Експериментот на Хилберт. Вилијам Гилберт и неговите студии за електрични и магнетни феномени

Зошто докторот на Елизабета Прва се заинтересирал за магнети, како го смислил зборот „електрицитет“ и каква е врската помеѓу магнетните својства и протокот на водата, прочитајте во денешниот број на „Историја на науката“.

Идниот научник е роден во семејство на градски судија во Колчестер. Вилијам дипломирал локално училиште и влегол во Кембриџ, но отишол да студира за да стане доктор. Во 1560 година добил диплома, а девет години подоцна станал доктор по медицина.

Гилберт бил многу заинтересиран за хемијата, бидејќи оваа наука била директно поврзана со медицинската пракса. Тогаш астрономијата го окупирала некое време. Ги проучувал речиси сите дела кои му стојат на располагање напишани за планетите. Во својата земја, Вилијам беше најактивниот пропагандист на идеите на Коперник и Џордано Бруно. Но, главната работа што го интересираше беше способноста на телата да се привлекуваат едни со други.

Тешко е да се каже зошто докторот се заинтересирал за природата на магнетизмот и спровел толку многу студии за овој феномен. Можеби ова се должи на фактот што здробениот магнет го користеа лекарите од тоа време како лаксатив. Гилберт напиша дека магнетното железо „...ја враќа убавината и здравјето на девојчињата кои страдаат од бледило и лош тен, бидејќи силно се суши и затегнува без да предизвика штета“. Веројатно сакал да ги проучува лековитите својства на магнетот.

Главниот резултат од истражувањето на Гилберт беше делото „На магнетот...“. Во книгата, тој рече дека магнетот секогаш има два пола: ако магнетот се сече на два дела, тогаш секоја половина повторно ќе има пар полови. Половите, кои Хилберт ги нарекол како столбови, ги одбиваат и за разлика од столбовите се привлекуваат. Сепак, научникот никогаш не ја утврди природата на магнетизмот. Во суштина, неговите мисли се сведуваа на една работа: магнетот има душа, сè е поради тоа.

Насловна страница од книгата на Вилијам Гилберт „На магнет“, 1628 година

Викимедија комонс

Највпечатливото поглавје од неговата книга е посветено на идејата дека нашата планета е голем магнет. Научникот напишал дека исто како што се привлекуваат спротивните полови на два магнети, иглата на компасот се привлекува кон половите на Земјата, што укажува на насоката север и југ. За да го докаже ова, Гилберт отсече модел на планетата од магнетит - терела (од зборот тера - „земја“). Компасот поставен на овој модел се однесуваше исто како да се користи за навигација, на пример, од морнари.

Терел Вилијам Гилберт

Викимедија комонс

Нашиот херој исто така беше еден од првите што ја истражуваше електричната енергија. Дури се верува дека самиот термин „електрична енергија“ бил измислен од Гилберт. Научникот забележал дека многу тела, како килибарот, откако ќе се тријат со нешто, почнуваат да привлекуваат мали предмети кон себе. По аналогија, Гилберт ги нарече овие феномени електрични (од латинскиот ēlectricus - „килибар“). Во тоа време, знаењето на луѓето за овој феномен практично не се разликувало од заклучоците на античкиот грчки филозоф Талес, кога се знаело само дека килибарот намачкан на волна привлекува сламки.

Вилијам Гилберт исто така создаде прототип на електроскопот и го нарече верзор. Користејќи го овој уред, истражувачот покажа дека не само изтриениот килибар може да привлече, туку и стакло, дијамант, опал, аметист, камен кристал, стакло, сулфур, камена сол и други материјали. Тој ги нарече сите овие тела „електрични“. Тој, исто така, експериментално покажа дека загревањето ги уништува привлечните својства што телата ги стекнуваат преку триење.

Научникот ја објасни природата на електричната енергија на овој начин: сите нешта потекнуваат од два основни елементи: вода и земја. Телата кои потекнуваат од вода имаат својство да привлекуваат предмети, бидејќи водата може да ги зграпчи предметите и да ги носи низводно. Гилберт ја нагласи разликата помеѓу магнетната и електричната привлечност, оправдувајќи го тоа со фактот дека влажните тела тешко се електрифицираат, а влажноста не влијае на привлекувањето на магнетите.

