Реферат: Французскі фізік Андрэ Мары Ампер
Пераезд у Парыж адбыўся неўзабаве пасля таго, як Ампер заўдавеў. Страта любімай жонкі зрынула яго ў адчай і рэлігійнае замяшанне. Можа быць, яшчэ і таму Ампер, нягледзячы на маленні яго маці, паспяшаўся пакінуць Ліён, каб пачаць у Парыжы выкладанне ў арганізаванай дзесяць гадоў назад Політэхнічнай школе.
Пачаўшы працаваць рэпетытарам, Ампер ужо ў 1807 прыступіў да самастойных заняткаў, а неўзабаве ён стаў прафесарам матэматычнага аналізу. Неўзабаве ў Політэхнічнай школе з'явіўся 24-летні Араго, з якім Ампер праводзіў пасля важныя сумесныя даследаванні. Стаўленне да Ампера калегаў, сярод якіх было нямала сапраўды буйных навукоўцаў, было суцэль добразычлівым, яго праца ішла паспяхова, але душэўная рана, нанесеная стратай жонкі, была пакутлівай. Рухомыя лепшымі пачуццямі сябры Ампера пазнаёмілі яго з сямействам, у якім была дачка "на выданне", 26-летняя Жана Франсуаза. Ахвярай гандлярскай прагнасці і грубіянскага эгаізму гэтай жанчыны і ўсяго яе сямейства неўзабаве і стаў даверлівы, прастадушны і безабаронны ў сваёй наіўнасці Ампер, якога праз некаторы час папросту выгналі з хаты, і яму прыйшлося здабыць часовы прытулак у Міністэрстве ўнутраных спраў.
Лік прафесійных абавязкаў Ампера тэм часам узрастала. Ён прызначаецца на пасаду прафесара матэматычнага аналізу і экзаменатара па механіцы ў першым аддзяленні Політэхнічнай школы, працуе (да 1810) у Кансультатыўным бюро мастацтваў і рамёстваў і з восені 1808 у пасады галоўнага інспектара ўніверсітэта. Гэтая апошняя праца, узяцца за якую Ампера вымусілі сціснутыя матэрыяльныя акалічнасці, патрабавала сталых раз'ездаў, адымала асабліва шмат часу і сіл. Ён аддаў гэтай знясільваючай працы 28 гадоў, і апошняя камандзіроўка скончылася на дарозе ў Марсэль у 1836 г. яго сконам.
Перагрузка працай і жыццёвыя нягоды не маглі не адбіцца на навуковай прадуктыўнасці Ампера. Гэта асабліва прыкметна на яго даследаваннях у вобласці матэматыкі, хоць за ім захоўвалася ганаровае права наведваць паседжанні Акадэміі навук і ўяўляць мемуары. У меншай меры спад навуковай актыўнасці крануў хіміі, з бачнымі прадстаўнікамі якой Ампер плённа меў зносіны. Амаль увесь 1808 яго захаплялі ідэі, якія пасля сталі адносіць да вобласці атамістыкі
Але перыядам рэзкага ўзлёту навуковай актыўнасці, часам яго галоўных дасягненняў апынуліся гады пасля яго абрання ў 1814 у Акадэмію навук.
4. Пасля абрання ў Акадэмію
Ампер быў абраны ў лік чальцоў Парыжскай Акадэміі навук па секцыі геаметрыі 28 лістапада 1814. Круг яго навуковых і педагагічных інтэрасаў да таго часу ўжо суцэль вызначыўся, і нішто, здавалася бы, не прадвесціла тут прыкметных змен. Але сітавіна гэтых змен ужо набліжалася, набліжалася другое дзесяцігоддзе дзевятнаццатага стагоддзя, час самых галоўных навуковых здзяйсненняў Ампера. У 1820 Ампер пазнаў аб досведах, якія незадоўга да таго праводзіў дацкі фізік Ганс Хрысціян Эрстэд. Ён выявіў, што працякалы па провадзе ток аказвае ўздзеянне на размешчаную поруч правады магнітную стрэлку.
