Рассказы об электричестве

Я описал опыты, при помощи которых я установил притяжение или отталкивание всей магнитной стрелки под действием соединяющей проволоки.

Доменик Франсуа Жан Араго (1786–1853)

Я описал приборы, которые предполагал соорудить, и, между прочим, гальванические винты и спирали.

Я указал, что последние будут производить во всех случаях те же действия, что и магниты.

Затем я коснулся некоторых подробностей относительно своего воззрения на магниты, согласно которому они обязаны своими свойствами единственно электрическим токам, расположенным в плоскостях, перпендикулярных их оси.

Я коснулся также некоторых подробностей относительно подобных же токов, предполагаемых мною в земном шаре. Таким образом, все магнитные явления я свел к чисто электрическим действиям».

Ну, это уж он зря! Да еще так безапелляционно! В зале академии немало сторонников и убежденных приверженцев гипотезы «магнитной жидкости», легко объясняющей природу магнетизма. Первым со своего места поднялся Жан Батист Био. Он ожесточенно напал на высказанные Ампером предположения и предложил опытом, только опытом доказать истинность новой гипотезы. Био грудью встал на защиту «магнитной жидкости», такой привычной и удобной, а главное, наглядной…

Различные типы первых электрических гальванометров, использовавшихся в лабораториях в XIX веке.

Дело заключалось в том, что в то время, когда Ампер занимался изучением взаимодействия проводников с током, Био вместе с двадцатидевятилетним военным хирургом Феликсом Саваром, увлекшимся физикой, исследовал законы воздействия тока на магнитную стрелку. Результатом этих исследований явился важный закон электродинамики, сформулированный, естественно, в привычных терминах представлений о «магнитных жидкостях» или «магнитных субстанциях». Вот прочтите, каким он был в первой редакции: «Если неограниченной длины проводник с проходящим по нему вольтовым током действует на частицу северного или южного магнетизма, находящуюся на известном расстоянии от середины провода, то равнодействующая всех сил, исходящих от провода, и общее действие провода на любой — южный или северный — магнитный элемент обратно пропорциональны расстоянию последнего от провода». Трудная формулировка, согласен. Не вдруг и запомнишь. А уж применять ее и того труднее. Но она была первой! И Био защищал ее, как честь мундира.

Правда, очень скоро старый и мудрый Лаплас проанализировал этот обобщенный, интегральный закон и показал, что в случае не бесконечно длинного проводника, а конечного — так называемого элемента тока — сила этого воздействия убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. Получился тот самый дифференциальный закон Био-Савара-Лапласа, который изучают ребята сегодня в школе.

Амперу трудно было возражать Био, поскольку во многих своих выводах ученый опирался на интуицию. Экспериментальных данных по-прежнему не хватало. И должно будет пройти сорок лет, прежде чем Максвелл сумеет подтвердить правоту Ампера теоретически, а потом уже в нашем веке американские физики Самуэль Джексон Барнетт, Альберт Эйнштейн и нидерландский физик Вандер Иоханес де Гааз найдут пути экспериментального подтверждения сформулированного Максвеллом вывода. В 1821 году Био торжествовал…

Месяц спустя Ампер опять выступил на очередном академическом заседании с сообщением о результатах своих новых опытов. Тем временем немецкий физик Швейгер, использовав открытие Ампера, сконструировал мультипликатор, прибор, в котором магнитная стрелка подвешивалась внутри широкой катушки из изолированной проволоки. Теперь даже слабый ток, проходящий по виткам мультипликатора, позволял экспериментатору наблюдать эффект Эрстеда. На базе этого прибора капитан итальянской армии и итальянский физик Леопольдо Нобили соорудил в 1825 году первый в мире чувствительный гальванометр.

В 1821 году, устав от изнурительных опытов, которые он проводил в собственной квартирке на улице Фоссе-де-Сен-Виктор, за столиком, сделанным своими руками, и с неуклюжими приборами, изготовленными сельским слесарем, Ампер заявил, что переходит к составлению теории. В ней он хотел в ясной математической форме описать и привести к единству все многочисленные результаты опытов и электродинамические явления.

Пожалуй, именно с этого момента французы и стали называть этого близорукого и рассеянного чудака Ампера «наш великий Ампер».