Eugenio Aguilar - Неопределенный электрический объект. Ампер. Классическая электродинамика.

Френель учился в Политехнической школе, его дядя Леонор Мериме познакомил его с Араго и Ампером. Френель и Ампер имели одинаковую склонность к научным и духовным проблемам — именно так началась их дружба. В 1814 году Френель заинтересовался оптикой и поделился своими соображениями с Ампером, который в тот момент был увлечен химией и математикой. Между 1805 и 1815 годами Био и Лаплас возглавили мощную программу в области корпускулярной оптики, которая, кстати, была поддержана и Ампером. В 1814 году Френель представил исследование по оптике Лапласа, опубликованное позднее, в 1816 году. Речь шла о «Доказательстве теоремы, которая позволит вывести все законы преломления обыкновенного и чрезвычайного». Этот труд был посвящен двойному преломлению исландского шпата. Тогда Френель предпринял тщательное исследование дифракции, вследствие чего заинтересовался интерференцией. При поддержке Араго он в октябре 1815 года представил сообщение в Академию наук.

Портрет Мадам Рекамье в возрасте 23 лет, выполненный в 1800 году Жаком Луи Давидом.

Фотография Жан-Жака Ампера, сделанная Антуаном Самюэлем Адам- Соломоном (1818-1881).

Могила Андре- Мари Ампера и Жан-Жака Ампера на Монмартре.

Похвалы Араго не были поддержаны ни Лапласом, ни Био, и только в 1816 году Ампер оценил новаторские идеи Френеля и сравнил его вклад в науку со вкладом Ньютона:

«Строение господина Френеля, используя концентрические круги, вытекает из одного явления. Однако если эти круги сработают и в других случаях, он сможет свести все к одному простому закону. Таким образом, несмотря на то что я всегда признавал систему испускания (корпускулярную), выводы доклада мне кажутся правильными».

Френель назвал изменение позиции ученого «обращением Ампера в волновую оптику». Но в 1816 году ничто не могло склонить чашу весов в пользу Френеля и Араго или Лапласа и Био. Ампер работал вместе с Френелем до 1820 года, а потом обратился к электродинамике. Однако в 1828 году он опубликовал свою вторую работу по оптике под названием «Сообщение об искривлении световых волн в среде с иной эластичностью согласно трем главным направлениям, то есть тем, в которых сила, производимая эластичностью, распространяется в том же направлении, что и перемещение молекул этой среды». Работа была посвящена недавно умершему Френелю. Последующее развитие оптики было связано с этими двумя теориями, корпускулярной и волновой, которые в итоге объединились в корпускулярно-волновой дуализм.

Опыт Юнга с двойной щелью доказал волновую природу света. Ампер принял эту теорию благодаря Френелю. Юнг поставил барьер между экраном и источником света. В качестве барьера выступал картон, в котором были сделаны две прорези, очень тонкие и расположенные рядом друг с другом. Юнг доказал, что при прохождении света сквозь каждую из щелей (точки А и В) эти щели сами становились источниками света, как это уже доказал ранее Гюйгенс. На схеме внизу из каждой щели исходят концентрические круги, изображающие распространение волн, испускаемых из А и В. По мере объединения волн образуется схема интерференции. Интерференция является не чем иным, как суперпозицией волн (в этом случае двух), которая может вызывать две ситуации. В случае конструктивной интерференции (С, D, Е и F) интенсивность света достигает максимума. В случае деструктивной интерференции (пространство между точками С, D, Е и F) интенсивность света нулевая. В итоге на экране можно наблюдать чередование светлых и темных полос.

Сам Юнг советовал наблюдать проекцию на бумаге. Чтобы опыт получился, нужно учесть три фактора: ширину щели (меньше 1 миллиметра), расстояние между щелями (около 1 миллиметра), расстояние между барьером и экраном (около 1 метра). Ширина щелей должна быть меньше расстояния между ними, а расстояние до экрана должно быть значительно большим.

Схема интерференции, схожей с той, которую наблюдал Юнг. Явление можно наблюдать в точках С, D, Е, F.

Философские размышления занимали Ампера на протяжении всей его жизни. В Париже философия и психология заполнили пустоту, возникшую после смерти его жены. Окружение Ампера было, с одной стороны, философским, а с другой — математическим. Он искал ответы, которых наука не могла ему дать, поэтому углублялся в умозрительные философские построения. Наука в начале XIX века имела много общего с наукой XXI века, когда осторожность вынуждает проверять любую выдвигаемую гипотезу. Однако интеллект Ампера не позволял ему оставить место для сомнения: «Сомнение есть величайшее из зол, терзающих человека на земле!» — полагал он. Подобное суждение далеко от современных представлений: именно сомнение и изучение аномального стимулируют научный прогресс. Несмотря ни на что Ампер продолжал следовать в работе научному методу, не поддаваясь тяге к иррациональному. Он прекрасно объединял научный поиск и духовные искания.

Философские размышления Ампера рассыпаны по его многочисленным письмам и документам. Они нигде не собраны и не напечатаны целиком, поэтому их изучение затруднительно. Как уже говорилось, Ампер не был профессиональным философом, философия стала его увлечением, к которому, однако, у него был талант. Философские искания ученого делятся на два периода: с 1803 по 1819 год и с 1829 по 1836 год.

В первый период Ампер интересовался возможностью получения научного знания как о видимом, так и о невидимом мире. Его первое исследование состоялось под влиянием философии. Приехав в 1804 году в Париж, Ампер познакомился с философом Меном де Бираном, с которым у него установились глубокие интеллектуальные и личные отношения. Мы уже упоминали о Биране в связи с неудачным вторым браком Ампера. Этот философ ввел Ампера в круг Дестюта де Траси, в котором обсуждались механизмы познания. Биран не только направлял Ампера в философских исканиях, но и стал на многие годы его другом. Однако ученик, в свою очередь, также сильно повлиял на учителя. Мен де Биран даже опубликовал книгу о теории познания под названием «Разговоры с Ампером и Дежерандо».

Вторым философом, оказавшим влияние на Ампера, был Иммануил Кант (1724-1804). Ампер, даже не принимая всех построений философа, по достоинству оценил глубину кантовского понимания научной истины. Также Ампер интересовался эпистемологией и изучал различие между феноменом и ноуменом, введенное Кантом. Ноумен — это заимствованное из греческого понятие, которое означает «нечто мыслимое», или «то, что мы намереваемся сказать». Противоположность ноумена — знакомый нам феномен. Феномену мы придаем форму, он не совпадает с вещью в себе, а то, что вытекает из него, будет ноуменом. Сам факт, что наше познание основано на феноменах, не означает, что оно ошибочно или иллюзорно. Ампер познакомился с этим разграничением по французскому переводу «Диссертации 1770 года» Канта. Однако в переводе было много ошибок, и Ампер не смог правильно истолковать новые для него понятия. Переписка Ампера с Меном де Бираном показывает, что ученый много работал над собственным видением мира. Все эти письма относятся к первому периоду интереса Ампера к философии. Одновременно он преподавал логику в Нормальной школе (1817) и философию на филологическом факультете (1819). Открытие Эрстеда положило конец этому периоду.