Milyen volt a nyitó?

Egy komoly tudományos kísérlet kaotikus, mint a háború. A kutató gyakran nem érti, mi történik. A kapott adatok, valamint a frontvonal hírszerzési információi általában ellentmondásosak. További kísérleteket „érintéssel” kell végezni az új tények megszerzése érdekében. De a végén a kép világosabbá válik, majd a jelentés „hátralévő” kísérletezője a cél felé vezető lépéseinek egyértelmű és pontos sorrendjét írja le, anélkül, hogy megemlítené a hibákat. A kísérletek legfontosabb eredményei mindig nem abban a részben fekszenek, ahol a tudós kereste. Az előrehaladási jelentés azonban úgy néz ki, mint egy diadalmas menet az egyik igazságról a másikra, akár akarja, akár nem. Sajnos a tudományos történészek később ilyen anyagokkal dolgoznak, ami természetesen befolyásolja munkájuk minőségét.

Emlékeztetni szeretnék egy felfedezés történetére, amely majdnem három évszázaddal ezelőtt történt, amelyet ma már teljesen természetesnek és magától értetődőnek tekintünk. A szerzőket majdnem elfelejtették, de a fizika számára a jelentőség nem kevesebb, mint Columbus földrajzi útja. Arról lesz szó, hogy az elektromos vezetők megjelennek, mint az elektromos áramkör nélkülözhetetlen tulajdonságai, valamint az energia távoli átvitelének műszaki képessége, amely forradalmasította az emberi élet ipari fejlődését és elrendezését.

A munka megjelenésének oka az volt a vágy, hogy áthidalják a fizikai és villamosmérnöki történelemben az oroszul a témában szereplő anyagok hiányosságait. Nagyon tanulságos lenne, ha a jelenlegi villanyszerelők megismernék annak az útnak a kezdetét, amelyet a tudomány ebben az irányban hajtott végre.

Század eleje, Anglia. Az Angol Tudományos Akadémia, a Londoni Királyi Társaság nagy elnöke Isaac Newton. Már befejezi az optika alapvető munkáját, és természetesen érdekli az összes kérdés, amely a fény terjedésével, reflexiójával, fénytörésével és azok forrásaival kapcsolatos. Nem hagyhatja figyelmen kívül azt a kérdést, amelyet az európai tudósok már évtizedek óta megpróbáltak megoldani. Vissza 1675-ben. J. Picard francia csillagász, éjjel higany-barométert hordozva, titokzatos fényeket észlel a cső torricellium ürességében. Senki sem adott ésszerű magyarázatot erre a jelenségre. Megállapítottuk a sugárzás elektromos okának feltételezését. De mi volt az akkori villamosenergia-információ?

Az ősi idők óta ismert volt, hogy néhány dörzsölt test megszerzi azt a tulajdonságát, hogy könnyű tárgyakat vonzza magához. 1600-ban bebizonyították, hogy az elektromos vonzerő különbözik a mágnestől. 1660-ban kimutatták a testek elektromos testekkel szembeni taszításának tulajdonságait. Elektromos szikra származik 1700-ban. reszelt borostyánból. Valószínűleg minden. A szikra azonban a fény forrása volt, és Newton elrendelte, hogy a kísérleteket a társaság kurátora, Francis Gauksby végezze el. Egy üreges üveggömböt, amelynek belseje eltávolított levegővel, egy speciális gépen szíjhajtóművel csavarodott meg. Amikor kézzel dörzsölte, vákuum annyira fényesen ragyogott, hogy sötétben elolvashatott egy könyvet. Szikrákat lehet szerezni a labdából. Testeket is vonzott és taszított. Alapvetően ez volt az első elektromos autó.

Ez a gép azonban nem kapott disztribúciót, és hamarosan elfelejtette. Az ok szokásos volt - drága költségeket okozott a tulajdonosnak. Az akkori tudományt a kormány nem támogatta. Most furcsának tűnik, de még a Londoni Királyi Társaság tagjai, azaz a tudósok elképzelésünk szerint nemcsak nem kaptak fizetést, hanem maga a társaság is tagjai hozzájárulásának rovására lépett fel, és folyamatosan szükségük volt pénzre. És a kísérletekhez szükséges anyagokat a saját költségén vásárolta meg a kísérleti személy.A díjak átvétele érdekében, akár otthon is, Gauksby felkérte a tudósokat, hogy egyszerűen dörzsöljenek le vastag falú üvegcsövet ruhával. Ez a javaslat annyira sikeres volt, hogy tudósok és kézművesek, papság és arisztokraták, varázslók és bűnözők ezrei kezdték el kinyerni az elektromos töltéseket.