Нашиот херој беше познат не само по неговите истражувања за магнети и електрична енергија, туку и како успешен лекар. На 30-годишна возраст бил избран за член на Кралскиот колеџ за лекари. Славата на Вилијам Гилберт како одличен специјалист стигна до Елизабета I, која го направи нејзин личен лекар. Кралицата била многу заинтересирана за научни експерименти, па дури и ја посетила лабораторијата на Гилберт, каде што научникот и покажал неколку експерименти. По смртта на Елизабета, во 1603 година, доживотниот лекар беше оставен под новиот крал Џејмс I, но Вилијам не остана на оваа позиција ниту една година: нашиот херој набрзо умре од чума.

Одговор:

Значајна промена во идеите за електричните и магнетните феномени се случи на самиот почеток на 17 век, кога беше објавена основната научна работа на истакнатиот англиски научник Вилијам Гилберт (1554-1603) за магнетот, магнетните тела и големиот магнет - Земјата“ (1600 г.). Да се ​​биде следбеник на експерименталниот метод во природните науки. В. Гилберт спроведе повеќе од 600 вешти експерименти кои му ги открија тајните на „скриените причини за различни феномени“.

За разлика од многу негови претходници, Гилберт верувал дека причината за дејството на магнетната игла е магнетизмот на Земјата, која е голем магнет. Своите заклучоци ги засновал на оригинален експеримент што тој прв го извел.

Тој направи мала топка од магнетна железна руда - „мала Земја - терела“ и докажа дека магнетната игла на површината на оваа „терела“ ги зазема истите позиции како што ги зазема во полето на копнениот магнетизам. Тој ја утврди можноста за магнетизирање на железото преку копнениот магнетизам.

Додека го истражувал магнетизмот, Гилберт започнал да ги проучува и електричните феномени. Тој докажа дека не само килибарот, туку и многу други тела имаат електрични својства - дијамант, сулфур, смола, камен кристал, кои се наелектризираат при триење. Тој ги нарече овие тела „електрични“, во согласност со грчкото име за килибар (електрон).

Но, Гилберт неуспешно се обиде да ги наелектризира металите без да ги изолира. Затоа, тој дошол до погрешен заклучок дека е невозможно да се електрифицираат метали со триење. Овој заклучок на Хилберт беше убедливо побиен два века подоцна од извонредниот руски електроинженер, академик В.В.

В. Гилберт правилно утврдил дека „степенот на електрична сила“ може да биде различен и дека влагата го намалува интензитетот на електрификација на телата преку триење.

Споредувајќи ги магнетните и електричните феномени, Гилберт тврдеше дека тие имаат поинаква природа: на пример, „електричната сила“ доаѓа само од триење, додека магнетната сила постојано влијае на железото, магнетот крева тела со значителна гравитација, електричната енергија само лесни тела. Овој погрешен заклучок на Хилберт траеше во науката повеќе од 200 години.

Обидувајќи се да го објасни механизмот на влијанието на магнетот врз железото, како и способноста на наелектризираните тела да привлекуваат други светлосни тела, Гилберт го сметал магнетизмот како посебна „сила на живо суштество“, а електричните феномени како „одливи“ на најдобрата течност, која поради триење „излеа од телото“ и директно делува на друго привлечено тело.

Идеите на Гилберт за електричната „привлечност“ беа поточни од оние на многу современи истражувачи. Според нив, за време на триењето, од телото се ослободува „фина течност“, која го одбива воздухот во непосредна близина на објектот: подалечните слоеви на воздухот што го опкружуваат телото се спротивставуваат на „излевањата“ и ги враќаат, заедно со лесните тела, назад. до наелектризираното тело.

За многу векови, магнетните феномени се објаснуваа со дејство на специјална магнетна течност, и како што ќе биде прикажано подолу, фундаменталното дело на Хилберт преживеало во текот на 17 век. неколку изданија, таа беше референтна книга за многу натуралисти во различни европски земји и одигра огромна улога во развојот на доктрината за електрична енергија и магнетизам.

(1603-11-30 ) (59 години)

Биографија

Семејството на Гилберт било многу познато во областа: неговиот татко бил службеник, а самото семејство имало прилично долго педигре. По завршувањето на локалното училиште, Вилијам бил испратен во Кембриџ во 1558 година. Многу малку се знае за неговиот живот пред почетокот на неговата научна кариера. Постои верзија дека студирал и на Оксфорд, иако за ова нема документарен доказ. Во 1560 година добил диплома, а во 1564 година магистрирал филозофија. Во 1569 година станал доктор по медицина.

