малко от пътуването на Колумб към географията. Ще става дума за появата на електрически проводници, като незаменим атрибут на електрическата верига и техническата способност за предаване на енергия на разстояние, което революционизира индустриалното развитие и подреждането на човешкия живот.

Причината за появата на тази работа беше желанието да се преодолеят пропуските в материалите по тази тема на руски език в историята на физиката и електротехниката. Би било много поучително сегашните електротехници да знаят началото на пътя, който науката е извървяла в тази посока.

Началото на XYIII век, Англия. Великият президент на Английската академия на науките, Лондонското кралско общество, е великият Исак Нютон. Той вече завършва основната си работа - Оптика и разбира се се интересува от всички въпроси, свързани с разпространението, отразяването, пречупването на светлината и техните източници. Той не можа да пренебрегне въпроса, който европейските учени се опитваха да решат от няколко десетилетия. Още през 1675г. Френският астроном Дж. Пикар, носейки живачен барометър през нощта, забеляза мистериозни светлини в пустотата на торицела на тръбата. Никой не е дал рационално обяснение на този феномен. Разбрахме се на хипотезата за електрическата причина за това сияние. Но каква беше информацията за тока по това време?

От древни времена е било известно, че някои настъргани тела придобиват свойството да привличат към себе си леки предмети. През 1600 г. е доказано, че електрическото привличане е различно от магнитното. През 1660 г. е демонстрирано свойството на отблъскване на тела от електрифицирани тела. През 1700 г. е получена електрическа искра. от настърган кехлибар. Това вероятно е всичко. Но искрата беше източникът на светлина и Нютон нареди експериментите да се проведат от уредника на Обществото Франсис Гоуксби. Куха стъклена топка с отстранен въздух отвътре беше разплетена на специална машина, използваща ремъчно задвижване. Когато го разтриваше с ръце, вакуумът му светеше толкова ярко, че в тъмнината можеше да прочетеш книга. От топката може да се получат искри. Той също привличаше и отблъскваше тела. По същество това беше първият електромобил.

Тази машина обаче не получи разпространение и скоро беше забравена. Причината беше обичайна - струваше скъпо на собственика. Наука по това време не е субсидирана от правителството. Сега ще изглежда странно, но дори членовете на Кралското общество на Лондон, тоест академици по нашите представи, не само не са получавали никаква заплата, но и самото Общество съществува за сметка на вноските на своите членове и постоянно се нуждае от пари. А необходимите за експериментите материали бяха закупени за негова сметка от експериментатора.За да получи таксите, дори и у дома, Гауксби предложи учените просто да търкат плат върху стъклена тръба с дебели стени. Това предложение беше толкова успешно, че хиляди хора учени и занаятчии, духовници и аристократи, магьосници и мошеници започнаха да извличат електрически заряди.

Именно с тази стъклена тръба започнаха масови открития и изобретения в областта на електричеството. Никой дори не повдигна въпроса за практическото приложение на нови явления. Именно това обстоятелство е послужило и дори сега е причина за подигравки и обвинения на учените в изследванията по мнението на жителите на безполезни явления. В описания от нас период известният английски писател Джонатан Суифт написа остра сатира върху английското общество на своето време - „Пътешествията на Гъливер“. Всички проблеми, решавани от учените в книгата, считани по-рано за смешни, сега не изглеждат така. Дори „Превръщането на човешките екскременти в хранителни вещества.“ Следователно експерименталната наука в очите на обикновените хора беше рядко явление. Но аскети винаги са били.

Известен любител на тъканите в Кентърбъри (близо до Лондон) Стивън Грей (1666-1736) се интересува от науката. Информация за образованието му не е известна, най-вероятно той е бил самоук. Дядо му бяха - един ковач, друг дърводелец, той самият наследи занаята на баща си. Професията не била печеливша, което следва от писмата му, където авторът се оплаква от липсата на пари „за книги, инструменти и други материали“. Въпреки това той се заинтересува да наблюдава времето и астрономията. Не беше лесно да станеш астроном в онези дни. Самият той трябваше да направи телескоп, ръчно ангажиран с шлайфане на лещи от стъклото на илюминатора. Затова той започна да се запознава с оптиката. Между другото, в Лондон все още се съхранява телескоп, направен от ръцете на самия И. Нютон.

Първата научна работа на Грей е публикувана през 1698 г., където той описва възможността за увеличаване на точността на показанията на барометъра, като ги наблюдава чрез микроскоп. Работата е забелязана от самия кралски астроном Джон Фламстед, основателят на обсерваторията в Гринуич, който започва да покровителства начинаещия учен.

