элем-база от мих миха / ИСТОРИЯ

в до н.э.

• Гомер в «Илиаде» описал, как по цепочке береговых маяков сообщалось о возвращении флота Агамемнона. В 1908 Ричард Хениг (Richard Hennig) вычислил расстояние между точками – 600 км.

  640 до н.э.

• Аристотель в книге «Метафизика» упомянул Сэйласа из Милетуса (Thales Miletus) (ок. 625–546 до н.э.), как исследователя статического электричества и магнетизма, который пришел к выводу, что некоторые неодушевленные предметы (магнитные камни и янтарь) обладали внутренней «душой».

  427 до н.э.

• Цисидий (Thucydides) (ок. 460–400 до н.э.) Греческий историк, автор книги «Хронология Пелопонесской войны». В книге описал использование береговых огней для предупреждения спартанского флота о приближении неприятеля (афинских трирем).

  150 до н.э.

• Полибий (Polybius) (ок. 200–120 до н.э.) Древнегреческий историк. Автор многотомника «История», охватывающего историю Греции, Македонии, Малой Азии, Рима и других стран с 220 до 146 до н.э.; из 40 книг сохранились полностью первые 5, остальные – во фрагментах. Описал «факельный» телеграф.

  30 до н.э.

• Марон Публий Вергилий (Vergilius) (ок. 200–120 до н.э.) Римский поэт. В героическом эпосе «Энеида» описал «визуальный синхронный телеграф».

  0000

• «Багдадская батарея» (Baghdad Battery) создана предположительно 2000 лет назад (парфянский период между 250 до н.э. и 250 н.э.) «Банка» найдена в Куджут-Рабу (Khujut Rabu) в окрестностях Багдада и состоит из глиняной емкости с пробкой из битума. Через пробку пропущен железный стержень, окруженный медным цилиндром. Если банку заполнить винным уксусом, то «батарея» развивает напряжение ок. 1.1 вольта. Достоверных свидетельств применения «банки» не сохранилось, но ученые склоняются к мысли, что устройство (если это действительно была батарея!) могло использоваться в технологическом процессе нанесения позолоты.

Багдадская батарея [66]

500

• Фонарики, поднимаемые воздушными змеями, использовались в качестве средства связи во время осады Нанкина (Китай).

  1588

• Система сигнальных огней с успехом применялась для мобилизации англичан при отражении нападения Испанской Армады.

  1600

• Уильям Гильберт (William Gilbert) (1544–1603) Английский физик и врач. В труде «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле» (1600) впервые рассмотрел магнитные и многие электрические явления. Впервые ввел в лексикон слова «электричество», «электрическая сила» и «электрическое тяготение». В сочинениях Гильберта множество наблюдений и догадок, смешанных с фантастическими объяснениями в духе средневековых алхимиков. За свои исследования Гильберт получил титул «отца электричества».

У. Гильберт [34]

1663

• Отто фон Герике (Otto von Guericke) (1602–1686) Немецкий физик, инженер и философ. Изобрел вакуумную откачку (1650), изучал явление вакуума и роли воздуха в горении и дыхании. Осуществил известный эксперимент с Магдебургскими полушариями (1654) «два медных полушария ок. 14 дюймов (35.5 см) в диаметре полые внутри и прижатые друг к другу». После выкачивания воздуха из сферы, лошади не смогли разорвать полушария, хотя они были сцеплены между собой только внешним давлением воздуха. Изобрел первый электростатический генератор (1663), производящий электричество трением. Обнаружил (1672), что заряженный электричеством от генератора шар из серы потрескивает и светится в темноте (первым наблюдал электролюминесценцию). Обнаружил электрическое отталкивание.

О. фон Герике, 1649 [3]

1684

• Роберт Хук (Hooke) (1635–1703) Английский естествоиспытатель, разносторонний ученый и экспериментатор. Улучшил и изобрел многочисленные приборы. Высказал гипотезу тяготения. Сторонник волновой теории света. Предложил (1684) «кодированную визуальную телеграфную систему» (семафор).