По завршувањето на студиите, Гилберт замина на патување во Европа, кое траеше неколку години, по што се насели во Лондон. Таму во 1573 година станал член на Кралскиот колеџ на лекари.

Научна дејност

Во 1600 година ја објавил книгата „ De magnete, magneticisque corparibus итн “, кој ги опишува неговите експерименти на магнети и електричните својства на телата, ги подели телата на електрифицирани со триење и неелектрифицирани, притоа забележувајќи го влијанието на влажноста на воздухот врз електричното привлекување на светлосните тела.

Гилберт ја создал првата теорија за магнетни феномени. Тој утврдил дека сите магнети имаат два пола, со спротивставени полови кои привлекуваат и слични столбови се одбиваат. Спроведувајќи експеримент со железна топка која е во интеракција со магнетна игла, тој прво предложил дека Земјата е џиновски магнет. Тој, исто така, ја предложи идејата дека магнетните полови на Земјата може да се совпаѓаат со географските полови на планетата.

Гилберт, исто така, истражувал електрични феномени, користејќи го терминот за прв пат. Тој забележал дека многу тела, исто како килибарот, по триењето можат да привлечат мали предмети, а во чест на оваа супстанца таквите појави ги нарекол електрични (од лат. Електрикус- „килибар“).

Меморија

Во 1964 година, Меѓународната астрономска унија го доделила името Гилберт на кратерот на видливата страна на Месечината. Гилберт (ознака: GB, Gi) е единица за мерење на магнетомоторната сила во системот CGS. Именуван по Вилијам Гилберт.

Напишете преглед на статијата „Гилберт, Вилијам“

Белешки

Литература

  • Гилберт В.За магнетот, магнетните тела и големиот магнет - Земјата. М., 1956 година
  • Едгар Зилсел„Потеклото на научниот метод на Вилијам Гилберт“, Журнал за историјата на идеите 2:1-32, 1941 г.
  • Боченски, Лесли„Кратка историја на лунарната картографија“ (април 1996 година) Астрономско друштво на Универзитетот во Илиноис

Врски

  • Гилберт Вилијам // Голема советска енциклопедија: [во 30 тома] / погл. ед. А.М.Прохоров. - 3-то издание. - М. : Советска енциклопедија, 1969-1978 година.
  • // Енциклопедиски речник на Брокхаус и Ефрон: во 86 тома (82 тома и 4 дополнителни). - Санкт Петербург. , 1890-1907 година.
  • Храмов Ју А.Гилберт Вилијам // Физичари: Биографска референца / Ед. А. И. Ахизер. - Ед. 2-ри, вр. и дополнителни - М.: Наука, 1983. - П. 84. - 400 стр. - 200.000 примероци.(во превод)

