Андре Ампер - учений, що надав потужний імпульс для розвитку багатьох галузей сучасної науки
Видатний французький вчений, член Паризької академії наук, Лондонського і Единбурзького королівських товариств та багатьох іноземний академій Андре Марі Ампер відомий як автор терміну "електродинаміка" - вчення про електрику і магнетизм, ще за життя став одним з основоположників цього вчення... Йому належить введення в науку термінів "електростатика", "електродинаміка", "електрорушійна сила", "напруга", "гальванометр", "електричний струм", і "кібернетика". Ампер увійшов у вічність ампером - одиниці електричного струму (А).
Ампер був великим майстром винаходити нові наукові терміни. Саме він увів до термінології вчених такі слова, як «електростатика», «соленоїд». Ампер висловив думку про те, що в майбутньому, ймовірно, виникне нова наука про загальні закономірності процесів управління. Він запропонував іменувати її «кібернетикою» Передбачення Ампера виправдалося. Ампер взяв активну участь у наукових суперечках між знаменитими вченими Кюв'є і Сент-Іллером, попередниками еволюційної теорії Чарльза Дарвіна, і опублікував дві біологічні роботи, в яких виклав свою точку зору на процесі еволюції. На одному з диспутів противники ідеї еволюції живої природи запитали Ампера, чи дійсно він вважає, що людина походить від равлика. На це Ампер відповів: «Я переконався в тому, що людина виникла за законом, спільного для всіх тварин». У 1829 Ампер винайшов такі пристрої як комутатор і електромагнітний телеграф. У механіці йому належить формулювання терміну «кінематика». У 1830 році ввів у науковий обіг термін «кібернетика».На честь вченого одиниця сили електричного струму названа «Ампером», а відповідні вимірювальні прилади - «амперметрами».
Андре-Марі Ампер (Ampere) народився 22 січня 1775 року у Ліоні - видатний французький вчений самоучка. Провів дитячі та юнацькі роки у маєтку свого батька і ґрунтовно вивчив всі 20 томів енциклопедичного словника, який видавав Д`Аламбер і Дідро.
Предки Андре Марі Ампера були ремісниками, які жили в околицях Ліона. Їх професійний і культурний рівень швидко зростав від покоління до покоління, і прадід вченого, Жан Жозеф був не тільки досвідченим каменотесом, а й виконував складні будівельні та реставраційні роботи, а його син Франсуа вже став типовим освіченим міським буржуа, представником досить заможного третього стану, і одружився з дворянкою. Батько Андре Марі, Жан Жак Ампер отримав гарну освіту, володів древніми мовами, зібрав собі чудову бібліотеку, жваво цікавився ідеями просвітителів. Виховуючи дітей, він надихався педагогічними принципами Руссо. Його політичним ідеалом була конституційна монархія. Революція застала Жан Жака Ампера на купленій, незадовго до цього, посаді королівського прокурора і королівського радника в Ліоні. Падіння Бастилії сім'я Ампер зустріла з ентузіазмом. Але незабаром на неї обрушилася біда. Жан Жак дотримувався поміркованих поглядів, і поплатився за це був гільйотинований 24 листопада 1793 року. Це було страшне потрясіння для Андре Марі і всієї його родини (до того ж родина перенесла нещодавно ще один удар - від туберкульозу померла Антуанетта, старша з сестер). Можна сказати, що врятували Андре Марі, повернули його до життя книги. Читати він почав приблизно з чотирьох років, в 14 років залпом прочитав всі 20 томів "Енциклопедії" Дідро і Д'Аламбера. А щоб читати праці Бернуллі і Ейлера, в кілька тижнів вивчив латинську мову. Читання взагалі було не тільки головним, але і єдиним джерелом його знань. Інших вчителів у нього не було, він ніколи не ходив до школи, не здав за все своє життя жодного іспиту. Але він постійно і багато черпав з книг. Ампер не просто читав, він вивчав, творчо засвоюючи прочитане. В 12 років Ампер самостійно розібрався в основах вищої математики - диференційному обчисленні, - навчився інтегруванню, а в 13 років надіслав свої перші роботи з математики в Ліонську академію! Як результат вже в 12 - 14 років він почав представляти математичні мемуари в Ліонську академію. Писав наукові праці з ботаніки, винаходив нові конструкції повітряних зміїв, трудився над створенням нового міжнародного словника спілкування і навіть поєднував все це з створенням епічної поеми. Перенесені душевні травми майже на два роки вибили Андре Марі з колії. Але він знаходить у себе сили для отримання знань. Він як і раніше, на погляд багатьох близьких і знайомих, поводиться дивно. Часто блукає на самоті, незграбний і неохайно одягнений, часом голосно повторює латинські вірші, або розмовляє сам із собою. До того ж, він дуже короткозорий (він дізнається про це тільки придбавши окуляри, що стало для нього знаменною подією!). Напевно, одним з головних імпульсів, які повернули Ампера до активного життя, стала його зустріч з золотоволосою Катрін Каррон. Ампер закохався відразу і назавжди. У серпні 1800 народився син Ампера, якого на честь діда назвали Жан Жаком. Ще до одруження Ампер почав викладати, даючи приватні уроки з математики. Тепер же йому вдалося виклопотати місце вчителя в Центральній школі м. Бурга. Пройшовши у лютому 1802 року співбесіду в комісії, він був визнаний підготовленим для проведення занять. Обстановка в Бургуській школі була жалюгідною. Ампер намагався хоча б трохи вдосконалити фізичний і хімічний кабінети, хоча грошей для цього ні у школи, ні, тим більше, у вчителя не було. Платня була дуже невеликою, а доводилося жити окремо від дружини і дитини, що залишилися в Ліоні. Чим могла допомагала мати Ампера, йому доводилося шукати додаткового заробітку, даючи ще уроки в приватному пансіоні Дюпра та Олів'є. Незважаючи на велику педагогічне навантаження, Ампер не залишає наукову роботу. Саме в цей час у вступній лекції в Центральній школі у 1802 року, а ще раніше - на засіданні Ліонської академії, у присутності Алесандро Вольта, він вперше висловлює думку, що магнітні та електричні явища можуть бути пояснені, виходячи з єдиних принципів.
