|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
NAJWAŻNIEJSZE ODKRYCIA NAUKOWE
Prawo Oersteda. Historia i istota odkryć naukowych
Katalog / Najważniejsze odkrycia naukowe Idea połączenia elektryczności z magnetyzmem, która wywodzi się z najprostszego podobieństwa między przyciąganiem puchu przez bursztyn, a opiłkami żelaza przez magnes, zawisła w powietrzu i wiele z najlepszych umysłów Europy zostało porwanych przez to. W literaturze znane były fakty namagnesowania igieł stalowych za pomocą iskry elektrycznej, rozmagnesowania kompasów przez piorun. W traktacie Aldiniego o galwanizmie (1804) wspomina się Mojona, który namagnesował stalową igłę z kolumną woltaiczną, oraz Romagnosiego, który zaobserwował ugięcie igły magnetycznej pod działaniem kolumny woltaicznej. Ale wszystkie te fakty miały charakter przypadkowych obserwacji i nie tylko nie były uogólniane, ale nawet nie były precyzyjnie opisywane. Zasługa Oersteda polega przede wszystkim na tym, że zrozumiał wagę i nowość swojego odkrycia i zwrócił na nie uwagę świata nauki. „Duński fizyk naukowy, profesor”, napisał Ampere, - swoim wielkim odkryciem wytyczył nową ścieżkę badawczą dla fizyków. Badania te nie pozostały bezowocne; przyciągnęły do odkrycia wielu faktów godnych uwagi wszystkich zainteresowanych postępem. Hans Christian Oersted (1777-1851) urodził się na duńskiej wyspie Langeland w miejscowości Rydkobing w rodzinie ubogiego aptekarza. Rodzina była w ciągłej potrzebie, więc bracia Hans Christian i Anders musieli zdobywać wykształcenie podstawowe, gdzie tylko mogli. Już w wieku dwunastu lat Hans był zmuszony stanąć za ladą apteki swojego ojca. Tutaj medycyna urzekła go na długi czas, wypierając chemię, historię, literaturę i jeszcze bardziej wzmocniła jego wiarę w swoje naukowe przeznaczenie. Postanawia wstąpić na Uniwersytet w Kopenhadze, gdzie zajmuje się wszystkim - medycyną, fizyką, astronomią, filozofią, poezją. Złoty medal uczelni przyznano mu w 1797 r. za esej „Granice poezji i prozy”. Kolejna jego praca, również bardzo ceniona, dotyczyła właściwości alkaliów, a rozprawa, za którą otrzymał tytuł doktora filozofii, poświęcona była medycynie. W wieku dwudziestu lat Oersted uzyskał dyplom z farmacji, a w wieku dwudziestu dwóch lat doktorat. Po błyskotliwym obronie rozprawy Hans wyjeżdża na uniwersytet na staż we Francji, Niemczech, Holandii. Tam Oersted wysłuchał wykładów na temat możliwości badania zjawisk fizycznych za pomocą poezji, na temat związku fizyki z mitologią. W 1806 roku Oersted został profesorem na Uniwersytecie w Kopenhadze, zafascynowany filozofią Schellinga, dużo rozmyślał o związku między ciepłem, światłem, elektrycznością i magnetyzmem. W 1813 roku we Francji ukazało się jego dzieło „Studia nad tożsamością sił chemicznych i elektrycznych”. Po raz pierwszy wyraził w nim ideę związku między elektrycznością i magnetyzmem. Pisze: „Powinniśmy spróbować zobaczyć, czy elektryczność wytwarza... jakiekolwiek działanie na magnes...” Jego rozważania były proste: elektryczność wytwarza światło – iskrę, dźwięk – trzask i wreszcie może wytworzyć ciepło – drut zamykający zaciski źródła prądu, nagrzewa się. Czy elektryczność nie może wytwarzać efektów magnetycznych? Mówią, że Oersted nigdy nie rozstał się z magnesem. Ten kawałek żelaza musiał go nieustannie zmuszać do myślenia w tym kierunku. Magnit najwyraźniej przebył wiele mil w surducie Oersteda. Dzisiaj każdy uczeń może z łatwością odtworzyć eksperyment Oersteda, zademonstrować „wir konfliktu elektrycznego” poprzez wylewanie opiłków żelaza na karton, przez środek którego przechodzi drut przewodzący prąd. Ale nie było łatwo wykryć magnetyczny wpływ prądu. Rosyjski fizyk Pietrow próbował je wykryć, łącząc bieguny swojej baterii żelaznymi i stalowymi płytami. Nie znalazł żadnego namagnesowania płyt po kilku godzinach przepływu przez nie prądu. Istnieją informacje o innych obserwacjach, ale wiadomo z całą pewnością, że efekty magnetyczne prądu zostały zaobserwowane i opisane przez Oersteda. 