1705

• Фрэнсис Хуксби (Francis Hauksbee) (1666–1713) Создал мощный электростатический генератор, основанный на трении, так называемую «машину влияний» («influence machine»). В своих опытах заменил серный шар Герике (см. 1663) стеклянным.

Ранние электростатические машины [63]

1729

• Стефен Грей (Gray) (1666–1736) Английский химик. Открыл явление электропроводности, установив, что электричество может передаваться от одного тела к другому по влажной бечевке на расстояние 765 футов (233 м), но не передается по шелковой нити. Первым разделил все вещества на проводники и непроводники электричества. Проводил опыты по электризации тела ребенка, подвешивая его на шнурах сплетенных из волос.

Опыт Грея [113]

1733

• Шарль Дюфэ (Charles-Francois Du Fay) (1698–1739) Французский естествоиспытатель, создал первую теорию электрических явлений. Повторял опыты Грея (см. 1729) по электризации изолированного человеческого тела. Он ложился на шелковые шнуры, и его электризовали настолько сильно, что из тела при приближении руки другого человека выскакивали искры. Установил два типа электрических воздействий: притяжение и отталкивание. Разделил электричество на два рода – «стеклянное» и «смоляное», особенностью которых было отталкивать однородное и притягивать противоположное. Например, тело, наэлектризованное «стеклянным» электричеством, отталкивает тела со «стеклянным» и притягивает со «смоляным» электричеством.

Ш. Дюфэ [131]

1745

• Питер ван Мушенбрук (Musschenbroek) (1692–1761) Голландский физик. Разработал многие физические экспериментальные методы и приборы. В 1745 в Лейденском университете (Голландия) изобрел первый электрический конденсатор – «лейденскую банку». «…Стеклянная банка, частично заполненная водой и закрытая пробкой. Металлический штырь, с подсоединенным к нему проводом, погружается в воду. Провод через пробку выводится наружу. Когда провод подсоединяется к устройству, производящему статическое электричество, то банка сохраняет это электричество так, что его можно использовать в дальнейшем». Независимо от Мушенбрука такое же устройство предложил Дин фон Клейст (Dean E.J. von Kleist). Позднее Вильям Ватсон (William Watson) (1715–87) и доктор Джон Бевис (John Bevis) (1693–1771) усовершенствовали «банку», покрыв ее внутреннюю и внешнюю стороны оловянной фольгой.

• Георг Вильгельм Рихман (1711–1753) Российский ученый, в своих опытах по электричеству впервые попытался «взвесить» электричество и определить «электрическую силу». «Совершенный электрометр, т.е. инструмент для определения электрической силы, вне всякого сомнения, может сильно способствовать развитию электрической теории. Вот почему с самого начала я сразу же стал размышлять об удобном способе определять интенсивность электрической силы. Впрочем, мне до сих пор не посчастливилось сделать совершенный электрометр, – не знаю как другим». Так самокритично и честно оценивал ученый свои работы. Для создания инструмента потребовалось более 100 лет. «…Электрическая материя неким движением возбуждаемая вокруг тела, по необходимости должна опоясывать его на некотором расстоянии. На меньшем расстоянии от поверхности тела действие ее бывает сильнее. Следовательно, при увеличении расстояния сила ее убывает по некоторому, пока еще неизвестному закону». Другими словами Рихман открыл существование электрического поля вокруг заряженного тела, которое убывает по определенному закону. Закон был открыт спустя 40 лет Кулоном. Опыты с грозовым электричеством привели к трагической гибели ученого 26 июля 1753 от удара молнии.

Питер ван Мушенбрук [26]

Схема лейденской банки [27]

Г.В. Рихман [114]

1748

• Бенджамин Франклин (Franklin) (1706–1790) Американский просветитель, государственный деятель, ученый, один из авторов Декларации независимости (1776) и Конституции США (1787). Как естествоиспытатель известен главным образом трудами по электричеству, разработал его унитарную теорию. Один из пионеров исследований атмосферного электричества; предложил молниеотвод. В своем труде «Опыты и наблюдения над электричеством» Франклин писал: «Электрическая субстанция состоит из чрезвычайно малых частиц, так как она способна проникать в обыкновенную материю, даже в самые плотные металлы, с большой легкостью и свободой, как бы не встречая при этом сколь либо заметного сопротивления». Хорошо известен по портрету на стодолларовой купюре.

