3.1 Земной шар - большой магнит

«Легко быть философом, выуча наизусть три слова: бог так сотворил» – эти слова принадлежат нашему гениальному соотечественнику М.В. Ломоносову. Накопление фактических сведений о различных проявлениях и воздействиях электричества и магнетизма неизбежно поставило вопрос о постижении глубинной сущности этих явлений. Поэтому все настойчивее формулировалась задача о познании законов, которым они строго подчиняются. Мы сейчас, говоря об электричестве и магнетизме, мысленно связываем эти явления, поскольку законы этих связей уже знаем. На заре же их разгадывания эти явления воспринимались всеми, как ничем не связанные, как, например, толщина льда на полюсе земли и цена на картошку. Это обстоятельство распыляло средства и усилия исследователей. Но настойчивая работа велась. Жизнь неумолимо подталкивала человека к познанию сути явлений, поскольку без этого невозможно было осознанно использовать их в практических целях. Это хорошо видно на примере судьбы учений Месмера.

Наиболее знаменательные результаты раньше других были получены Гильбертом - гениальным англичанином. Он жил в одно время с Вильямом Шекспиром. Вильям Гильберт, в год рождения Шекспира праздновал свое 20-тилетие (XVI век). Это было удивительное время новой волны расцвета искусства и науки. Посвятив себя полностью науке, Гильберт на всю жизнь остался холостяком. Закончив Кембриджский колледж, он стал молодым доктором медицины и был призван на службу в качестве лейб-медика английской королевы.

Почему он написал научную работу по магнетизму и электричеству? Используя для лечения толченый магнит приемом вовнутрь, он пришел к выводу, что «природа магнита двойственная и больше – зловредная и пагубная». Но он был очень дружен с известными тогда корсарами Френсисом Дрейком и Генри Кавендишем. Именно они сообщили Гильберту, что и в северном и южном полушариях стрелка компаса указывает на север. Они совместно составили карту мира с уникальными замерами магнитного склонения по разным морям и землям. Перенеся эти картинки на глобус, Гильберт пришел к выводу, что Земля является одним большим магнитом.

В то время понятие о взаимном притяжении и отталкивании одноименных полюсов люди уже знали. Официально это было установлено в 1269 году Пьером Перегрином из Марикурта. Его вывод: «южная сторона притягивается к той, которая имеет свойства и природу севера, хотя они обе имеют одну и ту же специфическую форму». Но эти «перлы» знаний буквально тонули в горах схоластических измыслов. Гильберту понадобилось 18 лет упорной работы, чтобы поставить тысячи экспериментов, сделать их тщательный анализ. Многолетний труд завершился книгой «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов» (Был 1600-й год). В отличие от старой, схоластической науки, для которой главным аргументом служила ссылка на авторитет (труд античного классика или Священное Писание) новая наука о Земле опиралась на наблюдение, эксперимент и математический расчет. Трактат Гильберта содержал подробное описание более 600 опытов, лично проведенных автором. В результате их анализа Гильберт пришел к выводу, что магнит всегда содержит два полюса: северный и южный. Даже распилив магнит пополам, невозможно получить магнит только с одним полюсом. При этом одноименные полюса отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

Это – первый по-настоящему научный труд. Он был признан подавляющим числом ученых тоговремени. Гильберт первым провозгласил опыт критерием истины. Чтобы

написать такой трактат о магнетизме во время разгула инквизиции и процветания мистицизма, требовалось очень много выдающихся человеческих качеств, научной добросовестности и гражданского мужества.

Через год после издания книги Гильберта В. Шекспир создает «Гамлета». По иронии судьбы оба эти труда долго приписывались философу Фрэнсису Бэкону. И это потому, что последний считается родоначальником индуктивного метода в науке. Хотя Гильберт отстаивал этот метод в борьбе со схоластами задолго до Бэкона, ему принадлежит множество открытий, некоторые из них опережали время и не могли быть восприняты научной общественностью той эпохи.

Гильберт нагрел магнит и установил, что при некоторой температуре он теряет магнитные свойства. Для железа - +588^ос. Эта цифра впоследствии названа точкой Кюри. Гильберт открыл, что при приближении к магниту куска железа оно начинает другим концом притягивать, подобно магниту. Он открыл экранирующий эффект железа. Впервые приспособил к полюсу магнита «концентратор» магнитного поля из мягкого железа и увеличил его подъемную силу. Догадался и объявил, что действие магнита распространяется подобно свету.

Не владея знаниями других законов природы и научными методами нашего времени, Гильберт сделал гениальные открытия, хотя и давал им зачастую наивное объяснение. Так, природу магнетизма он объяснял наличием «души магнита». Таких примеров много.

Но ведь всегда несложно судить предшественников с позиций сегодняшних знаний. «Гильбертом» названа единица напряженности магнитного поля в системе СИ. Это – дань потомков лондонскому лекарю за его гениальные открытия в физике. Он был убежденным исследователем. Само слово «электрика» введено в науку именно Гильбертом. Вот эта первая формулировка, где встречается это понятие, как научная категория:

«Электрические тела – те, которые притягивают таким же образом, как янтарь». Гильберт выявил множество других веществ, которые электризовались и притягивались так же, как янтарь. Он же разделил наблюдаемые явления на электрические и магнитные, как не имющие ничего общего. Забегая вперед, отметим, что только через 200 лет Эрстед и Ампер вновь объединили эти явления в одно целое. Картину объединения завершил Максвелл, назвав явление электромагнитным.

Гильберт умер через 3 года после выхода в свет его знаменитой книги. Умер от чумы. Но его чудо с земным шаром до наших времен определяет наше представление об окружающем мире.