Com va ser l’obertura

Un experiment científic seriós és caòtic, com la guerra. L’investigador sovint no entén què passa. Les dades obtingudes, així com la informació de la intel·ligència de primera línia, solen ser contradictòries. S’han de realitzar experiments més “de tacte” per obtenir nous fets. Però, al final, la imatge es fa més clara i, a continuació, l'experimentador "en retard" de l'informe descriu una seqüència clara i precisa dels seus passos cap a l'objectiu, sense esmentar els equivocats. Els resultats principals dels experiments són molt sovint que no es buscava el científic. Tanmateix, l’informe de progrés sembla una processó triomfal d’una veritat a una altra, vulgui o no. Malauradament, els historiadors de la ciència treballen posteriorment amb aquests materials, cosa que afecta, per descomptat, la qualitat del seu treball.

Vull recordar la història d'un descobriment ocorregut fa gairebé tres segles, que ara es considera força natural i es dóna per descomptat. Els seus autors són gairebé oblidats, però la seva importància per a la física no és menys que el viatge de Colom a la geografia. Es tractarà de l’aparició de conductors elèctrics, com a atribut indispensable del circuit elèctric i la capacitat tècnica de transferir energia a distància, cosa que va revolucionar el desenvolupament industrial i l’ordenació de la vida humana.

El motiu de l’aparició d’aquest treball va ser la voluntat de suprimir els buits en els materials d’aquest tema en rus en la història de la física i l’enginyeria elèctrica. Seria molt instructiu que els electricistes actuals coneguessin l’inici del camí que ha recorregut la ciència en aquesta direcció.

El començament del segle XYIII, Anglaterra. El gran president de l'Acadèmia de Ciències anglesa, la Royal Society de Londres, és el gran Isaac Newton. Ja està completant el seu treball fonamental, Optptica, i per descomptat està interessat en tots els temes relacionats amb la propagació, la reflexió, la refracció de la llum i les seves fonts. No va poder ignorar la pregunta que els erudits europeus havien intentat resoldre durant diverses dècades. Al 1675. L’astrònom francès J. Picard, que portava un baròmetre de mercuri a la nit, va notar misterioses llums al buit de torricelli del tub. Ningú no va donar cap explicació racional a aquest fenomen. Ens vam assentar sobre la hipòtesi de la causa elèctrica d’aquesta radiació. Però, quina era la informació sobre l’electricitat en aquell moment?

Des de temps antics, se sabia que alguns cossos fregats adquireixen la propietat d’atraure objectes lleugers a si mateixos. El 1600, es va demostrar que l’atracció elèctrica és diferent de la magnètica. El 1660 es demostrà la propietat de repulsió de cossos procedents de cossos electrificats. Es va obtenir una espurna elèctrica el 1700. d’ambre ratllat. Probablement sigui tot. Però la guspira fou la font de llum i Newton va ordenar que els experiments fossin conduïts pel comissari de la Societat, Francis Gauksby. Una bola de vidre buit amb aire remogut des de dins no es va col·locar en una màquina especial mitjançant un motor de corretja. En fregar-lo amb les mans, el buit brillava tan brillant que a les fosques podies llegir un llibre. Es podrien obtenir espurnes de la pilota. També va atreure i repel·lir els cossos. Va ser essencialment el primer cotxe elèctric.

Tot i això, aquesta màquina no va rebre distribució i es va oblidar aviat. La raó era habitual: costava molt car al propietari. La ciència en aquell moment no estava subvencionada pel govern. Ara semblarà estrany, però fins i tot els membres de la Royal Society de Londres, és a dir, acadèmics pels nostres conceptes, no només no van rebre cap sou, sinó que la mateixa societat existia a costa de les aportacions dels seus membres i necessitava constantment diners. I l'experimentador el va comprar els materials necessaris per als experiments.Per obtenir els càrrecs, fins i tot a casa, Gauksby va suggerir que els científics simplement freguessin la tela d'un tub de vidre de paret gruixuda. Aquesta proposta va tenir tant d’èxit que milers de persones de científics i artesans, clergues i aristòcrates, mags i escroc van començar a extreure càrregues elèctriques.

