середа, 9 жовтня 2013 р.

Ампер Андре Марі

Ампер Андре Марі, фізик, математик

Ампер Андре Марі

Андре-Марі Ампер (фр. Andre Marie Ampere).
Роки життя: 22 січня 1775 - 10 червня 1836.
Знаменитий французький фізик, математик і натураліст.
Член Паризької Академії наук. Член багатьох академій наук, зокрема іноземний почесний член Петербурзької Академії наук (1830).
Джеймс Максвелл назвав Ампера «Ньютоном електрики».
Ампер Андре Марі народився 22 січня 1775 р. в родині ліонського комерсанта. Батько його мав гарну бібліотеку, і ще чотирнадцятирічним хлопчиком Ампер прочитав з великим захопленням всі 20 томів знаменитої «Енциклопедії» Дідро і Даламбера. Коли бібліотека батька була вичерпана, Ампер став їздити в міську бібліотеку, щоб вивчати праці великих вчених. Протягом декількох тижнів він опанував латинську мову, щоб читати твори в оригіналі. (Згодом він досконало оволодів грецькою та італійською мовами.) Ампер захоплено вивчав математику і природні науки за працями Ейлера, Бернуллі та інших учених.
З 1803 р. Ампера призначають викладачем Ліонського ліцею.
Наукові схильності Ампера виявилися рано. У 13 років він представив Ліонській академії твір про квадратуру круга, вважаючи, що знайшов рішення старовинного завдання про побудову квадрата, рівного за площею колу. У 1802 р. Ампер публікує роботу з теорії ймовірностей «Міркування про математичну теорію гри», після чого в 1804 р. йому було запропоновано місце, правда, поки репетитора, в Політехнічній школі Парижа. У 1807 р. він став її професором.
Життя Ампера була важким, його весь час переслідували нещастя: страта батька, втрата першої дружини, невдалий другий шлюб, невдале життя сина і т. д.
Працюючи викладачем, Ампер не кинув заняття математикою, і в 1814 р. за ряд цікавих робіт був обраний членом Паризької академії наук. З 1820 р., з того пам'ятного засідання академії 4 вересня, Ампер посилено зайнявся електрикою, розробивши її новий розділ - електродинаміку. І те, що зробив Ампер, викликає у нас захоплення, а те, як він зумів це зробити, - подив.
Пам'ятник Амперу в Ліоні
З величезним нетерпінням Ампер дочекався засідання 11 вересня, на якому Apaгo, зібравши нескладну установку, продемонстрував досвід Ерстеда. Так, вчені своїми очима побачили, що електрика і магнетизм взаємодіють одна з одним.
Схвильований Ампер стрімголов біжить до слюсаря, щоб замовити необхідні прилади, поставити їх вдома і терміново все щойно побачене виконати своїми руками. Поки слюсар виконував замовлення, Ампер сам спорудив невеликий лабораторний стіл. У його розпорядженні опинився спочатку невеликий вольтів стовп. Вчений переконується, що магнітна стрілка, піднесена до проводу, повертається, якщо ланцюг замкнутий. Якщо ж ланцюг розімкнути, то ефект повністю зникає. Отже, магнітні явища супроводжують не статичну, а вольтовско-гальванічну напругу, причому величина магнітного дії залежить від інтенсивності руху електрики. Для виміру цієї інтенсивності Ампер вперше у світі вводить поняття сили струму. Не випадково, що одиниця сили струму - ампер - увічнила цей факт.
На наступному засіданні академії, 18 вересня 1820-го, хоча до цього часу частина приладів ще не була готова, Ампер вирішив виступити і розповісти про те, що йому вже ясно, і про те, що і за допомогою яких приладів треба ще перевірити. Ампер закінчив свій виступ наступними словами: «Я описав прилади, які я маю намір побудувати, і серед інших гальванічні (тобто такі, що обтікаються струмом) спіралі і завитки. Я висловлюю думку, що останні повинні виробляти у всіх випадках такий же ефект, як магніти, ... і зведу тим самим всі магнітні явища до чисто електричних ефектів ». Воістину пророчі слова. А впевнений тон Ампера, яким вони були висловлені, змушує думати про те, що основні контури його вчення, що зводять магнетизм до круговим струмів, стали йому зрозумілі протягом одного-двох тижнів.
