Како је било са отварањем

Озбиљан научни експеримент је хаотичан, попут рата. Истраживач често не разуме шта се дешава. Подаци добијени као и информације из предње интелигенције обично су контрадикторни. Даљњи експерименти морају се извести „додиром“ да би се добиле нове чињенице. Али на крају, слика постаје јаснија и тада експериментатор „враћања уназад“ у извештају описује јасан и прецизан низ његових корака ка циљу, а да не помиње погрешне. Главни резултати експеримената често нису тамо где је научник тежио. Међутим, извештај о напретку изгледа као тријумфална поворка од једне истине до друге, хтео он то или не. Нажалост, историчари науке касније раде са таквим материјалима, што наравно утиче на квалитет њиховог рада.

Желио бих се присјетити приче о једном открићу које се догодило прије готово три вијека, а које се данас сматра сасвим природним и узима се здраво за готово. Њени аутори су готово заборављени, али његов значај за физику није ништа мањи од пловидбе Колумба ка географији. Говорит ће се о настанку електричних водича, као незамјењивој атрибути електричног круга и техничкој способности пријеноса енергије на даљину, револуционаризирао индустријски развој и уређење људског живота.

Разлог за појаву овог дела била је жеља да се премосте празнине у материјалима о овој теми на руском језику у историји физике и електротехнике. Било би врло поучно да тренутни електричари знају почетак пута којим је наука прешла у том правцу.

Почетак КСИИИИ века, Енглеска. Велики председник Енглеске академије наука Краљевског друштва из Лондона је сјајни Исак Њутн. Он већ завршава своје основно дело, оптику, и наравно, њега занимају сва питања која се односе на ширење, рефлексију, рефракцију светлости и њихове изворе. Није могао да занемари ни питање које европски научници покушавају да реше већ неколико деценија. Поново у 1675. Француски астроном Ј. Пицард, носећи живин барометар ноћу, приметио је мистериозна светла у празничном делу цеви. Нико није рационално објаснио овај феномен. Пристали смо на хипотези о електричном узроку овог сјаја. Али какве су информације биле о електричној енергији у то време?

Од давнина је било познато да нека утрљана тела стичу својство привлачења светлосних предмета к себи. 1600. године доказано је да се електрична привлачност разликује од магнетне. 1660. године показано је својство одбојности тела од наелектрисаних тела. Електрична искра добијена је 1700. године. од мљевеног ћилибара. То је вероватно све. Али искра је била извор светлости и Њутн је наредио да експерименте спроведе кустос Друштва, Францис Гауксби. Шупља стаклена кугла са уклоњеним ваздухом изнутра размотана је на специјалној машини помоћу погона ремена. Трљајући га рукама, његов вакуум је блистао тако сјајно да сте у мраку могли да читате књигу. Искре се могу добити из кугле. Такође је привлачио и одбијао тела. То је у суштини био први електрични аутомобил.

Међутим, ова машина није добила дистрибуцију и убрзо је заборављена. Разлог је био уобичајен - то је власника скупо коштало. Наука у то време није субвенционисала влада. Сада ће се чинити чудним, али чак ни чланови Краљевског друштва из Лондона, односно академици по нашим концептима, не само да нису примали никакву плату, већ је и само Друштво постојало на штету доприноса својих чланова и стално им је требало новца. А материјале потребне за експерименте, експеримент је купио о свом трошку.Да би добио оптужбе, чак и код куће, Гауксби је предложио да научници једноставно трљају тканину о стаклену цев са дебелим зидом. Овај предлог је био толико успешан да су хиљаде људи научника и занатлија, свештенства и аристократа, мађионичара и лопова почели да извлаче електричне набоје.

Управо са овом стакленом цевком започела су масовна открића и проналасци у области електричне енергије. Нико није ни покренуо питање практичне примене нових појава. Управо је та околност послужила, па и сада, разлог исмевања и оптужби научника у истраживањима по мишљењу становника безвредних појава. У описаном периоду, познати енглески писац Јонатхан Свифт написао је оштру сатиру о енглеском друштву свог времена - "Гулливерова путовања". Међутим, сви проблеми које су научници решили у књизи, раније сматрани смешним, сада се не чине тако. Чак и „претварање људског излога у хранљиве материје“. Стога је експериментална наука у очима обичних људи била ретка појава. Али аскети су одувек били.

Извесни човек тканина у Цантербурију (близу Лондона) Степхен Граи (1666-1736) заинтересовао се за науку. Подаци о његовом образовању нису познати, највероватније је био самоук. Његови деда су били - један ковач, други столар, а сам је наследио занат свог оца. Професија није била профитабилна, што произлази из његових писама, где се аутор жали на недостатак новца „на књиге, алате и друге материјале“. Ипак, постао је заинтересован за посматрање времена и астрономије. У то време није било лако постати астроном. Сам је морао да направи телескоп, ручно се бави брушењем сочива од стакла за прозоре. Тако је почео да се упознаје са оптиком. Успут, телескоп који су направиле руке самог И. Невтона и даље се чува у Лондону.

Грејево прво научно дело објављено је 1698. године, где је описао могућност повећања тачности очитања барометра посматрањем кроз микроскоп. Рад је приметио и сам краљевски астроном Џон Фламстед, оснивач Греенвицх Обсерватори-а, који је почео покровитељско давати научника.

Очигледно не без његове помоћи, Греј је 1919. године уређен за пензионера Цхартерхоусе-а са пуним обезбеђењем тако да није могао размишљати о дневном делу, већ се у потпуности посветио науци. То уопће није било лако, јер је добротворна организација Цхартерхоусе, коју су основали монаси у КСИИИ веку, била намењена невенчанима англиканске вере, углавном пензионисаним капетанима. Овде се одвијају студије које нас занимају.

Прво, Греј електрификује разна тела трењем (свилене нити, кожа, дрво, вуна), постижући тако велику електрификацију да су комадићи папира и перја почели да их привлаче са удаљености од 2-5 цм. Још бољи резултати постигнути су трљањем стаклене цеви. Али за Греиа то није довољно. Пита се хоће ли се побољшати перформансе електрификације ако је стаклена цијев прикључена. На његову жалост, степен наелектрисања се није променио. Али он је био посматрана особа, што је за научника веома важно, и скренуо је пажњу на чињеницу да на папире залијепи комаде папира. То је била сјајна вест. Уосталом, у то време је била позната само једна метода електрификације тела - њихово трљање. Али нико није протрљао плуто! Тако је откривен нови начин ЕЛЕКТРИЧНЕ ТЕЛЕ КОРИШЋЕЊЕМ КОНТАКТА НЕЗАВИСНОГ ТЕЛА СА ЕЛЕКТРИЧНИМ.

Даљње догађаје је описао сам експериментатор. „Започео сам истраживање,“ пише он, „колико електричне енергије се преноси. Да бих то учинио, узео сам шупљу трску дужину 2 цм (80 цм), некадашњи дио штапа и убачен у отвор за стаклену цев. Након што је цев била под напоном, трска је привукла фолију, као и куглица слоноваче, коју сам чепом залепила на трску. Затим сам узео два горња краја дугачких штапова.Један од њих био је из шпанске трске, а други је делом направљен од дрвета, а делом од китове кости. Све то заједно са цевком је било дугачко више од 14 стопа (више од 4 метра) На крају китове кости била је причвршћена лопта. Након што је цев била узбуђена, лопта је привукла фолију са удаљености од 3 инча. Направио сам штап од шпанске даске од трске и бора, која је заједно са цевком прелазила 5,5 м. Ова дужина је била граница са којом могу да радим у својој соби и установио сам да је привлачност исто толико јака. "

За наставак експеримената било је потребно изаћи напоље и потражити помоћника. Тако је ентузијаста био свештеник Гренвилле Вхеелер. Испоставило се да је такође паметна особа. У мају 1729. године Греј је извео успешан експеримент, стојећи на балкону. Истовремено, са стаклене цеви висио је платнени кабл дугачак 8 метара, што одговара висини балкона. На дну је био Вхеелер који је набој одредио уз помоћ месинганог лима на дасци.

Затим су истраживачи одлучили да покушају да струју пренесу хоризонтално. Због тога је на ноктима утакнутим у дрвене греде окачен ланени кабл. Јао, искуство није успјело. Након дужег размишљања, Греи изводи опште тачан закључак да је електрична енергија отишла у сноп. Вхеелеров ред је да уђе у историју. Предлаже да кабл вежете свиленим везицама. У 10:00 1729 први пут у историји, набој је стигао до одредишта преко далековода (лопта од слоноваче). Удаљеност са које је набој пренесен била је око 25 метара. У погледу електричних својстава, лан и свила били су различити.

Замењујући свилене подвезице жицама, експериментатори су поново добили негативан резултат. Постало је јасно да је успех експеримента последица својства свиле да не спроводи струју. Конопци за косу имали су исто својство. Бивши човек упознат с тканинама, испробавши неколико свилених везица, дошао је до закључка да плаве чипке имају најбоља својства. Тачне науке разликују се у томе што се сви закључци претходних истраживача провјеравају и поново провјеравају. Француски научник Дуфе убрзо је експериментално доказао да боја свиле не утиче на њена електрична својства.

Ово није једини Греи закључак. У експериментима привлачења и одбијања тела установио је необичан образац да се светлосна тела која висе на нити напуњена жељезном куглом почињу да се окрећу око њега у истом смеру. Дуфе и Вхеелер узалуд су покушавали да добију исте резултате. Тада се Вхеелер сетио да руке остарелог Греиа дрхтају и обавестили су тела о снази неопходној за ову ротацију.

