Андре Мари Ампер

АМПЕР (AMPERE) АНДРЕ МАРИ (1775 – 1836) Москва 2004 год АМПЕР (AMPERE) АНДРЕ МАРИ (Родился 22 января 1775 года в Лионе, умер 10 июня 1836 года в Марселе) Предки Андре Мари Ампера были ремесленниками и жили в окрестностях Лиона. Их положение и культурный уровень возрастали от поколения к поколению. Прадед ученого был не только опытным каменотесом, но и выполнял сложные строительные и реставрационные работы, дед же стал типичным просвещенным городским буржуа, представителем третьего сословия, и женился на дворянке.

Отец Андре Мари Ампера – Жан Жак получил хорошее образование, владел древними языками, составил прекрасную библиотеку, живо интересовался работами французских просветителей. Юный Андре целыми днями просиживал в библиотеке отца за книгами, благодаря чему он, никогда не посещавший школу, сумел приобрести глубокие знания. Юношу интересовала изящная словесность, но физико-математические науки оказались гораздо привлекательнее.Французская революция застала отца Ампера на должности королевского советника в Лионе. Падение Бастилии семья Амперов встретила с энтузиазмом.

Жирондист Жан Жак придерживался умеренных взглядов и поплатился за это. В 1793 году в Лионе вспыхнул мятеж, который был жестоко подавлен.За сочувствие бунтовщикам Жан Жак Ампер был гильотинирован 24 ноября 1793 года. Это было страшное потрясение для Андре Мари и его матери, к тому же перенесшей еще один удар – от туберкулеза умерла Антуатетта, старшая сестра Андре Мари. После гибели отца душевные травмы почти на два года выбили Андре из колеи: он стал очень замкнутым, часто бродил в одиночестве, разговаривая сам с собой. Для Андре спасением стали книги из отцовской библиотеки.

К 14 годам он прочитал все 20 томов «Энциклопедии» Дидро и Д Аламбера, увлекся естественными науками и математикой, изучал математические труда Эйлера, Лагранжа и Бернулли. Для углубления своих знаний он стал посещать библиотеку Лионского колледжа.Поскольку многие книги были написаны на латыни, в течение нескольких месяцев Андре самостоятельно изучил латынь, и труды классиков науки стали ему доступны.

Результатом упорных занятий стало то, что уже к 14 годам Андре самостоятельно разобрался в основах высшей математики – дифференциальном исчислении, а затем представил свои первые работы по математике в Лионскую академию.Одно из событий вернуло его к активной жизни: он познакомился с Катрин и полюбил ее, хотя согласие на свадьбу удалось добиться только через три года после знакомства.

В августе 1800 года родился сын Амперов, которого в честь деда назвали Франсуа. Еще до женитьбы, с 1796 года, Ампер начал преподавать, давая частные уроки математики и химии в Лионе. В 1801 году он получил место преподавателя физики и химии в Центральной школе в г. Бур-ан-Брес. Уже в этот период на заседании Лионского научного общества в присутствии Вольта он впервые высказывает мысль, что магнитные и электрические явления могут быть объяснены, исходя из единых принципов.В 1804 году после издания небольшой, но имевшей успех работы «Размышления о математической теории игр» и завершения серии экспериментов с электрическими машинами Ампер поступил на работу в Лионский лицей, а через год, в октябре 1804 года, получил приглашение читать лекции по математике в Политехнической школе в Париже.

Переезд в Париж произошел в 1805 году вскоре после того, как Ампер овдовел. Потеря обожаемой жены повергла его в отчаяние и смятение.Несмотря на успешную и плодотворную работу и доброжелательное отношение коллег по Политехнической школе, среди которых было немало крупных ученых, душевная рана, полученная Ампером в связи с потерей жены, не заживала.

Друзья Ампера, зная это, познакомили его с семейством, в котором была дочь «на выданье», 26-летняя Франсуаза. Этот брак оказался для Ампера роковым.Доверчивый и простодушный, Ампер стал жертвой алчной и грубой женщины и всего ее семейства: он был попросту выгнан из дома и вынужден был искать себе временный приют. Число профессиональных обязанностей Ампера тем временем возрастало.

