авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Тверской государственный факультет» Физико-технический факультет ...»

-- [ Страница 2 ] --

В 1804 г. выходит из печати третий труд Петрова — «Новые электрические опыты», в котором были подробно описаны его многолетние исследования по статическому электричеству. В этой работе ученый поставил задачу опытным путем разрешить вопрос о возможности электризации металлов трением и сделать попытку открыть причину электрических явлений. Вопрос о возможности электризации металлов трением поднимался в XVIII в. целым рядом физиков, в том числе и Рихманом. Однако в учении об электричестве попрежнему как традиция сохранялось неверное подразделение всех тел природы, выдвинутое еще в 1600 г.

Гильбертом, на тела электрические, сами по себе, и на тела неэлектрические и его утверждение о том, что металлы нельзя наэлектризовать. Петров выступил противником этих взглядов. Неверным утверждениям ряда ученых он противопоставил тщательные экспериментальные исследования и добился блестящего успеха.

«Итак,— писал он,— вследствие всех деланных мною доселе опытов над электричеством металлов, с основанием позволительно заключить, что все металлы могут соделываться электрическими». Это было достигнуто им посредством «стегания» их различными телами при условии, если эти металлы «будут надлежащим образом изолированы», а поверхность их будет «сколько можно глаже». Одновременно Петров решил и ряд других важных для физической науки вопросов. Он сделал правильные выводы относительно неустойчивости явления электризации, о влиянии на интенсивность электризации состояния поверхности тел, их размеров, температуры и главное — влажности окружающего воздуха. Большое значение и до сего времени имеет сделанное Петровым указание на возможность возникновения и накопления статических зарядов от трения при производственных процессах и при работе некоторых механизмов, что может оказаться причиной разрушительных действий. В процессе своих исследований ученый создал оригинальную конструкцию электрофорной машины в сочетании с воздушным насосом.

Вторая проблема, которая стала предметом изысканий ученого, была выдвинута еще в XVIII в. Ломоносовым, когда он в качестве конкурсной задачи от Петербургской Академии наук предложил тему «Сыскать подлинную электрической силы причину и составить точную ее теорию». В начале XIX в. в связи с повышенным интересом к изучению электрических явлений эта не решенная в XVIII в. проблема выдвигается снова рядом научных обществ.

Попытка дать свое решение была сделана и Петровым. Однако к изучению причины электрических явлений он подошел не с физической, а с химической стороны. Его глубокое убеждение о решающей роли кислорода в объяснении происхождения многих физических явлений определило и его подход к изучению причины электрических явлений как определенных химических процессов. Воззрения ученого оказались ошибочными, но для своего времени они представляли научный интерес. Однако на своих выводах он и не настаивал. Характерным для творчества Петрова является то, что он ищет ответ на многие волновавшие его вопросы в самой природе явлений, «в непосредственных следствиях самих опытов».

Исследования Петрова по электричеству закрепили за ним прочную славу первого русского электротехника.

Большие заслуги имеет Петров также в развитии отечественной метеорологии и гидрофизики. С его деятельностью в первую четверть XIX в. неразрывно была Титульный лист труда В. В. Страницы 163—164 из книги В. В. Петрова «Известие о связана организация метеорологических наблюдений в Петербурге и в других Петрова «Известие» о гальвани- гальвани-вольговских опытах» (СПб., 1803) с описанием городах России. Им же проводилась обработка и публикация этих наблюдений вольтовских опытах» (СПб., 1803). о/крытой им электрической дуги.

в трудах Академии наук. Сам Петров проводил метеорологические наблюдения в период с 1807 по 1812 г., который в истории метеорологии с начала XVIII в.

считается одним из интереснейших периодов, как самый холодный не только для Петербурга, но и вообще для всего нашего Севера. Ученым был составлен обзор метеорологических наблюдений, проводимых в Петербурге с 1792 по 1812 г. При его участии было организовано изготовление и некоторых метеорологических приборов. Петровым были проведены некоторые интересные наблюдения над особенностями вскрытия и замерзания реки Невы, в частности ее двойного вскрытия в 1823 г. в течение одной весны, а также опыты над скоростью испарения различных объемов снега и льда в зависимости от различных природных условий.

Сильнейшее наводнение 1824 г. в Петербурге, так ярко описанное А. С. Пушкиным, направило мысль Петрова на тщательное обдумывание мер борьбы с этим страшным для города стихийным бедствием. Ученый предлагал поднять уровень всех набережных реки Невы сооружением непроницаемого для воды земляного вала.

