Найти в Дзене
Не учи учёную

Герта Айртон: магия электрической дуги

Герта Айртон (1854-1923) была британской суфражисткой, физиком, математиком и изобретателем в то время, когда лишь немногие женщины имели доступ к возможностям в области науки, техники, инженерного дела и математики. Ранние годы и образование Герта Айртон (урожд. Фиби Сара Маркс) родилась в 1854 году, в семье польского еврейского часовщика. Мать Сары защищала независимость своей дочери, полагая, что “женщинам [приходится] вести самую тяжелую борьбу в мире” и поэтому они нуждаются в лучшем образовании, чем мужчины. Это мнение побудило мать Айртон принять предложение своих сестер отправить Герту в их школу в Лондоне, когда ей было девять лет, – решение, которое резко контрастировало с тем, что считалось “долгом” старшей дочери в 1860-х годах.
За время обучения в школе она познакомилась со многими влиятельными мыслителями, в частности, связала себя с ранним движением за избирательное право женщин. Одной из подруг была Оттилия Блайнд, которая дала Айртон прозвище “Герта”, вдохновленное од
Оглавление

Герта Айртон (1854-1923) была британской суфражисткой, физиком, математиком и изобретателем в то время, когда лишь немногие женщины имели доступ к возможностям в области науки, техники, инженерного дела и математики.

Портрет Герты Айртон (1895г). Архив: Girton College Cambridge
Портрет Герты Айртон (1895г). Архив: Girton College Cambridge

Ранние годы и образование

Герта Айртон (урожд. Фиби Сара Маркс) родилась в 1854 году, в семье польского еврейского часовщика. Мать Сары защищала независимость своей дочери, полагая, что “женщинам [приходится] вести самую тяжелую борьбу в мире” и поэтому они нуждаются в лучшем образовании, чем мужчины. Это мнение побудило мать Айртон принять предложение своих сестер отправить Герту в их школу в Лондоне, когда ей было девять лет, – решение, которое резко контрастировало с тем, что считалось “долгом” старшей дочери в 1860-х годах.

За время обучения в школе она познакомилась со многими влиятельными мыслителями, в частности, связала себя с ранним движением за избирательное право женщин. Одной из подруг была Оттилия Блайнд, которая дала Айртон прозвище “Герта”, вдохновленное одноименным стихотворением Элджернона Суинберна 1869 года. Вместе они посещали собрания по защите избирательных прав женщин, а позже готовили друг друга к вступительным экзаменам в Кембриджский университет для женщин.

Жизни в качестве светской гувернантки было недостаточно для Айртон, она стремилась к дальнейшему образованию. Айртон сдала вступительные экзамены в Кембриджский университет для женщин в 1874 году, однако только в 1876 году, спонсируемая, в частности, известной феминисткой и активисткой Барбарой Бодишон и писательницей Мэри Эванс, она начала изучать математику в Кембридже. В 1870-х годах в Кембридже было мало занятий для женщин, если таковые вообще были. Вместо этого Айртон тесно общалась с единомышленницами и создала небольшую отдельную учебную группу.

Пожарная бригада Гиртонского колледжа (1880г). Айртон, основавшая группу, стоит в дальнем левом углу с ведром в руках.
Пожарная бригада Гиртонского колледжа (1880г). Айртон, основавшая группу, стоит в дальнем левом углу с ведром в руках.

Научные открытия

Именно во время учебы в Кембридже Айртон начала свой путь изобретательницы, разработав раннюю форму сфигмоманометра – устройства для измерения пульса. Он состоял из старой часовой пружины, закрепленной на запястье с прикрепленной к ней кисточкой для рисования. Проводя кистью по листу бумаги в устойчивом темпе, можно было зафиксировать сердцебиение. Теперь мы знаем это устройство как надувную манжету, которую врачи надевают на руку для измерения кровяного давления. Сфигмоманометр был официально запатентован в 1881 году австрийским врачом Самуэлем Зигфридом Карлом фон Башем.

