Історія фізики

доктор фіз.-мат. наук, професор

Макара Володимир Арсенійович

Георг Вільгельм Ріхман (11 липня 1711 - 26 липня 1753) - російський фізик; дійсний член Академії наук і мистецтв (ад'юнкт з 1740, професор фізики з 1741).

Наукові праці

У Працях Академії наук ним надруковано: 19 робіт з калориметрії і термометрії, 2 - з електрики, 1 - з магнетизму.

Не опубліковані 5 робіт з молекулярної фізики, 40 повідомлень і статей з електрики і магнетизму, 3 роботи з механіки, 2 - з оптики.

«Электрический указатель», рисунок Рихмана

Досліди з атмосферною електрикою

Заняття Ріхмана атмосферною електрикою, після отримання ним відомостей про дослідження Франкліна, отримали новий імпульс. 3 липня 1752 він представив на Конференції Академії доповідь, яка не була надрукована. Його досліди з атмосферною електрикою, про які він постійно повідомляв у «Петербурзьких Відомостях», проводилися регулярно влітку 1752 і 1753 років.

Від встановленого на даху будинку, де жив Ріхман, залізної ізольованої жердини, був проведений в одну з кімнат квартири дріт, до кінця якого кріпилися металева шкала з квадрантом і шовкова нитка, по куту відхилення якої, під впливом атмосферної електрики Ріхман робив вимірювання. Ріхман невтомно працював зі своїм приладом, який удосконалив, з'єднавши його з лейденської банкою.

Удосконалений електрометр Ріхмана, 1753 г.

6 серпня 1753 під час грози, коли Ріхман стояв на відстані близько 30 см від приладу, від останнього попрямувала до його чола блідо- синювата вогненна куля. Пролунав удар, подібний гарматному пострілу, і Ріхман впав мертвий.

Трагічна загибель Ріхмана від кульової блискавки при дослідженні атмосферної електрики «електричним покажчиком» (приладом-прообразом електроскопа), який не був заземлений, мала великий резонанс у всьому світі, в Росії тимчасово заборонили дослідження електрики.

У 1753 року російський вчений Георг Ріхман, можливо, став першою особою, яка загинула при проведенні електричних експериментів.

Домашня лабораторія Ріхмана

Бенджамін Франклін (17 січня 1706, Бостон, Британська колонія — 17 квітня 1790, Філадельфія, США ) — один із засновників США, політичний діяч, дипломат, вчений, письменник, журналіст, видавець, масон.

Один з лідерів війни за незалежність США. Один із розробників

Як політичний автор і активіст він більше, ніж хто-небудь був автором ідеї Американської нації. Будучи дипломатом протягом Американської Революції, він

астероїд 5102 Бенфранклін.

Наукова та винахідницька діяльність

•Ввів загальноприйняте тепер позначення електрично заряджених станів «+» і «-»;

•пояснив принцип дії лейденської банки, встановивши, що головну роль у ній відіграє діелектрик, що розділяє електропровідні обкладки;

•встановив тотожність атмосферного і одержуваного за допомогою тертя електрики і навів доказ електричної природи блискавки;

•встановив, що металеві вістря, з'єднані з землею, знімають електричні заряди з заряджених тіл навіть без зіткнення з ними і запропонував у 1752 році проект блискавковідводу;

•висунув ідею електричного двигуна і продемонстрував «електричне колесо», що обертається під дією електростатичних сил;

•вперше застосував електричну іскру для вибуху пороху;

•зібрав багато відомостей про штормові вітри (норд-Ости) і запропонував теорію, що пояснює їхнє походження;

•отримав патент на конструкцію крісла-гойдалки;

•винайшов економічну малогабаритну піч для дому (1742) (назви: Franklin stove - піч Франкліна, або Pennsylvania fireplace - Пенсільванський камін);

•удосконалив скляну гармоніку;

•розробив власну систему управління часом;

•винайшов біфокальні окуляри (1784);

•за його участю були проведені вимірювання швидкості, ширини і глибини Гольфстріму, і цю течію, назву якій дав Бенджамін Франклін, було нанесено на мапу (1770).