4 і 11 верасня Араго зрабіў у Парыжы паведамленне аб гэтых працах Эрстэда і нават паўтарыў некаторыя з яго эксперыментаў. Вялікай цікавасці ў акадэмікаў гэта, зрэшты, не выклікала, але Ампера захапіла цалкам. Насуперак свайму звычаю, ён выступіў тут не толькі як тэарэтык, але заняўся ў маленькім пакойчыку сваёй сціплай кватэры правядзеннем досведаў, для чаго нават уласнаручна вырабіў столік; гэтая рэліквія захоўваецца дагэтуль у Каллеж дэ Франс. Ён адклаў усе астатнія справы і 18 і 25 верасня 1820 зрабіў свае першыя паведамленні аб электрамагнетызме. Фактычна за гэтыя дзве тыдня Ампераў прыйшоў да сваіх самых галоўных навуковых вынікаў. Уплыў гэтых прац Ампера на шматлікія галіны навукі - ад фізікі атама і элементарных часціц да электратэхнікі і геафізікі - немагчыма пераацаніць.
У 1785-88 гг. Шарль Агюстэн Кулон правёў свае класічныя эксперыментальныя даследаванні законаў узаемадзеяння электрычных зарадаў і магнітных канцавоссяў. Гэтыя досведы былі ў рэчышчы той грандыёзнай навуковай праграмы, якая была вызначаная працамі самога Ньютона, маючы ў якасці вялікага ўзору закон сусветнага прыцягнення, вывучаць усе магчымыя тыпы наяўных у прыродзе сіл.
Шматлікім тады здавалася, што паміж электрычнасцю і магнетызмам - поўны паралелізм: што ёсць электрычныя, а ёсць і магнітныя зарады, і ў міру электрычных з'яў ёсць ва ўсім падобны яму мір з'яў магнітных. Адкрыццё Эрстэды шматлікімі тлумачылася тады так, што пад дзеяннем току провад, па якім гэты ток працякае, намагнічваецца, а таму і дзейнічае на магнітную стрэлку. Ампер высунуў прынцыпова новую, радыкальную і нават, на першы погляд, дзёрзкую ідэю: ніякіх магнітных зарадаў у прыродзе наогул не існуе, ёсць толькі электрычныя зарады, і магнетызм узнікае толькі з-за рухі электрычных зарадаў, т.е. з-за электрычных токаў.
Мінула без малога дзвесце гадоў з таго моманту, калі Ампер выступіў з гэтай гіпотэзай, і, здавалася бы, сітавіна разабрацца, ці быў ён мае рацыю (і тады назоў "гіпотэза" робіцца недарэчным), або жа ад яе трэба адмовіцца. Першае ўражанне: гіпотэзе Ампера супярэчыць нават сам факт існавання сталых магнітаў: бо ніякіх токаў, адказных за ўзнікненне магнетызму, тут, накшталт бы, не! Ампер пярэчыць: магнетызм спараджаецца велізарным лікам малюсенькіх электрычных атамных контураў току (можна толькі дзівіцца, што такая найглыбокая ідэя магла з'явіцца ў тую сітавіну, калі не толькі яшчэ не ведалі нічога аб прыладзе атамаў, але нават яшчэ не існавала і слова "электрон"!) Кожны такі контур выступае як "магнітны лісток" - элементарны магнітны двухполюснік. Гэтым і тлумачыцца, чаму магнітныя зарады аднаго знака - "магнітныя монополи", у адрозненне ад манапалей электрычных, у прыродзе не сустракаюцца.