• Вильям Ватсон (William Watson) Описал лучи, наблюдаемые в стеклянной трубке под воздействием электричества. Ватсон и Франклин независимо сформулировали принцип сохранения заряда: количество электричества в изолированной системе постоянно.

Б. Франклин [14]

1752

• Бенджамин Франклин (см. 1748) экспериментально доказал, что молния имеет электрическую природу. На основании собственных экспериментов с воздушными змеями пришел к выводу, что «…как только грозовая туча окажется над змеем, заостренная проволока прикрепленная к его верхней крестовине станет извлекать из тучи электрический огонь и змей вместе с бечевой наэлектризуется… А когда дождь смочит змей вместе с бечевой, сделав их тем самым способными свободно проводить электрический огонь, вы увидите как он обильно стекает с конца бечевы при приближении вашего пальца». После этих экспериментов, Франклин устанавливает молниеотводы на своем доме и на двух общественных зданиях.

Конструкция громоотвода Франклина [131]

1759

• Франц Ульрих Теодор Эпинус (1724–1802) Немецкий ученый принявший российское подданство (1756). В Петербурге издал книгу на латинском языке «Опыт теории электричества и магнетизма». В книге приведены результаты исследований сходства между электричеством и магнетизмом. В основу своей теории положил представление об электрической и магнитной жидкостях, частицы которых взаимодействуют с материей и между собой притягательными и отталкивающими силами. Открыл (1756) полярную электризацию турмалина при нагревании (пироэлектричество). Впервые объяснил явления электростатической индукции, поляризации, предложил идею электрофора, предсказал колебательный характер разряда лейденской банки. Построил первый ахроматический микроскоп (ок. 1784).

  1766

• Генри Кавендиш (1731–1810) Богатый английский лорд, на досуге увлекавшийся химией и физикой. Открыл водород и углекислый газ (1766). Одинокий и чудаковатый джентльмен, неохотно публиковавший свои работы и, в частности, свои электрические исследования. Через 69 лет (в 1879) их опубликовал Максвелл, первый профессор лаборатории Кавендиша, открытой на средства потомка Г.Кавендиша в Кембридже в 1873. «Что касается скрытности Кавендиша, – писал в 1891 известный электрофизик Хевисайд, – то она совершенно непростительна, это грех». Этот «грех» стоил Кавендишу славы первооткрывателя закона электрических взаимодействий, который вошел в науку под названием «закон Кулона».

  1770

• Джон Касбертсон (John Cuthbertson) Живущий в Амстердаме английский инструментальщик, изготовил электрическую батарею из 135 «лейденских банок».

  1774

• Джордж Луи Лесаг (George Louis Lesage) Продемонстрировал в Женеве (Швейцария) первый электростатический телеграф – устройство, состоящее из 24 проводов, изолированных друг от друга. К одному концу каждого провода прикреплен шарик, двигающийся, когда к данному проводу подключают источник тока. Каждый шарик обозначал определенную букву алфавита.

Телеграф Лесага [35]

1784

• Шарль Огюстен де Кулон (Charles Augustin de Coulomb) (1736–1806) Французский военный инженер, сконструировал крутильные весы для измерения силы магнитного и электрического притяжения. Благодаря этому изобретению Кулон сформулировал принцип, в дальнейшем известный как закон Кулона (взаимодействие электрических зарядов).

Ш.О. де Кулон [28]

