Чому Земля – магніт? ч.3. Все підтверджувати дослідами! в блозі Науково-пізнавальний · від Олег · додано 02.09.2009 17:17

Вільям Гільберт дивував сучасників своєї пречудами. Син судді, він став вченим. Інтереси його були вельми різноманітні. Гільберт був доктором фізики і лікарем. Його навіть призначили лейб-медиком королеви Єлизавети. Але так само часто, як у придворних покоях, Гільберта можна було зустріти і в кузні, біля ковадла. Він захоплювався хімією і астрономією, гаряче відстоюючи проти церковників революційне вчення про всесвіт Коперника і Джордано Бруно.

Гільберт був веселою і привітною людиною. У його будинку в Честері часто збирались дружний гурток любителів науки, мандрівників і дотепників. Тут бували напівпірати та напівдослідники Френсіс Дрейк і Томас Кавендіш. Вони розповідали господареві про свої спостереження за поведінкою компасної стрілки під усіма широтами.

Може бути, що саме ці бесіди і штовхнули Вільяма Гільберта на вивчення загадкових властивостей магніту. Дослідження захопили вченого. Він віддав їм вісімнадцять років життя. Багато приладів йому довелося робити заново своїми руками в кузні і в слюсарній майстерні.

Нехтуючи дорогоцінним здоров'ям королеви, Гільберт замикався в лабораторії і робив дослід за дослідом.

Вчений пробував намагнічуватися залізні предмети, не натираючи їх шматками руди, а тільки наближаючи до них на деяку відстань. Магнітна сила виникала, хоч і слабка. Значить, її можна передавати на відстань?

Гільберт клав намагнічений брусок в купу залізних тирси. Вони прилипали до нього нерівномірно. Найбільше тирси притягували кінці бруска. Значить, на полюсах магнітна сила більше.

Чи не пояснює це нахил магнітної стрілки? Може, її притягує Земля, тому що сама є магнітом? У Гільберта існувало золоте правило: «все підтверджувати дослідами». І він задумав свій найгеніальніший експеримент.

На токарному верстаті Гільберт виточив з великого шматка намагніченого заліза круглу кулю. Вчений називав її по-латині «Терелла», що означає «земелька». Визначивши у своїй «земельки» полюси за силою тяжіння шматочка залізного дроту та обвівши лінію екватора, Гільберт став підносити до моделі магнітну стрілку, вільно обертаються на вістрі голки.

Стрілка вела себе як жива. Вона схилялася по-різному. Горизонтально вона лежала тільки у екватора. Чим ближче її переміщали до полюсів, тим більше ставав кут нахилу. А над самими полюсами стрілка прагнула стати вертикально до площини горизонту.

Так вдалося вперше зрозуміти секрет магнітного нахилу. У полюсів магнітна сила найбільше, і стрілка нахиляється тут під кутом в 90 градусів. У екватора ця сила дорівнює нулю, тому стрілка веде себе спокійно. «Земелька» діє як справжня, величезна Земля, що крутяться дзигою у світовому просторі. Але треба було довести, що планета може передавати цю силу залізним предметам, а не тільки магнітній руді.

І Гільберт довів. Він підвісив на шнурку сталевий брусок і для контролю поклав на стіл шматок залізного дроту так, щоб і брусок і дріт покоїлися паралельно меридіанах, в напрямку південь-північ. І через деякий час брусок і дріт стали магнітними. Їм передала частку своєї чудесної сили планета.

«Отже, магнітна сила існує в Землі так само, як і в земельці, яка є частиною Землі, однорідна з нею за природою, із зовнішнього боку куляста, так що вона відповідає кулястій формі Землі і в основних дослідах узгоджується з земною кулею», – таким був головний висновок вченого.

Про свої досліди та відкриття він розповів в книзі, що вийшла в 1600 році. У неї був заголовок в стилі того часу: «Про магніти, магнітні тіла і про великий магніт – Землю. Нова фізіологія, доведена безліччю аргументів і дослідів». Назва старомодна, але сама книга вражала своєю новизною. Примхливий характер автора проявився у всьому, навіть у дрібницях.

У ті часи було прийнято присвячувати свої книги різним багатим покровителям. Навіть Шекспір робив так. А Гільберт присвятив свою працю. .. самому собі, помістивши передмову одного і шанувальника, математика Едуарда Райта. «Вір мені, – писав у передмові Райт, звертаючись до Гільберта, – « якщо правдиве є в прогнозах поетів », ці твої книги про магніти будуть більше сприяти увічненню свого імені, ніж поставлений на твоїй гробниці пам'ятник, подібний до пам'ятників вельможам».

У своїй книзі Гільберт зло висміює «граматиків, софістів, крикунів», що поклялися «дотримувати вірність чужим думкам». На відміну від таких схоластів Гільберт завжди виходить з досвіду, детально і докладно описує свої експерименти, дає схеми і креслення приладів, пояснює нові терміни, які до нього ще ніхто не вживав. А на полях дослідник помітив найцікавіші місця зірочками різної величини «відповідно до їх важливості і тонкощі предмета». Таких зірочок набралося двадцять одна велика і двісті поменше.

Курйозно, що саме головне своє відкриття: Земля – це великий магніт – учений забув відзначити навіть крихітної зірочкою. Але сучасники оцінили його відкриття по достоїнству. Галілео Галілей говорив про Гільберт: «Він великий до такої міри, яка викликає заздрість».

Вільям Гільберт помер в 1603 році від чуми, заповівши коледжу лікарів всю свою бібліотеку, глобуси, прилади, колекції. Його поховали з великими почестями. Родичі поставили пам'ятник, де у довгому та вітіюватому напису на поганий латині перераховувалися всі заслуги покійного вченого. Особливо підкреслювалося, що «він був прийнятий з великою прихильністю королевою». Але для епітафії набагато більше підійшли б, мабуть, два рядки поета Джона Драйден:

Гільберт буде жити,

Поки магніт буде притягувати. ..

Відкриття Гільберта показувало, де треба шукати розгадку магнетизму: на Землі. Але причин цього явища воно не пояснювало. Сам Гільберт припускав, ніби джерелом земного магнетизму служить обертання планети. Але в такому випадку звідки береться магнітне відхилення? Адже магнітна вісь Землі повинна збігатися з віссю обертання планети, а магнітні меридіани – з географічними. Чому ж компасну стрілка обманює мореплавців, відводячи в бік від точного шляху на північ або на південь?

Магнітне схилення залежить від розподілу суші і моря, – говорив Гільберт. – Стрілка компаса відхиляється у бік материка, який в даний момент ближче до корабля. Стрілку притягує суша.

Продовження слідує

Щоб залишати коментарі, необхідно авторизуватись.