Очевидно не без неговото съдействие, през 1919 г. Грей е уреден като пенсионер на Хартахаус с пълна осигуровка, така че да не може да мисли за ежедневно произведение, а да се посвети изцяло на науката. Това изобщо не беше лесно, тъй като благотворителната организация „Хартхаус“, основана от монаси през XYII век, беше предназначена за неженени мъже от англиканската вяра, предимно пенсионирани капитани. Тук се развиват интересуващите ни изследвания.

Първо, Грей електрифицира различни тела с триене (копринени конци, кожа, дърво, вълна), постигайки такова голямо електрификация, че парчета хартия и пера започват да ги привличат от разстояние 2-5 cm. Още по-добри резултати бяха получени чрез разтриване на стъклена тръба. Но за Грей това не е достатъчно. Той се чуди дали електрическата ефективност ще се подобри, ако стъклената тръба е запушена. За негово умиление степента на електрификация не се е променила. Но той беше наблюдателен човек, което е много важно за един учен и обърна внимание на факта, че залепва парчета хартия в задръствания. Това беше страхотна новина. В крайна сметка по онова време е бил известен само един метод за наелектризиране на телата - разтриването им. Но никой не търка тапата! Така че беше открит нов начин за ЕЛЕКТРИЗИРАНЕ НА ОРГАНИТЕ, ЧЕ С ПОЛЗВАНЕ НА КОНТАКТА НА НЕЗАБАВЕНО ТЯЛО С ЕЛЕКТРИЗИРАН.

Други събития са описани от самия експериментатор. „Започнах да проучвам - пише той - колко далеко се предава електрическа енергия. За да направя това, взех куха тръстика с дължина 2 фута 7 инча (80 см), бившата част на въдицата и вкарана в отвора на стъклената тръба. След като тръбата се зареди с енергия, бастунът привлече фолиото, както и топката от слонова кост, която прикрепих с корк към бастуна. Тогава взех двата горни края на дългите въдици.Единият от тях е от испански бастун, другият отчасти е от дърво и отчасти е изработен от китолова кост. Всичко това заедно с тръбата беше дълго повече от 14 фута (Повече от 4 метра) В края на китовата кост беше прикрепена топка. След като тръбата се развълнува, топката привлече фолиото от разстояние 3 инча. Направих пръчка от испански дъски от тръстика и бор, която заедно с тръбата надхвърли 18 фута (5,5 м.). Тази дължина беше границата, с която можех да оперирам в стаята си, и установих, че привличането е също толкова силно. “

За да продължите експериментите, беше необходимо да излезете и в допълнение да потърсите помощник. Така ентусиаст беше свещеникът Гренвил Уилър. Той се оказа и умен човек. През май 1729 г. Грей провежда успешен експеримент, заставайки на балкона. В същото време ленен кабел с дължина 8 метра, съответстващ на височината на балкона, висеше от стъклена тръба. В долната част беше Уилър, който определяше заряда с помощта на месингова ламарина на дъска.

На следващо място, изследователите решили да се опитат да прехвърлят електричество хоризонтално. За това ленен кабел беше окачен на нокти, задвижвани в дървени греди. Уви, опитът се провали. След много обсъждане Грей прави общо правилния извод, че електричеството е отишло в лъча. Часът на Уилър е да влезе в историята. Той предлага да окачите шнура с копринени дантели. В 10 ч. 1729г за първи път в историята заряд дойде до дестинация чрез електропровод (топка от слонова кост). Разстоянието, на което се прехвърля заряда, беше около 25 метра. По отношение на електрическите свойства ленът и коприната бяха различни.

Замествайки копринените жартиери с жици, експериментаторите отново получиха отрицателен резултат. Стана ясно, че успехът на експеримента се дължи на свойството на коприната да не води електричество. Въжетата за коса имаха същото свойство. Бивш дайър, запознат с тъканите, опитвайки няколко копринени дантели, стигна до извода, че сините дантели имат най-добри свойства. Точните науки се различават по това, че всички заключения на предишни изследователи се проверяват и проверяват. Френският учен Дюфе скоро експериментално доказа, че цветът на коприната не влияе на нейните електрически свойства.

Това не беше единственото грешно заключение на Грей. В експериментите си върху привличането и отблъскването на телата той установява странен модел, че леките тела, окачени на нишки близо до заредена желязна топка, започват да се въртят около нея в същата посока. Дюф и Уилър напразно се опитваха да получат едни и същи резултати. Тогава Уилър си спомни, че ръцете на застаряващ Грей треперят и те информираха телата за силата, необходима за това въртене.

