После опытов Фалеса Милетского с куском янтаря человечество благополучно забыло об электричестве почти на две тысячи лет. Все это время притяжение перышек считалось забавным фокусом или проявлением скрытых оккультных сил.
Все изменилось в 1600 году. В Лондоне выходит эпохальный научный труд "De Magnete" ("О магните, магнитных телах и о великом магните — Земле"). Его автором был Уильям Гильберт — личный врач королевы Елизаветы I, а на досуге — блестящий физик-экспериментатор.
Именно Гильберт первым в истории применил к электричеству строгий научный метод. Давайте заглянем в его лондонскую лабораторию и посмотрим, какие именно опыты он проводил! 👇
🔮 Эксперимент №1: Изобретение "Версора" — первого в мире электроскопа
Главная проблема Гильберта заключалась в том, что притягивать легкие пушинки или обрезки бумаги — это очень неточный способ измерения. Нужен был чувствительный прибор. И Гильберт его изобрел!
Что сделал ученый: Он взял легкую, тонкую металлическую стрелку (изготовленную из латуни или меди, не имеющую магнитных свойств) и свободно насадил её на острую вертикальную иглу — точно так же, как стрелку компаса. Этот прибор он назвал "версор" (от латинского versare — вращаться).
Ход опыта: Гильберт брал различные предметы, тер их о шелк или мех и подносил к кончику стрелки версора.
Результат: Если предмет нес в себе заряд, металлическая стрелка мгновенно реагировала — она поворачивалась вслед за приближающимся объектом. Версор реагировал даже на ничтожно малый заряд, который не мог поднять пушинку со стола. Это был триумф: электричество впервые научились регистрировать прибором!
💎 Эксперимент №2: Великая сортировка веществ (Рождение термина "Электричество")
До Гильберта считалось, что притягивать предметы умеет только янтарь и гагат (черная окаменевшая древесина). Доктор решил проверить буквально всё, до чего мог дотянуться в богатом Лондоне времен Шекспира.
Что делал Гильберт: Он поочередно тер о шелковую ткань золото, серебро, медь, железо, дерево, стекло, серу, сургуч, смолу, а также драгоценные камни — алмазы, сапфиры, изумруды, опалы и горный хрусталь. Каждый предмет он подносил к версору.
Результат: Гильберт обнаружил, что стекло, сера, сургуч и почти все драгоценные камни после трения заставляют стрелку версора бешено крутиться. Он назвал эти вещества "электриками" (от греческого электрон — янтарь), то есть "подобными янтарю". Именно из этого латинского термина electricus родилось наше современное слово "электричество".
А вот металлы, дерево, кость и мрамор стрелку не двигали. Их Гильберт назвал "анэлектриками" (непроводниками статического заряда, как мы понимаем это сегодня).
⛈ Эксперимент №3: Борьба с влажностью (Почему электричество исчезает?)
Гильберт был крайне дотошным экспериментатором. Он заметил, что в разные дни его опыты проходят с разным успехом.
Что делал Гильберт: Он начал менять условия опытов. Он пробовал электризовать стекло в сухую солнечную погоду, а затем — во влажную и дождливую. Он даже пробовал дышать на заряженное стекло перед тем, как поднести его к версору.
Результат: Ученый обнаружил, что влага — главный враг электричества. Если на улице шел дождь или если он просто дышал на потертый янтарь, версор оставался неподвижен. Гильберт сделал вывод: влажный воздух и вода "крадут" янтарную силу. Чтобы вернуть приборам силу, доктор сушил их у камина перед каждым опытом.
🧲 Эксперимент №4: Электричество против Магнетизма (Финальное разделение)
Будучи исследователем магнитов, Гильберт должен был раз и навсегда доказать королеве и ученым мужам, что магнитная сила и янтарная сила — это разные физические явления.
Сравнительный опыт Гильберта:
- Он подносил к версору магнит — стрелка не двигалась (так как была сделана из немагнитной латуни). Но стоило поднести натертый янтарь — латунная стрелка поворачивалась.
- Он закрывал заряженный янтарь тонким листом бумаги или каплей воды — электрическая сила мгновенно исчезала. Но магнитное поле легко проходило сквозь бумагу, дерево и воду, продолжая притягивать железо.
- Магнит притягивал предметы строго к своим полюсам (северному и южному). Электрический же заряд притягивал предметы всей своей поверхностью без каких-либо полюсов.
💡 Итог работы доктора
Уильям Гильберт совершил невероятное: он вытащил электричество из болота суеверий. В его руках оно перестало быть "магическим свойством янтаря" и стало мировым физическим явлением, присущим десяткам различных материалов.
Елизавета I так ценила своего врача, что после своей смерти в 1603 году оставила ему личное денежное пособие для продолжения его физических исследований. И хотя Гильберт пережил королеву всего на несколько месяцев, его книга "De Magnete" стала фундаментом, на котором физики следующих веков построили наш современный электрический мир.
💬 Вопрос к знатокам: Как вы думаете, почему металлическая стрелка "версора" притягивалась к заряженному янтарю, если сам металл (как доказал Гильберт) при трении не электризуется? Жду ваши физические гипотезы в комментариях! 👇