Modèle magnétique du globe réalisé par Gilbert. William Gilbert et le début des études expérimentales sur l'électricité et le magnétisme

William Gilbert est né en 1544 dans la famille du juge en chef et membre du conseil municipal de Colchester dans l'Essex (Angleterre). En 1558, William entre à Cambridge puis poursuit ses études à Oxford. Il fit de grands progrès dans ses études : déjà en 1569, à vingt-cinq ans, il devint docteur en médecine et fut même élu membre éminent de la société savante du collège.

Gilbert connaît un grand succès en tant que médecin. Il est élu membre du Collège royal des médecins et en devient ensuite président. La renommée de Gilbert est telle qu'elle atteint la cour royale : la reine Elizabeth en fait son médecin.

Mais les intérêts de Gilbert ne se limitent pas à la médecine : il s'intéresse sérieusement à l'histoire naturelle. Et même la reine s'y intéresse : elle visite son laboratoire, où le scientifique lui démontre les expériences devenues célèbres.

Ses nombreux collègues et amis se réunissaient souvent dans la maison et le laboratoire de Gilbert, qui, selon les souvenirs de ceux qui le connaissaient, était une personne joyeuse, sociable et hospitalière. Parmi eux se trouvaient des marins qui lui racontaient les observations faites à la boussole lors de leurs voyages autour du monde. Cela a permis à Gilbert de rassembler de riches informations sur la déclinaison de l'aiguille magnétique, qui ont ensuite été incluses dans son célèbre livre « Sur l'aimant, les corps magnétiques et le grand aimant - la Terre ».

Gilbert était le partisan et le propagandiste le plus actif des idées de Copernic et de Bruno en Angleterre.

La principale contribution de Gilbert à la science est liée à ses travaux sur le magnétisme et l'électricité. De plus, l’émergence même de ces branches les plus importantes de la physique à l’époque moderne devrait à juste titre être associée à Gilbert.

Le principal résultat de ses recherches a été le travail déjà mentionné "Sur l'aimant, les corps magnétiques et le grand aimant - la Terre". Cet ouvrage décrit plus de 600 expériences réalisées par Gilbert et expose les conclusions auxquelles elles conduisent.

Gilbert a établi qu'un aimant a toujours deux pôles inséparables : si l'aimant est coupé en deux parties, alors chacune des moitiés possède à nouveau une paire de pôles. Les pôles, que Gilbert a d'abord appelés pôles, se repoussent, tandis que d'autres, contrairement aux pôles, s'attirent.

Gilbert a également découvert le phénomène de magnétisation : il a découvert qu'une barre de fer située à proximité d'un aimant acquiert elle-même, avec le temps, les propriétés d'un aimant.

Gilbert n'a pas seulement expérimenté avec les aimants, il s'est également posé un problème qui reste à ce jour sans solution : pourquoi le magnétisme terrestre existe-t-il ?

La réponse qu’il a proposée était encore une fois basée sur l’expérimentation. Un aimant permanent a été fabriqué, que Gilbert a appelé Terella (c'est-à-dire « compatriote »), qui avait la forme d'une boule, et Gilbert, à l'aide d'une aiguille magnétique placée sur différentes parties de sa surface, a étudié le champ magnétique qu'il créait. Il s’est avéré que cela ressemble beaucoup à ce qui se trouve au-dessus de la Terre. A l'équateur, c'est-à-dire à égale distance des pôles, les flèches de l'aimant étaient situées horizontalement, c'est-à-dire parallèlement à la surface de la balle, et plus les pôles étaient proches, plus les flèches s'inclinaient, prenant une direction verticale. positionner au-dessus des poteaux.

