Пионер электромагнетизма

К 225-летию со дня рождения Х. К. Эрстеда

Давид Шарле

Зимой 1819/1820 учебного года (в одних источниках – 15 февраля, в других – еще в декабре) копенгагенский профессор физики Ханс Кристиан Эрстед на лекции в университете демонстрировал нагрев проволоки электричеством от вольтова столба, для чего составил электрическую, или, как тогда говорили, гальваническую цепь. На демонстрационном столе находился морской компас, поверх стеклянной крышки которого проходил один из проводов. Вдруг кто-то из студентов (о эти вездесущие любопытные студенты!) случайно заметил, что когда Эрстед замкнул цепь, магнитная стрелка компаса отклонилась в сторону. Повторное замыкание цепи привело к такому же результату. Так было открыто действие электрического тока (Эрстед говорил: "перемещение по проводу электрической жидкости") на магнитную стрелку.

Случайность? Не совсем. Прав был древнегреческий философ Аристотель, изрекший: "Случай помогает просвещенному уму". Многие годы неутомимо шел Эрстед к этому историческому мгновению.

Ханс Кристиан Эрстед

Ханс Кристиан Эрстед родился 14 августа 1777 г. в Рудкебинге (на одном из датских островов) в семье аптекаря. Работа в химической лаборатории, где Эрстед уже одиннадцатилетним мальчиком помогал отцу, и чтение книг по химии пробудили в нем интерес к естественным наукам. В 1797 г. Ханс закончил медицинский факультет Копенгагенского университета. Уже тогда сказалась широта интересов Эрстеда. С особым увлечением слушая лекции по физике и математике, он в то же время написал сочинение по эстетике (1796 г.) и статью по медицине (1798 г.), отмеченные золотыми медалями университета. В 1798 г. Эрстеду была присуждена степень доктора философии. Затем поездки в Германию и Францию (1801–1804 гг.), где Эрстед близко познакомился с крупнейшими философами и учеными того времени. По возвращении в Данию организовал чтение частных лекций по физике и химии. Огромный успех этих лекций содействовал назначению Эрстеда в 1806 г. экстраординарным профессором физики и химии в Копенгагенском университете. С 1817 г. он был ординарным профессором и членом правления Копенгагенского университета, а с 1829 г. занимал, кроме того, пост директора Копенгагенской политехнической школы.

С 1815 г. до конца жизни Эрстед был секретарем Королевского научного общества Дании.

Сочетая в себе блестящее дарование учетного с большим педагогическим талантом, Эрстед немало способствовал коренной реорганизации преподавания физики в учебных заведениях Дании. Он создал первую в стране физическую лабораторию, организовал Общество распространения естествознания. Физика при Эрстеде перестала быть второстепенным предметом, какой она была тогда в Дании (как и в других странах), и стала самостоятельной дисциплиной.

Много сил положил Эрстед на создание отечественной физической школы. По его учебнику "Наука всеобщих законов природы" в Дании велось преподавание физики в течение 50 лет. Большое значение он придавал изучению истории науки.

Опыт Эрстеда с магнитной стрелкой

Научные исследования Эрстеда, начало которых относится к первым годам XIX столетия, были глубоко проникнуты идеей всеобщей взаимосвязи явлений в природе. В многочисленных опытах Эрстед искал связь между тепловыми и электрическими явлениями, показал сходство химического воздействия одних веществ на другие с действием света на те же вещества (выцветание красок). Позднее (1807 г.) в своих обширных исследованиях в области акустики он пытался обнаружить возникновение электрических явлений при звуковых колебаниях.

Мысль о существовании связи между электрическими и магнитными явлениями возникла у Эрстеда в 1812 г., но он не имел убедительных доказательств. Восемь лет с большим упорством искал он эту связь. Теперь доказательство налицо.

21 июля 1820 г. вышла в свет тоненькая, всего на четырех страницах, брошюра Эрстеда "Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку" (под "электрическим конфликтом" он понимал электрический ток – понятие, введенное несколько позже. – Д. Ш.).

Эрстед не продолжил и не развил свои исследования, теоретически не объяснил их. Это сделал два с половиной месяца спустя член Парижской академии наук А. М. Ампер.

Тем не менее великим достижением Эрстеда явилось установление самого факта взаимодействия тока и магнита. Его открытие положило начало новой области физики – электромагнетизму.

Заслуги Эрстеда были высоко оценены: две крупнейшие академии наук удостоили его высших наград: Лондонское Королевское общество – медалью Копли, Французская академия наук – Золотой медалью. Его именем названа единица напряженности магнитного поля.

Эрстед работал до последних дней жизни. 9 марта 1851 года он скоропостижно скончался.

Выдающийся ученый, кроме больших научных заслуг, оставил у современников, а через них и у последующих поколений замечательную память о себе. Он отличался исключительной мягкостью характера и чуткостью к людям. Дом его в Копенгагене был культурным центром, где собирались ученые, писатели, философы. "…Это был не только великий и редкий ученый и мыслитель, но и великий и редкий человек", – писал об Эрстеде датский ученый и поэт И.-К. Гаух в 1852 г.

"Сердцем ребенок и глубокий философ" – сказал об Эрстеде бывший одно время его студентом знаменитый датский писатель Ханс Кристиан Андерсен.

Статья опубликована 18.02.2003 г.