Va ser amb aquest tub de vidre que van començar els descobriments i invents massius en el camp de l’electricitat. Ningú no es va plantejar ni l’aplicació pràctica de nous fenòmens. Aquesta és la circumstància que ha servit, i és encara avui, la causa del ridícul i les acusacions dels científics en investigació segons els habitants de fenòmens que no valen res. En el període descrit per nosaltres, el famós escriptor anglès Jonathan Swift va escriure una sàtira forta sobre la societat anglesa del seu temps - "Els viatges de Gulliver". Tot i això, tots els problemes resolts pels científics del llibre, abans considerats ridículs, ara no ho semblen. Fins i tot “Convertir els excrements humans en nutrients”. Per tant, la ciència experimental als ulls de la gent comuna era un fenomen rar. Però els ascets sempre ho han estat.

Un cert tintorer de teixits a Canterbury (a prop de Londres) Stephen Gray (1666-1736) es va interessar per la ciència. No se sap informació sobre la seva formació, molt probablement que va ser autodidacta. El seu avi era: un ferrer, un altre fuster, ell mateix va heretar l’ofici del seu pare. La professió no va ser rendible, que es desprèn de les seves cartes, on l’autor es queixa de la manca de diners "en llibres, eines i altres materials". No obstant això, es va interessar en observar el clima i l'astronomia. No va ser fàcil convertir-se en astrònom en aquells dies. Ell mateix va haver de fabricar un telescopi, que es dedicava manualment a la rectificació de les lents dels forats. Així que va començar a familiaritzar-se amb l’òptica. Per cert, encara es guarda a Londres un telescopi fet per les mans del mateix I. Newton.

El primer treball científic de Gray es va publicar el 1698, on va descriure la possibilitat d’augmentar la precisió de les lectures del baròmetre mitjançant l’observació a través d’un microscopi. El treball va ser assenyalat pel propi astrònom reial John Flamstead, el fundador de l’Observatori de Greenwich, que va començar a patronar el científic en gerència.

Aparentment no sense la seva assistència, el 1919 Gray es va compondre com a pensionista de la cartoixa amb tota la provisió perquè no pogués pensar en una peça diària, sinó dedicar-se totalment a la ciència. Això no va ser gens fàcil, perquè la caritat Charterhouse, fundada per monjos al segle XYII, estava destinada a homes no casats de fe anglicana, la majoria capitans jubilats. Aquí es despleguen els estudis que ens interessen.

Primer, Grey electrifia diversos cossos amb fricció (fils de seda, cuir, fusta, llana), aconseguint una electrificació tan gran que es van començar a atraure trossos de paper i plomes a una distància de 2-5 cm. Es van obtenir encara millors resultats fregant una canonada de vidre. Però per a Grey això no és suficient. Es pregunta si millorarà el rendiment d’electrificació si es connecta el tub de vidre. Per al seu argument, el grau d’electrificació no ha canviat. Però era una persona observant, molt important per a un científic, i va cridar l’atenció sobre el fet d’enganxar trossos de paper als embussos. Aquesta va ser una gran notícia. Al capdavall, aleshores només es coneixia un mètode d’electrificació de cossos: escombrar-los. Però ningú es fregava el suro! De manera que es va descobrir una nova manera d’elegir els òrgans mitjançant l’ÚS DEL CONTACTE D’UN COS NO COMPARAT AMB UN ELECTRIZAT.