Чаму жа ўсёткі і дагэтуль "гіпотэза"? Бо ўжо не раз здавалася, што знойдзеныя "магніты", у якіх электрычных зарадаў няма. Вось, да прыкладу, нейтрон. У гэтай часціцы нулявы электрычны зарад, але ёсць магнітны момант. Ізноў "момант", т.е. ізноў магнітны двухполюснік, і яго з'яўленне ізноў тлумачыцца ў цяперашняй тэорыі элементарных часціц "мікраскапічнымі" токамі, толькі зараз ужо не ўсярэдзіне атама, а ўсярэдзіне нейтрона. Так ці можна ўпэўнена сцвярджаць, што магнетызм заўсёды спараджаецца рухам электрычных зарадаў? Гіпотэза Ампера ў такой завостранай фармулёўцы прымаецца не ўсімі тэарэтыкамі. Больш таго, некаторыя варыянты тэорыі кажуць аб тым, што магнітныя манаполіі (аднаполюснікі") павінны выяўляцца, але толькі пры велізарных, недасяжных для нас сёння энергіях.
Гіпотэза Ампера з'явілася важным прынцыповым крокам да сцвярджэння ідэі аб адзінстве прыроды. Але яна паставіла перад даследнікамі шэраг новых пытанняў. У першую чаргу, запатрабавалася даць поўную і замкнёную тэорыю ўзаемадзеяння токаў. Гэтую задачу з сапраўдным бляскам, дзейнічаючы як тэарэтык і як эксперыментатар, вырашыў сам Ампер. Каб знайсці, як узаемадзейнічаюць токі ў розных контурах, яму прыйшлося сфармуляваць законы магнітнага ўзаемадзеяння асобных элементаў току ("Закон Ампера") і ўздзеянні токаў на магніты ("правіла Ампера"). Па істоце, была створаная новая навука аб электрычнасці і магнетызме, і нават тэрмін "Электрадынаміка" быў уведзены адным з выдатных навукоўцаў мінулага, Андрэ Мары Амперам. (У.І. Грыгор'еў).
5. Яшчэ аб Андрэ Мар ы Амперы
Французскі навуковец Ампер у гісторыі навукі вядомы, галоўнай выявай, як заснавальнік электрадынамікі. Паміж тым ён быў універсальным навукоўцам, мелым заслугі і ў вобласці матэматыкі, хіміі, біялогіі і нават у лінгвістыцы і філасофіі. Гэта быў блішчалы розум, які здзіўляў сваімі энцыклапедычнымі ведамі ўсіх блізка што ведалі яго людзей.
Выключныя здольнасці Андрэ выявіліся яшчэ ў раннім веку. Ён ніколі не хадзіў у школу, але чытанню і арыфметыцы вывучыўся вельмі хутка. Чытаў хлопчык усё запар, што знаходзіў у бацькаўскай бібліятэцы. Ужо ў 14 гадоў ён прачытаў усе дваццаць восем тамоў французскай "Энцыклапедыі". Адмысловая цікавасць Андрэ выяўляў да фізіка-матэматычным навукам. Але як раз у гэтай вобласці бацькаўскай бібліятэкі відавочна бракавала, і Андрэ пачаткаў наведваць бібліятэку Ліёнскага каледжа, каб чытаць працы вялікіх матэматыкаў.
Бацькі запрасілі да Андрэ настаўніка матэматыкі. Ужо пры першай сустрэчы ён зразумеў, з якім незвычайным вучнем мае справу "Ці ведаеш ты, як вырабляецца выманне каранёў?" - спытаў ён Андрэ "Не, - адказаў хлопчык, - але затое я ўмею інтэграваць!" Неўзабаве настаўнік адмовіўся ад урокаў, бо яго ведаў відавочна бракавала для навучання такога вучня.
Вывучэнне прац класікаў матэматыкі і фізікі было для юнага Ампера творчым працэсам. Ён не толькі чытаў, але і крытычна ўспрымаў прачытанае. У яго ўзнікалі свае думкі, свае арыгінальныя ідэі. Менавіта ў гэты перыяд, у веку трынаццаці гадоў, ён прадставіў у Ліёнскую акадэмію свае першыя працы па матэматыцы.
