Ами сега... не е намерен Javascript.

Уви, JavaScript е деактивиран или не се поддържа във вашия браузър.

За съжаление този сайт не може да работи без JavaScript. Проверете настройките на браузъра си, може ли JavaScript да бъде деактивиран случайно?

Метрична система (Международна система SI)

Метрична система от мерки (Международна система SI)

Жителите на Съединените щати или друга страна, където метричната система не се използва, понякога се затрудняват да разберат как живее и как се движи останалата част от света в нея. Но всъщност системата SI е много по-проста от всички традиционни национални системи за измерване.

Принципите за изграждане на метричната система са много прости.

Устройството на международната система от единици SI

Метричната система е разработена във Франция през 18 век. Новата система имаше за цел да замени хаотичния набор от различни мерни единици, които след това бяха използвани от един общ стандарт с прости десетични коефициенти.

Стандартната единица за дължина е определена като една десетмилионна част от разстоянието от северния полюс на Земята до екватора. Получената стойност беше именувана метър... По-късно определението на метъра беше уточнено няколко пъти. Съвременната и най-точна дефиниция за метър звучи така: „разстоянието, което светлината изминава във вакуум за 1/299792458 секунди“. Стандартите за останалите измервания бяха определени по подобен начин.

Метричната система или Международната система от единици (SI) се основава на седем базови единициза седем основни измервания, независими едно от друго. Тези измервания и единици са: дължина (метър), маса (килограм), време (секунда), електрически ток (ампер), термодинамична температура (келвин), количество вещество (mol) и интензитет на радиация (кандела). Всички останали единици са получени от базови единици.

Всички единици на конкретно измерване се изграждат на базата на базовата единица чрез добавяне на универсални метрични префикси... Таблицата с метрични префикси е показана по-долу.

Метрични префикси

Метрични префиксипросто и много удобно. Не е необходимо да се разбира естеството на единицата, за да се преобразува стойност от, например, килограми в мега единици. Всички метрични префикси са степени 10. Най-често използваните префикси са подчертани в таблицата.

Между другото, на страницата Фракции и проценти можете лесно да преобразувате стойността от един метричен префикс в друг.

Дори в страни, където се използва метричната система, повечето хора знаят само най-често срещаните представки, като "кило", "мили", "мега". Тези префикси са подчертани в таблицата. Останалите представки се използват главно в науката.

Най-новата книга с факти. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разни] Кондрашов Анатолий Павлович

Кога е въведена метричната система от мерки в Русия?

Метричната или десетичната система от мерки се нарича съвкупност от единици физически величини, която се основава на единицата за дължина - метър. Тази система е разработена във Франция по време на революцията от 1789-1794 г. По предложение на комисия от най-големите френски учени за единица дължина – метър – беше приета една десетмилионна част от една четвърт от дължината на Парижкия меридиан. Това решение се дължи на желанието да се основава метричната система от мерки върху лесно възпроизводима „естествена“ единица за дължина, свързана с практически непроменен обект на природата. Указът за въвеждане на метричната система от мерки във Франция е приет на 7 април 1795 г. През 1799 г. е произведен и одобрен платинен прототип на измервателния уред. Размерите, наименованията и дефинициите на други единици от метричната система от мерки са избрани така, че да няма национален характер и да може да се прилага във всички страни. Метричната система от мерки придобива истински международен характер през 1875 г., когато 17 страни, включително Русия, подписват Метричната конвенция за осигуряване на международно единство и подобряване на метричната система. Метричната система от мерки е одобрена за използване в Русия (по избор) със закона от 4 юни 1899 г., чийто проект е разработен от Д.И.Менделеев. Въведен е като задължителен декрет на Съвета на народните комисари на РСФСР от 14 септември 1918 г., а за СССР - с постановление на Съвета на народните комисари на СССР от 21 юли 1925 г.

На фасадата на Министерството на правосъдието в Париж, под един от прозорците, в мрамор са издълбани хоризонтална линия и надпис "метър". Такъв миниатюрен детайл е едва забележим на фона на величествената сграда на Министерството и площад Вандом, но тази линия е единствената от останалите „еталони на метъра“ в града, които са били разположени в целия град над 200 преди години в опит да представи на народа нова универсална система от мерки – метрична.

Често приемаме система от мерки за даденост и дори не се замисляме за историята зад нейното създаване. Метричната система, която е изобретена във Франция, е официална в целия свят, с изключение на три държави: САЩ, Либерия и Мианмар, въпреки че в тези страни се използва и в някои области като международната търговия.

Можете ли да си представите какъв би бил нашият свят, ако системата от мерки навсякъде беше своя, подобно на обичайната ситуация с валутите? Но всичко беше така преди Френската революция, която избухна в края на 18 век: тогава мерните единици и теглилки бяха различни не само между отделните държави, но дори и в рамките на една страна. Почти всяка френска провинция имаше свои собствени мерни единици и теглилки, несравними с единиците, използвани от техните съседи.

Революцията донесе вятър на промяна в тази област: в периода от 1789 до 1799 г. активистите се стремят да премахнат не само правителствения режим, но и фундаментално да променят обществото, променяйки традиционните основи и навици. Например, за да ограничат влиянието на църквата върху обществения живот, революционерите въвеждат нов републикански календар през 1793 г.: той се състои от десетчасови дни, един час е равен на 100 минути, една минута е равна на 100 секунди. Този календар беше напълно съобразен с желанието на новото правителство да въведе десетичната система във Франция. Този подход за изчисляване на времето не се вкоренява, но хората харесват десетичната система от мерки, която се основава на метри и килограми.

Първите научни умове на републиката работиха върху разработването на нова система от мерки. Учените се заеха да измислят система, която да се подчинява на логиката, а не на местните традиции или желанията на властите. Тогава те решиха да надградят това, което природата ни даде - референтният метър трябваше да бъде равен на една десетмилионна от разстоянието от Северния полюс до екватора. Това разстояние беше измерено по Парижкия меридиан, който минаваше през сградата на Парижката обсерватория и я разделяше на две равни части.

През 1792 г. учените Жан-Батист Жозеф Деламбре и Пиер Мечейн пътуват по меридиана: първата цел е град Дюнкерк в Северна Франция, втората следва на юг до Барселона. Използвайки най-новото оборудване и математически триангулационен процес (метод за изграждане на геодезическа мрежа под формата на триъгълници, в която се измерват техните ъгли и част от страните им), те са изчислили за измерване на меридианната дъга между два града на морското равнище. След това, използвайки метода на екстраполация (метод на научно изследване, който се състои в разширяване на заключенията, получени от наблюдението на една част от явлението към друга част от него), те щяха да изчислят разстоянието между полюса и екватора. Според първоначалната идея учените планирали да отделят една година на всички измервания и създаването на нова универсална система от мерки, но в крайна сметка процесът се разтеглил цели седем години.

Астрономите бяха изправени пред факта, че в онези бурни времена хората често ги възприемаха с голяма предпазливост и дори враждебност. Освен това, без подкрепата на местното население, учените често не са били допускани да работят; имаше моменти, когато бяха ранени, изкачвайки се по най-високите точки в района като куполи на църкви.

От върха на купола на Пантеона Деламбре прави измервания на територията на Париж. Първоначално крал Луи XV издига сградата на Пантеона за църквата, но републиканците я оборудват за централната геодезическа станция на града. Днес Пантеонът служи като мавзолей на героите от революцията: Волтер, Рене Декарт, Виктор Юго и др. В онези дни сградата е служила и като музей - там се съхраняват всички стари еталони за мерки и тежести, които бяха изпратени от жители на цяла Франция в очакване на нова съвършена система.

За съжаление, въпреки всички усилия на учените, изразходвани за разработване на достоен заместител на старите мерни единици, никой не пожела да използва новата система. Хората отказаха да забравят обичайните методи за измерване, които често бяха тясно свързани с местните традиции, ритуали и ежедневие. Например, ейл, мерната единица за плат, обикновено беше равна на размера на станове, а размерът на обработваемата земя се изчисляваше само в дните, които трябваше да се прекарат в работа върху нея.

Парижките власти бяха толкова възмутени от отказа на жителите да използват новата система от мерки, че често изпращаха полиция на местните пазари, за да ги пуснат в обращение. В резултат на това през 1812 г. Наполеон изоставя политиката на въвеждане на метричната система - тя все още се преподава в училищата, но хората имат право да използват обичайните мерни единици до 1840 г., когато политиката е подновена.

