Владимир Кучин - От Электричества до Телевидения. Популярная история

Испытав относительную неудачу с первым монументальным изданием, Гумбольдт написал и успел издать в 1845—57 гг. 4 тома своей знаменитой работы «Kosmos: Entwurf einer physischen Weltbeschreibung». В частности в томе 2 Гумбольдт утверждает, что именно Колумб в 1492—96 гг. первым обнаружил в Атлантическом океане линию нулевого магнитного склонения (см. 1492 год), и он же первым сделал гениальную догадку о возможности определения долготы места по магнитному склонению, и даже использовал замеры склонения магнитной стрелки для навигации корабля (в 1496 г.).

В книге «Kosmos..» Гумбольдт пишет, что во время своей экспедиции 1799—1804 гг. у берегов Перу в туман лично провел замеры магнитного наклонения, и, повторяя работы Нормана и Гильберта (см. 1576, 1600 гг.), подтвердил возможность определения таким путем широты места с «достаточной для потребностей мореходства точностью» . [30]. В этой же книге Гумбольдт через 45 лет признает, что до него исследования по геомагнетизму и определению магнитного экватора провел физик Роберт Поль де Ламанон (1752—1787) – участник кругосветной экспедиции Лаперуза. 8 октября 1785 года его судно «Буссоль» пересекло магнитный экватор. Работа Ламанона не нашла должного внимания в научных кругах: во-первых он и его 11 спутников были убиты аборигенами в 1787 году на архипелаге Самоа, во-вторых во Франции в 1789 году началась революция и наука уступила место политике. В 1799 году Гумбольдт о работе Ламанона не знал [31].

В 1804 году, 22 февраля, в Академии наук Барселоны испанский врач, метеоролог и инженер Франциско Сальва Кампильо (1751—1828) прочел « Второй трактат о применении гальванизма для целей телеграфии» . Доктор Сальва еще в 1796 году получил субсидии от правительства Испании на прокладку 50-километровой телеграфной линии между Мадридом и Аранхуэсом – проект был осуществлен, но это был электростатический телеграф. В 1804 году доктор Франциско Сальва предложил проект многопроводного (не менее 6 проводов) телеграфа с использованием «Вольтова столба» как источника сигнала, а в качестве принимающих элементов предлагались сосуды с водой, которая будет разлагаться под действием электричества и тем самым передавать сообщения. Проект осуществлен не был, но доктор Франциско Сальва стал первопроходцем в создании проекта телеграфа использующего линейную батарею . Именно по этому пути спустя 30 лет пошло развитие телеграфии. [32].

В 1805 году молодой литовский геолог (немец по национальности) Теодор Гротгиус (1785—1822) прибыл в Рим из Неаполя, где он принимал участие в экспедиции на Везувий. По прибытии он опубликовал на французском языке небольшое теоретическое исследование по вопросу разложения воды электричеством – первое научное исследование на эту тему , которое объясняло механизм разложения воды поляризацией молекул, при которой атом кислорода в молекуле поворачивался в сторону положительного полюса, а водород в сторону отрицательного. Исследование было напечатано в Париже в журнале « Annalen де Chemie », затем перепечатано в английских и немецких журналах. Постепенно к теории Теодора Гротгуса присоединились многие ведущие химики, в том числе Дэви – в большей степени теория уроженца Литвы Теодора Гротгуса оказалась верной и сохранилась до наших дней. [11].

В 1807 году, 6 ноября, английский химик Хэмфри Дэви открыл новый элемент – потассий – калий . Открытие он впервые сделал путем разложения едкого кали электричеством. Дэви писал:

«щелочь та в течение нескольких минут поддерживалась в состоянии яркокрасного каления и полной подвижности. Ложечка находилась в соединении с сильно заряженной положительной стороной батареи из 100 пластин в 6 дюймов, соединение же с отрицательной стороной осуществлялось с помощью платиновой проволоки. При этом разложении наблюдался ряд блестящих явлений. Кали оказалось очень хорошим проводником, и до тех пор, пока цепь не была разомкнута, у отрицательной проволоки был виден чрезвычайно интенсивный свет и колонна пламени, которая, по-видимому, находилась в связи с выделением горючего вещества и подымалась над точкой соприкосновения проволоки с кали. Когда порядок соединения был обращен так, что платиновая ложечка была сделана отрицательной, яркое и постоянное свечение возникло у противоположной точки; явлений воспламенения вокруг нее не наблюдалось, но шарики (это металлический калий), напоминающие пузырьки газа, поднимались в кали и вспыхивали при соприкосновении с воздухом. Платина, как и можно было ожидать, была заметно разъедена, и особенно сильно после соединения ее с отрицательным полюсом. Щелочь в этих опытах оставалась сухой, и представлялось вероятным, что горючее вещество происходило вследствие ее разложения.». [24].

В 1807 году англичанин Дэви с помощью электрического разложения открыл металлический натрий , в 1808 году он открывает магний, стронций, барий, кальций – 30-летний Дэви за 2 года стал величайшим химиком и первооткрывателем современности.

В 1809 году, 22 июля, немецкий анатом Самуэль Томас фон Земмеринг (1755—1830) первым завершил изготовление электролитического телеграфа с 35 проводами. [32]. Свой телеграф Земмеринг продемонстрировал на заседании Мюнхенской Академии наук. Индикатором сигнала, передаваемого с помощью «столба Вольта», были пузырьки водорода на отрицательных электродах в общей кювете с водой. Знал ли Земмеринг о работе Сальва (см. 1804 г.) неизвестно, но его телеграф от идеи Сальва не отличался. В настоящее время аппарат Земмеринга хранится в музее в Мюнхене.

Рис 9. Макет телеграфа Земмеринга по [44]

В 1811 году Хэмфри Дэви стал в своих опытах использовать большую батарею Королевского института из 2000 элементов, в том числе он обнаружил, что между двумя полюсами с угольными электродами возникает электрическая дуга, которая производит свет. В работе 1812 года Дэви писал: « при удалении полюсов на 6—7 дюймов разряды происходили в виде необычайно красивой пурпурной струи света». Открытие Дэви светового действия электрической дуги особого общественного внимания не вызвало, в этом смысле повторилась история русского профессора Петрова (см. 1803 год.). [11].

В 1811 году профессор Парижского университета Симеон Дени Пуассон (1781—1840) впервые применил математическую теорию потенциала к электростатике , он сформулировал «теорему Пуассона» . Согласно этой теореме напряженность поля в точке у поверхности проводника пропорциональна плотности зарядов на проводнике. Пуассон дал математический инструмент для расчета распределения электричества на поверхностях различных проводников. В современной теории электростатики важным остается « уравнение Пуассона », которое для точечного заряда имеет удивительно простой вид: