Уильям гильберт и его исследования электрических и магнитных явлений. Гильберт, Уильям: биография Изготовив из магнитного железняка шар уильям гилберт

(24. V .1544 - 30. XI .1603) - английский физик. Р. в Колчестере. Учился в Кембридже и Оксфорде. Был придворным врачом королевы Елизаветы.

Является основоположником науки об электричестве. До 1600 учение об электрических явлениях оставалось практически на уровне знаний Фалеса Милетского, открывшего электрические свойства натертого янтаря.
В 1600 издал сочинение «О магните, магнитных телах и большом магните - Земле...», в котором описал свои исследования (более 600 опытов) магнитных и электрических явлений и построил первые теории электричества и магнетизма. Установил, что магнит всегда имеет два полюса - северный и южный и, распиливая магнит, никогда нельзя получить магниг только с одним полюсом; что одноименные полюсы отталкиваются, а разноименные притягиваются; что железные предметы под влиянием магнита приобретают магнитные свойства (ма гнитная индукция); обнаружил явление усиления природного магнетизма с помощью железной арматуры. Изучая магнитные свойства намагниченного шара с помощью магнитной стрелки, пришел к выводу, что они соответствуют магнитным свойствам Земли, т е что последняя является большим магнитом. Исходя из этого, объяснил наклонение магнитной стрелки.

Благодаря Гильберту учение об электричестве обогатилось рядом открытий, наблюдений, приборов.
С помощью своего «версора» (первого электроскопа) показал, что способностью притягивать легкие тела (соломинки) обладает не только натертый янтарь, но и алмаз, сапфир, карборунд, опал, аметист, горный хрусталь, стекло, сланцы, сера, сургуч, каменная соль и др., которые он назвал «электрическими». Заметил также, что пламя уничтожает электрические свойства тел, приобретенные при трении.
После Гильберта электрические и магнитные явления изучались очень медленно и на протяжении более чем 100 лет было получено мало нового. Теплоту рассматривал (1590) как движение частиц тела.
Выступал с критикой учения Аристотеля и способствовал распространению в Англии идей гелиоцентрической системы Коперника.

Был похоронен по одним сведениям в англиканской церкви Святой троицы в Колчестере (фото слева), по другим - в Сент-Джонс колледже в Кембридже (фото справа).

Сочинения:
О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов. Москва: Издательство Академии Наук СССР, 1956. - Серия «Классики науки»

Название: О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле
)