На Франция й трябваха почти сто години, за да премине напълно към метричната система. Най-накрая успя, но не поради настойчивостта на правителството: Франция бързо се движеше по посока на индустриалната революция. Освен това беше необходимо да се подобрят картите на терена за военни цели - този процес изискваше точност, което не беше възможно без универсална система от мерки. Франция уверено навлиза на международния пазар: през 1851 г. в Париж се провежда първият международен панаир, където участниците в събитието споделят своите постижения в областта на науката и индустрията. Метричната система беше от съществено значение, за да се избегне объркване. Изграждането на Айфеловата кула с височина 324 метра е насрочено да съвпадне с Международния панаир в Париж през 1889 г. - тогава тя се превръща в най-високата създадена от човека структура в света.

През 1875 г. е създадено Международното бюро за мерки и теглилки, със седалище в тихо предградие на Париж – в град Севър. Бюрото поддържа международни стандарти и единството на седем мерки: метър, килограм, секунда, ампер, Келвин, Мол и Кандела. Там се пази еталонът на метъра, изработен от платина, от който копия-еталони са внимателно направени по-рано и изпратени в други страни като проба. През 1960 г. Генералната конференция по мерки и теглилки прие дефиницията на метъра въз основа на дължината на вълната на светлината - по този начин стандартът се доближава още повече до природата.

В централата на Бюрото има и стандарт за килограм: той се помещава в подземно складово съоръжение под три стъклени купола. Стандартът е направен под формата на цилиндър, изработен от сплав от платина и иридий; през ноември 2018 г. стандартът ще бъде преработен и предефиниран с помощта на квантовата константа на Планк. Резолюцията за преразглеждане на Международната система от единици беше приета още през 2011 г., но поради някои технически особености на процедурата нейното прилагане не беше възможно доскоро.

Определянето на мерните единици и тегла е много трудоемък процес, който е придружен от различни трудности: от нюансите на провеждане на експерименти до финансиране. Метричната система е в основата на напредъка в много области: в науката, икономиката, медицината и т.н., тя е жизненоважна за по-нататъшни изследвания, глобализация и подобряване на нашето разбиране за Вселената.

(15. II.1564 - 8. I.1642) - изключителен италиански физик и астроном, един от основателите на точните естествени науки, член на Accademia dei Lynches (1611). Р. в Пиза. През 1581 г. постъпва в университета в Пиза, където учи медицина. Но, увлечен от геометрията и механиката, по-специално от трудовете на Архимед и Евклид, той напуснал с лекциите си по схоластизъм и се върнал във Флоренция, където учил самостоятелно математика в продължение на четири години.

От 1589 г. - професор в университета в Пиза, през 1592 -1610 г. - в Падуа, по-късно - придворен философ на херцог Козимо II Медичи.

Той оказа значително влияние върху развитието на научната мисъл. От него произлиза и физиката като наука. Човечеството на Галилей дължи два принципа на механиката, които изиграха важна роля в развитието не само на механиката, но и на цялата физика. Това е добре познатият принцип на относителността на Галилей за праволинейно и равномерно движение и принципът за постоянство на ускорението на гравитацията. Изхождайки от принципа на относителността на Галилей, И. Нютон стигна до концепцията за инерционна референтна система, а вторият принцип, свързан със свободното падане на телата, го доведе до концепцията за инертна и тежка маса. А. Айнщайн разшири механичния принцип на относителността на Галилей до всички физически процеси, по-специално до светлината, и изведе от него следствия относно природата на пространството и времето (в този случай трансформациите на Галилей се заменят с трансформациите на Лоренц). Обединяването на втория принцип на Галилей, който Айнщайн тълкува като принцип за еквивалентност на инерционните сили на гравитационните сили, с принципа на относителността го довежда до общата теория на относителността.

Галилей установява закона за инерцията (1609), законите за свободното падане, движението на тяло по наклонена равнина (1604 - 09) и тяло, хвърлено под ъгъл спрямо хоризонта, открива закона за събиране на движенията и закон за постоянството на периода на трептения на махалото (феноменът на изохронизма на трептенията, 1583 г.). Динамиката произлиза от Галилей.

През юли 1609 г. Галилей построява първия си телескоп – оптична система, състояща се от изпъкнали и вдлъбнати лещи – и започва систематични астрономически наблюдения. Това беше прераждането на телескопа, който след близо 20 години неизвестност се превърна в мощен инструмент за научно познание. Следователно Галилей може да се счита за изобретател на първия телескоп. Той бързо усъвършенства своя телескоп и, както пише с течение на времето, „построи себе си толкова прекрасно устройство, че с негова помощ обектите изглеждаха почти хиляда пъти по-големи и повече от тридесет пъти по-близки, отколкото при наблюдение с просто око“. В своя трактат „Звезден пратеник”, публикуван във Венеция на 12 март 1610 г., той описва откритията, направени с телескоп: откриването на планини на Луната, четири луни на Юпитер, доказателство, че Млечният път е съставен от много звезди.

Създаването на телескопа и астрономическите открития донесоха широка популярност на Галилей. Скоро той открива фазите на Венера, слънчевите петна и т.н. Галилей започва производството на телескопи. Чрез промяна на разстоянието между лещите, при 1610 -14 също създава микроскоп. Благодарение на Галилео лещите и оптичните инструменти се превърнаха в мощни инструменти за научни изследвания. Както отбелязва С. И. Вавилов, „от Галилей оптиката получи най-големия стимул за по-нататъшно теоретично и техническо развитие“. Оптичните изследвания на Галилей също са посветени на теорията на цвета, въпросите за природата на светлината и физическата оптика. Галилей дойде с идеята за крайността на скоростта на разпространение на светлината и настройката (1607 г.) на експеримент за нейното определяне.

Астрономическите открития на Галилей изиграха огромна роля в развитието на научния мироглед, те ясно убедиха в правилността на учението на Коперник, заблудата на системата на Аристотел и Птолемей, допринесоха за победата и утвърждаването на хелиоцентричната система на света. През 1632 г. е публикуван известният Диалог за двете главни системи на света, в който Галилей защитава хелиоцентричната система на Коперник. Публикуването на книгата вбеси църковниците, инквизицията обвини Галилей в ерес и, като организира процеса, го принуди публично да се откаже от доктрината на Коперник и наложи забрана на диалога. След процеса през 1633 г. Галилей е обявен за "затворник на Светата инквизиция" и е принуден да живее първо в Рим, а след това в Арчертри близо до Флоренция. Галилей обаче не спира научната си дейност, докато при болестта си (през 1637 г. Галилей окончателно губи зрението си) той завършва работата „Разговори и математически доказателства относно два нови клона на науката“, която обобщава физическите му изследвания.

Изобретява термоскопа, който е прототипът термометър, проектиран (1586) хидростатичен балансза да се определи специфичното тегло на твърдите вещества, се определя специфичното тегло на въздуха. Той предложи идеята за използване на махало в часовник. Физическите изследвания също са посветени на хидростатиката, здравината на материалите и др.

Блез Паскал, концепция за атмосферно налягане

(19. VI.1623 - 19. VIII.1662) - френски математик, физик и философ. Р. в Клермон-Феран. Получава образование у дома. През 1631 г. той и семейството му се преместват в Париж. При Е. Паскал и някои негови приятели - М. Мерсен, Ж. Робервал и други - всяка седмица се събираха математици и физици. Тези срещи в крайна сметка станаха научни. срещи. Париж е създаден на базата на този кръг. AN (1666 г.). От 16-годишна възраст П. участва в работата на кръжока. По това време той написва първата си работа за конични сечения, в която изразява една от важните теореми на проективната геометрия: пресечните точки на противоположните страни на шестоъгълник, вписан в конично сечение, лежат на една права линия (теоремата на Паскал).

Физическите изследвания се отнасят главно до хидростатиката, където през 1653 г. той формулира основния й закон, според който налягането върху течността се предава от нея равномерно, без да се променя във всички посоки - законът на Паскал (това свойство на течността е известно на неговите предшественици), установен принципът на действие на хидравличната преса. Той преоткрива хидростатичния парадокс, който става широко известен благодарение на него. Потвърдено съществуване атмосферно налягане, повтаряйки през 1646 г. опита на Торичели с водата и виното. Той изрази идеята, че атмосферното налягане намалява с височината (според неговата идея през 1647 г. е проведен експеримент, който показва, че на върха на планината нивото на живак в тръбата е по-ниско, отколкото в основата), демонстрира еластичността на въздуха, доказа, че въздухът има тегло, открил, че показанията на барометъра зависят от влажността и температурата на въздуха и следователно може да се използва за прогнозиране на времето.