Извадок што го карактеризира Гилберт, Вилијам

- Зошто знаеш?
- Знам. Ова не е добро, пријателе.
„И ако сакам...“, рече Наташа.
„Престанете да зборувате глупости“, рече грофицата.
-А ако сакам...
- Наташа, сериозна сум...
Наташа не дозволи да заврши, ја повлече големата рака на грофицата кон себе и ја бакна одозгора, па на дланката, па повторно ја сврте и почна да ја бакнува во коската на горниот зглоб на прстот, па меѓу потоа повторно на коска, велејќи со шепот: „Јануари, февруари, март април мај“.
- Зборувај мајко, зошто молчиш? „Зборувај“, рече таа, гледајќи назад во мајката, која со нежен поглед гледаше во својата ќерка и, поради оваа контемплација, изгледаше како да заборавила сè што сакаше да каже.
- Ова не е добро, душо. Нема секој да ја разбере твојата врска од детството, а ако го видиш толку блиску може да ти наштети во очите на другите млади што доаѓаат кај нас и што е најважно, залудно го измачува. Можеби нашол натпревар за себе, богат; и сега полудува.
- Дали работи? – повтори Наташа.
– Ќе ти кажам за себе. Имав еден братучед...
- Знам - Кирила Матвеич, но тој е старец?
– Тоа не беше секогаш старец. Но, еве што, Наташа, ќе разговарам со Борија. Нема потреба да патува толку често...
- Зошто да не, ако сака?
- Затоа што знам дека ова нема да заврши со ништо.
- Зошто знаеш? Не, мамо, не му кажуваш. Какви глупости! – рече Наташа во тон на човек на кој сакаат да му го одземат имотот.
„Па, нема да се омажам, па пуштете го, ако тој се забавува, а јас се забавувам“. – Наташа се насмевна и ја погледна мајка си.
„Не сум мажена, туку така“, повтори таа.
- Како е ова, пријателе?
- Да, да. Па, многу е потребно да не се омажам, но... така.
„Да, да“, повтори грофицата и, тресејќи го целото тело, се насмеа со љубезна, неочекувана старичка смеа.
„Престани да се смееш, престани“, извика Наташа, „го тресеш целиот кревет“. Страшно личиш на мене, истата смеа... Чекај... - Таа ги фати двете раце на грофицата, ја бакна коската од малиот прст на едната - јуни, а од другата страна продолжи да ги бакнува јули, август. - Мамо, дали е многу заљубен? Што е со твоите очи? Дали бевте толку заљубени? И многу слатко, многу, многу слатко! Но, тоа не е баш по мој вкус - тесен е, како часовник на маса... Не разбираш?... Тесно, знаеш, сиво, светло...
- Зошто лажеш! - рече грофицата.
Наташа продолжи:
- Навистина не разбираш? Николенка би разбрала... Безушниот е син, темносин со црвено, а тој е четириаголен.
„И вие флертувате со него“, рече грофицата смеејќи се.
- Не, тој е масон, дознав. Убаво е, темно сино и црвено, како да ти објаснам...
„Грофице“, се слушна гласот на грофот од зад вратата. -Дали си буден? – Наташа скокна боса, ги зграпчи чевлите и истрча во нејзината соба.
Таа не можеше да заспие долго време. Постојано мислеше дека никој не може да разбере се што таа разбира и што е во неа.
„Соња? помисли таа, гледајќи во заспаната, свиткана мачка со нејзината огромна плетенка. „Не, каде да оди! Таа е доблесна. Таа се заљуби во Николенка и не сака да знае ништо друго. И мама не разбира. Неверојатно е колку сум паметна и колку е... слатка е“, продолжи таа, зборувајќи си во трето лице и замислувајќи дека некој многу паметен, најпаметен и најубав човек зборува за неа... „Сè, сè е во неа. - продолжи овој човек, - таа е невообичаено паметна, слатка, а потоа добра, невообичаено добра, умешна, плива, одлично вози и има глас! Може да се каже, неверојатен глас!“ Таа ја отпеа својата омилена музичка фраза од Операта Черубини, се фрли на креветот, се насмеа со радосната мисла дека ќе заспие, викна на Дуњаша да ја изгаси свеќата и пред Дуњаша да има време да излезе од собата, таа веќе помина во друг, уште посреќен свет на соништата, каде што сè беше лесно и прекрасно како во реалноста, но беше само уште подобро, бидејќи беше поинаку.

Во XVI - XVII век. Со развојот на трговијата во Европа, експерименталниот метод на научно истражување станува сè пораширен, чиј еден од основачите со право се нарекува Леонардо да Винчи (1452-1519). Во неговата тетратка можете да најдете значајни зборови: „Не слушајте ги учењата на оние мислители чии аргументи не се потврдени со искуство“. Претходно споменатиот Наполитанец Џован Батиста Порта (1538-1615), во своето дело „Природна магија“, нагласува дека се обидел да ги потврди сите факти што ги читал од списите на античките научници и патници со сопственото искуство „ден и ноќ, на голем трошок“.

Експерименталниот метод на истражување му зададе забележлив удар на мистицизмот и на секакви фикции и предрасуди.

Значајна промена во идеите за електричните и магнетните феномени се случи на самиот почеток на 17 век, кога беше објавена основната научна работа на истакнатиот англиски научник Вилијам Гилберт (1554-1603) за магнетот, магнетните тела и големиот магнет - Земјата“ (1600 г.). Да се ​​биде следбеник на експерименталниот метод во природните науки. В. Гилберт спроведе повеќе од 600 вешти експерименти кои му ги открија тајните на „скриените причини за различни феномени“.

За разлика од многу негови претходници, Гилберт верувал дека причината за дејството на магнетната игла е магнетизмот на Земјата, која е голем магнет. Своите заклучоци ги засновал на оригинален експеримент што тој прв го извел.

Тој направи мала топка од магнетна железна руда - „мала Земја - терела“ и докажа дека магнетната игла на површината на оваа „терела“ ги зазема истите позиции како што ги зазема во полето на копнениот магнетизам. Тој ја утврди можноста за магнетизирање на железото преку копнениот магнетизам.

Додека го истражувал магнетизмот, Гилберт започнал да ги проучува и електричните феномени. Тој докажа дека не само килибарот, туку и многу други тела имаат електрични својства - дијамант, сулфур, смола, камен кристал, кои се наелектризираат при триење. Тој ги нарече овие тела „електрични“, во согласност со грчкото име за килибар (електрон).

Но, Гилберт неуспешно се обиде да ги наелектризира металите без да ги изолира. Затоа, тој дошол до погрешен заклучок дека е невозможно да се електрифицираат метали со триење. Овој заклучок на Хилберт беше убедливо побиен два века подоцна од извонредниот руски електроинженер, академик В.В.

В. Гилберт правилно утврдил дека „степенот на електрична сила“ може да биде различен и дека влагата го намалува интензитетот на електрификација на телата преку триење.

Споредувајќи ги магнетните и електричните феномени, Гилберт тврдеше дека тие имаат поинаква природа: на пример, „електричната сила“ доаѓа само од триење, додека магнетната сила постојано влијае на железото, магнетот крева тела со значителна гравитација, електричната енергија само лесни тела. Овој погрешен заклучок на Хилберт траеше во науката повеќе од 200 години.

Обидувајќи се да го објасни механизмот на влијанието на магнетот врз железото, како и способноста на наелектризираните тела да привлекуваат други светлосни тела, Гилберт го сметал магнетизмот како посебна „сила на живо суштество“, а електричните феномени како „одливи“ на најдобрата течност, која поради триење „излеа од телото“ и директно делува на друго привлечено тело.

Идеите на Гилберт за електричната „привлечност“ беа поточни од оние на многу современи истражувачи. Според нив, за време на триењето, од телото се ослободува „фина течност“, која го одбива воздухот во непосредна близина на објектот: подалечните слоеви на воздухот што го опкружуваат телото се спротивставуваат на „излевањата“ и ги враќаат, заедно со лесните тела, назад. до наелектризираното тело.

За многу векови, магнетните феномени се објаснуваа со дејство на специјална магнетна течност, и како што ќе биде прикажано подолу, фундаменталното дело на Хилберт преживеало во текот на 17 век. неколку изданија, таа беше референтна книга за многу натуралисти во различни европски земји и одигра огромна улога во развојот на доктрината за електрична енергија и магнетизам.

Веселовски О.Н.Шнајберг А.Ја „Есеи за историјата на електротехниката“

Англиски физичар, дворски лекар на Елизабета I и Џејмс I

Биографија

Семејството на Гилберт било многу познато во областа: неговиот татко бил службеник, а самото семејство имало прилично долго педигре. По завршувањето на локалното училиште, Вилијам бил испратен во Кембриџ во 1558 година. Многу малку се знае за неговиот живот пред почетокот на неговата научна кариера. Постои верзија дека студирал и на Оксфорд, иако нема документарен доказ за тоа. Во 1560 година добил диплома, а во 1564 година магистрирал филозофија. Во 1569 година станал доктор по медицина.

По завршувањето на студиите, Гилберт замина на патување во Европа, кое траеше неколку години, по што се насели во Лондон. Таму во 1573 година станал член на Кралскиот колеџ на лекари.

Научна дејност

Во 1600 година, тој ја објавил книгата „De magnete, magneticisque corparibus etc“, која ги опишува неговите експерименти на магнети и електричните својства на телата, поделени тела на електрифицирани со триење и неелектрифицирани, со што го забележал ефектот на влажноста на воздухот врз електрично привлекување на светлосни тела.

Гилберт ја создал првата теорија за магнетни феномени. Тој утврдил дека сите магнети имаат два пола, со спротивставени полови кои привлекуваат и слични столбови се одбиваат. Спроведувајќи експеримент со железна топка која е во интеракција со магнетна игла, тој прво предложил дека Земјата е џиновски магнет. Тој, исто така, ја предложи идејата дека магнетните полови на Земјата може да се совпаѓаат со географските полови на планетата.

Гилберт, исто така, истражувал електрични феномени, користејќи го терминот за прв пат. Забележал дека многу тела, исто како килибарот, по триењето, можат да привлечат мали предмети и во чест на оваа супстанца таквите појави ги нарекол електрични (од латинскиот ?lectricus - „килибар“).