Les aimants suscitaient déjà un certain intérêt, du moins en raison des applications de la navigation, avant même Gilbert, mais il fut le premier à étudier l'électricité. Et ici, il a des réalisations importantes. Même le premier appareil - le prototype de l'électroscope - a été inventé par lui. Gilbert a établi que l'électrification (également un terme qu'il a proposé) se produit lors du frottement non seulement de l'ambre (cela a été remarqué par les anciens Grecs), mais également de nombreux corps d'une autre composition, y compris le verre. L'électrification par friction est restée la principale méthode de séparation des charges électriques jusqu'au milieu du XVIIIe siècle.

Gilbert a même réussi à découvrir expérimentalement des effets aussi subtils que l'influence de la flamme sur les corps chargés. Nettement en avance sur son temps, le scientifique associait le chauffage au mouvement thermique des particules des corps.

Histoires sur les physiciens. 2014

Aux XVIe et XVIIe siècles. Avec le développement des échanges commerciaux en Europe, la méthode expérimentale de recherche scientifique se généralise de plus en plus, dont l'un des fondateurs s'appelle à juste titre Léonard de Vinci (1452-1519). C'est dans son cahier que l'on trouve des mots significatifs : « N'écoutez pas les enseignements de ces penseurs dont les arguments ne sont pas confirmés par l'expérience. » Le napolitain Giovan Battista Porta (1538-1615), déjà mentionné, dans son ouvrage « Magie naturelle », souligne qu'il a essayé de vérifier tous les faits qu'il avait lu dans les écrits des anciens scientifiques et voyageurs avec sa propre expérience « jour et nuit, à grande dépense.

La méthode expérimentale de recherche a porté un coup sensible au mysticisme et à toutes sortes de fictions et de préjugés.

Un changement important dans les idées sur les phénomènes électriques et magnétiques s'est produit au tout début du XVIIe siècle, lorsque les travaux scientifiques fondamentaux de l'éminent scientifique anglais William Gilbert (1554-1603) ont été publiés sur l'aimant, les corps magnétiques et le grand aimant. la Terre" (1600 G.). Être adepte de la méthode expérimentale en sciences naturelles. V. Gilbert a mené plus de 600 expériences habiles qui lui ont révélé les secrets des « causes cachées de divers phénomènes ».

Contrairement à beaucoup de ses prédécesseurs, Gilbert pensait que la raison de l'action sur l'aiguille magnétique était le magnétisme de la Terre, qui est un grand aimant. Il fonde ses conclusions sur une expérience originale qu'il a d'abord réalisée.

Il a fabriqué une petite boule à partir de minerai de fer magnétique - une « petite Terre - terella » et a prouvé que l'aiguille magnétique à la surface de cette « terella » prend les mêmes positions que dans le champ du magnétisme terrestre. Il a établi la possibilité de magnétiser le fer grâce au magnétisme terrestre.

Tout en explorant le magnétisme, Gilbert commença également à étudier les phénomènes électriques. Il a prouvé que non seulement l'ambre, mais aussi de nombreux autres corps ont des propriétés électriques - diamant, soufre, résine, cristal de roche, qui s'électrifient lorsqu'on les frotte. Il appela ces corps « électriques », conformément au nom grec de l'ambre (électron).

Mais Gilbert tenta sans succès d’électrifier les métaux sans les isoler. Par conséquent, il est arrivé à la conclusion erronée qu’il était impossible d’électrifier les métaux par friction. Cette conclusion de Hilbert a été réfutée de manière convaincante deux siècles plus tard par l'éminent ingénieur électricien russe, l'académicien V.V. Petrov.

V. Gilbert a établi à juste titre que le « degré de force électrique » peut être différent et que l'humidité réduit l'intensité de l'électrification des corps par frottement.

En comparant les phénomènes magnétiques et électriques, Gilbert a soutenu qu'ils ont une nature différente : par exemple, la « force électrique » provient uniquement du frottement, tandis que la force magnétique affecte constamment le fer, un aimant soulève des corps de gravité importante, l'électricité uniquement des corps légers. Cette conclusion erronée de Hilbert a perduré dans la science pendant plus de 200 ans.