По математика той посвети редица работи на аритметичните редове и биномните коефициенти. В „Трактат за аритметичния триъгълник” даде т.нар. Триъгълник на Паскал - таблица в разрез коефициент. разширенията (a + b) n за различни n са подредени под формата на триъгълник. Биномиални коефициенти образувал по разработения от него метод цялостна мат. индукция - това е едно от най-важните му открития. Също така беше ново, че биномните коефициенти. действаха тук като числа от комбинации от n елемента в m и след това бяха използвани в задачи на теорията на вероятностите. Дотогава никой от математиците не е изчислил вероятността от събития. Паскал и П. Ферманашли са ключови за решаването на подобни проблеми. В тяхната кореспонденция теорията на вероятностите и комбинаториката са научно обосновани и затова Паскал и Ферма се считат за основателите на нова област на математиката - теорията на вероятностите. Той също така направи голям принос за развитието на безкрайно малкото смятане. Изучавайки циклоидата, той предлага общи методи за определяне на квадратури и центрове на тежестта. криви, открива и прилага такива методи, които дават основание да го смятаме за един от създателите на безкрайно малките смятане. В "Трактат за синусите на четвърт кръг", изчислявайки интегралите на тригонометричните функции, по-специално допирателната, той въвежда елиптични интеграли, които по-късно играят важна роля в анализа и неговите приложения. Освен това той доказа редица теореми относно промяната на променливите и интегрирането по части. В Pascal има, макар и в неразработена форма, идеи за еквивалентността на диференциала като основна линейна част от приращението към самия инкремент и за свойствата на еквивалентните безкрайно малки величини.

Още през 1642 г. той конструира изчислителна машина за две аритметични операции. Принципите, залегнали в основата на тази машина, по-късно станаха отправна точка при проектирането на изчислителните машини.

Единицата за налягане е кръстена на него - паскал.

Алесандро Волт, изобретател на волтовия стълб, електрофора, електрометър

Алесандро Волта е роден на 18 февруари 1745 г. в малкия италиански град Комо, разположен близо до езерото Комо, близо до Милано. Интересът към изучаването на електрическите явления се пробужда у него рано. През 1769 г. той публикува труд за Лейденската банка, две години по-късно - за електрическа машина. През 1774 г. Волта става учител по физика в училище в Комо, изобретява електрофора, след това еудиометъра и други устройства. През 1777 г. той става професор по физика в Павия. През 1783 г. изобретява електроскоп с кондензатор, а от 1792 г. се занимава усилено с „животински електричество”. Тези изследвания го доведоха до изобретяването на първата галванична клетка.

През 1800 г. той построява първия генератор на електрически ток - волтов полюс... Това изобретение му донесе световна слава. Избран е за член на Парижката и други академии, Наполеон го прави граф и сенатор на италианското кралство. Но след голямото си откритие Волта не направи нищо значимо в науката. През 1819 г. напуска професорската си длъжност и живее в родния си град Комо, където умира на 5 март 1827 г. (в един и същи ден с Лаплас и в същата година с Френел).

Волтов стълб

Започвайки работа върху „животински електричество“ през 1792 г., Волта повтаря и развива експериментите на Галвани, като напълно възприема неговата гледна точка. Но още в едно от първите писма, изпратени от Милано на 3 април 1792 г., той посочва, че мускулите на жабата са много чувствителни към електричество, те „реагират удивително на електричество“, напълно неуловими дори за електроскопа на Бенет, най-чувствителния от всички (направен от две ленти от най-финия лист злато или сребро). Това е началото на последващото твърдение на Волта, че „подготвената жаба представлява, така да се каже, животински електрометър, несравнимо по-чувствителен от всеки друг най-чувствителен електрометър“.

Волта, в резултат на дълга поредица от експерименти, стига до заключението, че причината за мускулното съкращение не е „животински електричество“, а контактът на различни метали. „Първопричината за този електрически ток“, пише Волта, „каквото и да е той, са самите метали, поради факта, че те са различни. Именно те в правилния смисъл на думата са патогени и двигатели, докато животинският орган, самите нерви, са само пасивни." Електрификацията при контакт дразни нервите на животното, привежда в движение мускулите, предизвиква усещане за кисел вкус на върха на езика, поставен между стоманена хартия и сребърна лъжица, когато среброто и калай влязат в контакт. Така Волта счита за причините за „галванизма” физически, а физиологичните действия като едно от проявите на този физически процес. Ако формулираме накратко мисълта на Волта на съвременен език, тогава тя се свежда до следното: Галвани открива физиологичния ефект на електрическия ток.

Естествено, избухнаха противоречия между Галвани и Волта. Галвани се опита да изключи напълно физическите причини, за да докаже своята невинност. Волта, от друга страна, напълно елиминира физиологичните обекти, заменяйки жабешкия крак със своя електрометър. На 10 февруари 1794 г. той пише:

„Какво мислите за така нареченото животинско електричество? Що се отнася до мен, аз отдавна съм убеден, че всяко действие възниква първоначално в резултат на допира на метали до някакво мокро тяло или до самата вода. Поради този контакт електрическият флуид се задвижва в това мокро тяло или във вода от самите метали, от единия повече, от другия по-малко (най-вече от цинка, най-малко от среброто). Когато се установи непрекъсната комуникация между съответните проводници, тази течност прави постоянна циркулация."

Volta устройства

Това е първото описание на затворена верига на електрически ток. Ако веригата е прекъсната и жизнеспособен жабешки нерв се вмъкне като свързващо звено на мястото на прекъсването, тогава „мускулите, контролирани от такива нерви, започват да се свиват веднага щом веригата от проводници се затвори и се появи електрически ток“. Както можете да видите, Volta вече използва такъв термин като "затворена верига на електрически ток". Той показва, че наличието на ток в затворена верига може да се установи и чрез вкусови усещания, ако върхът на езика се вкара във веригата. „И тези усещания и движения са толкова по-силни, колкото по-далеч се отделят поставените два метала в реда, в който са поставени тук: цинк, калаено фолио, обикновен калай в плочи, олово, желязо, месинг и бронз от различни качества, мед, платина, злато, сребро, живак, графит." Това е известната "серия Volta" в първата си чернова.

Волта раздели диригентите на два класа. Към първия той приписа метали, а към втория - течни проводници. Ако направите затворена верига от различни метали, тогава няма да има ток - това е следствие от закона на Волта за контактните напрежения. Ако "проводникът от втори клас е в средата и влиза в контакт с два проводника от първи клас от два различни метала, тогава в резултат на това възниква електрически ток в една или друга посока."

Съвсем естествено е, че именно Волта имаше честта да създаде първия генератор на електрически ток, така наречения волтов стълб (самият Волта го нарече „електрически орган“), който оказа огромно влияние не само върху развитието на наука за електричеството, но и върху цялата история на човешката цивилизация. Стълбът на Волта предвещава началото на нова ера - ерата на електричеството.

Електрофор Волта

Триумфът на стълба на Волта осигури безусловната победа на Волта над Галвани. Историята беше мъдра в определянето на победител в този спор, в който и двете страни бяха прави, всяка от собствената си гледна точка. „Живтинското електричество“ наистина съществува и електрофизиологията, на която баща е Галвани, сега заема важно място в науката и практиката. Но по времето на Галвани електрофизиологичните явления все още не са узрели за научен анализ и фактът, че Волта обръща откритието на Галвани по нов път, е много важен за младата наука за електричеството. Като елиминира живота, този най-сложен природен феномен, от науката за електричеството, давайки на физиологичните действия само пасивна роля на реагент, Волта осигури бързото и ползотворно развитие на тази наука. Това е неговата безсмъртна заслуга в историята на науката и човечеството.

Хайнрих Рудолф Херц, изобретател на "вибратора Hertz"

ХАЙНРИХ РУДОЛФ ХЕРЦ(1857-1894) е роден на 22 февруари в Хамбург, син на адвокат, който по-късно става сенатор. Херц учи добре и беше ненадминат ученик по интелигентност. Той обичаше всички предмети, обичаше да пише поезия и да работи на струг. За съжаление здравето на Херц беше затруднено през целия му живот.

През 1875 г., след като завършва гимназията, Херц постъпва в Дрезден, а след това и в Мюнхенското висше техническо училище. Бизнесът вървеше добре, докато се изучаваха общи предмети. Но веднага щом започна специализацията, Херц промени решението си. Не иска да е тесен специалист, жадува за научна работа и постъпва в Берлинския университет. Херц имаше късмет: Хелмхолц се оказа негов пряк ментор. Въпреки че известният физик беше привърженик на теорията за действието на далечни разстояния, но като истински учен той безусловно призна, че идеите на Фарадей - Максуел за действието на къси разстояния и физическото поле дават отлично съгласие с експеримента.