У 1789 году пачалася Вялікая французская буржуазная рэвалюцыя. Гэтыя падзеі згулялі трагічную ролю ў жыцці Ампера. У 1793 году ў Ліёне ўспыхнуў мяцеж, які неўзабаве быў падушаны. За спагада мяцежнікам быў абезгалоўлены Жан-Жак Ампер. Смерць бацькі Андрэ хваляваўся вельмі цяжка; ён быў блізкі да страты розуму Толькі год праз, з працай здабудучы душэўную раўнавагу, ён змог вярнуцца да сваіх заняткаў.
Пакаранне смерцю бацькі мела і іншыя наступствы. Па прысудзе суду амаль уся маёмасць сям'і было канфіскавана, і яе матэрыяльнае становішча рэзка пагоршылася. Андрэ прыйшлося думаць аб сродках да існавання. Ён вырашыў перасяліцца ў Ліён і даваць дзелі ўрокі матэматыкі датуль, пакуль не атрымаецца ўладкавацца штатным выкладчыкам у якое-небудзь вучэбная ўстанова.
У 1799 году Ампер ажаніўся на Катрын Карран. У наступным годзе ў іх нарадзіўся сын, названы ў гонар бацькі - Жан-Жакам. Пазней ён стаў адным з найвядомых гісторыкаў французскай літаратуры. Гэтая радасная падзея было азмрочана хваробай Катрын. Выдаткі на жыццё няўхільна раслі. Нягледзячы на ўсе старанні і эканомію, сродкаў, заробленых дзелямі ўрокамі, бракавала. Нарэшце, у 1802 году Ампера запрасілі выкладаць фізіку і хімію ў Цэнтральную школу старадаўняга правінцыйнага горада Бурк-ан-Брэса, у шасцідзесяці кіламетрах ад Ліёна. З гэтага моманту пачалася яго рэгулярная выкладчыцкая дзейнасць, якая доўжылася ўсё жыццё.
Ампер марыў перабудаваць традыцыйнае выкладанне курсу фізікі. Замест гэтага - сумныя выкладчыкі-службоўцы, убогая лабараторыя і бедны фізічны кабінет, паўсядзённыя будзённыя клопаты. Аднак ён шмат працаваў, папаўняючы прабелы ў сваіх ведах Разам з тым яго не пакідала надзея вярнуцца ў Ліён да жонкі і сыну. І неўзабаве яна ажыццявілася.4 красавіка 1803 гады Ампер быў прызначаны выкладчыкам матэматыкі Ліёнскага ліцэя. Шчаслівым ён вярнуўся ў Ліён, але неўзабаве цяжкі ўдар абрынуўся на Ампера - памерла яго жонка.
У канцы 1804 гады Ампер пакінуў Ліён і пераехаў у Парыж, дзе ён атрымаў пасаду выкладчыказнакамітай Політэхнічнай школы. Гэтая вышэйшая школа была арганізаваная ў 1794 году і неўзабаве стала нацыянальным гонарам Францыі. Асноўная задача школы складалася ў падрыхтоўцы высокаадукаваных тэхнічных адмыслоўцаў з глыбокімі ведамі фізіка-матэматычных навук.
У Парыжы Ампер пачуваўся самотным. Ён знаходзіўся цалкам ва ўлады ўспамінаў аб сваім нядоўгім шчаслівым жыцці. Гэта - галоўная тэма яго лістоў да родных і сяброў. Ён і раней славіўся дзівакаватым і безуважлівым чалавекам. Зараз жа гэтыя рысы яго характару сталі яшчэ больш прыкметнымі. Да іх дадалася празмерная неўраўнаважанасць. Усё гэта мяшала яму добра выкладаць сваім слухачам матэрыял, якім ён у рэчаіснасці валодаў выдатна.