15 lutego 1820 r. Oersted, emerytowany już profesor chemii na uniwersytecie w Kopenhadze, wygłosił wykład dla swoich studentów. Wykładowi towarzyszyły pokazy. Na stole laboratoryjnym znajdowało się źródło prądu, drut zamykający zaciski i kompas. W chwili, gdy Oersted zamknął obwód, igła kompasu drgnęła i obróciła się. Kiedy obwód został otwarty, strzałka wróciła. Było to pierwsze eksperymentalne potwierdzenie związku między elektrycznością a magnetyzmem, czego wielu naukowców szukało od tak dawna. Wydawałoby się, że wszystko jest jasne. Oersted pokazał uczniom kolejne potwierdzenie odwiecznej idei uniwersalnego połączenia zjawisk. Ale dlaczego pojawiają się wątpliwości? Dlaczego wokół okoliczności tego wydarzenia wybuchło tyle kontrowersji? Faktem jest, że studenci, którzy uczestniczyli w wykładzie, powiedzieli później coś zupełnie innego. Według nich Oersted chciał zademonstrować na wykładzie tylko interesującą właściwość elektryczności do podgrzewania drutu, a kompas trafił na stół zupełnie przypadkiem. I przypadkiem wyjaśnili, że obok tego drutu leży kompas i całkiem przypadkiem, ich zdaniem, jeden z bystrych uczniów zwrócił uwagę na obracającą się strzałę oraz zdziwienie i zachwyt profesora, według dla nich były autentyczne. Sam Oersted w swoich późniejszych pracach pisał: "Wszyscy obecni na widowni byli świadkami tego, że z góry zapowiedziałem wynik eksperymentu. Odkrycie nie było więc przypadkowe, jak chciałby profesor Hilbert wywnioskować z tych wyrażeń, których użyłem, kiedy po raz pierwszy zapowiedziałem otwarcie." Czy to przypadek, że odkrycia dokonał Oersted? Przecież w każdym laboratorium może zdarzyć się szczęśliwa kombinacja niezbędnych instrumentów, ich wzajemnego rozmieszczenia i „trybów pracy”? Tak to jest. Ale w tym przypadku przypadek jest naturalny – Ørsted był wówczas jednym z nielicznych badaczy zajmujących się powiązaniami między zjawiskami. Warto jednak wrócić do istoty odkrycia Oersteda. Trzeba powiedzieć, że odchylenie igły kompasu w eksperymencie wykładowym było bardzo małe. W lipcu 1820 Oersted powtórzył eksperyment ponownie, używając mocniejszych baterii źródeł prądu. Teraz efekt stał się znacznie silniejszy, a im silniejszy, tym grubszy drut, którym zamknął styki akumulatora. Ponadto odkrył jedną dziwną rzecz, która nie pasuje do wyobrażeń Newtona dotyczących akcji i reakcji. Siła działająca między magnesem a drutem nie była skierowana wzdłuż prostej łączącej je, ale prostopadle do niej. Mówiąc słowami Oersteda, „magnetyczny efekt prądu elektrycznego ma wokół niego ruch kołowy”. Igła magnetyczna nigdy nie wskazywała na drut, ale zawsze była skierowana stycznie do okręgów otaczających ten drut. Wyglądało to tak, jakby niewidzialne grudki sił magnetycznych wirowały wokół drutu, rysując lekką igłę kompasu. To właśnie zaskoczyło naukowca. Dlatego w swojej czterostronicowej „pamflecie” bojąc się nieufności i kpin, starannie wymienia świadków, nie zapominając o ich naukowych zasługach. Oersted, podając ogólnie błędną teoretyczną interpretację eksperymentu, głęboko zastanowił się nad wirową naturą zjawisk elektromagnetycznych. Napisał: „Ponadto z przeprowadzonych obserwacji można wywnioskować, że konflikt ten tworzy wir wokół drutu”. Innymi słowy, magnetyczne linie sił otaczają przewodnik przewodzący prąd lub prąd