Ерстед Ганс християн біографія



(14.08.1777 - 09.03.1851)



Народився 14 серпня 1777 року в маленькому містечку Рудкебінге, розташованому на датському острові Лангеланн. Його батько був аптекарем, грошей в сім'ї не водилося. Початкову освіту братам Гансу Крістіану і Андерсу довелося отримувати де доведеться: міський перукар вчив їх німецькому; його дружина - датському; пастор маленької церкви навчив їх правилам граматики, познайомив з історією і літературою; землемір навчив додавання і віднімання, а заїжджий студент вперше розповів їм про властивості мінералів.



З 12 років Ханс допомагає своєму батькові в аптеці. Тут він зацікавлюється природничими науками і вирішує вступати до університету.



Університет в столиці Данії Копенгагені було засновано ще в 1478 р, але загальноосвітня культура його досить низька. Досить сказати, що з початку XVIII століття кафедра фізики в ньому була ліквідована з тією метою, щоб посилити курс богослов'я.



У 1794 р (17 років) Ерстед в якості абітурієнта виїжджає в Копенгаген і цілий рік готується до іспитів, які потім успішно витримує. Його брат пішов за ним в Копенгаген і вивчав там юриспруденцію. Збереглися спогади сучасників про те, як брати, тримаючись за руки, довгими днями гуляли по зеленим галявинах університетських дворів або сиділи на східцях старовинних будівель або в гучних аудиторіях, відчуженість, з палаючими очима. Обидва були хворі наукою



Ханс був щасливий в університетських стінах; він писав пізніше, що для того, щоб юнак був абсолютно вільний, він повинен насолоджуватися у великому царстві думки і уяви, де є боротьба, де є свобода висловитися, де переможеному дано право повстати і боротися знову. Під час навчання Ерстед займається практично всіма можливими дисциплінами. Золота медаль університету була присуджена йому за есе «Кордони поезії та прози».



Він розкидався і, здавалося, заздалегідь ставив хрест на своїй науковій кар'єрі, вважаючи за краще різнобічність професіоналізму. Наступна його робота, також високо оцінена, була присвячена властивостям лугів, а блискуче захищена дисертація, за яку він в 1798 р отримав ступінь доктора філософії (ледь закінчивши навчання), була присвячена медицині (!). За іншою версією, звання доктора філософії він отримав за свій перший опублікований працю «Метафізичні основи природознавства Канта»: нібито ця робота в розширеному варіанті принесла автору (без захисту) ступінь доктора філософії.



Після закінчення 3-річного навчання в університеті Ерстед отримує звання фармацевта вищого ступеня. Втім, слово «вищий» ні про що не говорить. Фізику та хімію, ці фундаментальні для натураліста науки, викладав в університеті за сумісництвом професор медицини.



Випускник-фармацевт влаштовується тимчасовим керуючим однієї з модних столичних аптек, але сильне бажання викладацької діяльності призводить його до посади ад'юнкта (особа, що займає молодшу вчену посаду в академіях і в вузах; помічник академіка або професора.) При університеті. Йому доручається читання двох лекцій на тиждень без оплати праці. Отже, він повинен був продовжувати працювати в аптеці. Ця робота хоч і відволікала від науки, але дозволяла використовувати обладнання аптеки як дослідницької лабораторії.



Три роки викладання в університеті не проходять даром. Старанний ад'юнкт був помічений начальством і відправлений у закордонне відрядження для підвищення наукової кваліфікації (в деяких джерелах вказується, що у відрядження він їде відразу ж після закінчення навчання, проте практично скрізь вказується, що в Данію він повертається в 1804 році, отже, виходить, що він подорожує по Європі більше п'яти років, що неправдоподібно - навряд чи у університету були гроші і бажання оплачувати таку тривалу поїздку. у даному випадку я більше схильна довіряти Великої радянської енциклопедії, де зазначено, що Ерстед став ад'юнктом в 1800 році). Спочатку Німеччина, де відбулася зустріч відрядженого вченого з людиною, талант і розум якого вплинув на його наукові інтереси. Йдеться про «геніального фантазер» і навіжений, неординарному фізики і хіміка Йоганна Вільгельма Ріттера, принциповому прихильника натурфілософії Шеллінга, ідеї якої полягали в тому, що нібито всі сили в природі виникають з одних і тих же джерел. Ці положення і зацікавили Ерстеда. Ось що він писав: «Моє тверде переконання, що велике фундаментальне єдність пронизує природу. Після того як ми переконалися в цьому, подвійно необхідно звернути нашу увагу на світ різноманітності, де ця істина знайде своє єдине підтвердження. Якщо ми не зробимо цього, єдність саме по собі стає безплідним і порожнім міркуванням, провідним до неправильних поглядів ».



