Kaip buvo atidarymas

Rimtas mokslinis eksperimentas yra chaotiškas, kaip ir karas. Tyrėjas dažnai nesupranta, kas vyksta. Gauti duomenys, taip pat informacija iš operatyvinės žvalgybos informacijos, paprastai yra prieštaringi. Norint gauti naujų faktų, reikia atlikti papildomus eksperimentus „palietus“. Galų gale vaizdas tampa aiškesnis, o tada „atgalinis“ eksperimentatorius ataskaitoje apibūdina aiškią ir tikslią jo žingsnių link tikslo seką, neužsimindamas apie neteisingus. Pagrindiniai eksperimentų rezultatai gana dažnai slypi ten, kur siekė mokslininkas. Tačiau pažangos ataskaita atrodo kaip triumfo eisena iš vienos tiesos į kitą, nesvarbu, ar jis to nori, ar ne. Deja, mokslo istorikai vėliau dirba su tokiomis medžiagomis, o tai, žinoma, turi įtakos jų darbo kokybei.

Norėčiau prisiminti vieno atradimo, įvykusio beveik prieš tris šimtmečius, istoriją, kuri dabar laikoma gana natūralia ir laikoma savaime suprantamu dalyku. Jos autoriai beveik pamiršti, tačiau jo reikšmė fizikai yra ne mažesnė nei Kolumbo kelionė į geografiją. Tai bus apie elektros laidininkų atsiradimą, kaip būtiną elektros grandinės atributą ir techninį sugebėjimą perduoti energiją per atstumą, kuris sukėlė revoliuciją pramonės vystymuisi ir žmogaus gyvenimo organizavimui.

Šio darbo pasirodymo priežastis buvo noras pašalinti fizikos ir elektrotechnikos istorijoje šios temos medžiagų spragas rusų kalba. Dabartiniams elektrikams būtų labai pamokanti žinoti kelio, kurį mokslas ėjo šia linkme, pradžią.

XYIII a. Pradžia, Anglija. Anglijos mokslų akademijos, Londono karališkosios draugijos, prezidentas yra puikus Isaacas Newtonas. Jis jau baigia savo pagrindinį darbą „Optika“ ir, be abejo, domisi visais klausimais, susijusiais su šviesos sklidimu, atspindžiu, refrakcija, bei jų šaltiniais. Jis negalėjo nepaminėti klausimo, kurį Europos mokslininkai bandė išspręsti kelis dešimtmečius. Dar 1675 m. Prancūzų astronomas J. Picardas, naktį nešdamas gyvsidabrio barometrą, vamzdelio torricelijos tuštumoje pastebėjo paslaptingus žibintus. Niekam racionalaus paaiškinimo šiam reiškiniui nepateikė. Mes apsisprendėme dėl šio spinduliavimo elektrinės priežasties hipotezės. Bet kokia tuo metu buvo informacija apie elektrą?

Nuo senų senovės buvo žinoma, kad kai kurie trinami kūnai įgyja savybę pritraukti į save lengvus daiktus. 1600 m. Buvo įrodyta, kad elektrinė trauka skiriasi nuo magnetinės. 1660 m. Buvo įrodyta, kad kūnai atbaido elektrifikuotus kūnus. Elektrinė kibirkštis buvo gauta 1700 m. iš tarkuoto gintaro. Tai turbūt viskas. Tačiau kibirkštis buvo šviesos šaltinis, ir Niutonas liepė eksperimentus atlikti draugijos kuratoriui Pranciškui Gauksby. Tuščiaviduris stiklinis rutulys su pašalintu oru iš vidaus buvo atsukamas ant specialios mašinos, naudojant diržinę pavarą. Trindamas ją rankomis, jo vakuumas švytėjo taip ryškiai, kad tamsoje galėjai perskaityti knygą. Kibirkšties buvo galima gauti iš kamuolio. Jis taip pat traukė ir atstūmė kūnus. Iš esmės tai buvo pirmasis elektromobilis.

Tačiau ši mašina nebuvo paskirstyta ir netrukus buvo pamiršta. Priežastis buvo įprasta - savininkui tai brangiai kainavo. Tuo metu mokslas nebuvo subsidijuojamas vyriausybės. Dabar tai atrodys keista, tačiau net ir Londono karališkosios draugijos nariai, tai yra mūsų akademikai, akademikai ne tik negavo jokio atlyginimo, bet pati draugija egzistavo savo narių įmokų sąskaita ir jai nuolat reikėjo pinigų. Eksperimentams reikalingas medžiagas eksperimentatorius nupirko savo lėšomis.Norėdami gauti rinkliavas, net namuose, Gauksby pasiūlė mokslininkams tiesiog įtrinti audinį ant storo sienelės stiklinio vamzdžio. Šis pasiūlymas buvo toks sėkmingas, kad tūkstančiai žmonių mokslininkų ir amatininkų, dvasininkų ir aristokratų, magų ir sukčių ėmė išgauti elektros krūvius.