elektryczny jest wirem pola magnetycznego. Taka jest treść pierwszego podstawowego prawa elektrodynamiki i to jest istota odkrycia naukowca. Doświadczenie Oersteda dowiodło nie tylko związku między elektrycznością a magnetyzmem. Ujawniono mu nową tajemnicę, która nie mieściła się w ramach znanych praw. 21 lipca 1820 r. w Kopenhadze ukazała się po łacinie broszura „Eksperymenty dotyczące działania konfliktu elektrycznego na igle magnetycznej”, którą Oersted rozesłał do wszystkich instytucji naukowych i czasopism fizycznych. Chciał tym samym podkreślić wagę swojego odkrycia. I rzeczywiście, odkrycie Oersteda zrobiło wrażenie naukowej sensacji i wywołało tak potężny rezonans, że bez przesady można powiedzieć: nastąpiło odrodzenie galwanizmu. W wyniku odkrycia Oersteda udało się ustalić związek między dwiema grupami zjawisk, które od czasów Hilberta uważane były za fundamentalnie różne. Otwarto nowy rodzaj interakcji. Jak dotąd fizyka znała siły centralne. Drut nie przyciąga ani nie odpycha biegunów strzały, ale ustawia ją prostopadle do jej długości. „Eksperyment Oersteda jest całkowicie sprzeczny z podstawowymi zasadami mechaniki”, zauważa Arago. Wreszcie nowe odkrycie dało fizykom środki do zbudowania czułego i wygodnego wskaźnika prądu elektrycznego. I już we wrześniu 1820 r. Schweigger wynalazł multiplikator, aw 67. tomie Roczników Gilberta z 1821 r. pojawił się opis projektu multiplikatora autorstwa Poggendorfa w jego nowoczesnym mundurku szkolnym. Wreszcie, wydajność i elastyczność nowej interakcji stanowiły zalążek przyszłych technicznych zastosowań energii elektrycznej. Po ukazaniu się pamiętnika Oersteda dalsze wydarzenia rozwijały się w bardzo niezwykłym tempie dla ówczesnej niespiesznej nauki. Kilka dni później pamiętnik ukazał się w Genewie, gdzie przebywał w tym czasie Arago. Już pierwsza znajomość eksperymentu Oersteda dowiodła, że znaleziono odpowiedź na problem, z którym zmagał się on i wielu innych. Wrażenie z eksperymentów było tak wielkie, że jeden z obecnych na demonstracji wstał iz podnieceniem wypowiedział zdanie, które później stało się sławne: „Panowie, jest rewolucja!” Arago wraca do Paryża wstrząśnięty.Na pierwszym spotkaniu Akademii, w którym wziął udział natychmiast po powrocie, 4 września 1820 r., składa ustny raport z eksperymentów Oersteda. Z notatek sporządzonych w dzienniku naukowym leniwą ręką pisarza wynika, że akademicy już na następnym spotkaniu, 22 września, poprosili Arago o pokazanie wszystkim obecnym doświadczeniom Oersteda, jak to mówią, „w pełnym wymiarze”. Akademik Ampere ze szczególną uwagą wysłuchał przesłania Arago. Być może poczuł w tej chwili, że nadszedł jego czas, w obliczu całego świata, aby odebrać pałeczkę odkrywczą z rąk Oersteda. Czekał na tę godzinę od dawna – około dwudziestu lat, podobnie jak Arago i jak Oersted. I wtedy wybiła godzina – 4 września 1820 roku Ampere zdał sobie sprawę, że musi działać. Już dwa tygodnie później poinformował świat o wynikach swoich badań. Autor: Samin D.K.
▪ Narkoza
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Grafenowy generator elektryczny na wahania temperatury otoczenia ▪ Ultralekka bezprzewodowa mysz Logitech G Pro X Superlight
▪ Sekcja telefoniczna witryny. Wybór artykułów ▪ artykuł Przyczynić się do czegoś. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jak głęboko wnikają korzenie roślin? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Operator mobilnej mieszarki do zapraw. Opis pracy ▪ artykuł Strażnik dźwięku - generator tonów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Wskaźnik napięcia baterii UPS. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony