Они учили, что все тела состоят из мелких материальных неделимых
частиц - атомов. По их мнению, кроме атомов и пустоты, в которой атомы
движутся, ничего не существует. Все явления природы объясняются движением
атомов. Само слово «атом» греческого происхождения. Оно означает
«неделимый».
Философы, верившие в существование атомов, из которых состоит природа,
получили название атомистов. Одним из родоначальников этой философии был
древнегреческий философ Демокрит (460 - 370 до н.э.). Философы-атомисты
пытались дать объяснение электрическим и магнитным явлениям без обращения к
специальным «душам» и «духам».
Чтобы познакомится с тем как эти философы пытались объяснить действие
магнита, лучше всего обратиться к поэме Тита Лукреция Кара "О природе
вещей". В этой поэме в художественной форме излагается учение атомистов.
Объяснение магнита естественным путем длинное и не такое простое, но его
смысл в следующем –из магнита вытекают потоки мельчайших частиц, в
результате чего вокруг магнита образуются пустоты, куда и устремляется
железо. Это была первая попытка толкования явления исходя из самой природы.
Но настоящее развитие учения об электричестве началось в XVII веке.
Хронология важнейших открытий в этой области приведена ниже.
Хронология важнейших открытий
|1600|У. Гилберт |Заложены основы электро- и магнитостатики |
|1733|Ш. Дюфе |Открытие двух видов электричества, установление |
| | |притяжения разноименных зарядов и отталкивания |
| | |одноименных |
|1745|П. Мушенбрук|Создание первого электрического конденсатора |
| | |(лейденская банка) |
|1747|Ж. Нолле |Изобретение электроскопа |
|1781|А. Вольта |Изобретение чувствительного электроскопа с |
| | |соломинками |
|1783|А. Вольта |Создание электрического конденсатора |
|1785|Ш. Кулон |Установлен основной закон электрического |
| | |взаимодействия (закон Кулона) |
|1799|А. Вольта |Сконструирован первый источник постоянного |
| | |электрического тока — «вольтов столб» — прототип |
| | |гальванического элемента |
|1820|А. Ампер |Открытие взаимодействия электрических токов и |
| | |установление закона этого взаимодействия (закон |
| | |Ампера) |
|1821|М. Фарадей |Получение вращения проводника с током в магнитном |
| | |поле, т.е. прообраза электромотора |
|1822|А. Ампер |Создание первого соленоида |
|1826|Г. Ом |Экспериментально установлен основной закон |
| | |электрической цепи, связывающий силу тока, |
| | |сопротивление и напряжение (закон Ома) |
|1827|Г. Ом |Введение понятия «электродвижущей силы», падения |
| | |напряжения в цепи и «проводимости» |
|1831|М. Фарадей |Открытие явления электромагнитной индукции |
|1832|Дж. Генри |Открытие явления самоиндукции |
|1834|М. Фарадей |Введение понятия о силовых линиях (идея поля) |
|1834|Б. С. Якоби |Создание одного из первых практических |
| | |электромоторов |
|1845|В. Вебер |Разработка теории электромагнитных явлений |
|1845|Г. Кирхгоф |Открытие закономерностей в распределении |
| | |электрического тока в разветвленной цепи |
|1860|Дж. Максвелл|Создание теории электромагнитного поля |
|1879|Т. Эдисон |Изобретение лампы накаливания |
|1888|Г. Герц |Экспериментально доказано существование |
| | |электромагнитных волн, предсказанных Дж. |
| | |Максвеллом |
|1892|Х. Лоренц |Создание основ классической электронной теории |
XVII век
В средние века изучение магнитных явлений приобретает практическое
значение. Это происходит в связи с изобретением компаса.
Уже в XII в. в Европе стал известен компас как прибор, с помощью
которого можно определить направление на части света. О компасе европейцы
узнали от арабов, которым было уже к этому времени известно свойство
магнитной стрелки. Еще раньше, вероятно, такое свойство знали в Китае.
Начиная с XII в. компас все шире применялся в морских путешествиях для
определения курса корабля в открытом море.
Практическое применение магнитных явлений приводило к необходимости их
изучения. Постепенно выяснялся целый ряд свойств магнитов.
В 1600 г. вышла книга английского ученого Гильберта (1544-1603 гг.) «О
магните, магнитных телах и большом магните - Земле». В ней автор описал уже
известные свойства магнита, а также собственные открытия.
Еще раньше узнали, что магнит всегда имеет два полюса. Они были
названы по имени частей света - северный полюс и южный полюс. В числе
свойств магнита Гильберт указывал на то, что одинаковые полюсы
отталкиваются, а разноименные притягиваются.
Гильберт предполагал, что Земля представляет собой большой магнит.
Чтобы подтвердить это предположение, Гильберт проделал специальный опыт. Он
выточил из естественного магнита большой шар. Приближая к поверхности шара
магнитную стрелку, он показал, что она всегда устанавливается в
определенном положении, так же как стрелка компаса на 3емле.
Гильберт описал явление магнитной индукции, способы намагничивания
железа и стали и т. д. Книга Гильберта явилась первым научным исследованием
магнитных явлений.
В своей книге Гильберт коснулся и электрических явлений. Нужно
отметить, что хотя в то время магнетизм и электричество рассматривались как
явления разной природы, тем не менее очень давно ученые заметили в них
много общего. Поэтому не случайно во многих работах исследовались
одновременно и магнитные и электрические явления. В частности, изучение
магнетизма вызвало интерес к исследованию электрических явлений.
Так было и у Гильберта. Изучая магнитные явления, что имело
практический интерес, он уделил внимание и электричеству, хотя оно в то
время в практике не использовалось.
Гильберт открыл, что наэлектризовать можно не только янтарь, но и
алмаз, горный хрусталь и ряд других минералов. В отличие от магнита,
который способен притягивать только железо (других магнитных материалов в
то время не знали), наэлектризованное тело притягивает многие тела.
Новый шаг к изучению электрических явлений был сделан немецким ученым
Отто фон Герике (1602-1686 гг.), бургомистром Магдебурга, известным прежде
всего своими опытами с магдебурскими полушариями.. В 1672 г. вышла его
книга, в которой были описаны опыты по электричеству. Наиболее интересным
достижением Герике было изобретение им «электрической машины».
«Электрическая машина» представляла собой шар, сделанный из серы и
посаженный на железный шест. Герике вращал этот шар и натирал его ладонью
руки. Впоследствии ученый несколько раз усовершенствовал свою «машину».
Потираемый руками серный шар на оси (считается первой электризационной
установкой - "машиной Герике") служил изобретателю для модельной
демонстрации "мировых сил" (virtutes mundanae). В действительности же
Герике наблюдал электрическое притяжение и отталкивание, т. е.
электростатическую индукцию, эффект острия, электропроводность льняной
нити, которой шар передавал свою способность притягивать легкие тела и др.
В опыте с нитью притяжение наблюдалось в пределах более 2-3 см от нижнего
конца нити длиной полметра.
Несмотря на простоту прибора, Герике смог с его помощью сделать
некоторые открытия. Так, он обнаружил, что легкие тела могут не только
притягиваться к наэлектризованному шару, но и отталкиваться от него.
Исаак Ньютон (1643-1727 гг.) в статье, доложенной Королевскому
обществу в 1675 г., предложил заменить серный шар стеклянным (электризация
стекла была известна еще Гильберту). В результате у Ньютона и Франсиса
Хоксби (ум. 1713 г.) появились снабженные ручным приводом электризационные
машины на основе вращающегося стеклянного шара, потираемого руками.
Впрочем, то, что Гилберт и Герике официально внесли в историю науки
было известно и до них людям далеким от науки. Электризацию серы и стекла
давно использовали в своей практике буквально заполонившие Европу бродячие
фокусники, жанр которых совершенно не требовал традиционной ловкости рук.
Вот чем покоряли публику эти шарлатаны: брали кусок янтаря и шепча какие-то
заклинания, натирали янтарь об собственный парик, и - пожалуйста, мелкие
бумажки мечутся между столом и камешком. Я, дескать, Великий Маг,
Повелитель бумажек! Публика верила и, трепеща, охотно расставалась со
своими сбережениями. Ну, а для развлечения коронованных особ изобретали
механизмы, позволявшие увеличить силу магии – типа стеклянного шара,
который при вращении натирался о кожаные подушечки. Первая придворная дама,
временно наделенная магической силой с помощью такого механизма, осторожно
протягивала свою руку к чаше с легковоспламеняющейся жидкостью, и
магические искры, вылетавшие из руки, эту жидкость воспламеняли. При этом
дама получала массу новых интересных ощущений и инстинктивно ахала от
восторга. Затем стали применять стеклянные диски, трущиеся о мех, что дало
возможность подстраивать мелкие сюрпризы. Какой-нибудь гость двора
дотрагивался до безобидной с виду вещицы, и - трах!- получал легкий шок. Со
временем магическую силу увеличили настолько, что стало возможным выстроить
длинную цепочку из взявшихся за руки гвардейцев и с интересом наблюдать за
их гримасами.
XVIII век
В начале XVIII в. Хоксби использовал в качестве источника
"электрической силы" стеклянную трубку, потираемую непосредственно рукой,
бумагой, тканью или шкуркой. Благодаря такой трубке электрические опыты
получили широкое распространение, но при этом сами электризационные машины
надолго вышли из употребления, что, по мнению некоторых историков,
затормозило развитие науки.
Примерно в это же время исследованиями электрических явлений занимался
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