Веднъж в Берлинския университет, Херц с голямо желание се стреми да учи във физически лаборатории. Но само тези студенти, които се занимаваха с решаване на конкурентни проблеми, бяха разрешени да работят в лабораториите. Хелмхолц предложил на Херц проблем от областта на електродинамиката: има ли електрически ток кинетична енергия?Хелмхолц искал да насочи силите на Херц в областта на електродинамиката, смятайки я за най-объркваща.

Херц се приема за решението на задачата, изчислено за 9 месеца. Той сам прави устройствата и ги отстранява. При работа по първия проблем веднага се разкриха чертите на изследовател, присъщи на Херц: постоянство, рядко усърдие и изкуство на експериментатора. Проблемът беше решен за 3 месеца. Резултатът беше отрицателен, както се очакваше. (Сега ни е ясно, че електрическият ток, който е насоченото движение на електрически заряди (електрони, йони), има кинетична енергия. За да може Херц да открие това, е било необходимо да се повиши точността на неговия експеримент с хиляди пъти.) Полученият резултат съвпадна с гледната точка на Хелмхолц, макар и погрешна, той не сбърка в способностите на младия Херц. „Видях, че имам работа с ученик с напълно необичаен талант“, отбеляза по-късно той. Работата на Херц беше отличена с награда.

Връщайки се от лятната ваканция през 1879 г., Херц си осигури разрешение да работи по друга тема:<0б индукции во вращающихся телах«, взятой в качестве докторской диссертации. Это была теоретическая работа. Он предполагал завершить ее за 2-3 месяца, защитить и получить поскорее звание доктора, хотя университет еще не был закончен. Работая с большим подъемом и воодушевлением, Герц быстро закончил исследование. Зашита прошла успешно, и ему присудили степень доктора с «отличием» - явление исключительно редкое, тем более для студента.

От 1883 до 1885 г. Херц оглавява катедрата по теоретична физика в провинциалния град Кил, където изобщо няма лаборатория по физика. Hertz реши да се занимава с теоретични въпроси тук. Той коригира системата от уравнения на електродинамиката на един от най-ярките представители на далечното действие на Нойман. В резултат на тази работа Херц пише своя собствена система от уравнения, от която лесно се получават уравненията на Максуел. Херц е разочарован, защото се опитва да докаже универсалността на електродинамичните теории на представителите на действието на далечни разстояния, а не теорията на Максуел. „Това заключение не може да се счита за точно доказателство за системата на Максуел като единственото възможно“, прави той за себе си по същество успокояващо заключение.

През 1885 г. Херц приема покана от техническото училище в Карлсруе, където ще бъдат проведени известните му експерименти за разпространение на електрическа сила. Още през 1879 г. Берлинската академия на науките поставя задачата: „Да се ​​покаже експериментално наличието на някаква връзка между електродинамичните сили и диелектричната поляризация на диелектриците“. Предварителните изчисления на Hertz показаха, че очакваният ефект ще бъде много малък дори при най-благоприятни условия. Следователно, очевидно, той изоставя тази работа през есента на 1879 г. Той обаче не спира да мисли за възможните начини за решаването й и стига до заключението, че това изисква високочестотни електрически трептения.

Херц внимателно проучи всичко, което беше известно до този момент за електрическите трептения, както в теоретично, така и в експериментално отношение. Намирайки двойка индукционни намотки в кабинета по физика на техническо училище и провеждайки демонстрации на лекции с тях, Херц открива, че с тяхна помощ е възможно да се получат бързи електрически трептения с период от 10 -8 C. В резултат на експерименти, Hertz създаде не само високочестотен генератор (източник на високочестотни трептения), но и резонаторът е приемник на тези вибрации.

Генераторът на Hertz се състоеше от индукционна намотка и проводници, свързани към нея, образуващи разрядна междина, резонатор, от правоъгълен проводник и две топки в краищата му, които също образуват разрядна междина. В резултат на експериментите Херц установи, че ако в генератора се появят високочестотни трептения (искра скочи в разрядната му междина), то в разрядната междина на резонатора, която е дори на 3 m от генератора , малките искри също ще прескочат. По този начин искрата във втората верига се генерира без никакъв директен контакт с първата верига. Какъв е механизмът на неговото предаване Или е електрическа индукция, според теорията на Хелмхолц, или електромагнитна вълна, според теорията на Максуел. През 1887 г. Херц все още не казва нищо за електромагнитните вълни, въпреки че вече е забелязал, че влиянието на генераторът на приемника е особено силен в случай на резонанс (честотата на трептене на генератора съвпада с собствената честота на резонатора).

Провеждайки множество експерименти при различни взаимни положения на генератора и приемника, Херц стига до извода за съществуването на електромагнитни вълни, разпространяващи се с крайна скорост. Ще се държат ли като светлина И Hertz провежда задълбочена проверка на това предположение. След изучаване на законите на отражението и пречупването, след установяване на поляризация и измерване на скоростта на електромагнитните вълни, той доказва пълната им аналогия със светлината. Всичко това е посочено в работата „За лъчите на електрическата сила”, публикувана през декември 1888 г. Тази година се счита за година на откриването на електромагнитните вълни и експерименталното потвърждение на теорията на Максуел. През 1889 г., говорейки на конгрес на немски учени по естествени науки, Херц каза: „Всички тези експерименти са много прости по принцип, но въпреки това водят до най-важните последствия. Те унищожават всяка теория, която вярва, че електрическите сили прескачат пространството моментално. Те означават блестяща победа за теорията на Максуел. Колко малко вероятно изглеждаше нейният възглед за същността на светлината по-рано, сега е толкова трудно да не споделим това мнение.

Упоритият труд на Херц не остана ненаказан заради и без това слабото му здраве. Отначало очите отказаха, след това ушите, зъбите и носа заболяха. Скоро започва общо отравяне на кръвта, от което умира известният учен Хайнрих Херц, вече на 37-годишна възраст.

Херц завърши огромната работа, започната от Фарадей. Ако Максуел трансформира представите на Фарадей в математически образи, Херц превърна тези изображения във видими и звукови електромагнитни вълни, които се превърнаха във вечен паметник за него. Спомняме си Г. Херц, когато слушаме радио, гледаме телевизия, когато се радваме на репортажа на ТАСС за нови изстрелвания на космически кораб, с които се поддържа стабилна комуникация чрез радиовълни. И неслучайно първите думи, предадени от руския физик А. Попов чрез първата безжична връзка, са: „Хайнрих Херц“.

"Много бързи електрически вибрации"

Хайнрих Рудолф Херц, 1857-1894

Между 1886 и 1888 г. Херц изучава излъчването и приемането на електромагнитни вълни в ъгъла на своето обучение по физика в Политехническото училище в Карлсруе (Берлин). За тези цели той изобретява и конструира своя прочут излъчвател на електромагнитни вълни, наречен по-късно "вибратор на Херц". Вибраторът се състоеше от две медни пръчки с месингови топки, прикрепени в краищата и по една голяма цинкова сфера или квадратна плоча, която играеше ролята на кондензатор. Имаше пролука между топките - искрова междина. Към медните пръти бяха прикрепени краищата на вторичната намотка на бобината на Rumkorf, DC преобразувател с ниско напрежение към високо напрежение. С импулси на променлив ток между топките прескачаха искри и в околното пространство се излъчваха електромагнитни вълни. Чрез преместване на сферите или плочите по пръчките се регулират индуктивността и капацитетът на веригата, които определят дължината на вълната. За да улови излъчените вълни, Херц изобретил най-простия резонатор - проводен отворен пръстен или правоъгълна отворена рамка със същите месингови топки в краищата на "предавателя" и регулируема искрова междина.

Hertz вибратор

Въвежда се концепцията за вибратор Hertz, представена е работна схема на вибратор Hertz, разглежда се преходът от затворен контур към електрически дипол

Чрез вибратор, резонатор и отразяващи метални екрани Херц доказа съществуването на предсказаните от Максуел електромагнитни вълни, разпространяващи се в свободното пространство. Той доказа тяхната идентичност със светлинните вълни (подобието на явленията на отражение, пречупване, интерференция и поляризация) и успя да измери дължината им.

Благодарение на своите експерименти Херц стига до следните изводи: 1 – Вълните на Максуел са „синхронни” (валидността на теорията на Максуел, че скоростта на разпространение на радиовълните е равна на скоростта на светлината); 2 - можете да прехвърляте енергията на електрическото и магнитното поле без проводници.

