Hvordan var åbningen

Et seriøst videnskabeligt eksperiment er kaotisk, ligesom krig. Forskeren forstår ofte ikke, hvad der sker. De indhentede data såvel som oplysninger fra frontlinien intelligens er normalt modstridende. Yderligere eksperimenter skal udføres "ved berøring" for at få nye fakta. Men til sidst bliver billedet klarere, og derefter beskriver eksperimentatoren i "bagdatering" i rapporten en klar og præcis sekvens af hans trin mod målet uden at nævne de forkerte. De vigtigste resultater af eksperimenterne ligger ganske ofte ikke, hvor videnskabsmanden stræbte efter. Fremskridtsrapporten ligner imidlertid en triumf procession fra en sandhed til en anden, uanset om han ønsker det eller ej. Desværre arbejder videnskabshistorikere senere med sådanne materialer, hvilket naturligvis påvirker kvaliteten af ​​deres arbejde.

Jeg vil gerne huske historien om en opdagelse, der skete for næsten tre århundreder siden, som nu betragtes som ganske naturlig og taget for givet. Dets forfattere er næsten glemt, men dens betydning for fysik er ikke mindre end Columbus rejse til geografi. Det handler om fremkomsten af ​​elektriske ledere som en uundværlig egenskab for det elektriske kredsløb og den tekniske evne til at overføre energi til en afstand, hvilket revolutionerede den industrielle udvikling og arrangement af menneskeliv.

Årsagen til udseendet af dette arbejde var ønsket om at bygge bro mellem materialerne om dette emne på russisk i fysikens og elektroteknikkens historie. Det ville være meget lærerigt for nuværende elektrikere at kende starten på den sti, som videnskaben har kørt i denne retning.

Begyndelsen på XYIII århundrede, England. Den store præsident for Det engelske videnskabelige akademi, Royal Society of London, er den store Isaac Newton. Han er allerede ved at afslutte sit grundlæggende arbejde, Optik, og selvfølgelig er han interesseret i alle spørgsmål, der er relateret til forplantning, refleksion, refraktion af lys og deres kilder. Han kunne ikke ignorere det spørgsmål, som europæiske lærde havde forsøgt at løse i flere årtier. Tilbage i 1675. Den franske astronom J. Picard, som bar et kviksølvbarometer om natten, bemærkede mystiske lys i torricellium-tomrummet i røret. Ingen har givet nogen rationel forklaring på dette fænomen af ​​nogen. Vi besluttede os med hypotesen om den elektriske årsag til denne udstråling. Men hvad var oplysningerne om elektricitet på det tidspunkt?

Fra gamle tider blev det kendt, at nogle gnidede kroppe erhverver den egenskab at tiltrække lette genstande til sig selv. I 1600 blev det bevist, at elektrisk tiltrækning adskiller sig fra magnetisk. I 1660 blev egenskaben med frastødelse af kroppe fra elektrificerede kroppe demonstreret. En elektrisk gnist blev opnået i 1700. fra revet rav. Det er sandsynligvis alt. Men gnisten var lyskilden, og Newton beordrede, at eksperimenterne skulle udføres af samfundets kurator, Francis Gauksby. En hul glaskugle med fjernet luft indefra blev afviklet på en speciel maskine ved hjælp af et bæltedrev. Da han gnugede med hænderne, glødede hans vakuum så lyst, at du i mørke kunne læse en bog. Der kan fås gnister fra bolden. Han tiltrækkede og frastødte også kroppe. Det var hovedsageligt den første elbil.

Denne maskine modtog dog ikke distribution og blev hurtigt glemt. Årsagen var almindelig - det kostede ejeren dyrt. Videnskab på det tidspunkt blev ikke subsidieret af regeringen. Nu vil det virke mærkeligt, men selv medlemmerne af Royal Society of London, dvs. akademikere efter vores forestillinger, modtog ikke kun nogen løn, men selve samfundet eksisterede på bekostning af sine medlemmers bidrag og havde konstant brug for penge. Og de nødvendige materialer til eksperimenterne blev købt for hans egen regning af eksperimentøren.For at få anklagerne, selv hjemme, foreslog Gauksby, at forskere simpelthen gnuger klud på et tykvægget glasrør. Dette forslag var så vellykket, at tusinder af mennesker af videnskabsmænd og håndværkere, præster og aristokrater, tryllekunstnere og skurke begyndte at udtrække elektriske ladninger.

Det var med dette glasrør, der begyndte masseopdagelser og opfindelser inden for elektricitet. Ingen rejste engang spørgsmålet om den praktiske anvendelse af nye fænomener. Det er denne omstændighed, der har tjent og endda nu er årsagen til latterliggørelse og beskyldninger fra videnskabsmænd i forskning efter indbyggernes mening om værdiløse fænomener. I den periode, der er beskrevet af os, skrev den berømte engelske forfatter Jonathan Swift en skarp satire om det engelske samfund i sin tid - "Gulliver's Travels". Imidlertid synes alle de problemer, der er løst i bogen af ​​videnskabsfolk, der tidligere blev betragtet som latterlige, ikke nu. Selv "At omdanne menneskets ekskrementer til næringsstoffer." Derfor var eksperimentel videnskab i de almindelige menneskers øjne et sjældent fænomen. Men asketik har altid været.

En vis farver af stoffer i Canterbury (nær London) Stephen Gray (1666-1736) blev interesseret i videnskab. Oplysninger om hans uddannelse er ikke kendt, sandsynligvis var han selvlært. Hans bedstefedre var - en smed, en anden tømrer, han arvede selv sin fars håndværk. Erhvervet var ikke rentabelt, hvilket følger af hans breve, hvor forfatteren klager over manglen på penge "på bøger, værktøjer og andet materiale." Ikke desto mindre blev han interesseret i at observere vejret og astronomien. Det var ikke let at blive astronom i disse dage. Det var nødvendigt at fremstille et teleskop med hånden ved manuelt at polere portholslinserne. Så han begyndte at blive bekendt med optik. For øvrigt er et teleskop lavet af I. Newtons hænder stadig opbevaret i London.

Greys første videnskabelige arbejde blev offentliggjort i 1698, hvor han beskrev muligheden for at øge nøjagtigheden af ​​barometerlæsninger ved at observere dem gennem et mikroskop. Arbejdet blev bemærket af den kongelige astronom John Flamstead selv, grundlæggeren af ​​Greenwich Observatory, der begyndte at nedladne den spirende videnskabsmand.

Tilsyneladende ikke uden hans hjælp, blev Grey i 1919 arrangeret som pensionist i charterhuset med fuld forsyning, så han ikke kunne tænke på et dagligt stykke, men hengive sig helt til videnskaben. Dette var slet ikke let, for Charterhouse-velgørenheden, der blev grundlagt af munke i XYII-tallet, var beregnet til ugifte mænd i den anglikanske tro, for det meste pensionerede kaptajner. Her udfoldes undersøgelserne af interesse for os.

Først elektrificerer Gray forskellige legemer med friktion (silketråde, læder, træ, uld), hvilket opnåede en så stor elektrificering, at stykker papir og fjer begyndte at blive tiltrukket af dem i en afstand af 2-5 cm. Endnu bedre resultater blev opnået ved at gnide et glasrør. Men for Gray er dette ikke nok. Han undrer sig over, om elektrificeringens ydeevne vil forbedres, hvis glasrøret er tilsluttet. Til hans ubehag er elektrificeringsgraden ikke ændret. Men han var en observant mand, hvilket er meget vigtigt for en videnskabsmand, og henledte opmærksomheden på det faktum, at han stak papirstykker til trafikpropper. Det var gode nyheder. Når alt kommer til alt var det på det tidspunkt kun en metode til elektrificering af legemer, der var kendt - gnide dem. Men ingen gned kork! Så en ny måde blev opdaget til at ELEKTRISERE KROPPER VED ANVENDELSE AF KONTAKTET MED EN UBETALKET KROPP MED ELEKTRISERET.

Yderligere begivenheder er beskrevet af eksperimentøren selv. ”Jeg begyndte at undersøge,” skriver han, ”hvor langt elektrisk energi overføres. For at gøre dette tog jeg en hul stokk, 80 meter lang, 7 meter lang, den tidligere del af fiskestangen og indsat i hullet i glasrøret. Efter at røret var tændt, tiltrækkede stangen folien, ligesom elfenbenskuglen, som jeg fastgjorde med en kork til stokken. Så tog jeg de to øverste ender af de lange fiskestænger.Den ene var fra spansk sukkerrør, den anden var dels lavet af træ og dels lavet af hvalben. Alt dette sammen med røret var mere end 14 fod langt (Mere end 4 meter) En kugle blev fastgjort til enden af ​​hvalbenet. Efter at røret var begejstret, tiltrådte bolden folien fra en afstand af 3 inches. Jeg lavede en stang af spansk sukkerrør og fyrretræbræt, som sammen med røret overskred 5,5 m. Denne længde var den grænse, som jeg kunne betjene i mit værelse, og fandt, at tiltrækningen var lige så stærk. "

For at fortsætte eksperimenterne var det nødvendigt at gå ud og ud til at lede efter en assistent. Så entusiast var præsten Grenville Wheeler. Han viste sig også at være en smart person. I maj 1729 gennemførte Gray et vellykket eksperiment, stående på balkonen. På samme tid hængtes et linstang, 8 meter langt, svarende til balkonens højde, fra et glasrør. I bunden var Wheeler, som bestemte ladningen ved hjælp af et messingark på en planke.

Derefter besluttede forskerne at forsøge at overføre elektricitet vandret. Til dette blev der hængt et linnedstreng på negle drevet i træbjælker. Desværre mislykkedes oplevelsen. Efter meget overvejelse drager Gray den generelt korrekte konklusion, at elektriciteten gik ind i bjælken. Wheelers tur er at indtaste historien. Han foreslår at hænge ledningen med silkebånd. Kl. 10.00 1729 for første gang i historien kom en ladning til en destination via en kraftledning (en elfenbenkugle). Den afstand, hvormed ladningen blev overført, var ca. 25 meter. Med hensyn til elektriske egenskaber var linned og silke forskellige.

Ved at udskifte silkekugler med ledninger fik eksperimenterne igen et negativt resultat. Det blev klart, at eksperimentets succes skyldes silkeens egenskab til ikke at lede elektricitet. Hårtavler havde den samme egenskab. En tidligere farver, der var bekendt med stoffer, efter at have prøvet flere silkebånd, kom til den konklusion, at blå snørebånd har de bedste egenskaber. Eksakte videnskaber er forskellige, fordi alle konklusioner fra tidligere forskere kontrolleres og genkontrolleres. Den franske videnskabsmand Dufe beviste snart eksperimentelt at farven på silke ikke påvirker dens elektriske egenskaber.

Dette var ikke Gray's eneste fejlagtige konklusion. I sine eksperimenter på tiltrækning og frastødelse af kroppe etablerede han et underligt mønster, hvor lette kroppe, der hænger på tråde nær en ladet jernkugle, begynder at rotere omkring den i samme retning. Dufe og Wheeler forsøgte forgæves at få de samme resultater. Derefter huskede Wheeler, at hænderne på en aldrende grå skælvede, og de oplyste organerne om den nødvendige kraft til denne rotation.

På denne Greys fortjeneste inden videnskaben om elektricitet ikke slutter der. Han begyndte først elektriske eksperimenter med dyr og mennesker. Med revet glas løftede han uld på hunden, og så kom vendingen til personen. Grå fanger nøjagtigt datoen for denne begivenhed. ”8. april 1730,” skriver Gray, ”Jeg lavede følgende eksperiment på en dreng på omkring otte til ni år gammel. Han vejer 47 pund 10 ounce i tøj. Jeg hang det vandret ved hjælp af to hårtov, der plejede at tørre tøj. To kroge blev hamret ind i bjælken i mit værelse, en fod tyk, og i afstanden til to fod et andet par af dem. Jeg hængt rebene på disse kroge ved løkkerne, så det viste sig at være noget som en sving. Drengen blev lagt med ansigtet ned på disse reb, det ene reb dækkede hans bryst og det andet hans lår. Folien blev anbragt på et stativ, der er et rundt bord med en diameter på 1 fod. Da de gned på telefonen og holdt den nær drengens fødder, IKKE RØR DEM, blev folien tiltrukket af drengens ansigt så meget, at den steg til en højde på 25 cm.

Grå er ikke kun bestemt af dette eksperiment, at den menneskelige legems elektriske ledningsevne er, han er den første til at observere fænomenet ELEKTRISK INDUKTION.Hvad er elektrisk induktion (nogle gange kaldet elektrostatisk)? Denne egenskab ved kroppe bliver elektrificeret, når de placeres i et elektrisk felt. Dette felt blev oprettet i dette tilfælde af et gnedet glasrør. Og alligevel er dette ikke den vigtigste ting i dette eksperiment. Det vigtigste var, at i studier på elektricitet blev en person en teknisk og ofte den vigtigste deltager i eksperimenter. Når alt kommer til alt var der ingen elektriske apparater overhovedet, og forskerne begyndte at fremme viden i den nye videnskab ved hjælp af de menneskelige sanser.

Stephen Gray gør en anden interessant observation. En massiv terning af egetræ kræver ikke elektricitet mere end en hul terning i samme størrelse. Denne kendsgerning betød ikke mindre, men det faktum, at ELEKTRISK AFGIFT DISTRIBUTERES AF Kropsoverfladen.

Ikke desto mindre var det vigtigste i undersøgelserne af Stephen Gray, at alle kroppe blev opdelt i elektriske ledninger og ikke-elektriske ledninger. I 1738 Huguenot-flygtningen fra Frankrig, Jean Desagulier, først en fysiker og derefter en præst af prinsen af ​​Wales, foreslog at kalde elektrisk ledende organer simpelthen CONDUCTORS, som var inkluderet i videnskabens terminologi. Betegnelserne INSULATOR og SEMICONDUCTOR kommer i brug senere. Men en person som måleenhed holder hans vagt i lang tid. Så tjeneren Richard fra fysikeren G. Cavendish (1731-1810) vil bestemme værdien af ​​kondensatorernes ladning ud fra størrelsen af ​​det elektriske stød, og fysikeren A. Volta (1745-1827), der bruger sin tunge, vil opfinde en kemisk strømkilde.

Priserne gik ikke over videnskabsmanden. Den tidligere farver blev medlem af Royal Society of London og blev tildelt Copley-medaljen, som er den højeste anerkendelse i England. Af de russiske forskere blev kun D.I. Mendeleev og I.P. Pavlov tildelt en sådan medalje. hvilket viser alvoret i en sådan pris.

Dette kan være slutningen. Men jeg vil gerne tale om en kendsgerning fra biografien om Gray for at afklare nogle omstændigheder. Når man studerer livet for denne uselvisk hengiven til videnskabsmand, er manglen på kreativ aktivitet i mange år af en talentfuld videnskabsmand slående. Nogle videnskabshistorikere mener, at fjendtligheden fra præsidenten for Royal Society of London, I. Newton og den kongelige astronom D. Flamstead, som, som vi ved, nedladende Gray, er skylden. Krigen skete af denne grund. Direktøren for Greenwich Observatory gennemførte UDTROLIG (som det er skrevet i den moderne Britannica) observationer af stjernehimmelen. Newton havde brug for resultaterne af sit arbejde til sin videre forskning, og han ville se dem trykt. Hvad astronomen ikke var enig i, før han korrigerede alle fejlene. Samfundets præsident insisterede, fandt en sponsor (dansk prins) og udgav værkerne i mængden af ​​400 eksemplarer. Flamstead købte derefter de offentliggjorte kopier og ødelagde. Så cirka 300 eksemplarer blev brændt. Newton udvist også Flemstead fra medlemmerne af Royal Society, angiveligt for manglende betaling af medlemskontingent. Årsagen er morsom, fordi den kongelige astronom en gang for egen regning anskaffede alt det astronomiske udstyr til Greenwich-observatoriet. Så Gray mistede sin protektor. Han genoptog sit kreative arbejde først efter Newtons død. Alt dette vidner om, at der ikke er nogen hellige på Jorden. Selv blandt de store.