1791

• Луиджи Гальвани (Luigi Galvani) (1737–1798) Итальянский врач, в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» (1791) описал теорию «животного электричества» (которая в дальнейшем привела к открытию «гальванического электричества»). «Я разрезал и препарировал лягушку… и, имея ввиду совершенно другое, поместил ее на стол, на котором находилась электрическая машина…, при полном разобщении от кондуктора последней и на довольно большом расстоянии от него. Когда один из моих помощников острием скальпеля случайно очень легко коснулся внутренних бедренных нервов этой лягушки, то немедленно все мышцы конечностей начали так сокращаться, что казались впадшими в сильнейшие судороги. Другой же из них (помощников), который помогал нам в опытах по электричеству, заметил, как ему казалось, что это удается тогда, когда из кондуктора машины извлекается искра… Удивленный новым явлением, он тотчас же обратил на него мое внимание, хотя я замышлял совсем другое и был поглощен своими мыслями… Я сам стал трогать острием скальпеля то один, то другой бедренный нерв, в то время как один из присутствующих извлекал искру. Феномен наступал точно таким же образом». Так в цепи случайностей родилось великое открытие. Гальвани перенес препарат «в закрытую комнату, поместил на железной пластинке и стал прижимать к ней проведенный через спинной мозг крючок» при этом «появлялись такие же сокращения». Итак, нет электрической машины, нет атмосферных разрядов, а эффект наблюдается, как и прежде. Гальвани проделывает серию опытов, в том числе и опыт, когда подвешенная лапка, касаясь серебряной пластинки, сокращается, поджимаясь вверх, затем падает, вновь сокращается и т.д. Лапка лягушки стала для Гальвани носителем «животного электричества». Он предположил, что положительное электричество находится в нерве, отрицательное – в мышце. Исследования Гальвани привели к изобретению «батареи Вольта» (см. 1800).

• Клод Чапп (Chappe) (1763–1805) Французский механик, и его брат Игнейс (Ignace) изобрели (1791) семафорный телеграф (Т-образная конструкция с поворачивающимися на различные углы плечами) и построили первую линию между Парижем и Лионом (1794). В дальнейшем эта семафорная система охватила Францию сетью из 556 станций (на расстоянии 5–10 км) с общей протяженностью 4800 км. В течение 30 лет сеть возглавлял Клод Чапп. Семафор позволял вести передачу со средней скоростью 3 кода в минуту (максимум до 15). Составлялись специальные сборники кодов, позволяющие представлять целые предложения несколькими кодовыми комбинациями. Последняя подобная семафорная система прекратила свою работу в 1860 в Алжире.

Л. Гальвани [30]

Лаборатория Гальвани, 1791 [29]

К. Чапп и его семафор [31]

«Мобильный» семафор Чаппа [31]

1795

• Джордж Муррей (George Murray) (1761–1803) Разработал визуальный телеграф. В сентябре британское Адмиралтейство приняло проект Муррея и создало первую линию из 15 станций. Муррей получил за изобретение 2000 фунтов. В устройстве кодовые комбинации формировались открытием/закрытием шести створок на специальной раме. Эта система получила огромную популярность в Англии и США, где до сих пор можно встретить остовы «телеграфных холмов», особенно в прибрежных районах. Телеграф использовался примерно до 1816.

Визуальный телеграф Муррея…

…операторы за работой [56].

1800

• Алесандро Вольта (Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta) (1745–1827) Итальянский физик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Открыл метан (1778). Установил связь между количеством электричества, емкостью и напряжением. Установил, что подергивание лап лягушки в опытах Гальвани (см. 1791) вызвано не «животным электричеством», а контактом разнородных металлов. А «препарированная лягушка представляет, если можно так выразится, животный электромер, несравненно более чувствительный, чем всякий другой самый чувствительный электромер». Вольт поместил пластины из цинка и меди в кислоту, чтобы получить непрерывный электрический ток. Вольт назвал свое изобретение «электрический орган». Это был первый химический источник тока на медно-цинковой паре («вольтов столб» или «батарея Вольта»).

• Состоялось торжественное открытие первой американской семафорной телеграфной системы между Марта Виньярдом (Martha's Vineyard) и Бостоном.

А. Вольта [40].

«Вольтов столб» [34].

1801

• Иван Петрович Кулибин (1735–1818) Российский механик-самоучка. Изобрел множество различных механизмов. Создал (1779) «зеркальный фонарь» (прототип прожектора), дававший при слабом источнике мощный свет; усовершенствовал шлифовку стекол для оптических приборов; разработал проект и построил модель одно-арочного моста через реку Нева пролетом 298 м. Создал (1794) оптический телеграф для передачи условных сигналов на расстояние и многое др.

• Депиллон (C.Depillon) Отставной офицер французской армии, разрабатал семафор для связи корабля с берегом, использующий перемещение трех перекладин, поднятых на мачте. Свое изобретение он назвал «семафор» (греч. sema – «знак», foros – «несущий»). Система имела «словарь» из 301-го сигнала. «Семафоры Депиллона» были установлены по береговой линии Франции и Голландии для связи с судами в море.

И.П. Кулибин [67].

1802

• Джоан Вильгельм Риттер (Johann Wilhelm Ritter) (1776–1810) Немецкий физик. Обнаружил ультрафиолетовую область спектра, расширив «взгляд человека за пределы видимого света». Работая фармацевтом, изучал химические вещества и обнаружил (1800) возможность гальванического покрытия. Открыл (1801), что хлорид серебра, разлагающийся под действием света, быстрее разлагается под действием невидимого излучения за пределами фиолетовой области спектра. Предсказал (1801) существование термоэлектричества. Изобрел (1802) сухой гальванический элемент и электрическую аккумуляторную батарею (1803).

• Хэмпри Дэви (Sir Humphrey Davy) (1778–1829) Британский химик. Наиболее известен исследованиями в области электрохимии. Изучал лечебные свойства газов, во время которых обнаружил (1798) анестезирующее действие окиси азота («веселящий газ»). На лекциях в лондонском Королевском институте демонстрировал (1802), что можно получать свет, пропуская электрический ток через платиновую нить. Получил (1809) первую дуговую лампу в воздушном зазоре между двумя угольными электродами, подавая на них напряжение от батареи из 250 элементов. Препятствием для дальнейшего развития дугового освещения были ограничения, накладываемые существовавшими в то время источниками энергии (низким напряжение и емкость, а также их высокая стоимость). Только через три десятилетия в Англии появились первые коммерческие системы освещения на дуговых лампах. Изобрел (1815) электрическую лампу для шахтеров.

Д.В. Риттер [61].

Х. Дэви [70].

1803

• Василий Владимирович Петров (1761–1834) Российский физик. Опубликовал работу под названием: «Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров посредством огромной наипаче баттереи, состоящей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской Медико-Хирургической академии». Построил самую мощную по тем временам батарею, составленную из 2100 гальванических элементов. «Баттерея» состояла из четырех рядов, каждый длиной 10 футов (ок. 3 м), соединяемых последовательно с помощью медных скобок. Открыл электрическую дугу: «Если на стеклянную плитку или на скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля, способные для произведения светоносных явлений посредством гальвано-вольтовой жидкости, и если потом металлическими изолированными направителями (directores), сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одной до трех линий (2.1–6.3 мм), то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медленнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может». Установил зависимость силы постоянного тока от площади поперечного сечения проводника; широко применял параллельное соединение электрических цепей. Проводил исследования химического действия тока и измерял электропроводность различных веществ; предложил покрывать изоляцией электрические проводники. Изучал явление электрического разряда в вакууме, исследовал явление люминесценции. Создал оригинальные электрические приборы для изучения электрических явлений в различных газовых средах. Труды Петрова остались неизвестными за рубежом. До начала XX века они были забыты и в России.

Титульный лист научной работы Петрова [131].

1810

• Самуил фон Соммеринг (Samuel T. von Sommering) В мюнхенской Академии наук разработал сложную 35-проводную телеграфную систему, основанную на электрохимических токах. Телеграф был настолько медленен и сложен, что вскоре был вытеснен более эффективным электрическим телеграфом.

  1820

• Ганс Христиан Эрстед (Hans Christian Oersted) (1777–1851) Датский физик. Труды по электричеству, акустике, молекулярной физике. Открыл (1820) магнитное действие электрического тока. Во время лекции в Копенгагенском университете обнаружил связь между электричеством и магнетизмом, когда провод от гальванической батареи случайно упал на компас, стрелка которого отклонилась от «северного» положения.

• Иоганн Швейггер (Schweigger) (1779–1857) Немецкий физик. Труды по изучению электрических явлений и конструированию электрических приборов. Изобрел электрометр (1808), пружинный гальванометр, т. н. электромагнитный мультипликатор (1920) – индикатор электрического тока, названный его именем.

