История развития электродинамики. Магнетизм

Два года назад для аспирантуры писал реферат по истории развития электродинамики. А тут про него вспомнил и решил сделать из него несколько записей в блоге, чего добру пропадать. 🙂 Правда, пока готовил этот пост от реферата мало что осталось в первозданном виде, но это даже хорошо. А то тогда мне главное было его сдать, а теперь можно зарыться во всякие интересные книжки и ссылки и дополнить его интересными фактами.

Магнетизм

Когда точно были открыты постоянные магниты неизвестно, но уже в V веке н.э. магнетизм был известен. По крайней мере в это время уже знали, что подвешенные на веревке кусочки минерала магнетит, большие залежи которого были в древнем городе Магнесия, всегда ориентируются в одном и том же направлении. Собственно, и название «магнитизм» произошло от названия города Магнесия, который располагался на притоке реки Меандра. Этот город часто называют Магнесия на Меандре, потому что был еще один город с таким названием — Магнесия у Сипила. Сейчас Магнесия на Меандре называется Манисса и находится в Турции.

В Китае первый магнитный компас стали использовать аж во II веке до н.э. для указания направлении движения по пустыням, поэтому можно сказать, что про магнетизм китайцы использовали уже тогда, хотя для Европы изобретение компаса произошло XII—XIII веках н.э. (по другим сведениям в IX веке).

Фалес

Фалес Милетский

К этому времени магнитам использовались, но не особо их изучали. Кроме того тогда уже знали о том, что янтарь способен притягивать кусочки шерсти, и это тоже относили к магнитным явлениям. К первым исследователям можно отнести, например, Фалеса Милетского (640/624 — 548/545 до н.э.). Он предположил, что у магнита есть «душа» и объявнял свойства магнита именно с помощью нее. Собственно, на этом его достижения в магнетизме и заканчивается.

Ибн-Рушд Абу-ль-Валид Мухаммед бну-Ахмад Ибн-Рушд, известный также под именем Аверроэс

Аверроэс

Арабский мыслитель Абу ал-Валид Мухаммад ибн Ахмад ибн Рушд, известный также под именем Аверроэс (1126 — 1198 гг), сделал интересное по тому времени предположение, что магнит искажал пространство вокруг него в соответствии с формой магнита.

Затем в 1269 году Пьер Перегрин из Марикурта опубликовал рукопись «Трактат о магнитах», в которой описал многие свойства магнита. По сути, эта рукопись изначально была просто письмом другу. Перегрин — это не фамилия, а прозвище, которое на современный лад можно перевести как пилигрим, паломник, странник, путешественник по святым местам. Тогда, во времена крестовых походов, такое прозвище было получить не трудно. Тем более, что Перегрин участвовал в военных действиях, а письмо-трактат писал в военном лагере Карла Анжуйского, осаждавшего город Лючеру.

Именно Перегрин открыл (или по крайней мере описал), что  существуют полюса магнита, и написал, что два магнита должны притягиваться, или, как он выразился, «совокупляться», разноименными полюсами. Также он говорил про отталкивание магнитов, если их поднести друг к другу одноименными полюсами. Еще он заметил, что если кусок магнитной руды разломить пополам, то каждый из обломков также имеет два полюса.  Правда, слово «полюс» Перегрин не использовал, он говорил о местах магнита, где «магнитное действие», особенно велико. Кроме того Перегрин с помощью магнитов собирался делать вечный двигатель.

Уильям Гильберт

Уильям Гильберт

Но особенно много для развития магнетизма сделал Уильям Гильберт (1540 — 1603). Причем он был доктором медицины, но заинтересовался магнитами после прочтения «Трактата о магнитах» все того же Перегрина (а еще, возможно, потому что тогда магниты использовались как слабительное 🙂 ) и позже опубликовал свою работу «О магните, магнитных телах и большом магните — Земле», в которой точно классифицировал известные свойства магнита. Самый известный его эксперимент был поставлен с целью объяснить магнетизм Земли. Гильберт изготовил шар из магнитной руды и исследовал, каким образом шар действует ни маленькую железную стрелку. Он обнаружил сходство поведения этой стрелки с поведением стрелки инклинатора (компасной стрелки, вращающейся на горизонтальной оси) вблизи Земли и пришел к заключению, что Земля представляет собой гигантский магнит. Гильберт также высказал мысль, что «магнетическое действие выливается с каждой стороны» магнитного тела (понятие, отдаленно напоминающее силовые линии, который будут открыты Фарадеем в XIX веке). Он открыл, что при нагревании магнита выше некоторой температуры его магнитные свойства исчезают; впоследствии эта температура (588°С) была названа точкой Кюри, в честь Пьера Кюри. Гильберт открыл, что, когда приближают к одному полюсу магнита кусок железа, другой полюс начинает притягивать сильнее. Эта идея была запатентована через 250 лет после смерти Гильберта. Вот и еще один камень в огород патентов, будь они неладны. 🙂 Он же открыл и намагничиваемость железа, если оно лежит вблизи магнита.