С 1808 года Ампер стал генеральным инспектором парижских университетов.В 1809 году Ампер стал профессором Политехнической школы, а в 1814 году был избран членом Академии наук. Тогда же ученый приступил к исследованиям связи между электричеством и магнетизмом (этот круг явлений Ампер называл электродинамикой). 11 сентября 1820 года Ампер присутствовал на заседании Парижской Академии, где сообщалось об открытии датским физиком Хансом Кристианом Эрстедом действия электрического тока на магнитную стрелку.

Проведя соответствующие эксперименты, Ампер уже через несколько дней представил Академии первые полученные им важные результаты: он сформулировал правило для определения направления, в котором отклоняется стрелка вблизи проводника с током (правило Ампера), закон взаимодействия электрических токов (закон Ампера), предложил определение силы тока (сейчас единица силы тока в СИ называется ампер). С момента его первого выступления Академия еженедельно слушала новые сообщения Ампера о результатах его опытов, завершивших открытие и формулирование основных законов электродинамики.

Впоследствии Ампер разработал теорию магнетизма, согласно которой в основе всех магнитных взаимодействий лежат круговые молекулярные токи (теорема Ампера). Таким образом, он впервые указал на тесную связь между электрическими и магнитными процессами.Он обнаружил также влияние магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током.

В 1822 году Ампер открыл магнитный эффект катушки с током – соленоида, сделал вывод, что соленоид, обтекаемый током, является эквивалентом постоянного магнита, выдвинул идею усиления магнитного поля путем помещения внутрь соленоида железного сердечника из мягкого железа. Начиная с 1924 года Ампер начал преподавать физику в Колледж де Франс и философию в Сорбонне, но, не смотря на интенсивную педагогическую деятельность, продолжал заниматься наукой.Именно Амперу принадлежит заслуга введения в науку терминов «электростатика», «электродинамика», «электродвижущая сила», «напряжение», «электрический ток». Ампер предложил принять за направление постоянного электрического тока то, в котором перемещается «положительное электричество». Классический труд Ампера «Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта» (1826г.) внес огромный вклад в науку об электричестве.

Ампер предложил использовать электромагнитные явления для передачи сигналов и в 1829 году изобрел коммутатор, электромагнитный телеграф. Последние годы жизни Ампер увлекся геологией и биологией, активно участвовал дискуссиях об эволюции в мире живых организмов.

На вопрос одного из собеседников, действительно ли он считает, что человек произошел от улитки, Ампер ответил: «Я убедился в том, что человек возник по закону, общему для всех животных». Ампер был избран членом многих академий наук, в частности, Петербургской Академии наук (1830г.). Перегрузки от работы, научной деятельности и житейские невзгоды не могли не отразиться на здоровье Ампера, тем более, что последние годы жизни работа его была связана с постоянными разъездами.

Последняя командировка Ампера закончилась воспалением легких и смертью.Умер Ампер в Марселе 10 июня 1836 года в возрасте 61 год. На его надгробном памятнике высечены слова «Он был так же добр и так же прост, как и велик». Одной из важнейших заслуг Ампера являлось объединение двух разобщенных ранее явлений – электричества и магнетизма – в одну теорию электромагнетизма как результата единого процесса природы.

Эта теория, встреченная современниками Ампера с недоверием, была очень прогрессивной и сыграла огромную роль в понимании открытых позднее явлений. Через пять лет после первых работ Ампера был построен первый электромагнит и началось глубокое изучение законов электромагнетизма.Ученым Георгом Омом был открыт один из фундаментальных законов электричества, ученым Кирхгофом были сформулированы законы о токах в сложных цепях.

Физик Майкл Фарадей, заинтересовавшись работами Эрстеда и Ампера, занялся вопросами превращения электрической и магнитной энергии в механическую. Работы этих ученых составили основу всей современной электроэнергетики.