В цей час його зусилля в галузі математики направлені на дослідження теорії ймовірностей. Вони були помічені в Академії наук, де, зокрема, на них звернув увагу Лаплас. Це стало підставою для пропозиції Амперу посади викладача у Ліонському ліцеї, який відкривався. Його кандидатура була висунута Д'Аламбером. У квітні 1803 року декретом Консульства Ампер був призначений на бажане для нього місце викладача ліцею. У середині жовтня 1804 року він був зарахований на посаду репетитора Політехнічної школи у Парижі.
Переїзд у Париж стався невдовзі після того, як Ампер овдовів. Втрату дружини переніс дуже важко. Упав у розпач і релігійне сум'яття. Почавши працювати репетитором у Політехнічній школі, Ампер вже в 1807 році приступив до самостійних занять, а незабаром він став професором математичного аналізу. Незабаром у Політехнічній школі з'явився 24-річний Араго Франсуа Доминік (1786-1853), з яким Ампер проводив згодом важливі спільні дослідження. Ставлення до Ампера колег, серед яких було чимало справді великих вчених, було цілком доброзичливим, його робота йшла успішно, але душевна рана, нанесена втратою дружини, була болісною. Рухомі кращими почуттями друзі Ампера познайомили його з сімейством, в якому була дочка "на виданні", 26-річна Жанна Франсуаза. Жертвою торгашеської жадібності і грубого егоїзму цієї жінки і всього її сімейства незабаром і став довірливий, простодушний і беззахисний у своїй наївності Ампер, якого через деякий час просто вигнали з дому, і йому довелося здобути тимчасовий дах у Міністерстві внутрішніх справ.
Число професійних обов'язків Ампера тим часом зростала. Він призначається на посаду професора математичного аналізу і екзаменатора з механіки у першому відділенні Політехнічної школи. Працює (до 1810 року) в Консультативному бюро мистецтв і ремесел. З осені 1808 року працює на посаді головного інспектора Паризького університету. Ця остання робота, взятися за яку Ампера змусили обмежені матеріальні обставини, вимагала постійних роз'їздів, забирала особливо багато часу і сил. Він віддав цій виснажливій роботі 28 років, і останнє відрядження закінчилася на дорозі в Марсель у 1836 році його кончиною. Перевантаження роботою і життєві негаразди не могли не відбитися на наукової продуктивності Ампера. Це особливо помітно на його дослідженнях в області математики, хоча за ним зберігалося почесне право відвідувати засідання Академії наук і представляти мемуари. У меншій мірі спад наукової активності торкнувся хімії, з видними представниками якої Ампер плідно спілкувався. Майже весь 1808 рік його захоплювали ідеї, які згодом стали відносити до галузі атомістики Але періодом різкого зльоту наукової активності, часом його головних досягнень виявилися роки після його обрання у 1814 в Академію наук.
