Ампер. Классическая электродинамика

Реализация этой программы означала введение в обиход новой научной парадигмы, в которой две реальности объединялись в одну: электрические и магнитные явления имеют одну природу. Через неделю после того, как Ампер увидел повторение опыта Эрстеда, он представил первое исследование. В записках Академии наук от 18 сентября 1820 года напечатан следующий его комментарий: «...я свел все магнитные явления к чисто электрическим эффектам». Эта фраза может считаться лозунгом всех будущих исследований Ампера.

Поначалу Ампер справедливо предположил, что токи в опыте Эрстеда соединялись с токами Земли, оказывающими влияние на магнитную стрелку. Вторым его предположением было то, что в идеальных условиях, когда Земля не оказывает никакого магнитного действия, стрелка устанавливается перпендикулярно по отношению к проводнику, по которому циркулирует ток. Чтобы устранить влияние земного магнетизма, Ампер изобрел «астатическую стрелку» (см. рисунок 3). В этом приборе компасная стрелка наклонена таким образом, что постороннее воздействие на нее устранено.

БИО, ОХОТНИК ЗА МЕТЕОРИТАМ!

Жан-Батист Био родился в Париже в 1774 году и умер там же в 1862-м. В 1800 году он стал профессором физики в Коллеж де Франс, а в 1803 — членом Академии наук. Этот современник и коллега Ампера придерживался своих собственных идей. Несмотря на свое несогласие с электрической природой магнитных явлений, Био вошел в историю науки вместе с французским физиком Феликсом Саваром (1791-1841) как автор закона Био — Савара, описывающего магнитное поле, порождаемое постоянным электрическим током.

Плодовитый исследователь

Изучение электромагнетизма было лишь одним из научных интересов Био, также он занимался поляризованным светом и был одним из первых ученых, изучавших метеориты. Эта область привлекла его после того, как в апреле 1803 года в городе Легль Нижней Нормандии упали 3000 фрагментов метеорита. Жители города видели вспышку света и распад небесного тела на множество фрагментов. Био был уполномочен изучить странное явление и в результате работы пришел к следующему заключению: камни имели внеземное происхождение. В то время подобные утверждения встречались с некоторым скептицизмом, однако работы Био проложили дорогу научному изучению метеоритов. Остатки метеорита, обнаруженные в Легле, были хондритами и позволили ученым понять происхождение Солнечной системы. Число Био, обозначаемое Bi, было придумано в честь ученого и выражает теплообмен между поверхностью тела и окружающей средой.

Памятная открытка с изображением полета Био и Гей-Люссака на аэростате в 1804 году, предпринятого в целях изучения земной атмосферы.

Для этого плоскость круга с делениями располагается перпендикулярно к магнитному меридиану места, и земной магнетизм не может воздействовать на стрелку.

Благодаря астатической стрелке Ампер смог изобрести новый прибор, который назвал гальванометром:

«Не хватало инструмента, который позволял бы определить наличие тока в стержне или проводнике, а также его энергию и направление. Теперь этот инструмент существует; [...] это прибор, похожий на компас, отличающийся от него использованием [...]. Полагаю, ему нужно дать название гальванометра».

РИС.З