Ezzel az üvegcsővel kezdődtek a tömeges felfedezések és találmányok az elektromosság területén. Senki sem vetette fel az új jelenségek gyakorlati alkalmazásának kérdését. Ez a körülmény szolgált és továbbra is oka a kutatók nevetségeinek és vádainak a kutatásban, az értéktelen jelenségek lakói szerint. Az általunk leírt időszakban, a híres angol író, Jonathan Swift éles szatírat írt az akkori angol társadalomról - "Gulliver utazásai". A tudósok által a könyvben korábban nevetségesnek tekintett összes probléma azonban nem tűnik úgy. Még "Az emberi ürülék tápanyagokká történő alakítása". Ezért a kísérleti tudomány a közönség szemében ritka jelenség volt. De az aszketák mindig is voltak.

Egy bizonyos anyagfestő Canterbury-ben (London közelében), Stephen Gray (1666-1736) felkeltette érdeklődését a tudomány iránt. Oktatásával kapcsolatos információk nem ismertek, valószínűleg öntanult. Nagyapák voltak - egyik kovács, másik ács, ő maga örökölte apja kézművesét. A szakma nem volt jövedelmező, ami levéléből következik, amikor a szerző panaszkodik a "könyvekre, eszközökre és egyéb anyagokra" vonatkozó pénzhiányról. Ennek ellenére érdeklődött az időjárás és a csillagászat megfigyelése iránt. Akkoriban nem volt könnyű csillagászmá válni. A távcsövet kézzel kellett elkészíteni, manuálisan csiszolva a lőrés lencséit. Tehát megismerte az optikát. Mellesleg, I. Newton kezével készített távcsövet még mindig Londonban tárolják.

Gray első tudományos munkáját 1698-ban tették közzé, ahol leírta annak lehetőségét, hogy mikroszkóp segítségével megnöveli a barométer leolvasásának pontosságát. A munkát maga a John Flamstead királyi csillagász, a Greenwich-i Megfigyelő Intézet alapítója vette észre, aki kezdte pártfogolni a kezdő tudósot.

Nyilvánvalóan nem segítség nélkül, 1919-ben Greyt teljes ellátással rendezték el a Charterház nyugdíjasaként, hogy ne gondoljon valami életre, hanem teljes mértékben a tudományra szentelje magát. Ez egyáltalán nem volt könnyű, mivel a Charterhouse jótékonysági szervezetet, amelyet a XYII században szerzetesek alapítottak, az anglikán vallású, nem házas férfiaknak, főleg nyugdíjas kapitányoknak szánták. Itt kibontakoznak a számunkra érdeklődő tanulmányok.

Először, a szürke súrlódással elektromosítja a különféle testeket (selyemszálak, bőr, fa, gyapjú), olyan nagy villamosítást érve el, hogy papír- és tolldarabok vonzódnak hozzájuk 2-5 cm távolságra. Még jobb eredményeket kaptunk egy üvegcső dörzsölésével. De Gray számára ez nem elég. Kíváncsi, vajon az elektromos teljesítmény javul-e, ha az üvegcső be van dugva. Bűnözője szerint az elektrifikáció mértéke nem változott. Figyelmes ember volt, ami a tudós számára nagyon fontos, és felhívta a figyelmet arra, hogy a papírdarabokat ragaszkodja a forgalmi dugókhoz. Nagyszerű hír volt. Végül is abban az időben csak egy módszer volt a testek elektrizálására - dörzsöli őket. De senki sem dörzsölte a parafa! Tehát új módszert fedeztek fel a testek elektromosságára azáltal, hogy felhasználták a nem feltöltött test testét az elektromos árammal.