Женщины обучались в Оксфорде и Кембридже с конца XIX века, однако до октября 1920 года их не считали полноправными членами университета, а значит, они не могли претендовать на получение ученых степеней даже после сдачи официальных экзаменов на «отлично». Вопреки всему, Герта Айртон нашла выход и сдала экстерном экзамен в Лондонском университете – один из немногих университетов Великобритании, который присуждал женщинам ученые степени, – и в 1881 году получила степень бакалавра математики.

Получив ученую степень, Айртон начала работать в Лондоне учительницей математики. Она продолжала свои научные исследования и во время работы и в 1884 году разработала новый тип математического линейного делителя, который мог точно разделить линию на любое количество равных частей. После нескольких месяцев работы и многочисленных неудачных попыток она запатентовала изобретение в Великобритании и результат вызвал огромный резонанс в прессе – отчасти потому, что она была женщиной, – на разработчицу ссылались в Nature в январе 1885 года ( A Line-Divider | Nature ) и во французском издании Revue Scientifique в мае того же года.

Успех патента не только вызвал поздравления в феминистских кругах, включая ведущую суфражистку Миллисент Фосетт, – он позволил Айртон представить доклад перед Физическим обществом (предшественником Института физики) и подтолкнул ее к мысли о продолжении научных исследований на постоянной основе. Поскольку финансовые трудности сдерживали ее, именно Бодишон – благодетель Айртон в Кембридже – стала спасательным кругом, пожертвовав Айртон крупную сумму денег, чтобы она могла обучать меньшее количество учеников и вместо этого сосредоточить свою энергию на науке.
Успех патента не только вызвал поздравления в феминистских кругах, включая ведущую суфражистку Миллисент Фосетт, – он позволил Айртон представить доклад перед Физическим обществом (предшественником Института физики) и подтолкнул ее к мысли о продолжении научных исследований на постоянной основе. Поскольку финансовые трудности сдерживали ее, именно Бодишон – благодетель Айртон в Кембридже – стала спасательным кругом, пожертвовав Айртон крупную сумму денег, чтобы она могла обучать меньшее количество учеников и вместо этого сосредоточить свою энергию на науке.

Встреча, изменившая мир

Посвятив себя научно-исследовательскому делу, осенью 1884 года Герта начала посещать курсы электротехники (электричество и физика) в техническом колледже Финсбери (позже объединенном в Имперский колледж Лондона), где она была одной из трех женщин наряду со 118 мужчинами. Ее преподавал Уильям Айртон, физик и член Королевского общества. Позже между Гертой и Уильямом установилась глубокая связь, и Уильям полагался на опыт Герты как в физике, так и в жизни. Их дружба быстро переросла в нечто большее, и в 1885 году они поженились. Их дочь, Барбара Бодишон Айртон, родилась в 1886 году.

В 1888 году она прочитала серию лекций по электричеству для женщин в техническом колледже Финсбери – прогрессивный поступок по тем временам. “То, что женщина читает лекции женщинам на такую тему... было расценено как поразительное новшество”, - писала Шарп в своих мемуарах об Айртон.

Благодаря Уильяму Герта Айртон проявила интерес к угольным дуговым лампам, первым практичным электрическим светильникам, которые были изобретены Хамфри Дэви в начале 1800-х годов. Чтобы зажечь эти лампы, напряжение подается на два углеродных проводящих стержня, которые находятся в контакте. Затем проводники разъединяются, и светящаяся дуга поддерживается за счет испарения углерода по мере его нагревания, действуя как мостик для электрического тока.
Благодаря Уильяму Герта Айртон проявила интерес к угольным дуговым лампам, первым практичным электрическим светильникам, которые были изобретены Хамфри Дэви в начале 1800-х годов. Чтобы зажечь эти лампы, напряжение подается на два углеродных проводящих стержня, которые находятся в контакте. Затем проводники разъединяются, и светящаяся дуга поддерживается за счет испарения углерода по мере его нагревания, действуя как мостик для электрического тока.