На овоме Греиове заслуге пре него што се наука о електрицитету ту не заврши. Прво је започео електричне експерименте са животињама и људима. Уз мљевено стакло подигао је вуну на псу, а онда је дошао ред и до особе. Греи прецизно биљежи датум овог догађаја. „8. априла 1730. године, пише Греи,„ урадио сам следећи експеримент на дечаку од око осам до девет година. Тежио је одјећу 47 килограма 10 унци. Објесио сам је хоризонтално уз помоћ два конопа за сушење одеће. Две куке су биле забијене у греду моје собе, једна нога дебела, а на удаљености од два метра још један њихов пар. На те куке сам објесио ужад уз петље, па се показало да је то нешто попут љуљачке. Дјечак је лежао лицем према доље на овим конопима, једним ужетом који је покривао груди, а другим бедрима. Фолија је била постављена на постоље, то је округла даска пречника 1 метра. Када је цев утрљана и држана крај дечакових ногу, НЕ ДОВОЉИТЕ ЊИХ, фолију је толико привукло дечаково лице да се уздигао на висину од 25 цм.

Овим експериментом Греј не само што је утврдио чињеницу електричне проводљивости људског тела, већ је први приметио феномен ЕЛЕКТРИЧНЕ УВОЗИ.Шта је електрична индукција (која се понекад назива и електростатска)? Ово својство тела постаје наелектрисано када се поставе у електрично поље. Ово поље је створено у овом случају од потопљене стаклене цеви. А ипак то није главна ствар у овом експерименту. Најважније је било да је особа у истраживању струје постала технички и често најважнији учесник експеримената. Напокон, уопште није било електричних уређаја и истраживачи су почели да шире знање у новој науци уз помоћ људских чула.

Степхен Граи износи још једно занимљиво запажање. Масивна коцка од храстовог дрвета троши на струју не више од шупље коцке исте величине. Та чињеница није значила ништа мање, већ чињеницу да се ЕЛЕКТРИЧНА НАРУЧИВА РАЗДЕЉУЈЕ ПОДРУЧЈЕ ТЕЛА

Ипак, главна ствар у студијама Степхена Греиа била је чињеница да су сва тела била раздвојена на ЕЛЕКТРИЧНЕ ЖИЦЕ и НЕелектричне жице. 1738. године избеглица Хугуенота из Француске, Јеан Десагулиер, најпре физичар, а потом капелан од Велса, предложио је да се електропроводна тела назову напросто ИЗВОДНИЦИМА, што је укључено у научну терминологију. Изрази ИНСУЛАТОР и СЕМИЦОНДУЦТОР ће ући у употребу касније. Али особа као мерни уређај дуго ће држати свој сат. Тако ће слуга Рицхард из физичара Г. Цавендисх (1731-1810) одредити вредност набоја кондензатора према јачини електричног удара, а физичар А. Волта (1745-1827) помоћу језика ће измислити хемијски извор струје.

Награде нису прешле на научника. Бивши рођени члан постао је члан лондонског Краљевског удружења и добио је медаљу Цоплеи, што је највише признање у Великој Британији. Од руских научника такву медаљу су добили само Д. И. Менделеев и И. П. Павлов. што указује на тежину такве награде.

Ово би могао бити крај. Али хтео бих да причам о једној чињеници из биографије Греиа, како бих разјаснио неке околности. Када проучава живот ове несебично посвећене научној особи, упадљив је недостатак дугогодишњег креативног рада. Неки историчари науке верују да су криви непријатељ председника Лондонског краљевског друштва И. Њутна и краљевског астронома Д. Фламстеда, који је, као што знамо, заштитник Греиа. Препирка се догодила из тог разлога. Директор Опсерваторије у Греенвицху извршио је ОДЛИЧНО (како пише у модерној Британници) проматрања звезданог неба. Њути су били потребни резултати његовог рада за његово даље истраживање и желео је да буду штампани. Са чиме се астроном није сложио док није исправио све грешке. Председник Друштва је инсистирао, пронашао спонзора (дански принц) и објавио дела у наклади од 400 примерака. Фламстеад је потом откупио објављене примерке и уништио. Тако је спаљено око 300 примерака. Њутн је такође избацио Флемстеада из чланова Краљевског друштва, наводно због неплаћања чланарина. Разлог је смешан, јер је краљевски астроном једном о свом трошку набавио сву астрономску опрему за опсерваторију у Греенвицху. Тако је Греј изгубио заштитника. Свој креативни рад наставио је тек након Њутонове смрти. Све ово сведочи да на Земљи нема светаца. Чак и међу великим.