Все началось с колеса. Эволюция изобретений: от топора до лазера

Изобретение в 1820 году электромагнита ознаменовало собой пересечение двух областей научных исследований, электричества и магнетизма. Эти явления были известны еще в Античности.

Электричество и магнетизм долгое время считались разными явлениями, иногда встречавшимися в одном месте, и только в начале XIX века отправились в будущее рука об руку. Кажется иногда, что Фалес Милетский 2500 лет назад предвидел это объединение: помимо открытий в геометрии и астрономии – Платон отмечал в диалоге «Теэтет», что мания наблюдения за небом однажды закончилась для Фалеса падением в колодец! – философ обнаружил однажды способность к притяжению у натертого янтаря. Эту смолу греки называли словом elektron

– она и дала название электричеству.

В течение следующих веков внимание ученых привлекал только магнетизм, что выразилось в изобретении первых компасов. По мнению лауреата Нобелевской премии по физике Луи де Нееля, «первым серьезным исследованием магнитов» можно считать написанный Пьером де Марикуром в 1269 году труд Epistola de Magnete. Об исследованиях электрического и магнитного притяжений вместе впервые говорится ближе к 1600 году, в книге Уильяма Гильберта «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле». Этот английский физик и врач предложил гипотезу, которая обсуждалась в эпоху Просвещения как сторонниками во главе с Жаном-Антуаном Нолле и Бенджамином Франклином, так и многочисленными противниками. В период между 1785 и 1791 годами Шарль-Огюстен Кулон в своих записках «Об электричестве и магнетизме» смог помирить спорщиков, показав, что обе силы подчиняются одинаковым законам, ослабевая обратно пропорционально квадрату расстояния. Ученый, кстати, отметил сходство между результатами своих наблюдений и установленными Ньютоном законами гравитации… Многообещающая область исследований на будущее!

И все же решающие шаги были сделаны в 1820 году. Сначала – в Копенгагене, где Ханс Кристиан Эрстед, обнаружив влияние электрического тока на компас, опубликовал «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». Потом – в Париже, где Андре-Мари Ампер, заинтересовавшись этими наблюдениями, решил копнуть поглубже: «С тех пор, как я услышал о замечательном открытии Эрстеда, – писал он своему сыну, – я постоянно об этом думал, и мне не оставалось ничего иного, как создать теорию для этих явлений». Кулону удалось намагнитить кусочек железа с помощью соленоида – его опыты позднее воспроизвел и подтвердил Франсуа Араго: так был открыт принцип действия электромагнита. Все началось как лабораторный фокус, но позднее это изобретение, следуя за волшебным распространением электричества, начало применяться практически повсюду. Со временем и другие великие ученые, в особенности Майкл Фарадей и Джеймс Максвелл, внесли серьезный вклад в теорию электромагнетизма. Электромагнит, основная деталь любого электродвигателя – следовало бы говорить «электромагнитного» двигателя – встречается повсюду вокруг нас: дома, на промышленных предприятиях, в транспорте, в научной лаборатории.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Компас (200 год до нашей эры)

Батарея (1800 год)

1826 год

Фотография

Фотография существует уже 200 лет, но продолжает развиваться, постоянно изменяя способы видеть и представлять мир.

Фотография стала результирующей двух изобретений: физического устройства, позволяющего создать изображение, и химического процесса, фиксирующего это изображение на постоянном носителе. Устройство было известно с древности – о принципе камеры обскуры знали еще античные философы. В стенке темной камеры, в которую не проникает свет и которой может быть обычная коробка надо проделать отверстие. На противоположной от отверстия стенке появляется зеркальное и перевернутое изображение того, что находится снаружи. Еще в XVI веке итальянские художники использовали эту технику для правильного отображения перспективы. Примерно тогда же в устройство добавили стеклянную линзу, которая фокусировала лучи света и делала изображение более четким.