En essayant d'expliquer le mécanisme de l'influence d'un aimant sur le fer, ainsi que la capacité des corps électrifiés à attirer d'autres corps de lumière, Gilbert considérait le magnétisme comme une « force spéciale d'un être animé » et les phénomènes électriques comme des « sorties » de le liquide le plus fin qui, en raison de la friction, « s'écoule du corps » et agit directement sur un autre corps attiré.

Les idées de Gilbert sur « l’attraction » électrique étaient plus correctes que celles de nombreux chercheurs contemporains. Selon eux, lors du frottement, « le liquide le plus fin » est libéré du corps, qui repousse l'air adjacent à l'objet : des couches d'air plus éloignées entourant le corps résistent aux « sorties » et les renvoient, avec les corps légers, vers l'arrière. au corps électrifié.

Pendant de nombreux siècles, les phénomènes magnétiques ont été expliqués par l’action d’un fluide magnétique spécial et, comme nous le verrons ci-dessous, les travaux fondamentaux de Hilbert ont survécu au XVIIe siècle. plusieurs éditions, il fut un ouvrage de référence pour de nombreux naturalistes de différents pays européens et joua un rôle énorme dans le développement de la doctrine de l'électricité et du magnétisme.

Veselovsky O. N. Shneyberg A. Ya "Essais sur l'histoire du génie électrique"

Né le 24 mai 1544 à Colchester (Essex). Il a étudié la médecine à Cambridge, a exercé la médecine à Londres, où il est devenu président du Royal College of Physicians et a été médecin de la cour d'Elizabeth I et de James I.

En 1600, il publie un essai Sur l'aimant, les corps magnétiques et le grand aimant - Terre

e (De magnete, magnetisque corporibus, et magno magnete tellure), dans lequel il décrit les résultats de ses 18 années de recherche sur les phénomènes magnétiques et électriques et avance les premières théories de l'électricité et du magnétisme. Gilbert, en particulier, a établi que tout aimant possède deux pôles, de même

les pôles opposés se repoussent et les pôles opposés s’attirent ; découvert que les objets en fer sous l'influence d'un aimant acquièrent des propriétés magnétiques (induction) ; a montré une augmentation de la force magnétique avec un traitement de surface soigné. En étudiant les propriétés magnétiques d'une bille de fer aimantée, il a montré que celle-ci fonctionnait

souffle sur l'aiguille de la boussole de la même manière que la Terre, et arrive à la conclusion que cette dernière est un aimant géant. Il a suggéré que les pôles magnétiques de la Terre coïncident avec les pôles géographiques.

Grâce à Gilbert, la science de l'électricité s'enrichit de nouvelles découvertes, d'observations précises et d'instruments. Avec l'aide de votre

"versora" (le premier électroscope) Gilbert a montré que non seulement l'ambre frotté, mais aussi le diamant, le saphir, le cristal, le verre et d'autres substances, qu'il a appelés "électriques" (du grec "ambre" - électron) ont la capacité d'attirer petits objets. , introduisant ce terme dans la science pour la première fois. Gilbert

découvert le phénomène de fuite d'électricité en atmosphère humide, sa destruction dans une flamme, l'effet écran des charges électriques du papier, du tissu ou des métaux, et les propriétés isolantes de certains matériaux.