М.: АН СССР, 1956.- 412 с.
djvu 6 МБ
Качество: отличное
Серия Классики науки

Русский перевод книги Гильберта 1600 г., с которой началась наука об электричестве.
В труде «О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле» ученый впервые последовательно рассмотрел магнитные и электрические явления. В этой книге описано более 600 проделанных Гильбертом опытов и изложены выводы, к которым пришел ученый. Именно в данной работе было сделано предположение, что Земля является гигантским магнитом. Кроме того велико влияние труда на развитие научного познания - впервые в истории, задолго до Бэкона Гильберт провозгласил опыт критерием истины и все положения проверял в процессе специально поставленных экспериментов.
Английскому физику и врачу Уильяму Гильберту мы обязаны зарождением науки об электричестве, остававшейся до 1600 года практически на уровне знаний древних греков, которым было известно лишь, что натертый янтарь притягивает соломинки. В труде «О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле» ученый впервые последовательно рассмотрел магнитные и электрические явления.
В этой книге описано более 600 проделанных Гильбертом опытов и изложены выводы, к которым пришел ученый. Он установил, что у магнита всегда имеются два неразделимых полюса: если магнит распилить на две части, то у каждой из половинок оказывается вновь по паре полюсов. Полюса, которые Гильберт назвал одноименными, отталкиваются, а другие - разноименные - притягиваются. Он придумал прибор «версор» - прообраз электроскопа. С помощью версора Гильберт показал, что притягивает не только натертый янтарь, но и алмаз, сапфир, карбункул, опал, аметист, берилл, горный хрусталь, стекло, сланцы, сера, сургуч, каменная соль, квасцы. Все эти тела он назвал электрическими. Абстрактное понятие «электричество» появилось в 1650 г. с подачи Гильберта. А еще ученый открыл явление магнитной индукции: брусок железа, расположенный возле магнита, сам приобретает магнитные свойства.
В XVI веке в списках странных и загадочных явлений, недоступных познанию и, следовательно, относящихся к чудесам, магниту отводилось первое место: он самостоятельно распознает тела одной с ним природы, передает некоторым веществам свои магнетические свойства и действует на расстоянии невзирая ни на какие препятствия. Гильберт взглянул на эти свойства магнита с нового ракурса. Orbis virtutis (мир добродетели - лат.), под которым Гильберт подразумевает некую «область качества», присутствующую вокруг магнита, в точности соответствует современному пониманию магнитного поля. Гильберт даже описывает его силовые линии, перемещая вдоль них магнитную стрелку. Тем не менее, он отказывается говорить о магнитной «силе». Он полагает, что, если электрические тела производят силу «посредством эманации от электрической жидкости естественных флюидов», то магнетические тела действуют иначе: через свою «форму». Причина в том, что «тело, притягиваемое электрическим телом, не изменяется последним; оно остается таким же, каким было до того, не получая ни малейших добавок к своему качеству, тогда как магнит притягивает к себе магнетические субстанции, которые тут же получают добавку своей действенности, причем не только поверхностной, но также и их внутренние части, их самое ядро». Так что если бы магнетический флюид существовал, то был бы «исключительно тонким и разреженным, чтобы смочь проникать внутрь железа». Гильберт приписывает магнетизм некой «форме», которую называет «душой» (словом, не имевшим в то время исключительно религиозного значения, каковое оно приобрело впоследствии). «Магнитная природа не происходит от всего неба и не создается благодаря симпатии, влиянию или скрытым качествам; не происходит она и от какой-либо особой звезды, - так Гильберт объясняет исчезновение магнитных свойств железа при нагревании выше температуры, которую теперь называют точкой Кюри (примерно 700°С), и повторное намагничивание при охлаждении. - Огонь разрушает магнитные силы в камне не потому, что он отрывает от него какие-нибудь главные притягивающие части, а потому, что стремительная сила пламени, разрушая материю, искажает форму целого... железо, раскалившись до огня, охваченное сильным жаром, имеет нарушенную, искаженную форму, почему оно и не притягивается магнитом, и теряет эту каким-либо образом приобретенную притягательную силу; когда же оно, как бы возрожденное, пропитывается магнитом или землей, ... воскресает его форма, не угасшая, а только возмущенная, нарушенная». Дело в том, что утрата нагретым железом магнитных свойств, а потом их возвращение при охлаждении сегодня также объясняется изменением формы: переупорядочением стенок между микроскопическими смежными областями, называемыми соответственно стенками Блоха и доменами Вейсса, внутри которых царит спонтанное намагничивание. Вскоре после смерти ученого английский поэт Джон Драйден написал: «Гильберт будет жить до тех пор, пока магнит будет притягивать».

P.S. Специально для platonanet.org.ua . Особая благодарность andyk с идейно дружественного нам ресурса infanata.

Почему лекарь Елизаветы I заинтересовался магнитами, как он придумал слово «электричество» и в чем связь между магнитными свойствами и течением воды, читайте в сегодняшнем выпуске «Истории науки».

Будущий ученый родился в семье городского судьи в Колчестере. Уильям окончил местную школу и поступил в Кембридж, но учиться пошел на врача. В 1560 он получил степень бакалавра, а через девять лет стал уже доктором медицины.

Гильберта очень интересовала химия, ведь эта наука была напрямую связана с врачебной практикой. Затем какое-то время его занимала астрономия. Он изучил почти все доступные ему труды, написанные о планетах. В своей стране Уильям был самым активным пропагандистом идей Коперника и Джордано Бруно. Но главное, что интересовало его, - это способность тел притягиваться друг к другу.

Трудно сказать, почему врач заинтересовался природой магнетизма и провел так много исследований этого явления. Возможно, это было связано с тем, что толченый магнит у лекарей того времени использовался как слабительное. Гильберт писал, что магнитное железо «...возвращает красоту и здоровье девушкам, страдающим бледностью и дурным цветом лица, так как оно сильно сушит и стягивает, не причиняя вреда». Вероятно, он хотел изучить лекарственные свойства магнита.

Главным итогом исследований Гильберта стал труд «О магните…». В книге он говорил, что у магнита всегда есть два полюса: если магнит разрезать на две части, то у каждой из половин окажется вновь по паре полюсов. Полюса, которые Гильберт назвал одноименными, отталкиваются, а разноименные притягиваются. Однако природу магнетизма ученый так и не установил. По сути, его размышления сводились к одному: у магнита есть душа, все из-за нее.

Титульный лист из книги Уильяма Гильберта «О магните», 1628 год

Wikimedia Commons

Самая яркая глава его книги посвящена мысли о том, что наша планета - большой магнит. Ученый писал, что точно так же, как притягиваются противоположные полюса двух магнитов, стрелка компаса притягивается к полюсам Земли, указывая направление на север и на юг. Чтобы доказать это, Гильберт вырезал из магнетита модель планеты - терреллу (от слова terra - «земля»). Компас, помещенный на эту модель, вел себя точно так же, как если бы его использовали для ориентирования, например, моряки.