El mateix experimentador descriu altres esdeveniments. "Vaig dur a terme investigacions", escriu, "fins a quin punt es transmet l'energia elèctrica. Per fer-ho, vaig agafar una canya buida de 80 peus de llarg de 7 m de longitud, la part anterior de la canya de pesca i la vaig inserir al forat del tub de vidre. Després que el tub s’encengués, el bastó va atreure la làmina, com ho va fer la bola d’ivori, que vaig enganxar amb un suro al bastó. Després vaig agafar els dos extrems superiors de les llargues canyes de pesca.Un d’ells era de canya espanyola, l’altre era de fusta i en part de balena. Tot això juntament amb el tub tenia més de 14 metres de longitud (més de 4 metres) Es va enganxar una bola a l'extrem de la balena. Després que el tub va ser excitat, la bola va atreure la làmina a una distància de 3 polzades. Vaig fer una canya a partir de taulons de canya i pi espanyols, que juntament amb la canonada superaven els 5,5 m. Aquest llarg era el límit amb què podia operar-me a la meva habitació, i vaig trobar que l'atracció era igual de forta. "

Per continuar els experiments, calia sortir i a més buscar un ajudant. Tan apassionat va ser el sacerdot Grenville Wheeler. Va resultar ser també una persona intel·ligent. El maig de 1729, Gray va realitzar un experiment amb èxit, parat al balcó. Al mateix temps, un cordó de lli de 8 metres de longitud, corresponent a l’alçada del balcó, penjava d’un tub de vidre. A la part inferior es trobava Wheeler, que va determinar la càrrega amb l'ajut d'una làmina de llautó en una planxa.

A continuació, els investigadors van decidir intentar transferir electricitat horitzontalment. Per a això, es va penjar un filet de lli a les ungles conduïdes en bigues de fusta. Per desgràcia, l’experiència va fallar. Després de molta deliberació, Gray treu la conclusió generalment correcta que l'electricitat entrava al feix. El torn de Wheeler és entrar a la història. Suggereix penjar el cordó amb cordons de seda. A les 10 h del 1729 per primera vegada a la història, un càrrec arribava a una destinació mitjançant una línia elèctrica (una bola d’ivori). La distància a la qual es va transferir la càrrega era d’uns 25 metres. Quant a les propietats elèctriques, la roba i la seda eren diferents.

En substituir les lligat de seda per cables, els experimentadors van tornar a obtenir un resultat negatiu. Va quedar clar que l’èxit de l’experiment es deu a la propietat de la seda de no conduir electricitat. Les cordes de pèl tenien la mateixa propietat. Una antiga tintorera familiar amb els teixits, després d'haver provat diversos cordons de seda, va arribar a la conclusió que els cordons blaus tenen les millors propietats. Les ciències exactes difereixen en què es revisen i es revisen totes les conclusions dels investigadors anteriors. El científic francès Dufe aviat va demostrar experimentalment que el color de la seda no afecta les seves propietats elèctriques.

Aquesta no va ser l’única conclusió errònia de Gray. En els seus experiments sobre l'atracció i repulsió dels cossos, va establir un estrany patró que els cossos clars penjats en fils prop d'una bola de ferro carregada comencin a girar al seu voltant en la mateixa direcció. Dufe i Wheeler van intentar en va obtenir els mateixos resultats. Llavors Wheeler va recordar que les mans d’un Grey envellit tremolaven i van informar els cossos de la força necessària per a aquesta rotació.

Per això, els mèrits de Grey abans que la ciència de l'electricitat no acabi aquí. Primer va començar experiments elèctrics amb animals i humans. Amb un vidre ratllat, va aixecar els cabells del gos, i després va arribar el torn a la persona. Gray capta la data d’aquest esdeveniment amb precisió. "El 8 d'abril de 1730", escriu Gray, "vaig fer el següent experiment amb un nen d'uns vuit o nou anys. Va pesar 47 lliures i 10 unces. La vaig penjar horitzontalment amb l’ajut de dues cordes de cabell que s’utilitzaven per assecar la roba. S'havien entrat dos ganxos a la biga de la meva habitació, amb un peu de gruix i a la distància de dos peus un altre parell. Vaig penjar les cordes en aquests ganxos pels seus bucles, de manera que va resultar ser com un gronxador. El noi estava posat de cara en aquestes cordes, una de corda que li tapava el pit i l'altre les cuixes. La làmina es va col·locar sobre un suport, que és un tauler rodó amb un diàmetre d'1 peu. Quan el tub es va fregar i es va mantenir a prop dels peus del noi, NO ELS TOCES, la làmina va atraure la làmina tant que va pujar a una alçada de 25 cm.