Gilbert fut le premier en Angleterre à s'exprimer en faveur de la doctrine héliocentrique de Copernic et de la conclusion de George

Les anciens ne connaissaient rien à l’électricité et au magnétisme. Bien sûr, ils connaissaient la propriété de l’ambre (en grec ancien « électron ») : en frottant l’ambre dans l’obscurité, on peut voir des étincelles bleutées. C'est tout. Un livre a été écrit sur l'aimant en 1269 par Pierre Peregrine, qui parlait pour la première fois des pôles d'un aimant, de l'attraction de pôles différents et de la répulsion de pôles semblables, de la production d'aimants artificiels en frottant le fer avec un aimant naturel, sur la pénétration des forces magnétiques à travers le verre et l'eau, sur la boussole. Fondateur La science de l'électricité et du magnétisme est William Gilbert. Il est né en 1540 à Colchester (Angleterre). Immédiatement après l'école, il entre au St. John's College de Cambridge, où deux ans plus tard il devient bachelier, quatre ans plus tard maître et cinq ans plus tard docteur en médecine. Peu à peu, il atteint le sommet de sa carrière médicale : il devient le médecin de la reine Elizabeth.
Gilbert a écrit ses travaux scientifiques sur le magnétisme parce que les aimants écrasés étaient considérés comme un médicament au Moyen Âge. En même temps, en sciant l'aimant, il devint convaincu que les parties de l'aimant avaient également deux pôles et qu'il était impossible d'obtenir un aimant avec un seul pôle. Après avoir fabriqué une boule (« petite Terre ») à partir de magnétite, Gilbert remarqua que cette boule rappelait fortement la Terre par ses propriétés magnétiques. Il s’est avéré qu’il y avait les pôles magnétiques nord et sud, l’équateur, les isolignes et l’inclinaison magnétique. Cela a permis à Gilbert d’appeler la Terre « le grand aimant ». Sur cette base, il a expliqué la déviation de l’aiguille magnétique.
Gilbert a découvert que lorsqu'un aimant est chauffé au-dessus d'une certaine température, ses propriétés magnétiques disparaissent. Ce phénomène fut ensuite étudié par Pierre Curie et appelé point de Curie. Gilbert a découvert l'effet protecteur du fer. Il a exprimé l’idée géniale selon laquelle l’action d’un aimant se propage comme la lumière.
Dans le domaine de l'électricité, Gilbert a inventé l'électroscope, un appareil de détection de charge. Avec son aide, il montra que non seulement l'ambre, mais aussi d'autres minéraux ont la capacité d'attirer les corps légers : diamant, saphir, améthyste, verre, ardoises, etc. Il a appelé ces matériaux électriques (c'est-à-dire similaires à l'ambre). C’est de là que vient le mot « électricité » !
En 1600, Gilbert publie le livre « De l'aimant, des corps magnétiques et du grand aimant : la Terre ». Pour la première fois dans l'histoire de l'imprimerie, Gilbert met son nom devant le titre du livre, soulignant ainsi ses mérites. Son mérite le plus important était peut-être que pour la première fois dans l'histoire, bien avant F. Bacon, il avait proclamé l'expérience comme critère de vérité et testé toutes les dispositions de son livre au cours d'expériences spécialement conçues.
Hilbert a fait et découvert beaucoup de choses, mais il ne pouvait presque rien expliquer – tout son raisonnement était naïf. Par exemple, il expliquait la nature du magnétisme par la présence d’une « âme » dans un aimant.
Il semble très important dans l’enseignement de Hilbert qu’il ait été le premier à distinguer les phénomènes électriques des phénomènes magnétiques, qui ont depuis été étudiés séparément.
Après Hilbert, les phénomènes électriques et magnétiques ont été étudiés très lentement et rien de nouveau n'est apparu au cours des 100 années suivantes. Et seulement au XVIIIe siècle. une percée a commencé dans ce domaine. Guillaume Gilbert meurt en 1603.

(1603-11-30 ) (59 ans)

Biographie

La famille de Gilbert était très célèbre dans la région : son père était fonctionnaire et la famille elle-même avait un pedigree assez long. Après avoir obtenu son diplôme de l'école locale, William fut envoyé à Cambridge en 1558. On sait très peu de choses sur sa vie avant le début de sa carrière scientifique. Il existe une version qu'il a également étudiée à Oxford, bien qu'il n'y ait aucune preuve documentaire à ce sujet. En 1560, il obtint une licence et en 1564 une maîtrise en philosophie. En 1569, il devient docteur en médecine.

