20 января 1775 года родился выдающийся физик Андре-Мари Ампер, стоявший у истоков электродинамики.
Отец Ампера для образования детей применял принципы свободного воспитания Жан-Жака Руссо, поэтому будущий учёный ни дня не провёл в стенах школы, в основном занимаясь самостоятельно, благо в семье была богатая домашняя библиотека. Однако довольно скоро этих книг стало не хватать, к тому же Ампера интересовала математика, а литературы по ней было мало. Тогда он стал посещать лионскую городскую библиотеку, но имевшиеся в ней математические труды были написаны на латыни. Ампер не отчаялся и, за несколько месяцев изучив древний язык, прочёл все интересующие его исследования. Занятия не прошли даром, и уже в конце 80-х Ампер начал представлять в Лионскую академию математические работы собственного сочинения.
Большим потрясением для Ампера стала казнь отца во время Великой французской революции. После подавления Конвентом антиякобинского Лионского восстания 1793 года было гильотинировано большое количество людей, в числе которых был и отец Ампера, занимавший тогда пост мирового судьи. Это событие сильно повлияло на Андре-Мари, почти год он находился в подавленном состоянии, близком к безрассудному.
После казни отца, материальное положение Амперов резко ухудшилось, поскольку их имущество было полностью конфисковано. Чтобы хоть как-то сводить концы с концами Андре-Мари начал давать частные уроки, в надежде в скором времени устроиться учителем в какую-нибудь школу или пансион.
Несмотря на большую занятость, Ампер не оставил занятий наукой и в 1802 опубликовал «Рассуждения о математической теории игр», которое обратило на себя внимания многих прославленных математиков того времени, в том числе и Лапласа. Следующие 18 лет Ампер посвящает себя преподаванию, а также химии и математике. Так, он одновременно с Авогадро выдвинул гипотезу, без которой немыслима современная химическая наука. Согласно ей, в различных газах одинакового объёма содержится равное число молекул. А одним из исследований Ампера в математике было изучение дифференциальных уравнений с частными производными 2-го порядка особого вида, которые позже назовут уравнениями Монжа-Ампера.
В 1820 году Ампер серьёзно начал заниматься электричеством. Узнав об открытии Г.Х. Эрстеда воздействия на магнитную стрелку электрического тока, протекающего в расположенном рядом проводнике, Ампер решил повторить его опыт и буквально сразу же пришёл к выводу, что Эрстед допустил ошибку, так как не учёл действие магнитного поля Земли. Через несколько недель после начала экспериментов Ампер установил, что параллельные проводники, в которых ток течёт в одном направлении, притягиваются, а в которых в противоположных – отталкиваются. Позднее это наблюдение назовут законом Ампера, силу, действующую на проводник с электрическим током, находящийся в магнитном поле – силой Ампера, а единицы измерения сила тока – Амперами. О всех полученных результатах Ампер докладывал на еженедельных заседаниях Академии наук, членом которой являлся с 1814 года.
Ампер пришёл к выводу, что все магнитные явления возникают за счёт электрических. Для науки того времени это было, поистине, революционным, поскольку большинство учёных считало, что магнетизм построен на принципах, схожих с электричеством, и не имеет с ним никаких точек соприкосновения, существуя по собственным законам. Например, предполагалось наличие особых магнитных зарядов, в параллельность наличию электрических. Ампер же высказал идею, что магнитное поле возникает не из-за намагничивания магнитных зарядов, которых вообще не существует, а из-за электрического тока.
В дальнейшем Ампер открыл магнитный эффект особого типа катушки с током, называемой соленоидом, доказал теорему о циркуляции магнитного поля, позднее обобщённую Дж. Максвеллом в виде закона Ампера-Максвелла, предложил использовать электромагнитные явления для передачи сигналов и изобрёл электромагнитный телеграф, который не был реализован, но принципы его устройства сейчас применяются в коммутаторах. Даже название новой отрасли физики, электродинамики, предложил именно Ампер. Слово «кинематика» для обозначения одного из разделов механики введено им же.
Ампер также занимался классификацией наук. Данным фундаментальным вопросом он заинтересовался ещё в начале своего исследовательского пути. В итоге он построил систему классификации наук, которую планировал издать в виде двухтомного сочинения. В нём Ампер впервые ввёл термин «кибернетика».
Как и многие учёные Ампер был знаменит своей рассеянностью, о которой существует огромное количество анекдотов. Говорят, что во время путешествия Ампер остановился в Авиньоне и никак не мог посчитать, сколько нужно заплатить крестьянину за ночлег. Видя мучения постояльца, крестьянин принялся ему помогать. Вместе они кое-как покончили с расчётами, после чего крестьянин сказал, что Амперу следует поучиться математике у местного кюре, из уроков которого крестьянин кое-что до сих пор помнит, несмотря на много лет, прошедших с занятий.
Другой забавный случай произошёл с Ампером во время прогулки. Он, как обычно, что-то вычислял в уме и вдруг заметил на пути чёрную доску, такую же, как та, что стояла у него в классе. Он обрадовался, тут же вынул из кармана мелок, который всегда носил с собой, и принялся записывать на доске формулы. Неожиданно доска пришла в движение, и Ампер пошёл за ней. Доска начала ускоряться, Ампер побежал. Что что-то не так он понял только тогда, когда услышал смех прохожих. Оказалось, что доска была задней стенкой кареты.
Больше всего от рассеянности Ампера страдали его часы. Однажды он решил сварить яйцо и сделал всё с точностью по рецепту, только варил часы, а засекал время по яйцу. В другой раз Ампер шёл через мост и увидел какой-то необычный камень, поднял его и стал рассматривать. Спустя некоторое время Ампер вспомнил, что спешил на лекцию, достал часы и увидел, что ужасно опаздывает. Тогда он бросил часы в реку, камень положил в карман и продолжил свой путь.
Ещё в 1808 году Наполеон назначил Ампера Генеральным инспектором университета, главной обязанностью которого являлось посещение провинциальных школ и их проверка. Во время одной из рабочих поездок Ампер заболел пневмонией и умер 10 июня 1836 года.
Приглашаем принять участие в онлайн-конкурсе по физике «Электрические явления» для старшеклассников и студентов.
Другие интересные статьи про физиков на нашем канале:
