Удивительные открытия - Сергей Нечаев

Как известно, это предвидение Ампера полностью оправдалось. Кибернетика (в современном понимании, это наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе) возникла в 40-е годы XX века.

Слава Ампера быстро росла. Его часто посещали знаменитые физики, он получал приглашения из других стран для чтения докладов о своих разработках.

В 1824 году он был избран на должность профессора Коллеж де Франс по кафедре общей и экспериментальной физики.

В те же 20-е годы Ампер предложил использовать электромагнитные явления для передачи сигналов и, таким образом, изобрел первый электромагнитный телеграф. Кроме того, он участвовал в улучшении конструкции гальванометра (чувствительного прибора, предназначенного для измерения напряжения или силы тока весьма малой величины).

А еще Ампер опубликовал ряд теоретических и экспериментальных работ по электродинамике. В частности, в 1826 году вышел его итоговый классический труд «Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта», который внес огромный вклад в науку об электричестве. Одним этим трудом он полностью оправдал свое прозвище – «Ньютон электричества».

Отметим, что работа над этой книгой проходила в чрезвычайно трудных условиях. В одном из писем, написанных в то время, Ампер сообщал:

...

«Я принужден бодрствовать глубокой ночью. Будучи нагружен чтением двух курсов лекций, я, тем не менее, не хочу полностью забросить мои работы о вольтаических проводниках и магнитах. Я располагаю считаными минутами».

...

В 1835 году Ампер вдруг вступил в спор со знаменитыми учеными-натуралистами Жоржем-Леопольдом Кювье (1769–1832) и Этьеном-Жоффруа Сент-Илером (1772–1844), предшественниками эволюционной теории Дарвина, и опубликовал две биологические работы, в которых изложил свою точку зрения на процессе эволюции.

На одном из научных диспутов противники идеи эволюции живой природы спросили Ампера, действительно ли он считает, что человек произошел от улитки. На это Ампер ответил: «Я убежден в том, что человек возник по закону, общему для всех животных».

А еще большим увлечением Ампера в последние годы жизни стала классификация наук. В 1834 году вышел первый том его книги «Опыты философии наук или аналитического изложения естественной классификации всех человеческих знаний». Второй том был издан уже после смерти ученого.

Безусловно, научной работе Ампера очень мешали регулярные командировки в связи с исполнением его обязанностей генерального инспектора университетов. Эта должность была утомительной для 60-летнего ученого, страдавшего от частых сердечных приступов. Кстати сказать, в одной из таких командировок он и умер. Это произошло в Марселе 10 июня 1836 года.

Памятник Амперу в Лионе

Последние годы жизни Ампера были омрачены многими семейными и служебными неприятностями, тяжело отражавшимися на его и без того слабом здоровье. А успехи в науке материального благополучия ему не принесли. Жизнь Ампера оборвалась от банального воспаления легких. Он был похоронен в Марселе, и весть о его смерти не была воспринята современниками как-то уж слишком драматически. Его настоящая мировая слава началась лишь с того памятного заседания Международного конгресса электриков в 1893 году, когда термин ампер был официально введен в нашу речь в качестве одной из основных единиц электротехники – единицы силы электрического тока.

«Газовые» законы Гей-Люссака

Жозеф-Луи Гей-Люссак (1778–1850) появился на свет в городке Сен-Леонар в графстве Лимузен. Его отец был медиком, дед – королевским прокурором. Юношеские годы Гей-Люссака, совпавшие со временем Великой французской революции, прошли при крайне стесненных обстоятельствах. Отец его, внесенный в список «подозрительных» и заключенный в тюрьму, преждевременно скончался, а пансион, в котором воспитывался юный Жозеф-Луи, дошел до полной нищеты. Под конец в пансионе остался один Гей-Люссак, за которого семья платила небольшим количеством муки. Сопровождая свою воспитательницу в Париж для продажи молока, будущий великий ученый, на обратном пути лежа в телеге, изучал геометрию и алгебру, готовясь к поступлению в Политехническую школу.

Жозеф-Луи Гей-Люссак

Выдающиеся способности, необыкновенная усидчивость и крепкий организм победили все препятствия, и Гей-Люссак 26 декабря 1797 года блестяще выдержал вступительный экзамен.