Потім Париж, де він слухає лекції вчених першої величини - фізика Шарля, хіміка Бертолле, натураліста Кюв'є. Велике враження на молодого вченого виробляють студентські лабораторії Паризької політехнічної школи - адже в рідній Данії таких немає. І ось його висновок: «Сухі лекції без дослідів, які читають в Берліні, не подобаються мені. Всі успіхи науки повинні починатися з експериментів ».



У 1804 р Ерстед повертається до Данії. Але з роботою в університеті у нього не все було гаразд. Він не міг розраховувати на державну оплачувану посаду. Однак після того як Ерстед було доручено відати колекцією фізичних і хімічних приладів, що належать королю (зустрічається також твердження, що король подарує університету Копенгагена цю колекцію в 1815 році; втім, одне іншому не суперечить), він вирішується читати приватні лекції з фізики і хімії.



«Мої лекції з хімії, - писав початківець лектор, - привертають стільки слухачів, що не всі можуть поміститися в аудиторії». Саме цими лекціями Ерстед довів адміністрації університету своє право на оплачувану штатну посаду. У 1806 р він стає екстраординарним професором фізики, в функції якого входила обов'язок екзаменувати кандидатів з філософії, а також викладати фізику і хімію студентам-медикам і фармацевтам. «Відтепер, - писав уже штатний професор, - я отримав привілей заснувати фізичну школу в Данії, для якої я сподіваюся знайти серед молодих студентів багато талановитих людей». Після цього призначення фізика була визнана повноправною дисципліною в Копенгагенському університеті. І через сто років один з вихованців цього університету Нільс Бор (1855-1962) стане одним з творців сучасної квантової фізики.



У 1812 Ерстед знову виїжджає за кордон - до Берліна і Парижа. І там він пише роботу «Дослідження ідентичності електричних і хімічних сил». Ця робота свідчить про те, що автор продовжує керуватися своєю філософською концепцією. З 1815 р Ерстед - неодмінний секретар Датського королівського суспільства.

Власне, історія відкриття, зробленого взимку 1819-1820 навчального року (в одних джерелах - 15 лютого, в інших - ще в грудні) включає в себе два варіанти подій, але про все по порядку:



Ерстед на лекції в університеті демонстрував нагрів дроту електрикою від вольтова стовпа, для чого склав електричну, або, як тоді говорили, гальванічну ланцюг. На демонстраційному столі знаходився морський компас, поверх скляної кришки якого проходив один з проводів. Раптом хтось із студентів (тут показання свідків розходяться - кажуть, це був аспірант, а то і зовсім університетський швейцар) випадково помітив, що коли Ерстед замкнув ланцюг, магнітна стрілка компаса відхилилася в сторону. Однак існує думка, що Ерстед зауважив відхилення стрілки сам.



На користь стороннього спостерігача говорить те, що, по-перше, сам Ерстед був зайнятий маніпуляціями скручування проводів, та й до того ж навряд чи б він, сотні разів проводив такий досвід, став жваво цікавитися його ходом.



Однак попередні дослідження Ерстеда і його захопленість концепцією Шеллінга говорять про зворотне. У деяких джерелах навіть вказується, що Ерстед нібито скрізь носив з собою магніт, щоб безперервно думати про зв'язок магнетизму і електрики. Це я вважаю брехнею, покликаної зміцнити позицію Ерстеда як першовідкривача. Справді, якщо був такий заклопотаний проблемою, чому не спробував раніше цілеспрямовано поставити досвід з електричним колом і компасом? Адже компас - одне з найбільш очевидних практичних використань магніту. Проте, не можна заперечувати, що над проблемою зв'язку електрики і магнетизму він замислювався, як втім, і над проблемами зв'язку інших явищ, між якими ніякого зв'язку не було (нагадаю, він був прихильником концепції Шеллінга). Так чи інакше, відкриття було зроблено.



Для початку Ерстед повторив умови свого лекційного досвіду, а потім став їх міняти. І ось що виявилося. «Якщо відстань від дроту до стрілки не перевищує 3/4 дюйма, відхилення складає 450. Якщо відстань збільшувати, то кут пропорційно зменшується. Абсолютна величина відхилення змінюється в залежності від потужності апарату ». (Використовуючи дане повідомлення, А. М. Ампер незабаром запропонує на його принципі магнітоелектричних гальванометр, роль якого в розвитку електричної науки важко перебільшити.)



Далі почалися взагалі дива. Експериментатор вирішує перевірити дію провідників з різних металів на стрілку. Для цього беруться дроту з платини, золота, срібла, латуні, свинцю, заліза. І о диво! Метали, які ніколи не виявляли магнітних властивостей, ставали як би магнітними, коли через них протікав електричний струм.



Ерстед став екранувати стрілку від проводу склом, деревом, смолою, гончарного глиною, камінням, диском електрофора. Екранування не відбулися. Стрілка наполегливо відхилялася. Відхилялася навіть тоді, коли її помістили в посудину з водою. Не забарився висновок: «Така передача дії крізь різні речовини не спостерігалася у звичайного електрики та електрики вольтаіческого».



Коли сполучну дріт Ерстед ставив вертикально, то магнітна стрілка зовсім не вказувала на неї, а розташовувалася як би по діаметру кола з центром по осі дроту. Дослідник запропонував вважати дію дроту з струмом вихрові, так як саме вихором властиво діяти в протилежних напрямках на двох кінцях одного діаметра.



Вже в червні 1820 Ерстед друкує на латинській мові невелику, всього 4 сторінки, роботу під заголовком: «Досліди, які стосуються дії електричного конфлікту на магнітну стрілку». У ній учений пише резюме: «Основний висновок з цих дослідів полягає в тому, що магнітна стрілка відхиляється від свого положення рівноваги під дією вольтаіческого апарату і що цей ефект проявляється, коли контур замкнутий, і він не проявляється, коли контур розімкнений. Саме тому, що контур залишався розімкнутим, не увінчалися успіхом спроби такого ж роду, зроблені кілька років тому відомими фізиками ».



У цій же роботі він намагається виробити правило, за допомогою якого можна було б заздалегідь визначити напрямок магнітного дії сил, що виникають в провіднику при проходженні по ньому електричного струму. Ось це правило: «Полюс, який бачить негативне електрику входять над собою, відхиляється на захід, а полюс, який бачить його входять під собою, відхиляється на схід».



Досліди Ерстеда ставили науку в скрутне становище. З експериментів випливало, що сила, що діє між магнітним полюсом і струмом в провіднику, спрямована не за що сполучає їх прямий, а по нормалі до цієї прямої, т. Е. Перпендикулярно. Цей факт під сумнів всю ньютоніанская систему побудови світу. Це відчули перекладачі, які перекладали на французьку, італійську, німецьку та англійську мови латинський текст датського вченого. Найчастіше, зробивши буквальний переклад, який представлявся їм неясним, вони приводили в примітках латинський оригінал.



Після свого відкриття Ерстед став всесвітньо визнаним вченим. Він був обраний членом багатьох найбільш авторитетних наукових товариств: Лондонського Королівського товариства і Паризької Академії. Англійці присудили йому медаль за наукові досягнення, а з Франції він отримав премію в 3000 золотих франків, колись призначену Наполеоном для авторів найбільших відкриттів в області електрики. Однак він не став спочивати на лаврах і продовжив займатися наукою - в 1822-23 незалежно від Ж. Фур'є відкрив термоелектричний ефект і створив перший термоелемент. Вивчав стисливість і пружність рідин і газів, винайшов пьезометр (пристрій, що служить для вимірювання зміни обсягу речовин під впливом гідростатичного тиску), намагався виявити електричні ефекти під дією звуку. Займався також молекулярною фізикою, зокрема, вивчав відхилення від закону Бойля - Маріотта.



Ерстед мав не тільки науковим, але і педагогічним талантом, вів просвітницьку діяльність: в 1824 створив Товариство з розповсюдження природознавства, в 1829 став директором організованою за його ініціативою Політехнічної школи в Копенгагені. Помер Ерстед в Копенгагені 9 березня 1851. Його ховали як національного героя.



Джерело - «