Момент истины

Еще с 1817 г. в распоряжении Эрстеда была большая гальваническая батарея, сделанная им совместно со своим другом, советником королевского суда, Эсмархом. Батарея состояла из 20 медно-цинковых пластин, каждая площадью 10 на 10 дюймов, т. е. 650 см2. Эта батарея быстро раскаляла замыкающие ее проволочки. Вскоре экспериментатор заметит, что источник тока может быть и менее мощный, а температура нагретой проволоки не сказывается на результатах опыта.

В опытных изысканиях Эрстеда помимо Эсмарха принимают участие президент Датского королевского общества Влейгель, профессор эстетики Гаух, профессор естественной истории Рейнгардт, химик-органик Цейзе. Впрочем, опыты производил в основном

Эрстед, а последним демонстрировал только те, в которых ему «удавалось наблюдать какое-нибудь замечательное явление» [9].

Для начала Эрстед повторил условия своего лекционного опыта, а затем стал их менять. И вот что обнаружилось. «Если расстояние от проволоки до стрелки не превосходит 3/4 дюйма, отклонение составляет 450. Если расстояние увеличивать, то угол пропорционально уменьшается. Абсолютная величина отклонения изменяется в зависимости от мощности аппарата». (Используя данное сообщение, А.М. Ампер вскоре предложит на его принципе магнитоэлектрический гальванометр, роль которого в развитии электрической науки трудно преувеличить.)

Дальше начались вообще чудеса. Экспериментатор решает проверить действие проводников из различных металлов на стрелку. Для этого берутся проволоки из платины, золота, серебра, латуни, свинца, железа. И о чудо! Металлы, которые никогда не обнаруживали магнитных свойств, становились как бы магнитными, когда через них протекал электрический ток.

Эрстед стал экранировать стрелку от провода стеклом, деревом, смолой, гончарной глиной, камнями, диском электрофора. Экранирование не состоялось. Стрелка упорно отклонялась. Отклонялась даже тогда, когда ее поместили в сосуд с водой. Последовал вывод: «Такая передача действия сквозь различные вещества не наблюдалась у обычного электричества и электричества вольтаического». Значит, это было не электрическое, а чисто магнитное действие!

Когда соединительную проволоку Эрстед ставил вертикально, то магнитная стрелка совсем не указывала на нее, а располагалась как бы по диаметру окружности с центром по оси проволоки (рис. 2). Исследователь предложил считать действие проволоки с током ВИХРЕВЫМ, так как именно вихрям свойственно действовать в противоположных направлениях на двух концах одного диаметра.

Уже в июне 1820 г. Х.К. Эрстед печатает работу под заголовком: «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». В ней ученый пишет резюме: «Основной вывод из этих опытов состоит в том, что магнитная стрелка отклоняется от своего положения равновесия под действием вольтаического аппарата и что этот эффект проявляется, когда контур замкнут, и он не проявляется, когда контур разомкнут. Именно потому, что контур оставался разомкнутым, не увенчались успехом попытки такого же рода, сделанные несколько лет тому назад известными физиками».

Так вот где, оказывается, была собака зарыта! И грозовой разряд, замыкая цепь между заряженным облаком и «землей», образовывал вокруг себя магнитное поле и намагничивал предметы. То же делал разряд лейденской банки, заставляя течь электрические заряды через стальную иголку. Впрочем, в последнем случае не все было так просто. Позже окажется, что разряд лейденской банки имеет колебательный характер и это вызывало затруднения. А с гальваническими элементами все было очень просто. Никаких сложностей. Имей источник тока, обрывок проволоки, компас и . убеждайся в выводах Эрстеда.

Знаменательными в работе данного ученого являются признания, свидетельствующие о том, что его натурфилософские идеи были совсем ни при чем, когда он сделал открытие. «Я совершенно не буду входить в подробности тех идей, – пишет Эрстед, – которые руководили мною при моих исследованиях, так как это не может содействовать уяснению полученного результата. Я ограничусь только фактами, которые делают этот результат очевидным».

Действительно, факты – упрямая вещь, и после опытов Эрстеда они ставили науку в затруднительное положение. Казалось, все просто, но из экспериментов следовало, что сила, действующая между магнитным полюсом и током в проводнике, направлена не по соединяющей их прямой, а по нормали к этой прямой, т. е. перпендикулярно. Этот факт подвергал сомнению всю ньютонианскую систему построения мира. Это почувствовали сразу переводчики, переводившие на французский, итальянский, немецкий и английский языки латинский текст датского ученого. Зачастую, сделав буквальный перевод, представлявшийся им неясным, они приводили в примечаниях латинский оригинал [10].

Другое по технологическим наукам

Баллистические ракеты с ядерными боеголовками для подводных лодок
У истоков отечественных работ по созданию морских баллистических ракет стоял академик Сергей Павлович Королев. Он был первопроходцем и основателем нового направления использования этого совершеннейшего “продукта” научной и конструкторской мысли. По проекту ОКБ-1 (НИИ-88), возглавляемого С.П.Короле ...