Гильберт многое сделал и открыл. Но Гильберт почти ничего не смог объяснить. Нет, объяснить он пытался, но получалось это довольно оригинально. 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 AB будет покрытый листвой сучок ивы… A – верхняя часть, B – нижняя, по направлению к корню. Разделили его в C. Я утверждаю, что конец A, снова вставленный в B с соблюдением правил прививки, прирастает к нему; точно так же, если B вставить в A, то они скрепляются друг с другом и дают ростки. Но если D вставить в A или C в B, 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…»

Да и вообще магнетизм он пытаелся объяснить с помощью все той же «души магнита», про которую говорил Фалес.

И именно Гильберг первый разделил электричество от магнетизма, и именно после этого электричество и магнетизм стали изучать раздельно. Причем именно Гильберт ввел и само понятие «электричество». Под электричеством он стал понимать притягивание куском янтаря шерсти. До него это явление считали разновидностью магнитизма. Он пытался установить, какие вещества похожи на янтарь по своим электрическим свойствам, а какие — нет. 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»).

А само латинское слово «electricus» означает «Янтарный». Он же показал, что притягивать шерсть и другие мелкие предметы могут также алмазы, сапфиры, горный хрусталь, стекло, сера, соль и т. д.

Но про электричество (а точнее, про электростатику) будет в следующий раз.

Продолжение

Электростатика
Гальванизм

Ссылки

Г. Линсон. Великие эксперименты в физике. 1972 г.
Магнесия на Меандре
В. Карцев. Магнит за три тысячелетия
Уильям Гильберт
Фалес Милетский
Абу ал-Валид Мухаммад ибн Ахмад ибн Рушд

Вы можете подписаться на новости сайта через RSS, Группу Вконтакте или Канал в Telegram.

Пожалуйста, оцените запись

УжасноПлохоТак себеХорошоОтлично (Количество голосов: 4, средняя оценка: 5,00)
Загрузка...

комментариев 7

  1. Optimist:

    Если бы не все эти учёные, то мы бы врядли сейчас смотрели на эти мониторы и телевизоры

  2. Jenyay:

    Optimist, это да, они, конечно, молодцы.

  3. Лука Сергеевич:

    Почему-то мне кажется, что учёных, живших в 16-19 века, было гораздо больше, чем сейчас…это не говорит о деградации нашего населения, но это сигнал к тому, чтобы люди стали умнее, ведь несмотря на технический прогресс в 20 в. темп развития и познавания различных наук несколько приостановился

  4. Optimist:

    Учёных в наше время считают шизоидами, потому что такие люди выходят за грани нашего человеческого понимания. Эйнштейна тоже считали ненормальным (шизонутым) и в юности выгоняли с уроков физики, а потом признали гением. А вообще, учёные как были так и остануться и будут открывать всё новые и новые горизонты небытия, а мы людишки будем смотреть и удивляться…

  5. Jenyay:

    Вообще интересный вопрос. Мне все-таки кажется, что тогда как раз ученых было не много, это было, в основном, как хобби, а начало подъема количества ученых должно было начаться в 19-м веке, когда научные исследования объединили с высшим образованием.

    Поискал в гугле статистику и наткнулся здесь на фразу «Древний мир (античность) и в Средние века наука развивалась медленно, ее бурный рост начался примерно в XVII веке, в эпоху Нового времени. Все современные научные достижения приходятся в основном на последние 300 лет. Ускоренными темпами наука развивается в XX веке: каждые 10-15 лет научная информация удваивается. Примерно, 90% научных достижений приходится на XX век. Примерно, 90% всех ученых, когда либо живших на земле – наши современники. Количество ученых по профессии в современном мире достигает 20 млн. человек и количество научных дисциплин 15 тыс.».

    А вот здесь есть современная статистика, интересно, что количество ученых в одних странах растет, а в других падает.

  6. Optimist:

    Не удивительно, что в Америке на первом месте среди профессий стоит учёный, на втором врач, доктор, … на пятом офицер полиции. А у нас в России на первом всякие там бизнесмены и ещё хотим после этого жить нормально. У нас в России есть очень хорошие учёные, претендующие на звание нобелевской премии, они её получат, безусловно, обидно только то, что наше правительство их совсем не замечает и не вкладывает деньги в них. Потому основная масса русских учёных работает на западе (а что ещё остаётся делать). За державу обидно, столько талантливых людей у нас рождается и никак не могут реализовать себя здесь

  7. Поисковый магнит:

    «Если бы не все эти учёные, то мы бы врядли сейчас смотрели на эти мониторы и телевизоры »

    Согласен с тобой!

Leave a comment

Subscribe without commenting