Gray no només utilitza aquesta experiència per determinar la conductivitat del cos humà, sinó que és el primer que observa el fenomen de la inducció elèctrica.Què és la inducció elèctrica (de vegades anomenada electrostàtica)? Aquesta propietat dels cossos s’electrifica quan es col·loquen en un camp elèctric. Aquest camp va ser creat en aquest cas per un tub de vidre fregat. No obstant això, aquest no és el principal en aquest experiment. El més important era que en els estudis sobre electricitat, una persona esdevingués un participant tècnic i sovint el participant més important en experiments. Al cap i a la fi, no hi havia dispositius elèctrics en absolut i els investigadors van començar a avançar coneixements en la nova ciència amb l’ajut dels sentits humans.

Stephen Gray fa una altra observació interessant. Un cub massiu de fusta de roure no fa més que un cub buit de la mateixa mida. Aquest fet va significar ni més ni menys que el fet que el CÀRREC ELECTRIC ES DISTRIBUI PER LA SUPERFÍCIE DELS COS.

No obstant això, el més important dels estudis de Stephen Gray va ser el fet de la separació de tots els cossos en CABLES ELÈCTRICS i CABLES NO ELECTRO. El 1738 el refugiat hugonot de França, Jean Desagulier, primer físic i després capellà del príncep de Gal·les, va proposar anomenar cossos conductors elèctricament simplement CONDUCTORS, que va ser inclòs en la terminologia de la ciència. Els termes ASLLADOR i SEMICONDUCTOR entraran en ús més endavant. Però una persona com a aparell de mesura mantindrà la seva vigilància durant molt de temps. De manera que el criat Richard del físic G. Cavendish (1731-1810) determinarà el valor de la càrrega dels condensadors per la magnitud del xoc elèctric, i el físic A. Volta (1745-1827) que usarà la seva llengua inventarà una font d’electricitat.

Els premis no van passar a sobre del científic. L'antic tintor es va convertir en membre de la Royal Society of London i va rebre la medalla Copley, que és el màxim reconeixement del Regne Unit. Dels científics russos, només D.I. Mendeleev i I.P. Pavlov van rebre aquesta medalla. que indica la gravetat d’un premi així.

Aquest podria ser el final. Però m’agradaria parlar d’un fet de la biografia de Gray per tal d’aclarir algunes circumstàncies. Quan s’estudia la vida d’aquesta persona desinteressada a la ciència, em crida l’atenció la falta d’activitat creativa durant molts anys d’un científic amb talent. Alguns historiadors de la ciència creuen que és culpable l’enemistat del president de la Royal Society de Londres, I. Newton i de l’astrònom real D. Flamstead, que, com sabem, va patronar Gray. La picabaralla va passar per aquest motiu. El director de l’Observatori de Greenwich va realitzar observacions excel·lents (tal com està escrit a la moderna Britannica) del cel estrellat. Newton necessitava els resultats del seu treball per a la seva investigació posterior i volia veure'ls impresos. Allò que l’astrònom no va estar d’acord fins que va corregir tots els errors. El president de la societat va insistir, va trobar un patrocinador (príncep danès) i va publicar les obres per un import de 400 exemplars. A continuació, Flamstead va comprar les còpies publicades i destruït. Així doncs, es van cremar unes 300 còpies. Newton també va expulsar Flemstead dels membres de la Royal Society, presumptament per impagament de les quotes de soci. La raó és curiosa, ja que el Reial Astrònom va assumir, a càrrec seu, tot l'equipament astronòmic per a l'Observatori de Greenwich. Així que Gray va perdre el seu mecenes. Va reprendre la seva tasca creativa només després de la mort de Newton. Tot això testimonia que a la Terra no hi ha sants. Fins i tot entre els grans.