происшествия неопределенна, но известно, что легендарный Магнез, сын Зевса, правитель
Магнеза - герой из греческой мифологии – жил в 10-12 вв. до н.э., следовательно, не ранее
этого времени был открыт магнит – т.е. в Китае он был известен на 1500 лет раньше.
В 7 в. до н.э. магнит и его магнетизм (свойство притягивать железо) были в Греции
общеизвестны, об этом можно судить по трактату «О душе» Аристотеля [3], в котором
есть упоминание о философе Фалесе Милетском (жившем в 624-548 г. до н.э.):
«По-видимому, и Фалес, по тому, что о нем рассказывают, считал душу способной
приводить в движение, ибо утверждал, что магнит имеет душу, так как движет
железо. »
Свою версию происхождения слова магнит дает российская энциклопедия [4]:
«Магнитная железная руда находится почти везде, в России в особенности на Урале
(гора Благодать); древние находили ее в Лидии у города Магнезии (Гераклеи), почему
и назвали ее гераклейским камнем (Платон), лидийским камнем (Софокл).»
С года смерти Плиния (79 г.) в научных достижениях естествоиспытателей (вернее в
сведениях о них) имеется 1000-летний провал, и только с 11 века появились новые
сообщения о работах по изучению магнетизма и применения его на практике.
1.3. «Багдадская батарейка»
Для полноты картины о начальных сведениях по электричеству и магнетизму
упомянем об одной археологической находке – т.н. «багдадской батарейке». Эту
«батарейку» при раскопках в районе Багдада в 1936 г. нашел австрийский археолог
Вильгельм Кёниг, в 1940 г. в Вене он опубликовал книгу о своей работе «Im verlorenen
Paradies : 9 Jahre Irak». Артефакт, который нашел Кёниг, при большой фантазии можно
принять за гальванический элемент – проводившиеся опыты с макетом «багдадской
батарейки» закончились получением от нее напряжения 0,8-2,0 В. Дата изготовления
«багдадской батарейки» условно относится к 3 веку до н.э. Скептики считают, что
представленный Кёнигом артефакт имеет другое назначение – например, это сосуд для
хранения свитков рукописей (к слову - традиционно по всем интересным археологическим
находкам высказываются скептики, например, «золото Трои», которое нашел Шлиман, они
считают «новоделом», сделанным «в Одессе на Малой Арнаутской» и т.д.). Артефакт
Кёнига представлен в Техническом музее в Вене [5].
Рис. 1. фото «электрического элемента» с сайта венского музея [5].
Глава 2. 1000 г. - 1599 г. Новые исследования электричества и
магнетизма
2.1.Магнетизм
В области магнетизма внимание ученых в 10-15 веках в первую очередь было
приковано к двум областям знания:
компасу, как навигационному прибору, использующему намагниченную стрелку;
Земле, как большому магниту, по поверхности которого можно перемещаться с
использованием компаса.
Компас предположительно был завезен в Европу из Китая, но имеются сторонники
версии о независимом создании компаса в Европе – установить доподлинно этот вопрос
невозможно, как неизвестны имена создателей китайского и европейского компасов.
Неаполитанцы считали, что компас изобретен их земляком Флавием Джиои и
поставили ему памятник, но исследователи первенство Неаполя не признавали:
«В одной рукописи ХI века сообщают, как о вещи давно известной, что китайцы
употребляют магнитную стрелку для указания направления на море в при
путешествиях на суше. Китайские императоры во время переездов через пустынные
азиатские степи издавна имели магнитные стрелки в своих паланкинах. Первые
известия об употреблении компаса у арабов относятся к 1242 г. Араб Байлак
рассказывает, что в темные ночи сирийские мореплаватели кладут обыкновенно на
воду крест из лучинок, а сверху магнит, который своими концами указывает
направление. Арабы, впрочем, знали компас еще раньше, судя по одной цитате в
сочинениях Альберта Великого, которая заимствована из древней арабской книги и
положительно указывает на знание свойств магнитной стрелки. Подобное же
указание встречается в одном французском стихотворении Гюйо (1181), где
магнитная стрелка, с ясным намеком на ее употребление моряками, называется
маринетте. Из всего сказанного очевидна неосновательность притязаний итальянца
Флавия Джиои или Джири из Амальфи, которому обыкновенно приписывают
изобретение компаса в 1302 г. и которому по этому случаю поставлен в Неаполе
бронзовый памятник. » [11].