През 1887 г., след приключване на експериментите, е публикувана първата статия на Херц „За много бързи електрически трептения“, а през 1888 г. – още по-фундаментална работа „За електродинамичните вълни във въздуха и тяхното отражение“.

Херц вярваше, че неговите открития не са по-практични от тези на Максуел: „Това е абсолютно безполезно. Това е просто експеримент, който доказва, че маестро Максуел е бил прав. Просто имаме мистериозни електромагнитни вълни, които не можем да видим с окото, но те са." — И какво следва? — попита го един от студентите. Херц сви рамене, той беше скромен човек, без претенции и амбиции: "Предполагам - нищо."

Но дори и на теоретично ниво постиженията на Херц веднага бяха отбелязани от учените като начало на нова „електрическа ера“.

Хайнрих Херц почина на 37-годишна възраст в Бон от отравяне на кръвта. След смъртта на Херц през 1894 г., сър Оливър Лодж отбелязва: „Херц направи това, което видните английски физици не можаха да направят. Освен че потвърди истинността на теоремите на Максуел, той направи това с обезкуражаваща скромност."

Едуард Юджийн Дезър Бранли, изобретател на сензора Бранли

Името на Едуард Бранли не е особено известно в света, но във Франция той се смята за един от най-важните участници в изобретяването на радиотелеграфната комуникация.

През 1890 г. Едуард Бранли, професор по физика в Католическия университет в Париж, се интересува сериозно от възможността за използване на електричество в терапията. Сутрин той отиваше в парижките болници, където извършваше медицински процедури с електрически и индукционни токове, а през деня изучаваше поведението на металните проводници и галванометри при излагане на електрически заряди в своята лаборатория по физика.

Устройството, което направи Бранли известен, беше „стъклена тръба, свободно пълна с метални стърготини“ или "габарит на Бранли"... Когато сензорът беше свързан към електрическа верига, съдържаща батерия и галванометър, той работеше като изолатор. Въпреки това, ако се появи електрическа искра на известно разстояние от веригата, тогава сензорът започна да провежда ток. Когато тръбата беше леко разклатена, сензорът отново се превърна в изолатор. Реакцията на сензора Branly на искра е наблюдавана в лабораторните помещения (до 20 m). Феноменът е описан от Бранли през 1890 г.

Между другото, подобен метод за промяна на съпротивлението на дървени стърготини, само въглища, с преминаването на електрически ток, доскоро беше широко използван (и в някои къщи се използва и днес) в телефонните микрофони (т.нар. "въглеродни"). "микрофони).

Според историците Бранли никога не е обмислял възможността за предаване на сигнали. Той се интересуваше главно от паралелите между медицината и физиката и се стремеше да предложи на медицинския свят интерпретация на нервната проводимост, моделирана с помощта на стърготини, пълни с метални стърготини.

За първи път британският физик Оливър Лодж публично демонстрира връзката между проводимостта на сензора Бранли и електромагнитните вълни.

Лавоазие Антоан Лоран, изобретател на калориметъра

Антоан Лоран Лавоазие е роден на 26 август 1743 г. в Париж в семейството на адвокат. Първоначалното си образование получава в колежа на Мазарин, а през 1864 г. завършва юридическия факултет на Парижкия университет. Още докато учи в университета в Лавоазие, в допълнение към юриспруденцията, той се занимава задълбочено с природните и точните науки под ръководството на най-добрите парижки професори от онова време.

През 1765 г. Лавоазие представя труд по темата, зададена от Парижката академия на науките – „За най-добрия начин за осветяване на улиците на голям град“. При извършването на тази работа се отрази изключителната упоритост на Лавоазие в преследването на набелязаната цел и точността в изследванията - достойнствата, които съставляват отличителна черта на всичките му произведения. Например, за да увеличи чувствителността на зрението си към фините промени в интензитета на светлината, Лавоазие прекара шест седмици в тъмна стая. Тази работа на Лавоазие е наградена със златен медал от академията.

В периода 1763-1767г. Лавоазие прави редица екскурзии с известния геолог и минералог Гетар, помагайки на последния при съставянето на минералогична карта на Франция. Още тези първи творби на Лавоазие отварят вратите на Парижката академия за него. На 18 май 1768 г. е избран в академията за адюнкт по химия, през 1778 г. става пълноправен член на академията, а от 1785 г. е неин директор.

През 1769 г. Лавоазие се присъединява към Компанията на откупите - организация от четиридесет големи финансисти, в замяна на незабавното прехвърляне на определена сума в хазната, която получава правото да събира държавни косвени данъци (върху сол, тютюн и др.). Като данъчен фермер, Лавоазие направи огромно състояние, част от което похарчи за научни изследвания; обаче именно участието му в Компанията на подкупите става една от причините Лавоазие да бъде осъден на смърт през 1794 г.

През 1775 г. Лавоазие става директор на Службата за прах и селитра. Благодарение на енергията на Лавоазие, производството на барут във Франция се удвоява повече от 1788 г. Лавоазие организира експедиции за намиране на находища на селитра, провежда изследвания за пречистване и анализ на селитра; методите за почистване на селитра, разработени от Лавоазие и Баум, са оцелели до нашето време. Лавоазие ръководи бизнеса с барут до 1791 г. Живее в барутния арсенал; тук е била разположена и отлична химическа лаборатория, която той създава на свои разноски, от която излизат почти всички химически произведения, увековечили името му. Лавоазие лабораторията е един от основните научни центрове на Париж по това време.

В началото на 1770 г. Лавоазие започва систематична експериментална работа по изследване на процесите на горене, в резултат на което стига до заключението, че теорията на флогистона е непоследователна. Получавайки кислород през 1774 г. (следвайки C.V. Scheele и J. Priestley) и след като успява да осъзнае значението на това откритие, Лавоазие създава кислородна теория на горенето, която излага през 1777 г. Лавоазие доказва сложния състав на въздуха, който според него се състои от "чист въздух" (кислород) и "задушаващ въздух" (азот). През 1781 г., заедно с математика и химик J. B. Meunier, той също така доказва сложния състав на водата, като установява, че тя се състои от кислород и „запалим въздух“ (водород). През 1785 г. те също синтезират вода от водород и кислород.

Доктрината за кислорода, като основен агент на горенето, първоначално беше посрещната с много враждебност. Известният френски химик Макьор се подиграва с новата теория; в Берлин, където паметта на създателя на теорията на флогистона Г. Щал беше особено почитана, произведенията на Лавоазие дори бяха изгорени. Лавоазие обаче, като в началото не губи време за полемика с възгледа, чийто провал той усеща, стъпка по стъпка упорито и търпеливо установява основите на своята теория. Едва след внимателно проучване на фактите и окончателно изясняване на своята гледна точка, Лавоазие през 1783 г. открито критикува доктрината за флогистона и показва нейната несигурност. Установяването на състава на водата беше решаващ удар върху теорията на флогистона; нейните поддръжници започват да преминават на страната на учението на Лавоазие.

Въз основа на свойствата на кислородните съединения Лавоазие е първият, който дава класификация на „простите тела“, позната по това време в химическата практика. Концепцията на Лавоазие за елементарните тела е чисто емпирична: Лавоазие счита за елементарни онези тела, които не могат да бъдат разложени на по-прости компоненти.

Основата за неговата класификация на химичните вещества, заедно с концепцията за прости тела, са понятията "оксид", "киселина" и "сол". Оксидът на Лавоазие е комбинация от метал с кислород; киселина - съединение на неметално тяло (например въглища, сяра, фосфор) с кислород. Органични киселини - оцетна, оксалова, винена и др. - Лавоазие счита за съединения с кислород на различни "радикали". Солта се образува чрез комбиниране на киселина с основа. Тази класификация, както скоро показват по-нататъшните изследвания, е тясна и следователно неправилна: някои киселини, като циановодородна киселина, сероводород и съответните соли, не отговарят на тези дефиниции; Лавоазие смята солната киселина за комбинация от кислород с все още неизвестен радикал и разглежда хлора като комбинация от кислород със солна киселина. Въпреки това, това беше първата класификация, която даде възможност да се изследват с голяма простота цяла серия от тела, известни по това време в химията. Тя даде възможност на Лавоазие да предскаже сложния състав на такива тела като вар, барит, каустични алкали, борна киселина и др., които преди него са се считали за елементарни тела.

Във връзка с отхвърлянето на теорията на флогистона се налага създаването на нова химическа номенклатура, която се основава на класификацията, дадена от Лавоазие. Лавоазие разработва основните принципи на новата номенклатура през 1786-1787 г. заедно с C.L. Berthollet, LB Guiton de Morveaux и A.F. Furcroix. Новата номенклатура донесе голяма простота и яснота на химическия език, изчиствайки го от сложните и объркващи термини, завещани на алхимията. От 1790 г. Лавоазие участва и в разработването на рационална система от мерки и теглилки - метрични.