Après avoir terminé ses études, Gilbert entreprend un voyage en Europe qui dure plusieurs années, après quoi il s'installe à Londres. Là, en 1573, il devint membre du Royal College of Physicians.

Activités scientifiques

En 1600, il publie le livre « De magnete, magnétisque corparibus etc. », qui décrit ses expériences sur les aimants et les propriétés électriques des corps, a divisé les corps en ceux électrisés par friction et non électrifiés, remarquant ainsi l'influence de l'humidité de l'air sur l'attraction électrique des corps légers.

Gilbert a créé la première théorie des phénomènes magnétiques. Il a établi que tous les aimants ont deux pôles, les pôles opposés s'attirant et les pôles similaires se repoussant. En menant une expérience avec une boule de fer interagissant avec une aiguille magnétique, il a d'abord suggéré que la Terre était un aimant géant. Il a également proposé l'idée que les pôles magnétiques de la Terre pourraient coïncider avec les pôles géographiques de la planète.

Gilbert a également étudié les phénomènes électriques, utilisant ce terme pour la première fois. Il a remarqué que de nombreux corps, tout comme l'ambre, après frottement, peuvent attirer de petits objets, et en l'honneur de cette substance, il a appelé de tels phénomènes électriques (du lat. Électricité- "ambre").

Mémoire

En 1964, l'Union astronomique internationale a attribué le nom de Gilbert à un cratère situé sur la face visible de la Lune. Gilbert (désignation : GB, Gi) est une unité de mesure de la force magnétomotrice dans le système CGS. Nommé d'après William Gilbert.

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Remarques

Littérature

• Gilbert W.À propos de l'aimant, des corps magnétiques et du grand aimant : la Terre. M., 1956
• Edgar Zilsel"L'origine de la méthode scientifique de William Gilbert", Journal of the History of Ideas 2 : 1-32, 1941
• Bochenski, Leslie"Une brève histoire de la cartographie lunaire" (avril 1996) Société astronomique de l'Université de l'Illinois

Links

• Gilbert William // Grande Encyclopédie Soviétique : [en 30 volumes] / ch. éd. A.M. Prokhorov. - 3e éd. -M. : Encyclopédie soviétique, 1969-1978.
• // Dictionnaire encyclopédique de Brockhaus et Efron : en 86 volumes (82 volumes et 4 supplémentaires). - Saint-Pétersbourg. , 1890-1907.
• Khramov Yu. Gilbert William // Physiciens : Référence biographique / Ed. A. I. Akhiezer. - Éd. 2e, rév. et supplémentaire - M. : Nauka, 1983. - P. 84. - 400 p. - 200 000 exemplaires.(en traduction)