На това заслугите на Грей пред науката за електричеството не свършват дотук. Първо започва електрически експерименти с животни и хора. С настъргано стъкло той вдигна вълна върху кучето и след това редът дойде на човека. Грей точно фиксира датата на това събитие. „8 април 1730 г. - пише Грей, - направих следния експеримент върху момче на около осем до девет години. Той тежеше 47 фунта 10 унции в дрехите. Окачих го хоризонтално с помощта на две въжета за коса, използвани за сушене на дрехи. Две куки бяха убити в лъча на моята стая, дебел един крак, а на разстояние два фута друг чифт. Окачих въжетата на тези куки до бримките, така че се оказа нещо като люлка. Момчето беше поставено с лице надолу върху тези въжета, като едното въже покриваше гърдите му, а другото бедрата. Фолиото беше поставено на стойка, която представлява кръгла дъска с диаметър 1 крак. Когато тръбата се разтрива и се държи в близост до краката на момчето, НЕ СЕ ДОПУСВАЙТЕ, фолиото беше привлечено от лицето на момчето толкова много, че се издигна на височина 10 инча (25 см.)

Грей се определя не само от този експеримент фактът на електрическата проводимост на човешкото тяло, той е първият, който наблюдава феномена на ЕЛЕКТРИЧНОТО ВЪВЕДЕНИЕ.Какво е електрическа индукция (понякога наричана електростатична)? Това свойство на телата се наелектризира, когато се поставят в електрическо поле. Това поле е създадено в този случай от изтрита стъклена тръба. И все пак това не е основното в този експеримент. Най-важното беше, че при проучвания за електричество човек става технически и често най-важният участник в експериментите. В края на краищата изобщо нямаше електрически устройства и изследователите започнаха да усъвършенстват знанията в новата наука с помощта на човешките сетива.

Стивън Грей прави още едно интересно наблюдение. Масивният куб от дъбова дървесина заема електричество не повече от куб куб със същия размер. Този факт означаваше не по-малко, а фактът, че ЕЛЕКТРИЧЕСКАТА СЕ СТРАНА Е РАЗПРЕДЕЛЕНА ОТ ПОВЪРХНОСТТА НА ОРГАНИТЕ.

Независимо от това, главното в проучванията на Стивън Грей беше фактът на разделянето на всички тела на ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ЖИЛИ и НЕЕЛЕКТРИЧНИ ПРЕДЕЛИ. През 1738г бежанецът от Гугенот от Франция, Жан Десагулиер, първо физик, а след това свещеник на принца на Уелс, предложи да се нарекат електрически проводими тела просто ПРОВЕДИТЕЛИ, които влязоха в терминологията на науката. Термините INSULATOR и SEMICONDUCTOR ще влязат в употреба по-късно. Но човек като измервателно устройство ще запази часовника си дълго време. Така слугата Ричард от физика Г. Кавендиш (1731-1810) ще определи стойността на заряда на кондензаторите по величината на токов удар, а физикът А. Волта (1745-1827), използвайки езика си, ще измисли химически източник на електричество.

Наградите не подминаха учения. Бившият дайър стана член на Лондонското кралско дружество и беше удостоен с медала Copley, което е най-високото признание във Великобритания. От руските учени само Д. И. Менделеев и И. П. Павлов са наградени с такъв медал. което показва тежестта на такава награда.

Това може да е краят. Но бих искал да говоря за един факт от биографията на Грей, за да изясня някои обстоятелства. Когато изучава живота на този безкористно отдаден на науката човек, липсата на творческа активност в продължение на много години на талантлив учен е поразителна. Някои историци на науката смятат, че вината е враждата на президента на Лондонското кралско дружество И. Нютон и кралския астроном Д. Фламстед, който, както знаем, покровителствал Грей. Кавгата се случи по тази причина. Директорът на обсерваторията в Гринуич извърши ОТЛИЧНО (както пише в съвременната Британика) наблюдения на звездното небе. Нютон се нуждаеше от резултатите от работата си за по-нататъшните си изследвания и искаше да ги види отпечатани. На какво астрономът не се съгласи, докато не поправи всички грешки. Президентът на Обществото настояваше, намери спонсор (датски принц) и публикува творбите в размер на 400 екземпляра. След това Flamstead изкупи публикуваните копия и ги унищожи. Така бяха изгорени около 300 екземпляра. Нютон също изгони Флемстед от членовете на Кралското общество, за което се твърди, че не е платил членски внос. Причината е забавна, защото веднъж кралският астроном за своя сметка се сдоби с цялото астрономическо оборудване за обсерваторията в Гринуич. Така Грей загуби своя покровител. Той възобнови творчеството си едва след смъртта на Нютон. Всичко това свидетелства, че на Земята няма светци. Дори сред големите.