Предмет на изследване на Лавоазие са също термични явления, тясно свързани с процеса на горене. Заедно с Лаплас, бъдещият създател на небесната механика, Лавоазие дава началото на калориметрията. Те създават леден калориметър, с помощта на които се измерва топлинният капацитет на много тела и топлината, отделяна при различни химични трансформации. Лавоазие и Лаплас през 1780 г. установяват основния принцип на термохимията, формулиран от тях в следната форма: „Всяко термично изменение, което претърпява някаква материална система, променяйки състоянието си, се случва в обратен ред, когато системата се връща в първоначалното си състояние“.

През 1789 г. Лавоазие публикува учебника „Елементарен курс по химия”, изцяло базиран на кислородната теория на горенето и новата номенклатура, която става първият учебник по нова химия. Тъй като Френската революция започва през същата година, революцията, извършена в химията от труда на Лавоазие, обикновено се нарича "химическа революция".

Създателят на химическата революция Лавоазие обаче става жертва на социалната революция. В края на ноември 1793 г. бившите участници в откупа са арестувани и изправени на съд от революционния трибунал. Нито петиция от „Консултативното бюро по изкуствата и занаятите“, нито известните служби на Франция, нито научната слава спасиха Лавоазие от смърт. „Републиката не се нуждае от учени“, каза президентът на трибунала Coffinal в отговор на петиция от бюрото. Лавоазие е обвинен в участие „в заговор с враговете на Франция срещу френския народ, с цел да открадне от нацията огромните суми, необходими за войната срещу деспотите“ и осъден на смърт. „Достатъчно беше на палача да отсече тази глава“, каза известният математик Лагранж за екзекуцията на Лавоазие, „но няма да мине цял век, за да даде друга същата…“ През 1796 г. Лавоазие е посмъртно реабилитирана.

От 1771 г. Лавоазие е женен за дъщерята на своя другар по изкупуването, Бенез. В съпругата си той намери активен помощник в научните си трудове. Тя водеше неговите лабораторни дневници, превеждаше му научни статии от английски, рисува и гравира рисунки за учебника му. След смъртта на Лавоазие съпругата му през 1805 г. се омъжва повторно за известния физик Ръмфорд. Тя умира през 1836 г. на 79-годишна възраст.

Пиер Симон Лаплас, изобретател на калориметъра, барометричната формула

Френският астроном, математик и физик Пиер Симон дьо Лаплас е роден в Бомон ан Ож, Нормандия. Учи в бенедиктинското училище, от което обаче напуска като убеден атеист. През 1766 г. Лаплас идва в Париж, където Ж. Д'Аламбер пет години по-късно му помага да получи професор във Военното училище. Участва активно в реорганизацията на системата на висшето образование във Франция, в създаването на Нормално и Политехническо училище. През 1790 г. Лаплас е назначен за председател на Камарата на мерките и теглилките, ръководи въвеждането на новата метрична система от мерки. От 1795 г., като част от ръководството на Бюрото за географски дължини. Член на Парижката академия на науките (1785, адюнкт от 1773), член на Френската академия (1816).

Научното наследство на Лаплас принадлежи към областта на небесната механика, математиката и математическата физика, фундаментални са трудовете на Лаплас върху диференциалните уравнения, по-специално върху интегрирането по метода на "каскадите" от частни диференциални уравнения. Сферичните функции, въведени от Лаплас, имат различни приложения. В алгебрата на Лаплас има важна теорема за представянето на детерминантите чрез сбора от произведения на допълнителните минор. За да развие създадената от него математическа теория на вероятностите, Лаплас въвежда така наречените генериращи функции и широко използва трансформацията, която носи неговото име (преобразуване на Лаплас). Теорията на вероятностите е в основата на изучаването на всички видове статистически закони, особено в областта на естествените науки. Преди него първите стъпки в тази област правят Б. Паскал, П. Ферма, Ж. Бернули и др. Лаплас привежда техните заключения в система, подобрява методите на доказване, като ги прави по-малко тромави; доказа теоремата, която носи неговото име (теоремата на Лаплас), разработи теорията на грешките и метода на най-малките квадрати, които позволяват да се намерят най-вероятните стойности на измерените величини и степента на надеждност на тези изчисления. Класическият труд на Лаплас „Аналитична теория на вероятностите” е публикуван три пъти приживе – през 1812, 1814 и 1820 г.; като увод към последните издания е поставен трудът „Опитът от философията на теорията на вероятностите” (1814), в който в популярна форма са разяснени основните положения и значението на теорията на вероятностите.

Заедно с А. Лавоазие през 1779-1784г. Лаплас се занимава с физика, по-специално с въпроса за латентната топлина на сливане на телата и работата със създаденото от тях леден калориметър... Те са първите, които използват телескоп за измерване на линейното разширение на телата; изучава изгарянето на водород в кислород. Лаплас активно се противопоставя на погрешната хипотеза за флогистон. По-късно се връща към физиката и математиката. Той публикува редица статии по теорията на капилярността и установява закона, който носи неговото име (законът на Лаплас). През 1809 г. Лаплас се заема с проблема за акустиката; изведе формула за скоростта на разпространение на звука във въздуха. Лаплас принадлежи барометрична формулада се изчисли промяната в плътността на въздуха с височина над земната повърхност, като се вземе предвид ефектът от влажността на въздуха и промяната в ускорението на гравитацията. Занимава се и с геодезия.

Лаплас разработи методите на небесната механика и завърши почти всичко, което неговите предшественици не успяха да обяснят движението на телата на Слънчевата система на базата на закона на Нютон за всемирното притегляне; той успя да докаже, че законът за всемирното притегляне напълно обяснява движението на тези планети, ако представим техните взаимни смущения под формата на редове. Той също така доказа, че тези смущения са периодични. През 1780 г. Лаплас предлага нов начин за изчисляване на орбитите на небесните тела. Изследванията на Лаплас доказаха стабилността на Слънчевата система за много дълго време. Тогава Лаплас стига до заключението, че пръстенът на Сатурн не може да бъде непрекъснат, тъй като в този случай би било нестабилно и предсказвало откриването на силно свиване на Сатурн на полюсите. През 1789 г. Лаплас разглежда теорията за движението на спътниците на Юпитер под влияние на взаимни смущения и привличане към Слънцето. Той постигна пълно съгласие между теорията и наблюденията и установи редица закони за тези движения. Едно от основните постижения на Лаплас е откриването на причината за ускорението на движението на Луната. През 1787 г. той показа, че средната скорост на луната зависи от ексцентриситета на земната орбита, като последният се променя под влияние на привличането на планетите. Лаплас доказа, че това смущение не е светско, а дългосрочно и че впоследствие Луната ще се движи бавно. От неравенствата в движението на луната Лаплас определи големината на компресията на земята при полюсите. Той също така принадлежи към развитието на динамичната теория на приливите и отливите. Небесната механика дължи много на трудовете на Лаплас, които са обобщени от него в класическия труд "Трактат по небесната механика" (т. 1-5, 1798-1825).

Космогоничната хипотеза на Лаплас имаше голямо философско значение. Представено е от него в приложението към книгата му "Изложение на системата на света" (т. 1-2, 1796 г.).

По своите философски възгледи Лаплас е близък до френските материалисти; Отговорът на Лаплас на Наполеон I е известен, че в своята теория за произхода на Слънчевата система той не се нуждае от хипотеза за съществуването на Бог. Ограниченията на механистичния материализъм на Лаплас се проявяват в опит да се обясни целият свят, включително физиологичните, умствените и социалните явления, в термините на механистичния детерминизъм. Лаплас разглежда своето разбиране за детерминизма като методологически принцип за изграждането на всяка наука. Лаплас вижда модела на крайната форма на научно познание в небесната механика. Детерминизмът на Лаплас се е превърнал в общоприето име за механистичната методология на класическата физика. Материалистичният мироглед на Лаплас, ярко изразен в научни трудове, контрастира с неговата политическа нестабилност. При всеки политически преврат Лаплас преминава на страната на победителите: отначало той е републиканец, след идването на власт на Наполеон – министър на вътрешните работи; след това е назначен за член и заместник-председател на Сената, при Наполеон получава титлата граф на империята, а през 1814 г. гласува в полза на свалянето на Наполеон; след реставрацията Бурбоните получават пърство и титлата маркиз.