Būtent su šiuo stikliniu vamzdžiu ir prasidėjo masiniai atradimai ir išradimai elektros srityje. Niekas net nekėlė naujų reiškinių praktinio taikymo klausimo. Būtent ši aplinkybė tarnavo ir netgi yra tyrinėtojų tyrinėtojų pajuokos ir kaltinimų priežastis, vertinant, kaip beverčiai reiškiniai yra gyventojai. Mūsų aprašytu laikotarpiu garsus anglų rašytojas Jonathanas Swiftas parašė aštrią satyrą savo laikų Anglijos visuomenėje - „Guliverio kelionės“. Tačiau visos problemos, kurias mokslininkai išsprendė knygoje, anksčiau laikytos juokingomis, dabar neatrodo tokios. Netgi „Žmogaus ekskrementų pavertimas maistinėmis medžiagomis“. Todėl eksperimentinis mokslas paprastų žmonių akyse buvo retas reiškinys. Tačiau asketai visada buvo.

Tam tikras audinių dažytojas Kenterberyje (netoli Londono) Stephenas Gray'as (1666–1736) susidomėjo mokslu. Informacija apie jo išsilavinimą nėra žinoma, greičiausiai jis buvo savamokslis. Jo seneliai buvo - vienas kalvis, kitas dailidė, jis pats paveldėjo tėvo amatą. Profesija nebuvo pelninga, tai išplaukia iš jo laiškų, kur autorius skundžiasi pinigų trūkumu „knygoms, įrankiams ir kitai medžiagai“. Nepaisant to, jis susidomėjo stebėdamas orą ir astronomiją. Tais laikais tapti astronomu nebuvo lengva. Jis pats turėjo padaryti teleskopą, rankiniu būdu šlifuodamas lęšius iš skylių stiklo. Taigi jis pradėjo susipažinti su optika. Beje, paties I. Newtono rankomis pagamintas teleskopas iki šiol saugomas Londone.

Pirmasis Grėjaus mokslinis darbas buvo paskelbtas 1698 m., Kur jis aprašė galimybę padidinti barometro rodmenų tikslumą stebint juos per mikroskopą. Kūrinį pastebėjo pats karališkasis astronomas Johnas Flamstedas, Grinvičo observatorijos įkūrėjas, pradėjęs globoti besikreipiantį mokslininką.

Matyt, ne be jo pagalbos, 1919 m. Grėjus buvo visiškai paskirtas į chartijos rūmų pensininką, kad jis negalvojo apie kasdienį kūrinį, o visiškai atsidavė mokslui. Tai nebuvo lengva, nes „Charterhouse“ labdara, kurią XYII amžiuje įkūrė vienuoliai, buvo skirta nesusituokusiems anglikonų tikėjimo vyrams, dažniausiai pasitraukusiems kapitonams. Čia atsiskleidžia mus dominančios studijos.

Pirmiausia pilka elektrifikuoja įvairius kūnus trintimi (šilko siūlai, oda, medis, vilna) ir pasiekia tokią didelę elektrifikaciją, kad nuo jų 2-5 cm atstumu pradėjo traukti popieriaus gabaliukai ir plunksnos. Dar geresnių rezultatų buvo gauta trinant stiklinį vamzdelį. Tačiau Grimui to nepakanka. Jis klausia, ar elektrifikavimo efektyvumas pagerės, jei stiklinis vamzdis bus uždarytas. Jo skandalu, elektrifikacijos laipsnis nepasikeitė. Bet jis buvo pastabus žmogus, o tai labai svarbu mokslininkui, ir atkreipė dėmesį į tai, kad popieriaus gabaliukus priklijuoja prie kamščių. Tai buvo puiki žinia. Juk tuo metu buvo žinomas tik vienas kūnų elektrifikavimo būdas - juos trinant. Bet kamščio niekas netrynė! Taigi buvo atrastas naujas būdas ELEKTRIZUOTI KŪNUS, NAUDOJANT NEIŠDIRBTO Kūno kontaktą su elektra.