Ампер був обраний до числа членів Паризької Академії наук по секції геометрії 28 листопада 1814 року. Коло його наукових і педагогічних інтересів до того часу вже цілком визначився, і ніщо, здавалося б, не віщувало тут помітних змін. Але пора цих змін вже наближалася, наближалося друге десятиліття дев'ятнадцятого століття, час найголовніших наукових звершень Ампера. У 1820 році Ампер дізнався про досліди, які незадовго до того проводив датський фізик Ханс Крістіан Ерстед (1777-1851). Він виявив, що протікає по провіднику струм має вплив на розташовану біля провідника магнітну стрілку. 4 і 11 вересня 1820 року Араго зробив у Парижі повідомлення про ці роботи Ерстеда і навіть повторив деякі з його експериментів. Великого інтересу у академіків це, не викликало, але Ампера захопило повністю. Всупереч своїм переконанням, він виступив тут не тільки як теоретик, але зайнявся в маленькій кімнатці своєї скромної квартири проведенням дослідів, для чого навіть власноруч виготовив столик; ця реліквія зберігається понині в Колеж де Франс. Він відклав всі інші справи і 18 і 25 вересня 1820 зробив свої перші повідомлення про електромагнетизм. Фактично за ці два тижні Ампер прийшов до своїх найголовнішим науковим результатам. Вплив цих праць Ампера на багато галузей науки - від фізики атома і елементарних частинок до електротехніки і геофізики - неможливо переоцінити. Створив нову галузь науки про електрику - електродинаміку. Після того, як датський вчений Ерстед у 1820 році відкрив, що провідник, з струмом діє на магнітну стрілку, Ампер розробив "правило плавця" для визначення напрямку оберту стрілки. Крім цього, Ампер довів, що два паралельні провідники з струмом діють один на одного, а не тільки на магнітну стрілку.
У 1785-88 рр.. Шарль Огюстен Кулон провів свої класичні експериментальні дослідження законів взаємодії електричних зарядів і магнітів. Ці досліди були в руслі тієї грандіозної наукової програми, яка була намічена працями самого І. Ньютона; маючи в розпорядженні великого зразка закон всесвітнього тяжіння, вивчати всі можливі типи наявних у природі сил. Багатьом тоді здавалося, що між електрикою і магнетизмом - повний паралелізм: що є електричні, а є й магнітні заряди, і у світі електричних явищ є у всьому подібний йому світ явищ магнітних. Відкриття Ерстеда багатьма тлумачилося тоді так, що під дією струму провідник, по якому цей струм протікає, намагнічується, а тому і діє на магнітну стрілку. Ампер висунув принципово нову, радикальну і навіть, на перший погляд, зухвалу ідею: ніяких магнітних зарядів в природі взагалі не існує, є тільки електричні заряди, і магнетизм виникає тільки через рух електричних зарядів, тобто через електричні струми. Минуло без малого двісті років з того моменту, коли Ампер виступив з цією гіпотезою, і, здавалося б, пора розібратися, чи був він правий (і тоді назва "гіпотеза" буде недоречною), або ж від неї потрібно відмовитися. Перше враження: гіпотезі Ампера суперечить навіть сам факт існування постійних магнітів: адже ніяких струмів, відповідальних за виникнення магнетизму, тут, начебто, немає! Ампер заперечує: магнетизм породжується величезним числом крихітних електричних атомних контурів струму (можна тільки дивуватися, що така глибока ідея могла з'явитися в ту пору, коли не тільки ще не знали нічого про устрій атомів, але навіть ще не існувало і слово "електрон"!) Кожен такий контур виступає як "магнітний листок" - елементарний магнітний двохполюсник. Цим і пояснюється, чому магнітні заряди одного знака - "магнітні монополі", на відміну від монополів електричних, в природі не зустрічаються. Чому ж все-таки і понині "гіпотеза"? Адже вже не раз здавалося, що знайдені "магніти", в яких електричних зарядів немає. Ось, наприклад, нейтрон. У цієї частинки нульової електричний заряд, але є магнітний момент. Знову "момент", тобто знову магнітний двохполюсник, і його поява знову пояснюється в нинішній теорії елементарних частинок "мікроскопічними" струмами, тільки тепер уже не всередині атома, а всередині нейтрона. То чи можна впевнено стверджувати, що магнетизм завжди породжується рухом електричних зарядів? Гіпотеза Ампера в такому загостреному формулюванні приймається не всіма теоретиками. Більше того, деякі варіанти теорії говорять про те, що магнітні монополі ("однополюсники") повинні виявлятися, але тільки при величезних, недосяжних для нас сьогодні енергіях. Гіпотеза Ампера з'явилася важливим принциповим кроком до утвердження ідеї про єдність природи. Але вона поставила перед дослідниками ряд нових питань. У першу чергу, треба було дати повну і замкнуту теорію взаємодії струмів. Це завдання з справжнім блиском, діючи як теоретик і як експериментатор, вирішив сам Ампер. Щоб знайти, як взаємодіють струми в різних контурах, йому довелося сформулювати закони магнітної взаємодії окремих елементів струму ("Закон Ампера") і впливу струмів на магніти ("правило Ампера"). По суті, була створена нова наука про електрику і магнетизм, і навіть термін "Електродинаміка" був введений одним з чудових учених минулого, Андре Марі Ампером.
Ампер помер від запалення легенів 10 липня 1836 в Марселі під час інспекційної поїздки. Там же він і був похований.Цитування та використання будь-яких матеріалів порталу Etar на інших сайтах дозволяється лише з гіперпосиланням: www.etar.com.ua
в начало