Оливър Джоузеф Лодж, изобретател на кохерера

Сред основните радиоприноси на Лодж е подобрението на сензора за радио вълни Branley.

Coherer Lodge, демонстрирана за първи път на публиката на Кралската институция през 1894 г., направи възможно приемането на сигнали с морзова азбука, предавани от радиовълни, и направи възможно записването им със записващ апарат. Това позволи на изобретението скоро да се превърне в стандартен безжичен телеграфен апарат. (Сензорът излиза от употреба едва десет години по-късно, когато са разработени магнитни, електролитни и кристални сензори).

Другата работа на Лодж в областта на електромагнитните вълни е не по-малко важна. През 1894 г. Лодж на страниците на London Electrician, обсъждайки значението на откритията на Херц, описва своите експерименти с електромагнитни вълни. Той коментира феномена на резонанса или настройката, който е открил:

... някои вериги по своята същност са „вибриращи... Те са способни да поддържат трептенията, които са възникнали в тях за дълъг период от време, докато в други вериги трептенията бързо се затихват. Демпферният приемник ще реагира на вълни с всякаква честота, за разлика от приемник с постоянна честота, който реагира само на вълни със своята естествена честота.

Лодж установи, че вибраторът на Херц „излъчва много мощно“, но „поради излъчването на енергия (в космоса), вибрациите му бързо се затихват, така че за да предаде искра, той трябва да бъде настроен така, че да съответства на приемника“.

На 16 август 1898 г. Лодж получава патент № 609154, който предлага „използването на регулируема индукционна намотка или антенна верига в безжични предаватели или приемници, или и двете“. Този „синтоничен“ патент е важен в историята на радиото, тъй като излага принципите за настройка на желаната станция. На 19 март 1912 г. този патент е придобит от компанията Маркони.

Впоследствие Маркони каза това за Lodge:

Той (Лодж) е един от най-големите ни физици и мислители, но работата му в областта на радиото е особено значима. От най-ранните дни, след експерименталното потвърждение на теорията на Максуел за съществуването на електромагнитно лъчение и разпространението му в космоса, много малко хора са имали ясно разбиране за решението на тази една от най-скритите тайни на природата. Сър Оливър Лодж притежаваше това разбиране много повече от всеки негов съвременник.

Защо Лодж не е изобретил радиото? Самият той обясни този факт:

Бях твърде зает с работа, за да се заема с развитието на телеграфа или друга посока на технологията. Нямах достатъчно разбиране, за да усетя колко изключително важно би било това за флота, търговията, гражданските и военните комуникации.

За приноса си в развитието на науката през 1902 г. крал Едуард VII посветил в рицарска ложа.

По-нататъшната съдба на сър Оливър е интересна и загадъчна.

След 1910 г. той се интересува от спиритизъм и става пламенен привърженик на идеята за общуване с мъртвите. Интересува се от връзката между науката и религията, телепатията, проявлението на мистериозното и непознатото. Според него най-лесният начин за комуникация с Марс е да преместите гигантски геометрични фигури през пустинята Сахара. На осемдесет години Лодж обяви, че ще се опита да се свърже с живия свят след смъртта си. Той депозира запечатан документ в Английското дружество за психични изследвания, който, по думите му, съдържа текста на съобщение, което той ще предаде от отвъдното.

Луиджи Галвани, изобретател на галванометъра

Луиджи Галвани е роден в Болоня на 9 септември 1737 г. Учи първо теология, а след това медицина, физиология и анатомия. През 1762 г. той вече е професор по медицина в университета в Болоня.

През 1791 г. известното откритие на Галвани е описано в неговия Трактат за силите на електричеството в мускулното движение. Самите явления, открити от Галвани, дълго време в учебниците и научните статии се наричаха "галванизъм"... Този термин все още се запазва в името на някои устройства и процеси. Самият Галвани описва откритието си по следния начин:

„Отрязах и дисектирах жабата... и с нещо съвсем различно наум я поставих на масата, на която имаше електрическа машина... като последната беше напълно изключена от проводника и на доста голямо разстояние от него . Когато един от моите асистенти с върха на скалпел случайно много леко докосна вътрешните бедрени нерви на тази жаба, тогава веднага всички мускули на крайниците започнаха да се свиват, така че сякаш изпаднаха в тежки тонични конвулсии. Друг от тях, който ни помогна в експерименти с електричество, забеляза как изглежда, че успява, когато от проводника на колата изтегли искра... Изненадан от новото явление, той веднага привлече вниманието ми към него, въпреки че планирах нещо напълно различен и бях погълнат от собствените си мисли. Тогава се запалих с невероятно усърдие и страстно желание да изследвам този феномен и да изведа на бял свят това, което се крие в него."

Това описание, което е класическо по отношение на точността, е многократно възпроизвеждано в исторически трудове и е генерирало множество коментари. Галвани честно пише, че не той е първият забелязал явлението, а двамата му помощници. Смята се, че "друг от присъстващите", който е посочил, че мускулната контракция се получава при прескачане на искра в кола, е съпругата му Лусия. Галвани беше зает с мислите си и в това време някой започна да върти дръжката на машината, някой докосна лекарството „леко“ със скалпел, някой забеляза, че мускулното съкращение се получава, когато искрата се изплъзне. Така се роди едно голямо откритие във верига от инциденти (всички герои едва ли биха могли да заговорят един с друг). Галвани се отклони от мислите си, „самият той започна да докосва с върха на скалпел един или другия бедрен нерв, докато един от присъстващите извади искра, явлението се случи по абсолютно същия начин“.

Както можете да видите, явлението беше много сложно, влязоха в действие три компонента: електрическа машина, скалпел и препарат от жабешки крак. Какво е съществено? Какво се случва, ако един от компонентите липсва? Каква е ролята на искра, скалпел, жаба? Галвани се опита да получи отговор на всички тези въпроси. Той постави множество експерименти, включително на улицата по време на гръмотевична буря. „И така, понякога забелязвайки, че разчленените жаби, които бяха окачени на желязна решетка, която заобикаляше балкона на нашата къща, с помощта на медни куки, забити в гръбначния мозък, изпадаха в обичайни контракции не само при гръмотевична буря, но понякога също при спокойно и ясно небе реших, че тези намаления са причинени от промени, настъпили през деня в атмосферното електричество." Галвани продължава да описва как е чакал напразно тези намаления. „Уморен най-накрая от напразно чакане, започнах да притискам медните кукички, забити в гръбначния мозък към желязната решетка“ и тук открих желаните контракции, които се случиха без никакви промени „в състоянието на атмосферата и електричеството "

Галвани прехвърли експеримента в стая, постави жабата върху желязна плоча, към която започна да натиска кука, прекарана през гръбначния мозък, веднага се появиха мускулни контракции. Това беше решаващото откритие.

Галвани осъзна, че пред него се отваря нещо ново и реши внимателно да проучи явлението. Той смята, че в такива случаи „е лесно да направим грешка с изследване и да разгледаме това, което искаме да видим и намерим като видяно и намерено“, в този случай ефекта на атмосферното електричество. Той прехвърли лекарството „в затворено помещение, постави го върху желязна плоча и започна да натиска кука, прекарана през гръбначния мозък”. В същото време се появиха „същите контракции, същите движения“. И така, няма електрическа машина, няма атмосферни разряди и ефектът се наблюдава, както и преди „Разбира се“, пише Галвани, „подобен резултат предизвика значителна изненада у нас и започна да буди у нас известно подозрение относно електричеството, присъщо на самото животно." За да провери валидността на подобно „подозрение“, Галвани извършва серия от експерименти, включително грандиозен експеримент, когато окачен крак, докосвайки сребърна плоча, се свива, избутва нагоре, след това пада, отново се свива и т.н. „Значи този крак , - пише Галвани, - за голямо възхищение на този, който я наблюдава, изглежда, че той започва да се състезава с някакво електрическо махало.

Подозрението на Галвани се превърна в увереност: жабешкият крак се превърна за него в носител на „животински електричество“, като зареден лейденски буркан. "След тези открития и наблюдения ми се стори възможно без никакво забавяне да се заключи, че това двойно и противоположно електричество е в самия животински препарат." Той показа, че положителното електричество е в нерва, отрицателното електричество в мускула.

Съвсем естествено е, че физиологът Галвани стига до извода за съществуването на „животински електричество“. Цялата атмосфера на експериментите доведе до това заключение. Но физикът, който пръв повярва в съществуването на "животински електричество", скоро стигна до обратното заключение за физическата причина за явлението. Този физик беше известният сънародник на Галвани Алесандро Волта.

Джон Амброуз Флеминг, изобретател на вълномера

Английският инженер Джон Флеминг има значителен принос за развитието на електрониката, фотометрията, електрическите измервания и радиотелеграфията. Най-известен с изобретението си на радиодетектор (изправител) с два електрода, който той нарече термоелектронна лампа, известна още като вакуумен диод, кенотрон, електронна лампа и лампа или диод на Флеминг. Това устройство, патентовано през 1904 г., е първият електронен детектор за радиовълни, който преобразува AC радиосигнали в постоянен ток. Откритието на Флеминг е първата стъпка в ерата на тръбната електроника. Епоха, продължила почти до края на 20 век.

Флеминг учи в Университетския колеж в Лондон и Кеймбридж при великия Максуел, дълги години е работил като консултант в лондонските компании на Едисън и Маркони.

Той беше много популярен преподавател в Университетския колеж и първият, който получи званието професор по електротехника. Той е автор на над сто научни статии и книги, включително популярните Принципи на телеграфната комуникация с електрически вълни (1906) и Разпространението на електрически токове в телефонни и телеграфни проводници (1911), които са водещи книги по темата от много години. През 1881 г., когато електричеството започва да привлича широко внимание, Флеминг се присъединява към Edison Company в Лондон като електроинженер, който заема почти десет години.

Естествено беше работата на Флеминг върху електричеството и телефонията рано или късно да го доведе до зараждащата се радиотехника. Повече от двадесет и пет години той служи като научен съветник на компанията Маркони и дори участва в създаването на първата трансатлантическа станция в Полду.

Дълго време спорът за дължината на вълната, при който е проведено първото трансатлантическо предаване, не стихва. През 1935 г. в мемоарите си Флеминг коментира този факт:

„През 1901 г. дължината на вълната на електромагнитното излъчване не беше измерена, защото по това време още не бях изобретил вълномер(измислен октомври 1904 г.). Височината на окачването на антената в първата версия беше 200 фута (61 m). Последователно с антената свързахме трансформаторна намотка или "jiggeroo" (трансформатор за затихване на трептения). Прецених, че първоначалната дължина на вълната трябваше да бъде най-малко 3000 фута (915 m), но по-късно беше много по-висока.

По това време знаех, че дифракцията, огъването на вълните около земята, ще се увеличава с увеличаване на дължината на вълната и след първия успех непрекъснато настоявах Маркони да увеличи дължината на вълната, което беше направено, когато започнаха търговските предавания. Спомням си, че разработих специални вълномери за измерване на вълни от около 20 000 фута (6096 m). "

Триумфът на Полд принадлежи на Маркони, а Флеминг става известен с „малката електрическа лампа с нажежаема жичка“ – диода на Флеминг. Самият той описва това изобретение по следния начин:

„През 1882 г., като електрически съветник на Edison Electric Light Company в Лондон, реших множество проблеми с лампите с нажежаема жичка и започнах да изучавам физическите явления, които се случват в тях с всички технически средства, с които разполагам. Както много други, забелязах, че нажежаемите нишки се чупят лесно с малки удари и че след изгорянето на лампите стъклените им крушки променят цвета си. Тази смяна на стъклото беше толкова често срещана, че беше приета от всички за даденост. Изглеждаше дреболия да му обърна внимание. Но в науката трябва да се вземат предвид всички малки неща. Малките неща днес и утре могат да направят голяма разлика.

Попитайки защо крушката с нажежаема жичка потъмнява, започнах да разследвам този факт и открих, че в много от изгорелите крушки има ивица стъкло, която не променя цвета си. Изглеждаше така, сякаш някой беше взел опушена колба и изтри плочата, оставяйки чиста тясна ивица. Открих, че лампите с тези странни, рязко очертани ясни зони са покрити с утаен въглерод или метал на друго място. И чистата лента със сигурност беше U-образна, повтаряйки формата на въглеродната нишка и точно от страната на колбата, противоположна на изгорената нишка.

За мен стана очевидно, че непокътнатата част на нажежаемата жичка действа като екран, оставяйки тази много характерна ивица от чисто стъкло и че зарядите от нагрятата нажежаема жичка бомбардират стените на лампата с молекули въглерод или изпарен метал. Моите експерименти в края на 1882 и началото на 1883 доказаха, че съм бил прав.

Едисон също забеляза това явление, между другото, наречено "ефект на Едисон", но не можа да обясни неговата природа.

През октомври 1884 г. Уилям Прийс изследва "ефекта на Едисон". Той реши, че това се дължи на излъчването на въглеродни молекули от нишката в праволинейни посоки, като по този начин потвърди първоначалното ми откритие. Но Прис, подобно на Едисън, също не търсеше истината. Той не обясни феномена и не се опита да го приложи. Ефектът на Едисон остана тайната на лампата с нажежаема жичка.

През 1888 г. Флеминг получава няколко специални въглеродни лампи с нажежаема жичка, произведени в Англия от Едисън и Джоузеф Суон и продължава експериментите си. Той приложи отрицателно напрежение към въглеродната нишка и забеляза, че бомбардирането на заредени частици е спряло.

Когато позицията на металната плоча се промени, интензивността на бомбардировката се промени. Когато вместо плоча в колбата се постави метален цилиндър, разположен около отрицателния контакт на нажежаемата жичка без контакт с нея, галванометърът регистрира най-високия ток.

За Флеминг стана ясно, че металният цилиндър "улавя" заредените частици, излъчвани от нишката. След като проучи задълбочено свойствата на ефекта, той установи, че комбинацията от нишка и плоча, наречена анод, може да се използва като изправител на променливи токове не само на промишлени, но и на високочестотни, използвани в радиото.

Работата на Флеминг в компанията на Маркони му позволи да се запознае задълбочено с причудливия кохерер, използван като сензор за вълни. В търсене на по-добър сензор той се опитал да разработи химически детектори, но по някое време му хрумнала мисълта: „Защо не опиташ с лампа?“

Флеминг описва своя експеримент по следния начин:

„Беше около 17 часа, когато апаратът свърши. Разбира се, много исках да го тествам в действие. В лабораторията настроихме тези две вериги на известно разстояние една от друга и аз започнах трептенията в основната верига. За моя радост видях, че стрелата галванометърпоказа стабилен постоянен ток. Разбрах, че сме получили в тази специфична форма на електрическа лампа решение на проблема с изправянето на високочестотни токове. „Липсващото парче“ в радиото беше намерено и това беше електрическа лампа!“

Първо, той сглоби осцилаторна верига с две лейденски банки в дървена кутия и индукционна намотка. След това друга верига, която включваше вакуумна тръба и галванометър. И двете вериги бяха настроени на една и съща честота.

Веднага разбрах, че металната плоча трябва да бъде заменена с метален цилиндър, покриващ цялата нажежаема жичка, за да „събере“ всички излъчени електрони.

Имах на разположение различни метални цилиндрични лампи с нажежаема жичка и започнах да ги използвам като високочестотни токоизправители за радиотелеграфни комуникации.

Нарекох това устройство осцилираща лампа. Веднага беше пуснат в употреба. Галванометързаменен с обикновен телефон. Замяна, която можеше да бъде направена в момент с оглед на напредъка на технологиите, когато системите за искрова комуникация бяха широко използвани. Като такава, моята лампа беше широко използвана от компанията Marconi като сензор за вълни. На 16 ноември 1904 г. кандидатствах за патент във Великобритания.

Флеминг получава множество отличия и награди за изобретението си на вакуумния диод. През март 1929 г. той е рицар за „безценен принос към науката и индустрията“

Ориз. 148. Изработка на блокиращ кондензатор, и - събрани листове фолио и хартия; по-долу е изглед на относителното положение на листата на фолиото; b - краищата на листата на фолиото са огънати навън;

С - месингов листодържач за захващане на краищата на фолиото; d - готов кондензатор

3. ТАБЛИЦИ ЗА ПРЕОБРАЗУВАНЕ НА МЕРКИ НА РАЗЛИЧНИ СИСТЕМИ

Както казахме по-рано, в нашата презентация се опитахме да се придържаме към възприетата в момента метрична система от мерки. Но в случаите, когато старите руски или английски мерки все още не са остарели при продажбата на определени видове материали, ние предоставихме данни и за тези мерки.

В случай, че някой от читателите все пак трябва да преведе метричните мерки на руски език или, при по-пълно установяване на метричната система у нас, старите мерки, поставени в текста в метрични, даваме следните таблици, обхващащи всички данни, намерени в предишните глави.

Сравнение на метрични и руски мерки

A. Сравнение на метрични и руски мерки.