І ось 19 вересня Ампер поспішає зі своїми помічниками виявити передбачуваний ефект, а він вперто не спостерігається. Знову досліди і знову безрезультатні. Адже 25 вересня Ампер повинен продемонструвати все те, про що стверджував на минулому засіданні академії. Не втрачаючи впевненості, шукав він причину невдач, вирішивши, нарешті, що виною всьому є слабкість батарей. З великими труднощами діставши потужніший вольтів стовп, Ампер з фанатичною наполегливістю знову взявся за досліди. І досліди один за одним почали підтверджувати його припущення. Більш того, два прямих провідника, по яких протікав електричний струм, притягувалися і відштовхувалися, як магніти. І коли 25 вересні 45-річний Ампер знову піднявся на кафедру академії, він вже міг довести свої погляди, висловлені тиждень тому. Він демонструє взаємодію не тільки спіралеподібних струмів, але й прямих. Він формулює нікому досі не відомий закон: «Два електричних струми притягуються, коли вони йдуть паралельно в одному напрямку; вони відштовхуються, коли йдуть у протилежних напрямках». Ще не встигає пройти здивування аудиторії, як Ампер продовжує: «Всі явища, які показують взаємодію струму і магніту, відкриті Ерстед, входять як приватний випадок до законів тяжіння електричних струмів». Так було зроблено нове велике відкриття. Цікаво відзначити, що на цьому ж засіданні Apaгo розповів, як йому вдалося намагнітити швейну голку, пропускаючи через неї струм. Ампер тут же зауважив, що намагнічування можна значно підсилити, якщо взяти провід у вигляді спіралі, як це робив він, і вкласти всередину голку. Отже, нічого не підозрюючи Ампер винайшов електромагніт! Але він не придав цьому великого значення, не оцінив його зауваження і Араго. А честь відкриття електромагніту дісталася англійському фізику Вільяму Стерджену в 1825 р.
Робота Ампера над створенням електродинаміки тривала аж до 1826 р., коли вийшов у світ його основний, узагальнювальний всі досліди труд під назвою «Теорія електродинамічних явищ, виведена з досвіду». У цій роботі Ампером була розроблена не тільки якісна теорія, але і кількісний закон для сили взаємодії струмів. Це один з основних законів електродинаміки, з якого випливає цілий ряд наслідків. Багато фізиків відзначали універсальність формули Ампера, проникливість її автора. Мабуть, найбільш ємну і точну характеристику відкриттів Ампера дав основоположник теорії електромагнітного поля Д. Максвелл: «Дослідження Ампера, в яких він встановив закони механічної взаємодії електричних струмів, належать до числа найбільш блискучих робіт, які були проведені будь-коли в науці. Теорія і досвід в повній силі і закінченості вилилися відразу з голови цього «Ньютона електрики». Його твір завершений за формою, недосяжний за точністю висловів та в кінцевому рахунку призводить до однієї формули, з якої можна вивести всі явища, представлені електрикою, і яка назавжди залишиться основною формулою електродинаміки». Важко уявити собі більш високу оцінку, ніж та, яку дав англійський фізик своєму французькому колезі.
Могила Ампера (з сином)
Але важке життя великого французького вченого не стало легше незважаючи на його популярність. Він і раніше був змушений витрачати свої останні гроші на покупку необхідного устаткування. За три-чотири місяці, закинувши роботи з електродинаміки, Ампер інспектував училища далеких департаментів, перевіряючи ненависні для нього витрати на крейду, чорнило, меблі, контролюючи знання учнів з різних предметів. Він мучився від свого безсилля, від необхідності витрачати дорогоцінний час на абсолютно дріб'язкові заняття, посильні для будь-якого інспектора. Після повернення до Парижа з нього вимагали звіти, паперові циркуляри. Чиновникам Франції, мабуть, приносило задоволення «ставити на місце» вченого, цього «дивного» Ампера - хай не зазнається. А він був надзвичайно, до хворобливості скромний. І коли його праці були оцінені належним чином, «Ньютона електрики» вже не було в живих. Він помер в Марселі у 1836 р. по дорозі на південь, де сподівався поправити своє нікуди не придатне здоров'я. У 1869 р. прах Ампера з Марселя був перевезений в Париж на Монмартрське кладовище. На його надгробному пам'ятнику викарбувані слова: «Він був так само добрий і так само простий, як і великий».
Ф. М. Дягілєв. З історії фізики і життя її творців.

Немає коментарів:

Дописати коментар