Террелла Уильяма Гильберта

Wikimedia Commons

Наш герой также был одним из первых, кто исследовал электричество. Считается даже, что сам термин «электричество» придумал Гильберт. Ученый заметил, что многие тела, как и янтарь, после того как их обо что-нибудь потереть, начинают притягивать к себе мелкие предметы. Эти явления Гильберт по аналогии назвал электрическими (от лат. ēlectricus - «янтарный»). В то время знания людей об этом явлении практически не отличались от выводов древнегреческого философа Фалеса, когда было известно только, что потертый о шерсть янтарь притягивает соломинки.

Также Уильям Гильберт создал прообраз электроскопа и назвал его версором. С помощью этого прибора исследователь показал, что притягивать способен не только натертый янтарь, но и стекло, алмаз, опал, аметист, горный хрусталь, стекло, сера, каменная соль и другие материалы. Все эти тела он назвал «электрическими». Также он экспериментально показал, что нагревание уничтожает свойства притягивания, которые тела приобретают при трении.

Объяснял природу электричества ученый так: все вещи берут начало от двух первичных элементов: воды и земли. Тела, которые берут начало от воды, обладают свойством притягивать предметы, так как вода способна как бы хватать предметы и нести их по течению. Гильберт подчеркивал различие между магнитным и электрическим притяжением, обосновывая это тем, например, что влажные тела с трудом электризуются, а на притяжении магнитов влажность не оказывает влияния.

Наш герой был известен не только своими ислледованиями магнитов и электричества но и как успешный врач. В 30-летнем возрасте его избрали членом Королевского колледжа врачей. Слава о Уильяме Гильберте как о превосходном специалисте дошла до Елизаветы I, которая сделала его своим лейб-медиком. Королева очень интересовалась научными экспериментами и даже посетила лабораторию Гильберта, где ученый показал ей несколько опытов. После смерти Елизаветы, в 1603 году, лейб-медика оставили при новом короле, Якове I, но Уильям не пробыл в этой должности и года: наш герой вскоре скончался от чумы.

Биография

Семья Гильберта была очень известна в округе: его отец был чиновником, а сама семья имела достаточно длинную родословную. Закончив местную школу Уильям в 1558 году был отправлен в Кембридж . О его жизни до начала научной карьеры известно очень мало. Существует версия, что он также учился в Оксфорде , хотя документальных доказательств этому нет. В 1560 году он получает степень бакалавра , а в 1564 году - магистра философии. В 1569 он становится доктором медицины .

Закончив обучение, Гильберт отправляется в путешествие по Европе , которое продолжалось несколько лет, после чего он поселился в Лондоне . Там в 1573 году он становится членом Королевского медицинского колледжа.

Научная деятельность

В 1600 году издал книгу «De magnete, magneticisque corparibus etc », в которой описаны его опыты над магнитами и электрическими свойствами тел, разделил тела на электризующиеся трением и неэлектризующиеся, подметив тем самым влияние влажности воздуха на электрическое притяжение легких тел .

Гильберт создал первую теорию магнитных явлений . Он установил, что любые магниты имеют по два полюса, при этом разноименные полюсы притягиваются, а одноименные отталкиваются. Проводя опыт с железным шаром, который взаимодействовал с магнитной стрелкой, впервые выдвинул предположение о том, что Земля является гигантским магнитом . Также он предположил идею о том, что магнитные полюсы Земли могут совпадать с географическими полюсами планеты.

Гильберт также исследовал электрические явления, впервые применив этот термин. Он заметил, что многие тела так же как и янтарь после натирания могут притягивать маленькие предметы, и в честь этого вещества назвал подобные явления электрическими (от лат. ēlectricus - «янтарный»).

Память

В 1964 г. Международный астрономический союз присвоил имя Гильберта кратеру на видимой стороне Луны . Гильберт (обозначение: Гб, Gi) - единица измерения магнитодвижущей силы в системе СГС. Названа в честь Уильяма Гильберта.

Напишите отзыв о статье "Гильберт, Уильям"

Примечания

Литература

• Гильберт У. О магните, магнитных телах и большом магните - Земле. М., 1956
• Edgar Zilsel , «The Origin of William Gilbert’s Scientific Method», Journal of the History of Ideas 2:1-32, 1941
• Bochenski, Leslie «A Short History of Lunar Cartography» (April 1996) University of Illinois Astronomical Society

Ссылки

• Гильберт Уильям // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . - 3-е изд. - М . : Советская энциклопедия, 1969-1978.
• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
• Храмов Ю. А. Гильберт Уильям (Gilbert William) // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . - Изд. 2-е, испр. и дополн. - М .: Наука , 1983. - С. 84. - 400 с. - 200 000 экз. (в пер.)

Отрывок, характеризующий Гильберт, Уильям