Tolesnius įvykius aprašo pats eksperimentatorius. „Aš ėmiausi tyrimų“, - rašo jis, „kiek perduodama elektros energija. Norėdami tai padaryti, aš paėmiau tuščią tuščiavidurę cukranendrę, 2 pėdų ilgio, 7 colių (80 cm), buvusią meškerės dalį ir įkišau į stiklinio vamzdžio angą. Po to, kai vamzdis buvo maitinamas, cukranendrės pritraukė foliją, kaip ir dramblio kaulo rutulys, kurį pritvirtinau kamščiu prie cukranendrės. Tada aš paėmiau du viršutinius ilgų meškerių galus.Vienas jų buvo iš ispaninių cukranendrių, kitas iš dalies buvo pagamintas iš medžio, o iš dalies - iš banginio kaulų. Visa tai kartu su vamzdeliu buvo daugiau nei 14 pėdų ilgio (daugiau nei 4 metrai). Prie banginio kaulo galo buvo pritvirtintas rutulys. Po to, kai vamzdis buvo sujaudintas, kamuolys pritraukė foliją iš 3 colių atstumo. Aš pagaminau strypą iš ispaniškų cukranendrių ir pušies lentų, kuris kartu su vamzdžiu viršijo 18 pėdų (5,5 m.). Šis ilgis buvo riba, per kurią galėjau operuoti savo kambaryje, ir sužinojau, kad atrakcija yra tokia pat stipri “.

Norint tęsti eksperimentus, reikėjo išeiti ir papildomai ieškoti padėjėjo. Taigi entuziastas buvo kunigas Grenvilas Wheeleris. Jis pasirodė taip pat protingas žmogus. 1729 m. Gegužės mėn. Grėjus atliko sėkmingą eksperimentą, stovėdamas ant balkono. Tuo pačiu metu iš stiklinio vamzdžio pakabinta 8 metrų ilgio lininė virvelė, atitinkanti balkono aukštį. Apačioje buvo „Wheeler“, kuris nustatė krūvį naudodamas žalvario lakštą ant lentos.

Vėliau tyrėjai nusprendė pabandyti perduoti elektrą horizontaliai. Tam buvo pakabinta lininė virvelė ant vinių, įmestų į medines sijas. Deja, patirtis nepavyko. Po ilgų svarstymų Gray daro teisingą išvadą, kad elektra pateko į pluoštą. Wheelerio eilė įeiti į istoriją. Jis siūlo pakabinti laidą šilko raišteliais. 1729 m., 10 val pirmą kartą istorijoje įkrova į paskirties vietą atkeliavo per elektros liniją (dramblio kaulo rutulį). Atstumas, kuriuo buvo perduotas įkrovimas, buvo apie 25 metrai. Elektrinių savybių atžvilgiu linas ir šilkas skyrėsi.

Pakeitę šilko kojines su virvėmis, eksperimentatoriai vėl gavo neigiamą rezultatą. Tapo aišku, kad eksperimento sėkmę lemia šilko savybė nenešti elektros. Plaukų virvės turėjo tą pačią savybę. Buvęs audinių žinovas, išbandęs keletą šilko raištelių, priėjo prie išvados, kad mėlynos raišteliai turi geriausias savybes. Tikslieji mokslai skiriasi tuo, kad visos ankstesnių tyrėjų išvados yra tikrinamos ir tikrinamos iš naujo. Prancūzų mokslininkas Dufe netrukus eksperimentiškai įrodė, kad šilko spalva neturi įtakos jo elektrinėms savybėms.

Tai nebuvo vienintelė Grėjaus padaryta klaidinga išvada. Savo eksperimentuose su kūnų pritraukimu ir atstumimu jis nustatė keistą modelį, pagal kurį šviesos siūlai, kabantys ant siūlų šalia įkrauto geležinio rutulio, pradeda suktis aplink jį ta pačia kryptimi. Dufe ir Wheeler veltui bandė gauti tuos pačius rezultatus. Tada Wheeleris prisiminė, kad senstančios Grėjaus rankos dreba ir jie informavo kūnus apie šiam sukimui reikalingą jėgą.

Tuo Grey nuopelnai, kol mokslas apie elektrą nesibaigia. Pirmiausia jis pradėjo elektrinius eksperimentus su gyvūnais ir žmonėmis. Su grūdėtu stiklu jis pakėlė vilną ant šuns, o paskui žmogus pasuko. Pilka tiksliai fiksuoja šio įvykio datą. „1730 m. Balandžio 8 d., - rašo Grėjus, - aš padariau šį eksperimentą su maždaug aštuonerių – devynerių metų berniuku. Drabužiai svėrė 47 svarus 10 uncijų. Aš ją pakabinau horizontaliai, naudodama dvi plaukų virves, naudojamas drabužiams džiovinti. Į mano kambario siją buvo įmesti du kabliukai, vienos pėdos storis, o dviejų pėdų atstumu - kita jų pora. Ant šių kabliukų virves pakabinau už kilpų, taigi pasirodė kažkas panašaus į sūpynes. Berniukas buvo paguldytas ant šių virvių žemyn, viena virvė uždengė krūtinę, kita - šlaunis. Folija buvo dedama ant stovo, kuris yra apvali lenta, kurios skersmuo yra 1 pėda. Kai jie patrino telefoną ir laikė jį prie berniuko kojų, NEVEIKITE jų, folija berniuko veidą traukė tiek, kad ji pakilo į 10 colių (25 cm) aukštį.

Grejus ne tik pagal šį eksperimentą nulemia žmogaus kūno elektrinio laidumo faktą, bet ir jis pirmasis pastebi ELEKTROS INDUKCIJOS reiškinį.Kas yra elektrinė indukcija (kartais vadinama elektrostatiniu)? Ši kūnų savybė tampa elektrifikuota, kai jie patenka į elektrinį lauką. Šį lauką šiuo atveju sukūrė įtrintas stiklinis vamzdelis. Ir vis dėlto tai nėra pagrindinis dalykas šiame eksperimente. Svarbiausia buvo tai, kad tyrinėdamas elektrą, žmogus tapo techniniu ir dažnai svarbiausiu eksperimentų dalyviu. Galų gale, visai nebuvo elektrinių prietaisų, ir tyrinėtojai ėmėsi žinių apie naująjį mokslą, pasitelkdami žmogaus pojūčius.

Steponas Grėjus pateikia dar vieną įdomų pastebėjimą. Masyvus ąžuolo medienos kubas imasi elektros energijos ne daugiau kaip to paties dydžio tuščiaviduris kubas. Šis faktas reiškė ne mažiau, o tai, kad ELEKTROS ĮMOKA PASKIRSTO KŪNO PAVIRŠIAUS.

Nepaisant to, Stepheno Gray'o tyrimuose pagrindinis dalykas buvo visų kūnų atskyrimas į ELEKTRINIUS LYGUS ir NEELEKTRINIUS LYGUS. 1738 metais Hugenoto pabėgėlis iš Prancūzijos Jeanas Desagulieris, pirmiausia fizikas, o vėliau Velso princo kapelionas, pasiūlė elektrą laidžius kūnus vadinti tiesiog DIDELIAIS, kurie buvo įtraukti į mokslo terminologiją. Sąvokos izoliatorius ir puslaidininkis bus pradėtos naudoti vėliau. Bet žmogus kaip matavimo prietaisas ilgą laiką budės. Taigi tarnas Ričardas iš fiziko G. Cavendisho (1731-1810) kondensatorių įkrovos vertę nustatys pagal elektros smūgio dydį, o fizikas A. Volta (1745-1827), naudodamas savo liežuvį, sugalvos cheminį elektros energijos šaltinį.

Apdovanojimai nebuvo perduoti mokslininkui. Buvęs lageris tapo Londono karališkosios draugijos nariu ir buvo apdovanotas „Copley“ medaliu, kuris yra aukščiausias JK pripažinimas. Iš Rusijos mokslininkų tik D. I. Mendelejevas ir I. P. Pavlovas buvo apdovanoti tokiu medaliu. o tai rodo tokio apdovanojimo rimtumą.

Tai gali būti pabaiga. Bet norėčiau pakalbėti apie vieną faktą iš Grėjaus biografijos, norėdamas išsiaiškinti kai kurias aplinkybes. Tyrinėjant šio nesavanaudiškai atsidavusio mokslo žmogui gyvenimą, ryškus daugelio metų talentingo mokslininko kūrybinės veiklos trūkumas. Kai kurie mokslo istorikai mano, kad kaltas Londono karališkosios draugijos prezidento I. Newtono ir karališkojo astronomo D. Flamstead, kurie, kaip žinome, globojo Grėjus, priešiškumas. Ginčas įvyko dėl šios priežasties. Grinvičo observatorijos direktorius atliko EXCELLENT (kaip rašoma šiuolaikinėje Britannica) žvaigždėto dangaus stebėjimus. Niutonui reikėjo savo darbo rezultatų tolesniems tyrimams ir jis norėjo, kad jie būtų atspausdinti. Ko astronomas nesutiko, kol neištaisė visų klaidų. Draugijos prezidentas reikalavo, rado rėmėją (Danijos princą) ir paskelbė 400 egzempliorių tiražą. Tada Flamstedas supirko paskelbtas kopijas ir sunaikino. Taigi buvo sudeginta apie 300 egzempliorių. Niutonas taip pat pašalino Flemsteadą iš Karališkosios draugijos narių, tariamai už nesumokėjus nario mokesčių. Priežastis juokinga, nes karališkasis astronomas kartą savo lėšomis įsigijo visą astronominę įrangą Grinvičo observatorijai. Taigi Grėjus neteko globėjo. Savo kūrybą jis atnaujino tik po Niutono mirties. Visa tai liudija, kad Žemėje nėra šventųjų. Net tarp didžiųjų.