Eugenio Manuel Fernandez Aguilar
Наука. Величайшие теории: выпуск 37: Неопределенный электрический объект. Ампер. Классическая электродинамика.
Пер. с франц. — М.: Де Агостини, 2015. — 160 с.
Андре-Мари Ампер создал электродинамику — науку, изучающую связи между электричеством и магнетизмом. Его математически строгое описание этих связей привело Дж. П. Максвелла к революционным открытиям в данной области. Ампер, родившийся в предреволюционной Франции, изобрел также электрический телеграф, гальванометр и — наряду с другими исследователями — электромагнит. Он дошел и до теории электрона — «электрического объекта», — но развитие науки в то время не позволило совершить это открытие. Плоды трудов Ампера лежат и в таких областях, как химия, философия, поэзия, а также математика — к этой науке он относился с особым вниманием и часто применял ее в своей работе. Исследователь по праву считается одним из величайших физиков XIX века.
ISSN 2409-0069
© Eugenio Manuel Fernandez Aguilar, 2013 (текст)
© RBA Collecionables S.A., 2014
© ООО «Де Агостини», 2014-2015
Еженедельное издание
Посвящается моим родителям,
Еухенио и Мариоле,
а также электричеству и магнетизму
Джеймс Клерк Максвелл проницательно назвал Ампера Ньютоном электричества: если этот великий британец объединил земную и небесную физику, то Андре-Мари Ампер известен в истории физики тем, что сделал первый шаг к объединению электрических и магнитных сил и создал новую дисциплину — электродинамику. Оба ученых объясняли эти явления одинаково, хотя они казались никак не связанными друг с другом. Согласно Ньютону, земные движения, детально изученные Галилеем, равно как и движения небесных тел, изученные Кеплером, имели одно и то же происхождение — тяготение. Согласно Амперу, магнетизм происходил из электрических токов. Однако это не единственный вклад в науку выдающегося ученого, родившегося в Лионе.
Во всем мире Ампер не так известен широкой публике, как во Франции, где его именем названы улицы, колледжи, школы... Однако любой опрос наверняка показал бы, что даже в этой стране очень немногие физики, химики, инженеры и студенты технических вузов смогли бы сказать, чем на самом деле занимался Ампер. При этом возможно, ошиблись бы и они, упомянув закон Ампера, который, строго говоря, сформулировал не этот ученый. Мы привыкли использовать в речи такие слова, как ампер, амперметр, электрический ток, а кто-то — даже соленоиду и не осознаем, что все эти неологизмы ввел именно Ампер.
Этот ученый был современником Наполеона и жил в эпоху революционных потрясений и политических перемен. Он никогда не ходил в школу, его обучением занимался отец в соответствии с интересами и склонностями, которые проявлял сын. Счастливая жизнь Ампера рухнула в 18 лет, когда ему пришлось пережить первую трагедию: его отец во время Французской революции был гильотинирован. Жизнь обошлась с этим гениальным ученым довольно жестоко: он пережил смерть первой жены, развод со второй женой, а также многочисленные проблемы, вызванные поведением сына и дочери. Материальные трудности вынуждали Ампера занимать педагогические и административные должности, и связанные с ними хлопоты отрицательно сказывались на его и без того слабом здоровье.
Андре-Мари был способным ребенком, особенно ему нравилась математика. Он оттачивал свой ум чтением энциклопедий, которые пробудили в нем стремление классифицировать и систематизировать все известные ему знания, и это стремление с годами превратилось почти в наваждение. Ампер не был похож на холодного ученого, всецело посвятившего себя работе и безразличного к другим сторонам жизни. Напротив, исследователь был очень привязан к родным и любил поэзию. Он был продуктом самовоспитания и самообразования. И хотя самостоятельное обучение имеет немало бесспорных преимуществ, Ампер в ходе него так и не овладел методами систематической лабораторной работы, предполагающей сбор и структурирование данных и составление отчетов и докладов. Однако этот недостаток был с лихвой компенсирован невероятным математическим талантом, который Ампер искусно применял к самым разным областям знания.
Наибольшим вкладом Ампера в историю науки является созданная им теория электродинамики. Ее математическая формулировка чрезвычайно сложна для понимания широкой публики, но исходная гипотеза и выводы достаточно просты. Ампер был уже признанным математиком, когда узнал об опыте Эрстеда, доказавшем, что электрический ток воздействует на расстоянии на магнит, в частности на компас. Этот опыт положил начало изучению электромагнетизма, который в течение XIX века коренным образом изменил науку и саму научную парадигму: электричество и магнетизм перестали считаться изолированными силами и стали рассматриваться как разные стороны одних и тех же явлений. Этот важнейший период развития науки связан с именами самых разных ученых. Со многими из них — Био, Саваром, Фарадеем и другими — Ампер часто встречался, причем его сотрудничество с учеными не ограничивалось только областью электродинамики: интерес Ампера вызывали все выдающиеся современники — Коши, Френель, Дэви, Гей-Люссак, Пуансо, Лаплас, Лагранж и другие.
