Hur var öppningen

Ett allvarligt vetenskapligt experiment är kaotiskt, som krig. Forskaren förstår ofta inte vad som händer. De erhållna uppgifterna, liksom information från frontlinjens intelligens, är vanligtvis motstridiga. Ytterligare experiment måste genomföras "vid beröring" för att få nya fakta. Men i slutändan blir bilden tydligare och sedan beskriver "backdating" -experimenten i rapporten en tydlig och exakt sekvens av hans steg mot målet, utan att nämna fel. De viktigaste resultaten av experimenten ligger ganska ofta inte där forskaren strävade efter. Framstegsrapporten ser dock ut som en triumf procession från en sanning till en annan, oavsett om han vill ha den eller inte. Tyvärr arbetar vetenskapshistoriker senare med sådant material, vilket naturligtvis påverkar kvaliteten på deras arbete.

Jag vill komma ihåg historien om en upptäckt som hände för nästan tre århundraden sedan, som nu anses ganska naturlig och tas för givet. Dess författare är nästan glömda, men dess betydelse för fysiken är inte mindre än Columbus resa till geografin. Det handlar om uppkomsten av elektriska ledare, som ett oundgängligt attribut för den elektriska kretsen och den tekniska förmågan att överföra energi till ett avstånd, revolutionerade den industriella utvecklingen och arrangemanget av människoliv.

Anledningen till utseendet på detta arbete var önskan att överbrygga luckorna i materialen om detta ämne på ryska i fysikens och elektroteknikens historia. Det skulle vara mycket lärorikt för nuvarande elektriker att veta början på den väg som vetenskapen har färdats i denna riktning.

Början av XYIII-talet, England. Den stora presidenten för den engelska vetenskapsakademin, Royal Society of London, är den stora Isaac Newton. Han är redan färdig med sitt grundläggande arbete, optik, och naturligtvis är han intresserad av alla frågor relaterade till propagering, reflektion, refraktion av ljus och deras källor. Han kunde inte ignorera frågan som europeiska forskare hade försökt lösa i flera decennier. 1675. Den franska astronomen J. Picard, som bar en kvicksilverbarometer på natten, märkte mystiska ljus i rörets torricellium. Ingen rationell förklaring gavs av detta fenomen av någon. Vi avgjorde hypotesen om den elektriska orsaken till denna utstrålning. Men vad var informationen om el på den tiden?

Från forntiden var det känt att vissa gnuggade kroppar förvärvar egenskapen att locka lätta föremål till sig själva. 1600 bevisades det att elektrisk attraktion skiljer sig från magnetisk. 1660 demonstrerades egenskapen till avstötning av kroppar från elektrifierade organ. En elektrisk gnista erhölls 1700. från riven bärnsten. Det är förmodligen allt. Men gnisten var ljuskällan, och Newton beordrade att experimenten skulle genomföras av samhällets kurator, Francis Gauksby. En ihålig glasboll med avlägsnad luft från insidan lossades på en speciell maskin med hjälp av en remdrivning. När han gnuggade med händerna, glödde hans vakuum så starkt att i mörkret kunde du läsa en bok. Gnistor kan erhållas från bollen. Han lockade också och avvisade kroppar. Det var i huvudsak den första elbilen.

Men maskinen fick inte distribution och glömdes snart. Anledningen var vanligt - det kostade ägaren dyrt. Vetenskap vid den tiden subventionerades inte av regeringen. Nu verkar det konstigt, men även medlemmarna i Royal Society of London, det vill säga akademiker enligt våra koncept, fick inte bara någon lön, utan samhället självt fanns på bekostnad av medlemmarnas bidrag och behövde ständigt pengar. Och materialet som behövdes för experimenten köptes på egen bekostnad av experimenteraren.För att få avgifterna, till och med hemma, föreslog Gauksby att forskare helt enkelt gnuggar tyg på ett tjockväggat glasrör. Detta förslag var så framgångsrikt att tusentals människor av forskare och hantverkare, präster och aristokrater, trollkarlar och skurkar började ta ut elektriska laddningar.

Det var med detta glasrör som massupptäckter och uppfinningar inom elektricitetsområdet började. Ingen tog upp frågan om den praktiska tillämpningen av nya fenomen. Det är denna omständighet som har tjänat och är till och med nu orsaken till förlöjliga och anklagelser av forskare i forskning enligt uppfattningen av invånarna om värdelösa fenomen. Under den period som beskrivs av oss skrev den berömda engelska författaren Jonathan Swift en skarp satire om det engelska samhället i sin tid - "Gulliver's Travels". Men alla problem som vetenskapsmän har löst i boken, som tidigare ansetts vara löjliga, verkar nu inte så. Till och med "Att förvandla mänskligt avdrag till näringsämnen." Därför var experimentell vetenskap i ögonen på vanliga människor ett sällsynt fenomen. Men asketik har alltid varit det.

En viss tyger av tyger i Canterbury (nära London) Stephen Gray (1666-1736) blev intresserad av vetenskap. Information om hans utbildning är inte känd, troligen var han självlärd. Hans farfäder var - en smed, en annan snickare, själv ärvde han sin fars hantverk. Yrket var inte lönsamt, vilket följer av hans brev, där författaren klagar över bristen på pengar "på böcker, verktyg och annat material." Ändå blev han intresserad av att observera vädret och astronomin. Det var inte lätt att bli astronom på dessa dagar. Själv var han tvungen att göra ett teleskop, manuellt engagerat i slipning av linser från hålglas. Så han började bekanta sig med optik. Förresten, ett teleskop tillverkat av händerna på I. Newton själv är fortfarande lagrat i London.

Greys första vetenskapliga arbete publicerades 1698, där han beskrev möjligheten att öka noggrannheten för barometeravläsningar genom att observera dem genom ett mikroskop. Verket noterades av den kungliga astronomen John Flamstead själv, grundaren av Greenwich Observatory, som började nedlåtande den spirande forskaren.

Uppenbarligen inte utan hans hjälp, arrangerades Gray 1919 som en pensionär i charterhuset med full tillhandahållande så att han inte kunde tänka på en daglig bit, utan ägna sig helt åt vetenskapen. Detta var inte alls alls, för Charterhouse-välgörenheten, grundad av munkar på XYII-talet, var avsedd för ogifta män i den anglikanska tron, främst pensionerade kaptener. Här utvecklas studier av intresse för oss.

Först elektrifierar Gray olika kroppar med friktion (sidentrådar, läder, trä, ull), vilket uppnådde en så stor elektrifiering att pappers- och fjäderstycken började lockas till dem på ett avstånd av 2-5 cm. Ännu bättre resultat erhölls genom att gnugga ett glasrör. Men för Grey räcker det inte. Han undrar om elektrifieringsprestanda kommer att förbättras om glasröret är anslutet. Till hans sorg har graden av elektrifiering inte förändrats. Men han var en iakttagande person, vilket är mycket viktigt för en forskare, och uppmärksammade faktumet på att hålla pappersbitar på trafikstockningar. Det var bra nyheter. När allt kommer omkring var vid den tiden bara en metod för elektrifiering av kroppar känd - gnugga dem. Men ingen gnuggade korken! Så ett nytt sätt upptäcktes för att elektrisera kroppar genom att använda kontakten med en oladdad kropp med en elektriserad.

Ytterligare händelser beskrivs av experimenten själv. ”Jag forskade,” skriver han, ”hur långt elkraft överförs. För att göra detta tog jag en ihålig sockerrör 80 cm lång, den föregående delen av fiskestången och satt in i hålen i glasröret. Efter att röret hade fått energi, lockade sockerrören folien, liksom elfenbenskulan, som jag fäst med en kork på sockerröret. Sedan tog jag de två övre ändarna av de långa fiskespönarna.En av dem var från spansk sockerrör, den andra delvis gjord av trä och delvis gjord av valben. Allt detta tillsammans med röret var mer än 14 fot långt (Mer än 4 meter) En boll fästes vid änden av valbenet. Efter att röret var upphetsat, lockade bollen folien från ett avstånd av 3 tum. Jag tillverkade en stång av spansk sockerrör och tallskivor, som tillsammans med röret översteg 5,5 meter. Denna längd var gränsen för vilken jag kunde arbeta i mitt rum och fann att attraktionen var lika stark. "

För att fortsätta experimenten var det nödvändigt att gå ut och dessutom leta efter en assistent. Så entusiasten var prästen Grenville Wheeler. Han visade sig också vara en smart person. I maj 1729 genomförde Gray ett framgångsrikt experiment, stående på balkongen. Samtidigt hängde en linnesladd som var 8 meter lång, motsvarande balkongens höjd i ett glasrör. Längst ner var Wheeler, som bestämde laddningen med hjälp av ett mässingsark på en planka.

Därefter beslutade forskarna att försöka överföra el horisontellt. För detta hängdes en linnesnör på spikar drivna i träbjälkar. Tyvärr misslyckades upplevelsen. Efter mycket övervägande drar Gray den allmänt korrekta slutsatsen att elen gick in i strålen. Wheelers tur är att ange historien. Han föreslår att man hänger sladden med silkesnören. Klockan 10 1729 för första gången i historien kom en laddning till en destination via en kraftledning (en elfenbenskula). Avståndet till vilket laddningen överfördes var cirka 25 meter. När det gäller elektriska egenskaper var linne och siden olika.

Genom att ersätta silkeglas med trådar fick experterna igen ett negativt resultat. Det blev tydligt att experimentets framgång beror på att egenskaperna hos siden inte leder elektricitet. Hårrep hade samma egenskap. En tidigare färgämne som var bekant med tyger, efter att ha provat flera silkesnören, kom till slutsatsen att blå snöror har de bästa egenskaperna. Exakta vetenskaper skiljer sig åt genom att alla slutsatser från tidigare forskare kontrolleras och kontrolleras igen. Den franska forskaren Dufe bevisade snart experimentellt att färgen på siden inte påverkar dess elektriska egenskaper.