Extrait caractérisant Gilbert, William

- Pourquoi tu le sais ?
- Je sais. Ce n'est pas bon, mon ami.
"Et si je veux..." dit Natasha.
"Arrêtez de dire des bêtises", dit la comtesse.
- Et si je veux...
- Natasha, je suis sérieux...
Natasha ne la laissa pas finir, elle tira vers elle la grosse main de la comtesse et l'embrassa sur le dessus, puis sur la paume, puis la retourna à nouveau et commença à l'embrasser sur l'os de l'articulation supérieure du doigt, puis entre les deux, puis encore sur l'os, en disant à voix basse : « Janvier, février, mars, avril, mai. »
- Parle, maman, pourquoi tu te tais ? «Parle», dit-elle en se retournant vers la mère, qui regardait sa fille avec un regard tendre et, à cause de cette contemplation, semblait avoir oublié tout ce qu'elle voulait dire.
- Ce n'est pas bon, mon âme. Tout le monde ne comprendra pas votre lien d'enfance, et le voir si près de vous peut vous nuire aux yeux des autres jeunes qui viennent chez nous et, surtout, le torturer en vain. Il a peut-être trouvé un partenaire riche ; et maintenant il devient fou.
- Est-ce que ça marche ? – répéta Natasha.
– Je vais vous parler de moi. J'avais une cousine...
- Je sais - Kirilla Matveich, mais c'est un vieil homme ?
– Ce n’était pas toujours un vieil homme. Mais voilà, Natasha, je vais parler à Borya. Il n'a pas besoin de voyager si souvent...
- Pourquoi pas, s'il le veut ?
- Parce que je sais que cela ne finira par rien.
- Pourquoi tu le sais ? Non, maman, tu ne lui dis pas. Quelle absurdité ! - Natasha a dit sur le ton d'une personne à qui on veut retirer ses biens.
"Eh bien, je ne me marierai pas, alors laisse-le partir, s'il s'amuse et que je m'amuse." – Natasha a souri et a regardé sa mère.
"Pas marié, juste comme ça", répéta-t-elle.
- Comment ça va, mon ami ?
- Oui, oui. Eh bien, il est très nécessaire que je ne me marie pas, mais... alors.
"Oui, oui", répéta la comtesse et, secouant tout son corps, elle rit d'un rire aimable et inattendu de vieille femme.
"Arrête de rire, arrête", a crié Natasha, "tu fais trembler tout le lit." Tu me ressembles terriblement, le même rire... Attends... - Elle attrapa les deux mains de la comtesse, embrassa l'auriculaire d'une - June, et continua d'embrasser July, August de l'autre. - Maman, est-il très amoureux ? Et vos yeux ? Étais-tu si amoureux ? Et très doux, très, très doux ! Mais ce n'est pas tout à fait à mon goût, c'est étroit, comme une horloge de table... Vous ne comprenez pas ?... Étroit, vous savez, gris, clair...
- Pourquoi tu mens ! - dit la comtesse.
Natacha a continué :
– Tu ne comprends pas ? Nikolenka comprendrait... Celui sans oreilles est bleu, bleu foncé avec du rouge, et il est quadrangulaire.
"Vous aussi, vous flirtez avec lui", dit la comtesse en riant.
- Non, c'est un franc-maçon, j'ai découvert. C'est joli, bleu foncé et rouge, comment vous l'expliquer...
"Comtesse", la voix du comte se fit entendre derrière la porte. -Tu es réveillé ? – Natasha a bondi pieds nus, a attrapé ses chaussures et a couru dans sa chambre.
Elle n'a pas pu dormir pendant longtemps. Elle n'arrêtait pas de penser que personne ne pouvait comprendre tout ce qu'elle comprenait et tout ce qui était en elle.
« Sonia ? » pensa-t-elle en regardant le chat endormi, recroquevillé avec son énorme tresse. "Non, où doit-elle aller !" Elle est vertueuse. Elle est tombée amoureuse de Nikolenka et ne veut rien savoir d’autre. Maman ne comprend pas non plus. C'est incroyable à quel point je suis intelligente et à quel point... elle est douce", a-t-elle poursuivi en se parlant à la troisième personne et en imaginant qu'un homme très intelligent, le plus intelligent et le plus gentil parlait d'elle... "Tout, tout est en elle. , - a continué cet homme, - elle est exceptionnellement intelligente, douce et puis bonne, exceptionnellement bonne, adroite, nage, monte très bien et a une voix ! On pourrait dire une voix étonnante ! Elle a chanté sa phrase musicale préférée de l'Opéra Cherubini, s'est jetée sur le lit, a ri avec la pensée joyeuse qu'elle était sur le point de s'endormir, a crié à Dunyasha d'éteindre la bougie, et avant que Dunyasha n'ait eu le temps de quitter la pièce, elle était déjà passé dans un autre monde de rêves, encore plus heureux, où tout était aussi facile et merveilleux que dans la réalité, mais c'était seulement encore mieux, parce que c'était différent.