Вивчення атмосферної електрики

Широко відомий дослід Франкліна щодо з'ясування електричної природи блискавки. У 1750 він опублікував роботу, в якій запропонував провести експеримент з використанням повітряного змія, запущеного в грозу. Такий дослід був проведений 10 травня 1752 французьким вченим Томасом-Франсуа Далібардом. Не знаючи про дослід Далібарда, Франклін провів свій власний експеримент з повітряним змієм 15 червня в Філадельфії. Дослід Франкліна був описаний в роботі Джозефа Прістлі «Історія та теперішній стан електрики» (1767). Прістлі говорить про те, що Франклін був ізольований в процесі експерименту, щоб уникнути створення смертельно небезпечного контуру протікання струму (деякі дослідники загинули під час проведення подібних експериментів: у 1753 році при дослідженні атмосферного електрики незаземленим приладом загинув російський вчений Георг Ріхман). У своїх записах Франклін говорить про те, що знав про небезпеку і знайшов альтернативний шлях демонстрації електричної природи блискавки, про що говорить використання ним заземлення. Франклін не став чекати, коли блискавка вдарить у запущеного змія (це було б смертельно небезпечно). Замість цього він запустив змія в грозову хмару і виявив, що змій збирає електричний заряд.

Франц Ульріх Марія Теодор Епінус (13 грудня 1724, Росток, Германія - 10 серпня 1802, Дерпт, нині Тарту, Естонія) - російський і німецький фізик, астроном і математик, член Петербурзької Академії наук (1756).

Наукова діяльність

Епінус був одним з перших учених-електриків, чиї дослідження будувалися не тільки на дослідах і спостереженнях, але й на математичних розрахунках.

У 1756 році він пояснив зв'язок явища Піроелектрики з електричними явищами в кристалах турмаліну.

Ще в 1759 році в роботі «Досвід теорії електрики і магнетизму» , Епінус висунув положення, що лежать в основі закону Кулона.

Загальновідомо, що відкриття явища електростатичної індукції належить Епінусу; він запропонував ідею електрофорної машини.

Спираючись на ідеї Б. Франкліна та І. Ньютона, розробив теорію електричних і магнітних явищ, підкресливши їх подібність.

Епінус у своєму трактаті 1759 перший дав повне пояснення лейденської банки, винайденої в 40-х роках XVIII ст., Вказавши на деякі помилки, допущені дослідниками; він за сто років до Феддерсена висловив думку про коливальний характер розряду лейденської банки.

Робота Епінуса 1759 року містить і суто магнітні дослідження. На основі математичних розрахунків він розробив чудові для того часу методи намагнічування магнітних стрілок. Епінус стверджував, що земна куля має магнітне ядро. Користуючись математичним методом, він перший розрахував як буде вести себе магнітна стрілка в земному магнітному полі.

У1757-1788 роках були видані вісім його астрономічних творів. Епінус серйозно розглядав проблему наслідків зіткнення комети з Землею: заперечуючи небезпеку зустрічі з хвостом комети, він припускав, що зіткнення

зїї головою буде пом'якшуватися атмосферою.

У1778-1781 роках Епінус досліджував за допомогою отриманого з Англії ахроматичного телескопа з потрійним об'єктивом поверхню Місяця. На підставі спостережень він висловив припущення про вулканічне походження характерних кільцевих гір на Місяці.

У1784 році Ф. Епінус вперше на підставі математичних розрахунків сконструював ахроматичний мікроскоп. Ректор Дерптського університету Г.Паррот в 1808 році замовив німецькому оптику І.Тідеманна два мікроскопа конструкції Епінуса.

В області фізики у багатьох випадках передбачив пізніші відкриття. Закон, за яким сили електричної взаємодії обернено пропорційні квадрату відстані між зарядами, був відкритий ним 1767, на десять років раніше від французького фізика Шарля Кулона.

Кавендіш експериментально встановив (1771 р.) вплив середовища на ємність конденсаторів і визначив (1771) значення діелектричних сталих ряду речовин.

Визначив (1797-1798) сили взаємного притягання масивних тіл і обчислив тоді ж середню густину Землі, що відоме у науці як «експеримент Кавендіша».

Про роботи Кавендіша в області фізики стало відомо лише в 1879 — після того, як англійський фізик Дж. Максвелл опублікував його рукописи, що знаходилися доти в архівах.

Генрі Кавендіш нагородженний медаллю Коплі у 1766 році.