Учился Гей-Люссак в Политехнической школе до конца 1800 года (он вышел из нее дипломированным инженером мостов и дорог). Напомним, что Политехническая школа была создана при самом активном содействии Наполеона, который очень высоко ценил ее и мало в чем ей отказывал. И именно при императоре, считавшем себя «научным руководителем человечества», в начале XIX века на сцену вышло новое поколение ученых, включавшее такие имена, как Ампер, Гей-Люссак, Араго, Коши, Френель, Малюс. И это лишь наиболее известные. Кстати, почти все они были выпускниками Политехнической школы.

Химию в этом престижном учебном заведении преподавал знаменитый химик Клод-Луи Бертолле. Между Гей-Люссаком и Бертолле возникла дружба, оказавшая большое влияние на становление молодого ученого....

Бертолле взял Гей-Люссака к себе помощником для проведения лабораторных работ. Неожиданно результаты экспериментов получились в корне противоположными тем, которые ожидал Бертолле. Может быть, он в глубине души и огорчился, но сказал Гей-Люссаку: «Молодой человек, вы рождены для открытий. С этого момента вы – мой товарищ. Я хочу быть вашим отцом в науке. Уверен, что я еще буду гордиться этим званием».

Впоследствии Бертолле завещал Гей-Люссаку свою шпагу. Это означало, что он выбрал себе достойного преемника.

С того времени жизнь Гей-Люссака представляла собой непрерывное движение по пути к высшей славе ученого и к высшему общественному положению.

1802 год стал счастливым для молодого ученого. Сначала он выступил на заседании Академии наук со своим первым научным сообщением: «Об осаждении оксидов металлов». Потом, независимо от английского естествоиспытателя Джона Дальтона (1766–1844), открыл закон теплового расширения газов.

Джон Дальтон

Этот закон теперь называется первым законом Гей-Люссака и формулируется так: при постоянном давлении объем постоянной массы газа пропорционален абсолютной температуре (или изменение объема данной массы газа при постоянном давлении прямо пропорционально изменению температуры). В отличие от Дальтона, сделавшего аналогичное открытие в 1801 году, Гей-Люссак первым продемонстрировал, что этот закон применим ко всем газам, а также к парам летучих жидкостей при температуре выше точки кипения.

24 августа 1804 года Гей-Люссак вместе с известным ученым Жаном-Батистом Био поднялся на воздушном шаре, чтобы определить температуру и содержание влаги в верхних слоях атмосферы. Подняться удалось на головокружительную высоту в 4 000 метров. Потом ученый решил повторить эксперимент, и парижане на все лады стали обсуждать этот план. Одни выражали недоумение, сможет ли ученый вернуться на землю, если его шар поднимется до Луны; другие были уверены, что шар в клочья раздерут орлы; третьи считали, что он «возгорится от звезд».

Утром 16 сентября на площади, откуда должен был взлететь воздушный шар, собралась громадная толпа. В девять часов веревки перерезали, и шар взмыл в небо. Раздались восторженные крики, Гей-Люссак помахал толпе своей треуголкой, и минут через двадцать «летающая лаборатория» скрылась в облаках.

После этого Гей-Люссака понесло юго-западным ветром к Нормандии. Обнаружив, что шар, как и во время первого полета, не поднимается выше 4000 метров, молодой ученый выбросил все свое снаряжение и поднялся на 5500 метров. Охваченный желанием побить и этот рекорд, он сбросил вниз еще и стул, на котором сидел, и шар взлетел до 7016 метров. По тем временам это был абсолютный рекорд, в который и сейчас весьма трудно поверить.

Полет Гей-Люссака и Био на воздушном шаре на высоту 4000 метров

Обезумевший от радости Гей-Люссак начал поспешно записывать свои наблюдения: как оказалось, на высоте семь километров интенсивность земного магнетизма заметно не изменяется, а еще он установил, что воздух там имеет тот же состав, что и у поверхности Земли.

Вообще, научная деятельность Гей-Люссака поражает своей обширностью и разносторонностью. Как в физике, так и в химии он оставил после себя множество капитальнейших исследований. И что характерно, он умел находить простые соотношения и точные результаты там, где другим это не удавалось. А еще он показал, что очень хорошо умеет работать «в команде».

Уже в 1805 году Гей-Люссак и известный немецкий ученый и путешественник Александр фон Гумбольдт (1769–1859), изучая отношения объемов реагирующих газов, установили, что один объем кислорода, соединяясь с двумя объемами водорода, образует воду.