Культурная эволюция Homo sapiens. История изобретений: от освоения огня до открытия электричества - Рашид Шафигулин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Жители средиземноморского побережья и бассейна Нила с древних времен знали, что человек при столкновении с некоторыми рыбами, в частности, такими, как скаты и угри, испытывает странный сильный удар. Дело в том, что эти рыбы обладают способностью воздействовать парализующе на всех, в ком при столкновении подозревают для себя опасность — другую крупную рыбу, морское животное или человека. Природа снабдила этих рыб великолепным средством защиты — электрическими органами.
Конечно, древние врачи не знали об этом, что, впрочем, не мешало им пользоваться удивительным свойством «лечебных» рыб. С их помощью римские эскулапы уже в первом веке нашей эры пытались избавлять своих пациентов от головной боли, подагры и других болезней. Ничего не зная об электричестве, они приписывали успех лечения особому яду, который якобы могли выделять эти рыбы. Естественно, кому же в те времена могло прийти в голову, что удары «электрических» рыб, страшные молнии в грозу и способностью натертого янтаря притягивать к себе перья и волосы, суть одно и то же, и имеют одну и ту же природу. Хотя упоминания об этих «чудесах», природного магнитного железняка притягивать легкие железные предметы встречаются в древних рукописях и устных рассказах по всему миру — в Азии, Индии, Китае, Центральной Америке, Греции и Риме [5].
История электричества и магнетизма
Скорее всего, знакомство людей с электризацией произошло именно в то время, как они стали пользоваться украшениями из янтаря — при трении о сухую кожу янтарь начинал, как уже говорилось, притягивать легкие предметы. Это его свойство впервые описал один из древних мудрецов, Фалес (640–550 до н. э). Сегодня даже школьники знают, что при трении на янтаре накапливается электрический заряд, но предки наши, естественно, не подозревавшие об этом, просто приписывали янтарю чудодейственные свойства.
Впрочем, древние ученые всеми этими чудесами не просто интересовались, но и пытались изучать. Тот же Фалес не просто описал свойства янтаря, но и экспериментировал с ним. Проводил он эксперименты и с рудным камнем, наблюдая, как тот притягивает железо. Но вот связывал ли он два эти явления? К сожалению, мы не знаем ответа на этот вопрос, поскольку никаких письменных свидетельств своих опытов Фалес не оставил. О них известно лишь из чужих записей, особенно из записей Аристотеля. Но весьма маловероятно, что даже самые просвещенные умы того времени объединяли магнитные и электрические явления. Связь между ними будет доказана лишь через двадцать четыре с лишним столетия.
Термины «электричество» и «магнетизм» пришли к нам из Греции. С янтарем все понятно — там он назывался «электроном» (elektro). Что же касается слова «магнит», то существует несколько версий его возникновения. Мы остановимся на получившей наибольшее распространение. Известный римский ученый и писатель Плиний (23–79 гг. н. э.) в своей 37-томной «Естественной истории» приводит легенду о пастухе Магнесе, который обнаружил, что большие черные камни, разбросанные у подножия горы на острове Крит, ощутимо притягивают к себе железные гвозди его сандалий и железный наконечник посоха, что даже затрудняло движение. В честь Магнеса камни назвали «магнитами», а само явление притяжения — «магнетизмом». Так ли это, сказать трудно, поскольку легенда есть легенда, но авторитет Плинтия слишком высок, чтобы с ним спорить. Лукреций, поэт и автор «De Rerum Natura» также отмечал способность магнетита притягивать железо, и даже описал «странное» поведение железных опилок в медной чаше, в то время как вокруг нее перемещался магнит.
В Средние века свойства янтаря и магнетита не были забыты, но и новых открытий в этой области в то время не произошло. Современники как бы вновь и вновь проверяли их, не уставая удивляться результатам. Святой Августин в 426 году нашей эры пишет о способности магнетита удерживать сразу несколько подвешенных к нему железных колец. Он же описал эксперимент, в котором кусочек железа, положенный на серебряную пластину, следовал за движениями магнита под пластиной.
У китайского императора Хуан-ди (Huang-di) в 2637 году до нашей эры имелась колесница, на которой была установлена женская фигура, способная свободно вращаться. Вытянутые руки статуи указывали на север и юг. Историки Китая в разное время упоминают об использовании различных магнитных приспособлений вплоть до первых веков христианской эры. Одно из наиболее интересных приспособлений связано с появлением игольного компаса: китайцы обнаружили, что стальные иглы могут постоянно намагничиваться и указывать направление частей света. Как пишет ученый-энциклопедист Гумбольдт, китайский государственный министр Чжоу-Кун уже в 1110 году до нашей эры имел компас на основе стальной иглы, а китайские моряки с помощью такого рода компасов плавали в Индийском океане в третьем веке нашей эры. В одном из музеев Китая хранится компас, относящийся ко второму тысячелетию до н. э.
Компас, как навигационный прибор, использующий намагниченную стрелку, интересовал и европейских ученых. В XI в. европейцы заимствуют компас у китайцев через арабов. Правда, существует версия о независимом создании компаса в Европе, но доказательств этому факту нет. Дело в том, что инквизиция рассматривала компас как «дьявольский инструмент, созданный колдунами», и интересоваться им было просто небезопасно. Поэтому капитаны-католики хоть и пользовались компасом, но делали это тайно, дабы не попасть на костер. Но польза компаса перевешивала страх. Итальянский историк Флавий Блондус сообщает, что итальянские корабли, выходившие из гавани Амальфи, пользовались плавучим магнитом в качестве компаса еще в 1269 году. И конечно его использование очень помогло Колумбу и Васко да Гама в их путешествиях [6].
Огромный шаг вперед во всех областях, в том числе и в интересующей нас, человечество сделало в эпоху Возрождения. Появляется первый фундаментальный научный труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600 г.). Автор его, лейб-медик английской королевы Вильям Гильберт (1554–1603) отдал работе над книгой семнадцать лет, непрестанно экспериментируя. Более 600 проведенных опытов открыли ему, как говорил он сам, тайны «скрытых причин различных явлений». Действительно, эксперименты натолкнули ученого на смелые выводы, касающиеся магнитного поля, магнитной индукции, полярности и влияния температуры на магниты [7].
Около 1740 года профессор физики из Вюртенберга Георг Бозе (1710–1761) построил оригинальную электростатическую машину. Она представляла собой приводимый во вращение стеклянный шар (впоследствии он будет заменен диском), который соединялся металлической цепочкой с жестяным цилиндром, подвешенным на шелковых нитях, выступавшем
