Сочинение Представления о связи между электричеством и магнетизмом до Ампера

Андре-Мари Ампер родился 20 аря 1775 года в Лионе в семье образованного коммерсанта. Отец его вскоре переселился с семьей в имение Полемье, расположенное в окрестностях Лиона, и лично руководил воспитанием сына. Уже к 14 годам Ампер прочитал все 20 томов знаменитой «Энциклопедии» Дидро и д’Аламбера. Проявляя с детства большую склонность к математическим наукам, Ампер к 18 годам в совершенстве изучил основные труды Эйлера, Бернулли и Лагранжа. К тому времени он хорошо владел латынью, греческим и итальянским языками.

Иными словами, Ампер получил глубокое и энциклопедическое образование В 1793 году в Лионе вспыхнул контрреволюционный мятеж.

Отец Ампера — жирондист, исполнявший обязанности судьи при мятежниках, после подавления мятежа был казнен как сообщник аристократов. Имущество его было конфисковано. Юный Ампер начал свою трудовую деятельность с частных уроков. В 1801 году он занял должность преподавателя физики и химии центральной школы в городе Бурге.

Здесь он написал первый научный труд, посвященный теории вероятности «Опыт математической теории игры». Эта работа привлекла внимание д’Аламбера и Лапласа. И Ампер стал преподавать математику и астрономию в Лионском лицее.

В 1805 году Ампер был назначен репетитором по математике в знаменитой Политехнической школе в Париже и с 1809 года заведовал кафедрой высшей математики и механики. В этот период Ампер публикует ряд математических трудов по теории рядов. В 1813 году его избирают членом Института на место скончавшегося Лагранжа. Вскоре после избрания Ампер доложил в Академию свое исследование о преломлении света. К этому же времени относятся его знаменитое «Письмо к г. Бертолле», в котором Ампер сформулировал открытый им независимо от Авогадро химический закон, именуемый ныне законом Авогадро-Ампера В 1816 году Ампер опубликовал свою классификацию химических элементов, первую в истории химии серьезную попытку расположить химические элементы по их сходству между собой Открытие Эрстедом в 1820 году действия электрического тока на магнитную стрелку привлекает внимание Ампера к явлениям электромагнетизма.

Ампер ставит многочисленные опыты, изобретает для этой цели сложные приборы, которые изготавливает за свой счет, что сильно подрывает его материальное положение С 1820 по 1826 год Ампер опубликовал ряд теоретических и экспериментальных трудов по электродинамике и почти еженедельно выступал с докладами к Академии наук.

В 1822 году он выпустил «Сборник наблюдений по электромагнетизму», в 1823 году — «Конспект теории электродинамических явлений» и, наконец, в 1826 году — знаменитую «Теорию электродинамических явлений, выведенных исключительно из опыта». Ампер получает всемирную известность как выдающийся физик Представления о связи между электричеством и магнетизмом до Ампера Ампер дал название «электродинамика» совокупности новых электрических явлений и отказался от понятия «электромагнетизм», которое тогда уже фигурировало в терминологии физики. Ампер отбросил понятие «электромагнетизм», по-видимому, по той причине, что считал теорию явлений, происходящих при взаимодействии токов, не нуждающихся в гипотезе того времени о магнитной жидкости. Он считал, что пока речь идет только о взаимодействиях между током и магнитом, наименование «электромагнитные явления» было вполне уместно, так как оно подразумевало одновременное проявление электрических и магнитных эффектов, открытых Эрстедом. Но когда было установлено взаимодействие между токами, честь открытия которого принадлежит Амперу, то стало ясно, что здесь участвуют не магниты, а два или несколько электрических токов. «Поскольку явления,- писал он,- о которых здесь идет речь, могут быть вызваны лишь электричеством, находящемся в движении, я счел нужным обозначить их наименованием электродинамические явления» История электричества и магнетизма богата наблюдениями и фактами, различными взглядами и представлениями о сходстве и различии электричества и магнетизма Впервые свойства магнитного железняка и янтаря описал Фалес Милетский в 6 веке до н. э., собравший значительный материал наблюдений.