Все свои исследования Петров неразрывно связал с интересами практики, с интересами развития самой науки. Он писал и трудился, по его признанию, «для пользы науки и для приспособления ее к полезным употреблениям в общежитии». Замечательной чертой творчества Петрова является его демократизм, его любовь к своему народу, его желание популярно рассказать о своих опытах и о важнейших задачах науки. Ученый писал, что главной причиной, заставившей его заниматься разработкой новых проблем науки, была его привязанность к опытной физике, а не менее и любовь к соотечественникам, упражняющимся и имеющим некогда упражняться в сей полезной науке».

Эмилий Христианович Ленц (1804—1865), который быстро вы-рос в крупного физика с мировым именем. Ленц родился 2 февраля 1804 г.

в г. Тарту Дерпте). По окончании гимназии он учился в Дерптском университете, где под влиянием Паррота начал работать в физическом каби-нете и самостоятельно изучать физику и фи-зическую географию. Еще будучи студентом, он с 1823 по 1826 г. принимает участие в кру-госветном плавании на шлюпе «Предприя-тие» под командой О. Е. Коцебу. В качестве физика он проводит серию термометрических, барометрических и магнитных наблюдений, а также определяет удельный вес морской воды с целью установления содержания солей в различных точках океана и на различных глубинах. По признанию известного русского ученого и флотоводца С. О. Макарова, сде-ланному в конце XIX в., наблюдения, прове-денные Ленцем, были исключительными по своей точности, надежности и достоверности. В 1827 г. Ленц получает ученую степень док-тора и по совету Паррота переезжает в Пе-тербург, где он в 1828 г. за выдающиеся результаты геофизических исследований изби-рается адъюнктом Академии наук по физике. Академией были изданы и его «Физические на-блюдения, произведенные во время кругосвет-ного плавания». В 1830 г. он был избран экстраординарным, а в 1834 г. ординарным академиком по физике. В 1840 г. он принял на себя руководство физической лабораторией.

Яркую страницу ученый вписал в исто-рию преподавания физики в высшей школе. С 1835 г. и до конца жизни Ленц возглавлял кафедру физики в Петербургском универси-тете, где он, как сообщалось в объявлениях о лекциях, «по собственным запискам» читал теорию электричества и магнетизма, а также теорию теплоты и оптику. С 1840 г. в течение 22 лет он был деканом физико-математиче-ского факультета и с 1863 г. выборным ректо-ром университета. Несколько лет Ленц читал физику в Артиллерийской академии (1848— 1861),Морском корпусе (1835—1841) и в Глав-ном педагогическом институте {1851 —1859).

Свои лекции по физике он сопровождал инте-ресными опытными демонстрациями, для ко-торых им был сконструирован ряд новых при-боров. Студентам предлагались специальные темы для сочинений на получение медалей и почетных отзывов.

Большой заслугой ученого является со-здание в Петербурге первой в России школы физиков1. Непосредственными учениками Ленца были физики профессора Петер-бургского университета Ф. Ф. Петрушевский и П. П. Фан-дер-Флит;

Казанского универ-ситета— А. С. Савельев и Н. П. Слугинов;

Технологического института — сын ученого Р. Э. Ленц;

Киевского университета — М. И. Талызин и М. П. Авенариус и многие другие. В течение многих лет кафедры фи-зики в большинстве высших школ Петербурга и других городов занимали или ученики Ленца или ученики его учеников. Все они в большинстве продолжали исследования по электромагнетизму, т. е. занимались в той об-ласти физики, которой занимался и их учи-тель. У Ленца учились физике Д. И. Менде-леев и К. А. Тимирязев. В университете уче-ный создал хорошо оборудованный физиче-ский кабинет, в котором его учениками были выполнены ценные экспериментальные иссле-дования. Ф. Ф. Петрушевский, А.

С. Савельев н некоторые другие молодые физики привле-кались Лением для работы в академической лаборатории. Для преподавания физики в сред-них учебных заведениях Ленц составил «Руко-водство по физике для русских гимназий», выдержавшее 11 изданий, и «Руководство по физике для военно-учебных заведений».

Выдающееся значение для отечественной и мировой физической науки имели исследо-вания Ленца по электромагнетизму. Он начал свою научную деятельность в годы, когда эта область физической науки в результате от-крытий Эрстеда, Ампера, Араго, Фарадея, Био и Савара стала ведущей. Ее значение воз-росло особенно после 1831 г., когда Фарадеем было открыто явление электромагнитной ин-дукции. Многие из физиков сразу же приня-лись повторять и дополнять наблюдения вы-дающегося английского ученого. В разработку проблемы электромагнитной индукции вклю-чился и русский физик. В ноябре 1833 г. Ленц выступает в Академии наук с докладом на тему «Об определении направления гальвани-ческих токов, возбуждаемых электродинами-ческой индукцией». Вскоре этот доклад полу-чил всемирную известность и вошел в исто-рию физики как классический труд.

Ленц указывает, что вопрос о направлении индуцированного тока остается неясным. Фа-радеем были даны два различных правила: одно для случая, когда ток индуцируется маг-нитом, и другое для случая, когда ток инду-цируется другим проводом с током. Ленц под-черкивает, что английский физик сам упоми-нает «о том, как трудно хорошо объяс-нить направление токов» ', Прочитав статью Фарадея, пишет Ленц, он пришел к мысли, «что все опыты по элек-тродинамической индукции могут быть легко сведены к законам электродинамических дви-жений, так что если эти последние считать известными, то этим самым будут определены и первые»2.

Проверив эти соображения на тщательно поставленных опытах, он убедился, что все проведенные им эксперименты решительно подтверждают его вывод о существовании единого закона для нахождения направления индуцированного, или наведенного, различным образом тока. В его труде этот закон полу-чил следующую формулировку: «Если метал-лический проводник движется поблизости от гальванического тока или магнита, то в нем возбуждается гальванический ток такого на-правления, что если бы данный проводник был неподвижным, то ток мог бы обусловить его перемещение в противоположную сторону;

при этом предполагается, что покоящийся проводник может перемещаться только в на-правлении движения или в противоположном направлении».

Открытый Ленцем закон является дальней-шим обобщением исследований электромаг-нитной индукции. Он давал непосредственную возможность предвидеть и определять направ-ление любого наведенного тока.

Этот закон позволил Ленцу не только сформулировать фундаментальный для элек-тротехники принцип обратимости электромаг-нитных машин, но и практически осуществить обращение в двигатель первой магнитоэлек-трической машины. Он доказал, что если вра-щать катушку между полюсами магнита, она будет генерировать ток и, наоборот, если в нее послать ток, она будет вращаться.

Это выдающееся открытие имело решаю-щее значение для всего последующего разви-тия электротехники, и в частности для элек-тромашиностроения. В 1838 г. в статье «О не-которых опытах из области гальванизма» уче-ный писал: «Каждый электромагнитный опыт может быть обращен таким образом, что он приведет к соответствующему магнитоэлек-трическому опыту. Для этого нужно только сообщить проводнику гальванического тока каким-либо иным способом то движение, ко-торое он совершает в случае электромагнит-ного опыта, и тогда в нем возникнет ток направления, противоположного направлению тока в электромагнитном опыте»2. Из приве-денных слов видно, что, формулируя свой за-кон, петербургский физик исходил из четких представлений об обратимости электрических и магнитных явлений, т. е. из энергетики ин-дукционных процессов.

Вместе с тем закон Ленца является одним из проявлений закона сохранения и превраще-ния энергии в области электромагнитных яв-лений. Он наглядно иллюстрирует принцип сохранения энергии при взаимных превраще-ниях механической и электромагнитной энер-гии. Действительно, если, например, замкну-тый проводник приближать к магниту, то в этом проводнике будет наводиться ток. Это значит, что механическая энергия перемеще-ния проводника будет превращаться в элек-тромагнитную энергию наведенного тока. Со-гласно закону Ленца, направление наведен-ного тока всегда будет таким, что этот ток станет препятствовать движению проводника. Вывод петербургского физика полностью со-ответствует закону сохранения и превращения энергии. Величина электромагнитной энергии наведенного тока в замкнутом проводнике бу-дет всегда количественно равна разности ме-ханической энергии, затраченной на переме-щение замкнутого проводника к магниту, и механической энергии, затраченной на пере-мещение этого же проводника в отсутствии магнита.

Закон Ленца быстро получил известность и оказал значительное влияние на развитие физики. В 1845 г. немецкий физик Нейман, давая математическую формулировку закона электромагнитной индукции, опирался на за-кон Ленца. Из формулы Неймана в свою оче-редь исходил Гельмгольц, формулируя в своем классическом труде «О сохранении силы» за-кон сохранения и превращения энергии для случая движения контура с током в магнит-ном поле. История развития физики в первой половине XIX в. наглядно подтверждает, что открытие Ленцем закона о направлении индук-ционного тока явилось одной из важных предпосылок к открытию закона сохранения и превращения энергии.

