Эрстед: магнетизм, алюминий и сказки
15 февраля 1820 года датский ученый и физик установил связь между электрическими и магнитными явлениями. Именно это открытие принесло Эрстеду славу, однако не стало исчерпывающим в его биографии. За электромагнетизмом последовало открытие алюминия, преданность философии, организация общественно значимых учреждений, поддержка тезки-сказочника Андерсена и многое другое. Обсуждаем разносторонность Ханса Кристиана «старшего» в рубрике «Имени языка Эйнштейна».
Аптека, Копенгаген и философия
Ханс Кристиан Эрстед родился 14 августа 1777 года в Рудкёбинге — небольшом городе в Дании. Его отец работал в аптеке, мальчик стал помогать ему с 12 лет и заинтересовался медициной, а также другими естественными науками. Ханс принял решение поступать в университет в Копенгагене, поэтому в возрасте 17 лет переехал в столицу Дании и посвятил год на подготовку к экзаменам, которые успешно сдал.
Ханс Кристиан Эрстед, художник Кристиан Альбрехт Йенсен, 1842. Источник: wikipedia.org
Многогранность Эрстеда начала проявляться еще с юных лет: он интересовался всеми дисциплинами и «предпочитал разносторонность профессионализму», как писал Владимир Карцев в книге «Приключения великих уравнений», рассказывая об увлечениях Ханса. Трехлетнее обучение в университете и звание фармацевта высшей степени не помешали ему писать эссе и диссертации, темы которых были посвящены не только медицине, но и философии, поэзии, прозе и многому другому.
После выпуска он работал управляющим одной из столичных аптек, преподавал в университете, ездил в командировки. Например, в Париже он слушал лекции физиков, химиков и естествоиспытателей первой величины, после чего вернулся в Данию и начал читать частные лекции. В 1806 году Эрстед стал профессором физики, что способствовало ее становлению как полноправной дисциплины в Копенгагенском университете. Он также преподавал химию и занимался философией: именно он впервые ввел понятие «мысленный эксперимент». Эрстед заменил термин «спекуляция», который использовался для «рассуждений вне поля реальных экспериментов», термином «мысленный эксперимент», сузив понятие «до поиска гармонии между человеческим пониманием и природой».
Электрический конфликт
В XVIII веке электричество воспринималось как статическое. Это изменилось лишь к 1800 году, когда Алессандро Вольта создал первый в мире химический источник тока — вольтов столб. Появление прародителя батарейки открыло для ученых не только новые экспериментальные возможности, но и вопрос о связи электричества и магнетизма, который активно изучался на протяжении 20 лет — до открытия Эрстеда.
Был ли это сам физик или один из его учеников — до сих пор точно неизвестно, — однако наблюдение, сделанное во время лекции профессора, стало историческим. Ханс демонстрировал нагрев проволоки электричеством от вольтова столба и замыкал гальваническую цепь рядом с морским компасом, когда вдруг его стрелка отклонилась от Севера под действием магнитного поля тока. Долгожданная связь между электричеством и магнетизмом была найдена.
Эрстед, изучающий электромагнетизм, цветная гравировка, XIX век. Источник: amazon.com
Уже в июне 1820 года Эрстед напечатал небольшую работу под названием «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку», где сделал основной вывод: «магнитная стрелка отклоняется от своего положения равновесия под действием вольтаического аппарата», и «этот эффект проявляется, когда контур замкнут, и он не проявляется, когда контур разомкнут». «Именно потому, что контур оставался разомкнутым, не увенчались успехом попытки такого же рода, сделанные несколько лет тому назад известными физиками», — подытоживал Эрстед и предвещал всем известное правило буравчика: «полюс, который видит отрицательное электричество входящим над собой, отклоняется к западу, а полюс, который видит его входящим под собой, отклоняется к востоку».
Наука сдвинулись с места: последующие открытия Ампера, Максвелла и других физиков в области электромагнетизма не заставили себя долго ждать. Кандидат наук университета штата Айова Лайл Д. Фейзель писал, что ученый мир был наэлектризован — буквально и образно.
Везде алюминий и алюминий…
...писал Николай Чернышевский в романе «Что делать?», не раз упоминая, что другое открытие Эрстеда «заменит собою дерево, может быть, и камень». В 1825 году Ханс Кристиан использовал амальгаму калия и нагревание, чтобы добыть из глинозема тот самый алюминий, который оправдал свой потенциал.
Несмотря на полученные регалии: членство Лондонского королевского общества, Парижской и Петербургской академий наук, — Эрстед не стал почивать на лаврах и продолжил исследования, результатами которых стало открытие термоэлектрического эффекта, изобретение первого термоэлемента и пьезометра.
«Звали их Старший и Младший»
Эрстед также занимался общественно-просветительской деятельностью и основал известные сейчас Датский метеорологический институт, Датский технический университет и Датское ведомство по патентам и товарным знакам. К этим достижениям можно приписать и одну его вещую фразу, обращенную к Хансу Кристиану Андерсену: «Если ваши романы делают вас знаменитым, то ваши сказки сделают вас бессмертным!»
Портрет Ханса Кристиана Андерсена, художник Кристиан Альбрехт Йенсен, 1836. Источник: wikipedia.org
Писатель и физик были близкими друзьями, несмотря на большую разницу в возрасте (около 30 лет). В поиске успеха юный Андерсен переехал в Копенгаген и рискнул обратиться к уже известному Эрстеду, который радушно поддержал тезку в его начинаниях. Будущий сказочник стал частью семьи Эрстеда, ужинал с ними и отмечал праздники, обращаясь к своему другу и наставнику как great Hans Christian, а к себе — little Hans Christian.
Так, помимо весомых открытий в физике, химии и философии, помимо бесценного вклада в развитие талантов своей страны, он подарил Хансу Кристиану Андерсену уверенность, а миру — мудрость его сказок, читаемых до сих пор.
Еще почитать по теме