1200 г. Неккам
В 1200 г. первым из европейцев в своем энциклопедическом трактате « De naturis
rerum» («О природе вещей») компас описал английский монах Александр Неккам (1157-
1217 гг.). Неккам рассказывает о «плавающей» конструкции компаса, он точно описывает
явления притяжения и отталкивания и предлагает теорию магнитной силы. [6].
За описанием Неккама последовали описания ряда авторов:
1204 г. - Жак де Витри (1165-1240 гг.);
1205 г. - Гийо де Провинс (1184-1210 гг.);
более подробное описание дал в 1220-44 гг. Винсент де Бове (1190-1264 гг.).
1269 г. Марикурт
В 1269 г. этапную работу по теории компаса « Epistola de Magnete» написал
крестоносец из Пикардии Пьер де Марикурт (умер после 1269 г.). В письменном трактате
Пьер де Марикурт изложил эмпирическую теорию по геомагнетизму, и представил
изображения «плавающего» и «сухого» компасов (рис. 2) и описание их работы. Кроме
того Марикурт предложил первый «вечный» двигатель, в котором магнитная стрелка под
действием земного притяжения должна была сдвигать зубчатое колесико, размещенное на
внешней окружности компаса. В 14 веке было известно около 30 версий рукописных
копий трактата Марикурта, на основе одной из этих версий книга Марикурта « Epistola de
Magnete» была напечатана в Аугсбурге только в 1558 г. Пикардиец Марикурт опередил
время на 300 лет, но был забыт, т.к. «новое» объяснение принципа работы компаса в
магнитном поле Земли в 1600 г. от своего имени представил англичанин Вильгельм
Гильберт (1544-1603 гг.), который, безусловно, знал о работе Марикурта. Еще через 400
лет справедливость научного первенства Марикурта была признана, и с 2005 г.
Европейский геофизический союз в знак особых заслуг Пьера де Марикурта ежегодно
одного ученого естествоиспытателя награждает медалью имени Петра Перегриноса (это
латинское имя Пьера де Марикурта).
Рис. 2. реконструкция «плавающего» - а, и «сухого» - b компасов де Марикурта по [7].
С 1269 года по 1600 год новых оригинальных научно-технических работ по магнетизму
мы не знаем. В тоже время развитие техники компаса и связанной с ним магнитной
картографии шло бурно. Новые земли были открыты с использованием компаса, самые
известные его пользователи мореплаватели итальянец Колумб и португалец Васко да Гама
нашли путь в Америку и Индию. В практическом применении пользователи столкнулись с
двумя явлениями, которые ухудшали точность компаса:
магнитное склонение – отклонение стрелки прибора от истинного направления на
север;
магнитное наклонение – отклонение стрелки прибора от истинного горизонта.
1492 г. Колумб
Считается, что в 1492 г. Колумб (1451-1506 гг.) при плавании через океан в Америку
точное направление на север определял по Полярной звезде, и обнаружил что магнитное
склонение, которое считалось величиной постоянной, меняется в разных географических
координатах. Его открытие привело к необходимости создания карт магнитных склонений
– вероятно первую такую карту составил испанец Алонсо де Санта Крус в 1530 г.
1544 г. Гартман
Авторство обнаружения магнитного наклонения, возможно, принадлежит немецкому
ученому Георгу Гартману (1489-1564 гг.) [8]. В 1544 г. в письме, которое 4 марта Гартман
отправил из Нюрнберга герцогу Альбрехту Прусскому с голубем (!), он написал об
обнаружении магнитного наклонения около 0,9 градуса. Письмо Гартмана находилось в
Королевском архиве Кенигсберга, но в 1590 г. итальянские физики выразили свой
скептицизм относительно открытия Гартмана, высказав версию о влиянии на магнитную
стрелку железной оконной решетки.
1576 г. Норман
В 1576 г. выдающийся эксперимент по измерению магнитного наклонения в Лондоне
провел английский производитель компасов Роберт Норман. В 1581 г. он опубликовал
подробный научный памфлет « The newe attractive:…» - «Новое наблюдение:» [9]. Норман
в своем памфлете приводит подробное описание применяемых в компасе магнитов,
рассказывает о своем измерении магнитного наклонения в Лондоне. Он пишет « я
обнаружил в Сити Лондона наклонение около 71 градуса 50 минут», и приводит
поясняющие схемы и условный внешний вид изготовленного для замеров прибора (рис. 3)
– стрелка прибора на рисунке показывает реальное магнитное наклонение в Лондоне. В
знак признания научных заслуг Нормана один из кратеров на Луне назван его именем.
Рис 3. измеритель наклонения Нормана и схема, поясняющая его работу по [9].
2.2. Электричество
Исследований, которые открыли бы новые явления в области электричества с 1000 по