Некалькі важных падзей адбылося ў жыцці Ампера ў гэты час: у 1806 году ён уступіў у другі шлюб, у 1807 году быў прызначаны прафесарам Політэхнічнай школы. У 1808 году навуковец атрымаў месца галоўнага інспектара ўніверсітэтаў. Усё гэта палепшыла яго матэрыяльнае становішча і прынесла некаторае заспакаенне, але ненадоўга. Другі шлюб быў вельмі няўдалым, яго новая жонка Жэнні Пота апынулася вельмі сварлівай і абмежаванай асобай. Ампер прыкладаў шмат высілкаў, каб як-то пагадніцца з ёй у імя дачкі, народжанай ад гэтага шлюбу. Аднак яго высілка апынуліся дарэмнымі. Да перажыванняў на гэтай глебе дадаліся новыя - у 1809 году сканала маці Ампера. Гэтыя маркотныя падзеі не маглі не мовіцца на яго навуковай дзейнасці. Тым не менш у перыяд паміж 1809 і 1814 гадамі Ампер апублікаваў некалькі каштоўных прац па тэорыі шэрагаў.
Час росквіту навуковай дзейнасці Ампера прыходзіцца на 1814 - 1824 гады і звязана, галоўнай выявай, з Акадэміяй навук, у лік чальцоў якой ён быў абраны 28 лістапада 1814 гады за свае заслугі ў вобласці матэматыкі.
Практычна да 1820 гады асноўныя інтэрасы навукоўца засяроджваліся на праблемах матэматыкі, механікі і хіміі. Пытаннямі фізікі ў то час ён займаўся вельмі мала: вядомыя толькі дзве працы гэтага перыяду, прысвечаныя оптыцы і малекулярна-кінэтычнай тэорыі газаў. Што жа дакранаецца матэматыкі, то менавіта ў гэтай вобласці Ампер дасягнуў вынікаў, якія і далечыні падстава высунуць яго кандыдатуру ў Акадэмію па матэматычным аддзяленні.
Ампер заўсёды разглядаў матэматыку як магутны апарат для рашэння разнастайных прыкладных задач фізікі і тэхнікі. Ужо яго першая апублікаваная матэматычная праца, прысвечаная тэорыі верагоднасцяў, насіла, па істоце, прыкладны характар і звалася "Меркаванні аб матэматычнай тэорыі гульні" (1802). Пытанні тэорыі верагоднасцяў цікавілі яго і ў наступным.
У даследаванні шматлікіх праблем фізікі і механікі вялікае значэнне маюць так званыя дыферэнцыяльныя раўнанні ў частковых вытворных. Рашэнне такіх раўнанняў звязана са значнымі матэматычнымі цяжкасцямі, над пераадоленнем якіх працавалі найбуйныя матэматыкі. Свой фундуш у матэматычную фізіку, як завуць гэты падзел навукі, занёс і Ампер. Толькі ў адным 1814 году ён выканаў некалькі прац, атрымалых высокую адзнаку бачных французскіх матэматыкаў, у прыватнасці, Даласа, Лагранжа і Пуасона.
Не пакідае ён і заняткаў хіміяй. Да яго дасягненням у вобласці хіміі варта аднесці адкрыццё, незалежна ад Амедэо Авагадра, закона роўнасці малярных аб'ёмаў розных газаў. Яго па праве варта зваць законам Авогадро-Ампера. Навуковец зрабіў таксама першую спробу класіфікацыі хімічных элементаў на аснове супастаўлення іх уласцівасцяў. Але не гэтыя даследаванні, цікавыя самі па сабе, і не яго матэматычныя працы зрабілі імя Ампера знакамітым. Класікам навукі, сусветна вядомым навукоўцам ён стаў дзякуючы сваім даследаванням у вобласці электрамагнетызму.
У 1820 году дацкі фізік Г. - Х. Эрстэд выявіў, што зблізку правадыра з токам адхіляецца магнітная стрэлка. Так было адчынена выдатная ўласцівасць электрычнага току - ствараць магнітнае поле. Ампер падрабязна даследаваў гэтую з'яву. Новы погляд на прыроду магнітных з'яў паўстаў у яго ў выніку цэлай серыі эксперыментаў. Ужо ў канцы першага тыдня напружанай працы ён зрабіў адкрыццё не меншай важнасці, чым Эрстэд - адкрыў узаемадзеянне токаў.