В то время дуговые лампы широко использовались на маяках и для освещения общественных мест, но их поведение ставило ученых в тупик. Лампы шипели и мерцали, казалось, бросая вызов законам электричества, а используемые материалы не могли справиться с выделяющимся сильным жаром. Айртон обнаружила, что причиной нестабильности дуги был кислород, вступающий в контакт с углеродными стержнями. Исключив кислород из ламп, она смогла получить устойчивую дугу и установить “уравнение Айртона”, связывающее длину дуги, давление и разность потенциалов. Это была революционная работа, которая привела к лучшему, более эффективному и яркому освещению. Позже она также исследовала углерод, используемый в дуговых лампах, разработав стержни, которые служили дольше и лучше подходили для конкретных применений.

Записные книжки, касающиеся исследований Айртон.
Записные книжки, касающиеся исследований Айртон.

Работа Айртон над дуговыми лампами привела к получению нескольких патентов, серии статей и книге. Ее исследования позволили усовершенствовать не только технологию дуговых ламп общего назначения и уличного освещения, но и кинопроекторы и военные прожекторы. Ее работы были признаны исключительными даже ее критиками, и она зарекомендовала себя как ведущий эксперт по электрическим дугам, что расширило ее возможности в научном сообществе. Айртон просили представлять ее работы на различных форумах, включая Британскую ассоциацию содействия развитию науки (позже переименованную в Британскую научную ассоциацию).

В марте 1899 года Институт инженеров-электриков (IEE, предшественник Института инженерии и технологии), который тогда состоял из 3300 человек, бросил вызов первенству, пригласив Айртон прочитать ее хорошо зарекомендовавшую себя статью “Шипение электрической дуги”, что сделало ее первой женщиной, представившей свою собственную работу для общества, и позже она стала первой женщиной-членом этого учреждения. Ее выступление на Международном электротехническом конгрессе в 1900 году привело к тому, что впервые в истории женщинам было разрешено работать в общих научных комитетах Великобритании.

Вклад Герты Айртон в феминизм

Айртон активно занималась правами женщин и за пределами науки. Как описывает Шарп в своих мемуарах об Айртон, она “всегда была суфражисткой как нечто само собой разумеющееся... она никогда не требовала какого-либо перехода к принципу голосования за женщин”. Первоначально Айртон считала, что ее лучшим вкладом в общее дело было показать с помощью собственных научных достижений, что женщины имеют право голосовать. Ее участие в основном проявлялось в посещении собраний и оказании кампании поддержки от ее имени.

В начале 1900-х годов Герта Айртон присоединилась к радикальной ветви движения “суфражисток” - Женскому общественно-политическому союзу (WSPU). Айртон жертвовала средства и принимала участие в демонстрациях, в том числе в “Черной пятнице” 18 ноября 1910 года, когда полиция и случайные прохожие мужчины жестоко нападали на протестующих женщин. Она даже приютила суфражисток, которые выздоравливали после голодовок в тюрьме, что означало, что ее дом постоянно был окружен полицией.

На этой фотографии из биографии Герты Айртон (1854-1923), опубликованной в 1926 году, подпись "Миссис Айртон в своей лаборатории", британская ученая и изобретательница стоит в "лаборатории" в своем собственном доме, где она проводила все свои эксперименты. Айртон была первой женщиной, которой было предложено стать членом Британского королевского общества, но ее кандидатура была отклонена на том основании, что как замужняя женщина она не имела законного статуса в британском законодательстве. Архив: Герта Айртон, 1854-1923: Мемуары Эвелин Шарп (Лондон, 1926)
На этой фотографии из биографии Герты Айртон (1854-1923), опубликованной в 1926 году, подпись "Миссис Айртон в своей лаборатории", британская ученая и изобретательница стоит в "лаборатории" в своем собственном доме, где она проводила все свои эксперименты. Айртон была первой женщиной, которой было предложено стать членом Британского королевского общества, но ее кандидатура была отклонена на том основании, что как замужняя женщина она не имела законного статуса в британском законодательстве. Архив: Герта Айртон, 1854-1923: Мемуары Эвелин Шарп (Лондон, 1926)

Использованные источники:

Про Аду Лавлейс - мать программирования и заклинательницу чисел можно прочитать здесь