További eseményeket maga a kísérlet készít. „Elkezdtem a kutatást - írja -, hogy az elektromos energia milyen messze terjed. Ehhez egy 80 méteres, 7 méter (7 hüvelyk) hosszú üreges nádból vettem a horgászbot korábbi részét, és behelyeztem az üvegcső lyukába. A cső feszültsége után a nád meghúzta a fóliát, csakúgy, mint az elefántcsontgolyó, amelyet parafával rögzítettem a nádhoz. Aztán megvettem a hosszú horgászbotok két felső végét.Az egyik spanyol nádból készült, a másik részben fából, részben bálnacsontról készült. Mindez a csővel együtt több mint 14 méter hosszú volt (Több mint 4 méter). A bálnacsont végéhez gömböt csatoltunk. Miután a cső izgatott volt, a labda 3 hüvelyk távolságra vonzta a fóliát. Készítettem egy rúd spanyol nád- és fenyődeszkákból, amelyek a csővel együtt meghaladták a 5,5 métert is. Ez a hosszúság volt a határ, amellyel a szobámban tudtam működni, és megállapítottam, hogy a vonzás ugyanolyan erős. "

A kísérletek folytatásához ki kellett menni és rá kellett keresni egy asszisztenst. Olyan lelkes volt Grenville Wheeler pap. Kiderült, hogy okos ember is. 1729 májusában Grey sikeres kísérletet végzett az erkélyen. Ugyanakkor egy üvegcsőből lógott egy 8 méter hosszú, az erkély magasságának megfelelő vászonzsinór. Alján volt Wheeler, amely a deszkán lévő sárgaréz lemez segítségével meghatározta a töltést.

Ezután a kutatók úgy döntöttek, hogy megpróbálják átvinni az elektromos áramot vízszintesen. Ehhez vászonzsinórt lógtak a gerendákba dugott szögekre. Sajnos a tapasztalat kudarcot vallott. Sok mérlegelés után Gray az általánosan helyes következtetést vonja le, hogy az elektromosság a sugárba került. Wheeler fordul az, hogy belépjen a történelembe. Javasolja, hogy lógja ki a zsinórt selyem fűzővel. 1729. 10 órakor a történelem során először töltés érkezett a rendeltetési helyre egy távvezeték (elefántcsont golyó) útján. A töltés átvitele körülbelül 25 méter volt. Az elektromos tulajdonságok szempontjából a vászon és a selyem különböztek.

A selyem harisnyakötőt huzalokkal cserélve a kísérletezők ismét negatív eredményt kaptak. Világossá vált, hogy a kísérlet sikere annak köszönhető, hogy a selyem nem vezet áramot. A hajköteleknek ugyanaz a tulajdonsága volt. Egy korábbi, a szövetekkel ismerõ fûzõ, aki több selyemfûzöt kipróbált, arra a következtetésre jutott, hogy a kék fûzõk a legjobb tulajdonságokkal rendelkeznek. A pontos tudományok abban különböznek abban, hogy a korábbi kutatók összes következtetését megvizsgálják és újból megvizsgálják. Dufe francia tudós hamarosan kísérletileg bebizonyította, hogy a selyem színe nem befolyásolja elektromos tulajdonságait.

Ez nem volt Gray egyetlen téves következtetése. A testek vonzó és visszataszító kísérleteiben egy furcsa mintát hozott létre, amely szerint a töltött vasgömb közelében a szálakon lógó könnyű testek ugyanabba az irányba forognak. Dufe és Wheeler hiába próbálták elérni ugyanazokat az eredményeket. Aztán Wheeler emlékezett rá, hogy az öregedő Szürke kezei remegtek, és tájékoztatták a testeket a forgáshoz szükséges erőről.

Ezen a Grey érdemén túl, mielőtt az elektromosság tudománya nem ér véget. Először elektromos kísérleteket kezdett állatokkal és emberekkel. Reszelt üveggel gyapjút emelt a kutyán, majd a forduló a személy felé fordult. Szürke pontosan rögzíti az esemény dátumát. „1730. április 8-án - írja Grey - a következő kísérletet végeztem körülbelül nyolc-kilenc éves fiúval. A ruha 47 fontot 10 unciát hordott. Vízszintesen lógtam két ruhaszárító ruhaszál segítségével. Két horgot ütött be a szobám gerendájába, egyik láb vastag, és két láb távolságra egy másik pár. A hurkokat akasztottam ezekre a horgokra, tehát valami ilyesmi kiderült. A fiút arccal lefelé fektették ezeken a kötelekön, az egyik kötél eltakarta a mellét, a másik a combját. A fóliát állványra helyeztük, amely egy láb átmérőjű kerek tábla. Amikor a csövet megdörzsölte és a fiú lába közelében tartotta, NE KAPCSOLJA őket, a fóliát a fiú arca annyira vonzza, hogy 10 hüvelyk (25 cm) magasságra emelkedett.

Ez a kísérlet nem csak Greyt határozza meg az emberi test elektromos vezetőképességének tényében, hanem ő is az első, aki megfigyeli az elektromos indukciót.Mi az elektromos indukció (néha elektrosztatikusnak nevezik)? A testek ez a tulajdonsága elektromosvá válik, amikor azokat egy elektromos mezőbe helyezik. Ezt a mezőt ebben az esetben egy dörzsölt üvegcső hozta létre. És mégis ez nem a legfontosabb dolog ebben a kísérletben. A legfontosabb dolog az volt, hogy a villamosenergia-tanulmányok során az emberek műszaki és gyakran a legfontosabb résztvevővé váltak a kísérletekben. Végül is egyáltalán nem volt elektromos eszköz, és a kutatók az emberi érzékek segítségével elkezdték továbbfejleszteni az új tudomány tudását.

Stephen Gray újabb érdekes megfigyelést tesz. Egy hatalmas tölgy kocka nem vesz többet, mint egy azonos méretű üreges kocka. Ez a tény nem kevesebbet jelentett, hanem azt a tényt, hogy az elektromos díjat a test felülete osztja el.

Ennek ellenére Stephen Gray tanulmányainak fő dolga az volt, hogy minden testet elkülönítették az elektromos vezetékekkel és a nem elektromos vezetékekkel. 1738-ban a franciaországi huguenot menekült, Jean Desagulier, először fizikus, majd a walesi herceg lelkésze azt javasolta, hogy az elektromosan vezető testeket egyszerűen VEZETŐKHEZ nevezzék, ami szerepel a tudomány terminológiájában. Az INSULATOR és a SEMICONDUCTOR kifejezések később kerülnek alkalmazásra. De az a személy, mint mérőkészülék, hosszú ideig őrzi az óráját. Így Richard Cavendish (1731-1810) fizikus szolgája meg fogja határozni a kondenzátorok töltésének értékét az áramütés nagysága alapján, és A. Volta (1745-1827) fizikusa a száját használva fel fogja találni egy kémiai áramforrást.

A díjak nem terjedtek át a tudósra. Az egykori hölgy a londoni királyi társaság tagjává vált, és elnyerte a Copley-érmet, amely az Egyesült Királyság legmagasabb elismerése. Az orosz tudósok közül csak D. I. Mendelejev és I. P. Pavlov kapott ilyen érmet. ami jelzi az ilyen odaítélés súlyát.

Ennek lehet vége. De szeretnék beszélni egy tényről Grey életrajzából, annak érdekében, hogy tisztázza néhány körülményt. A tudományos ember iránti önzetlen életének tanulmányozása során feltűnő, hogy egy tehetséges tudós évekig kreatív tevékenységet folytat. Egyes tudományos történészek úgy vélik, hogy a londoni királyi társaság elnökének, I. Newtonnak és D. Flamstead királyi csillagásznak, akik, mint tudjuk, Grey pártfogója, ellensége van a hibának. A veszekedés ezért történt. A Greenwichi Obszervatórium igazgatója KIVÁLÓ (ahogy azt a modern Britannica írja) a csillagos ég megfigyeléseit végezte. Newtonnak további kutatásához szüksége volt munkájának eredményére, és azt akarta, hogy kinyomtassa. Amit a csillagász nem értett egyet, amíg nem javította ki az összes hibát. A Társaság elnöke ragaszkodott hozzá, talált szponzort (dán herceget) és 400 példányban tett kiadványokat közzé. Ezután Flamstead megvásárolta a közzétett példányokat, és elpusztult. Tehát körülbelül 300 példányt égettek el. Newton szintén kiutasította Flemstedet a királyi társaság tagjaiból állítólag a tagsági díjak megfizetésének elmulasztása miatt. Az ok vicces, mert a királyi csillagász egyszer saját költségén szerezte meg a Greenwich Obszervatórium összes csillagászati ​​felszerelését. Tehát Gray elvesztette védőszentjeit. Kreatív munkáját csak Newton halála után folytatta. Mindez azt mutatja, hogy a Földön nincsenek szentek. Még a nagyok között is.