• Андрэ Мари Ампер (Ampere) (1775–1836) Французский ученый, один из основоположников и автор термина «электродинамика». Ввел различие между электрическим напряжением и электрическим током. Предложил правило, названное его именем, открыл (1820) механическое взаимодействие токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера). Сформулировал первую теорию магнетизма. Исследуя электродинамические взаимодействия, пришел к выводу, что путем комбинации проводников и магнитных стрелок можно «устроить своего рода телеграф с помощью одного вольтова столба, расположенного вдали от стрелок». Так идея электромагнитного телеграфа возникла в первый же год открытия электромагнетизма.

• Де Ла Ру (de La Rue) Французский изобретатель. Создал лампу накаливания, используя платиновую спираль в стеклянной колбе с выкачанным воздухом.

Г.Х. Эрстед [41].

Эрстед демонстрирует действие тока на магнитную стрелку [131].

А.М. Ампер [32].

1825

• Вильям Стержен (William Sturgeon) (1783–1850) Английский инженер-электрик, создал (1825) первый электромагнит, способный поддерживать больше собственного веса. 200-граммовый электромагнит был способен удерживать 4 кг железа, используя ток одного элемента питания. Создал электродвигатель (1832), изобрел коллектор (неотъемлемая часть современных электродвигателей), гальванометр с подвижной катушкой (1836), усовершенствовал батарею гальванических элементов. Провел более 500 опытов по исследованию атмосферы с помощью воздушных змеев и пришел к выводу, что в ясную погоду атмосфера положительно заряжена относительно Земли и заряд увеличивается с высотой.

В. Стержен [131].

Электромагнит Стержена [131].

1827

• Георг Симон Ом (Ohm) (1787–1854) Немецкий учитель и физик. В труде «Гальваническая цепь, разработанная математически» (1827) изложил основную зависимость между напряжением, током и сопротивлением. Закон электрической цепи или закон Ома получил признание и начал входить в науку только в конце 1830-х годов.

Г.С. Ом, 1826 [1].

1830

• Джозеф Генри (Joseph Henry) (1797–1878) Американский физик, работы по электричеству и магнетизму. Усовершенствовал электромагнит: «…к производству магнетизма в мягком железе, более экстенсивно, чем по моим сведениям было до этого, от маленького гальванического элемента». Увеличил обмотку электромагнита до 400 плотных витков провода длиной 35 футов, «вместо свободной намотки вокруг этого нескольких футов провода, как обычно описывается». Исследовал различные методы намотки провода для получения электромагнита. Пришел к выводу, что если для питания используется один элемент, то катушка должна состоять из нескольких параллельных обмоток, если же напряжение выше, то эффективней использовать одну обмотку. Создал (1831) 59.5-фунтовый (29 кг) магнит, удерживающий гигантский по тем временам вес 2063 фунтов (936 кг). На основе притяжения и отталкивания электромагнита создал колебательный электродвигатель (1831) с частотой 75 колебаний в минуту. Продемонстрировал прообраз электромагнитного телеграфа. Устройство состояло из батареи и электромагнита, соединенных медным проводом длиной в милю (1.85 км), протянутого по стенам лекционного зала. Между полюсами подковообразного электромагнита был помещен постоянный магнит. Когда на электромагнит подавали напряжение, постоянный магнит отталкивался от одного полюса и притягивался к другому. После изменения полярности батареи постоянный магнит возвращался в первоначальное положение. С помощью переключателя полярности питания, Генри заставил постоянный магнит стучать по маленькому звонку. Устройство демонстрировалось на лекциях в течение 1831–32. Некоторыми историками Генри считается изобретателем телеграфа. Содействовал развитию телеграфа Морзе (1839–42) техническими советами и общественной поддержкой. В дальнейшем Морзе «забыл» вклад Генри в свое изобретение, как нередко случается в отношениях между ученым (Генри) и предпринимателем (Морзе). Морзе и Генри стали противниками. Судебная тяжба по нарушению авторских прав длилась с 1845 по 1854.