Его опыты были чисто умозрительными, не подтвержденными опытами. Фалес дал малоубедительное объяснение свойствам магнита или натертого янтаря, приписывая им «одушевленность».

Через столетие после него Эмпедокл объяснял притяжение железа магнитом «истечениями». Позднее подобное же объяснение в более определенной форме было представлено в книге Лукреция «О природе вещей». Высказывания о магнитных явлениях имелись и в сочинениях Платона, где он описывал их в поэтической форме Представления о существе магнитных действий были у ученых более близкого к нам времени — Декарта, Гюйгенса и Эйлера, причем эти представления в некоторых отношениях не слишком отличались от представлений древних философов Со времени античности до эпохи Ренессанса магнитные явления использовались либо как средство развлечения, либо как полезное устройство для усовершенствования навигации.

Правда, в Китае буссоль применялась для навигации еще до нашей эры. В Европе она стала известна лишь в 13 веке, хотя впервые упоминается в трудах средневековых авторов — англичанина Некаме и француза Гио де Провенс в конце 12 века Первым экспериментатором, занявшимся магнитами, был Петр Перегрин из Марикура . Он опытным путем установил существование магнитных полюсов, притяжение разноименных полюсов и отталкивание одноименных.

Разрезая магнит, он обнаружил невозможность изолировать один полюс от другого. Он выточил сфероид из магнитного железняка и пытался экспериментально показать аналогию в магнитном отношении между этим сфероидом и землей. Этот опыт впоследствии еще более наглядно воспроизвел Гильберт, 1600 год Затем в области изучения магнитных явлений наступило почти трехвековое затишье Древние в 4 веке до н. э. обнаружили, что, кроме янтаря, и некоторые другие вещества способны в результате трения приобретать свойства, впоследствии названный электрическими. Однако в течение долгого времени никто не сопоставил магнитные и электрические действия и не высказал мысли об их общности Одним из первых средневековых ученых , кто вел попутное наблюдение фактов, могущих навести на представления о взаимодействиях, сходстве или различии электрических и магнитных явлений, был Кардан, который внес в этот вопрос некоторую упорядоченность.

В сочинении «О точности» 1551 года он указывает на установлении им в результате экспериментов безусловного различия между электрическими и магнитными притяжениями.

Если янтарь способен притягивать всякие легкие тела, то магнит притягивает только железо. Наличие препятствия между телами прекращает действие электрического притяжения легких предметов, но не препятствует магнитному притяжению. Янтарь не притягивается теми кусочками, которые он сам притягивает, а железо способно притягивать сам магнит. Далее: магнитное притяжение направлено преимущественно к полюсам, легкие же тела притягиваются всей поверхностью натертого янтаря. Для создания электрических притяжений необходимы, по мнению Кардана, трение и теплота, в то время как природный магнит проявляет силу притяжения без какой-либо его предварительной подготовки Наиболее яркий экспериментальный метод и именно в области магнитных и электрических явлений освоил Уильям Гильберт, возобновивший приемы Петра Перегрина и развивший их.

Вышедшее в 1600 году его сочинение о магнитах включало шесть книг и составило эпоху в научной литературе. Оно стало источником, которым пользовался Галилей и Кеплер, когда объясняли эксцентричность орбит притяжениями и отталкиваниями между солнечными и планетарными магнитами. Гильберт излагает соображения о сходствах и различиях магнитных и электрических явлений и приходит к выводу, что электрические явления отличны от явлений магнитных В 1629 году Николо Кабео опубликовал сочинение о магнитной философии, в котором впервые указал на существование электрических отталкиваний.

Кабео, как и Гильберт, высказывал мысль о «сфере действия» магнита, которая ограничивается некоторым пространством вокруг тела. Так еще неясно намечалось представление о магнитном поле. Эта мысль с большей определенностью была высказала Кеплером, который пришел к понятию «линии действия», составляющих в своей совокупности «сферу действия» вокруг каждого из полюсов