Detta var inte Greys enda felaktiga slutsats. I sina experiment på kroppens dragning och avstötning etablerade han ett konstigt mönster att ljuskroppar som hänger på trådar nära en laddad järnkula börjar rotera runt den i samma riktning. Dufe och Wheeler försökte förgäves att få samma resultat. Då kom Wheeler ihåg att händerna på en åldrande grå skakade och de informerade kropparna om den kraft som var nödvändig för denna rotation.

På denna Greys meriter innan elvetenskapen inte slutar där. Han började först elektriska experiment med djur och människor. Med riven glas lyfte han ull på hunden, och sedan kom svängen till personen. Grå fångar exakt datumet för denna händelse. ”8 april 1730,” skriver Gray, ”Jag gjorde följande experiment på en pojke på ungefär åtta till nio år gammal. Han vägde 47 kilo 10 gram i kläder. Jag hängde den horisontellt med hjälp av två hårrep som brukade torka kläder. Två krokar hamrade i strålen i mitt rum, en fot tjock, och på två meters avstånd ett par av dem. Jag hängde repen på dessa krokar vid öglorna, så det visade sig vara något som en gunga. Pojken låg med ansiktet ner på dessa rep, det ena repet täckte hans bröst, och det andra hans lår. Folien placerades på ett stativ, som är en rund ombord med en diameter på 1 fot. När röret gnuggades och hölls nära pojkens fötter, INTE RÖRA DEM, lockades folien av pojkens ansikte så mycket att den steg till en höjd av 25 cm.

Grey bestäms inte bara genom detta experiment faktumet på den elektriska ledningsförmågan hos människokroppen, han är den första som observerar fenomenet ELEKTRISK INDUKTION.Vad är elektrisk induktion (ibland kallad elektrostatisk)? Kroppens egenskap blir elektrifierad när de placeras i ett elektriskt fält. Det här fältet skapades i detta fall av ett gnuggat glasrör. Och ändå är detta inte det viktigaste i detta experiment. Det viktigaste var att i studier på el blev en person en teknisk och ofta den viktigaste deltagaren i experiment. Trots allt fanns det inga elektriska apparater alls och forskarna började främja kunskap inom den nya vetenskapen med hjälp av de mänskliga sinnena.

Stephen Gray gör en annan intressant observation. En massiv kub av ekvir tar en laddning av elektricitet inte mer än en ihålig kub av samma storlek. Detta faktum betydde inte mindre, men det faktum att den elektriska laddningen distribueras av kroppens yta.

Icke desto mindre var det viktigaste i studierna av Stephen Gray faktumet att alla kroppar separerades i elektriska ledningar och icke-elektriska ledningar. 1738 Huguenot-flyktingen från Frankrike, Jean Desagulier, först en fysiker och sedan en kapellman av prinsen av Wales, föreslog att kalla ledande organ helt enkelt CONDUCTORS, som ingick i vetenskapens terminologi. Villkoren INSULATOR och SEMICONDUCTOR kommer att användas senare. Men en person som mätanordning kommer att hålla vakten under en lång tid. Så tjänaren Richard från fysikern G. Cavendish (1731-1810) kommer att bestämma värdet på laddningen av kondensatorerna med den elektriska stötens storlek, och fysikern A. Volta (1745-1827) som använder sin tunga kommer att uppfinna en kemisk elkälla.

Priserna gick inte över forskaren. Den tidigare döaren blev medlem i Royal Society of London och tilldelades Copley-medaljen, som är det högsta erkännandet i Storbritannien. Av de ryska forskarna fick endast D.I. Mendeleev och I.P. Pavlov en sådan medalje. vilket indikerar allvarligheten i en sådan utmärkelsen.

Detta kan vara slutet. Men jag skulle vilja prata om ett faktum från biografin om Grey för att klargöra vissa omständigheter. När man studerar livet på denna osjälviska ägnas åt vetenskapsperson är bristen på kreativ aktivitet under många år av en begåvad forskare slående. Vissa vetenskapshistoriker tror att fienden av presidenten för Royal Society of London, I. Newton och den kungliga astronomen D. Flamstead, som, som vi vet, nedlåtande Grey, är skylden. Grälen hände av detta skäl. Direktören för Greenwich Observatory gjorde utmärkta (som det står skrivna i den moderna Britannica) observationer av stjärnhimlen. Newton behövde resultaten av sitt arbete för sin ytterligare forskning, och han ville se dem tryckta. Vad astronomen inte instämde förrän han korrigerade alla fel. Föreningens president insisterade, hittade en sponsor (dansk prins) och publicerade verken på 400 exemplar. Flamstead köpte sedan upp de publicerade kopiorna och förstördes. Så cirka 300 exemplar brändes. Newton förvisade också Flemstead från medlemmarna i Royal Society, påstås för att inte ha betalat medlemsavgifter. Anledningen är rolig eftersom Royal Astronom en gång på egen bekostnad förvärvade all astronomisk utrustning för Greenwich Observatory. Så Gray förlorade sin beskyddare. Han återupptog sitt kreativa arbete först efter Newtons död. Allt detta vittnar om att det inte finns några helgon på jorden. Även bland de stora.