Крупным вкладом в развитие физической науки было исследование Ленца «О законах выделения тепла гальваническим током», до-ложенное им в Академии наук в 1842 г. Го-дом раньше английский физик Д. Джоуль опубликовал работу, в которой впервые уста-новил основные закономерности выделения тепла при прохождении тока. Но петербург-ского физика не могли полностью удовлетво-рить выполненные в Англии исследования, т. е. они не отличались необходимой стро-гостью. Работая над этой проблемой «уже в течение нескольких лет» и «задолго до по-явления сообщения Джоуля», Ленц сообщил академии, что эти исследования, «несмотря на то, что полученные им в Петербурге резуль-таты в основном совпадают с результатами Джоуля», следует продолжать, так как «опыты последнего могут встретить некоторые обосно-ванные возражения, как это было уже пока-зано нашим коллегой, господином академиком Гессом».

Для того чтобы понять это вполне спра-ведливое замечание Ленца, необходимо учесть, что в те годы точных электрических измерений никто провести не мог, так как не было необ-ходимых электроизмерительных приборов, не было общепризнанных единиц измерения и не было разработанных способов измерения. Пре-одоление этих трудностей и заняло у Ленца несколько лет. Пришлось затратить много труда на усовершенствование и выверку име-ющихся приборов, заниматься разработкой единиц сопротивления, силы тока и электро-движущей силы, а также обоснованием метода исследования с целью получения максималь-но точных и достоверных результатов. По-путно пришлось решать и многие не решенные тогда вопросы, например вопрос о зависимо-сти сопротивления от величины проходящего тока, о поляризации электродов и многие другие. Значительное усовершенствование в опытах Ленца получила методика калори-метрических измерений. Желая свести к ми-нимуму погрешность в измерениях, вызывае-мых теплообменом с окружающей средой, уче-ный в начале опыта понижает температуру жидкости в своем калориметре по сравнению с температурой помещения на столько граду-сов, на сколько она повышается к концу опы-та. Для каждой серии опытов точно определялось время, необходимое для нагревания жидкости на один градус, затем определялась средняя величина из нескольких рядов изме-рений. Температуру Ленц отсчитывал с точ-ностью до 250- Для нагревания брались куски проволоки из железа, меди, платины. При - этом было доказано, что если сопротивления их одинаковы, то количество выделенного тепла при пропускании тока не зависит от ма-териала проволок.

В результате своих тщательных исследо-ваний Ленц точно и убедительно доказал, что «1. Нагревание проволоки гальваническим то-ком пропорционально сопротивлению прово-локи, 2. Нагревание проволоки гальваниче-ским током пропорционально квадрату служа-щего для нагревания тока»1. Так был обосно-ван и сформулирован один из фундаменталь-ных физических законов, который навсегда вошел в науку под названием закона Джо-уля— Ленца. Этот закон, как известно, сыграл определенную роль в установлении закона сохранения и превращения энергии.

Однако, как справедливо отмечает Б. И. Спасский, «сам Ленц не сделал из уста-новленного им и Джоулем закона никаких об-щих выводов, тогда как Джоуль впоследствии пришел к установлению закона сохранения энергии. Причиной этого является, по-види-мому, общий характер мировоззрения Ленца. Ленц стоял на материалистических позициях, но он старался воздерживаться от слишком общих выводов, не вытекающих непосред-ственно из эксперимента» 2.

К работе Ленца по обоснованию закона теплового действия тока непосредственно при-мыкает и его исследование по изучению и под-тверждению явления Пельтье. Это было сде-лано им на основе опытов с каплей воды, по-мещенной в углубление на стыке стержней из висмута и сурьмы, которая замерзала при прохождении тока в одном направлении и таяла при прохождении тока в другом на-правлении. После опытов Ленца стало ясно, «что на стыке двух разнородных проводников электрический ток в зависимости от направле-ния выделяет или поглощает теплоту»3. Пе-тербургским физиком были проведены ценные исследования также и по изучению зависи-мости сопротивления металлических провод-ников от температуры.

Большое число работ было выполнено Ленцем по электромагнетизму, в частности по теории электродвигателей и динамо-машин. При Прибор Э. X. Ленца, с этом были сделаны некоторые сажные для электротехники открытия.

помощью которого им был установлен закон Исходя из того, что «до сих пор у нас нет исследования о влиянии, оказываемом ско-ростью вращения магнитоэлектрических ма-шин теплового действия на возбуждаемый ими ток», тока.

Ленц решает детально изучить этот сложный вопрос. Этого требовала сама жизнь. Необходимо было уве-личить скорость вращения ротора не за счет скорости изменения магнитного потока, так как такая возможность в то время была огра-ниченна, а за счет быстроты вращения. Опыты, проведенные одним из создателей электриче-ских измерений — Вебером, дали явное от-ступление от простой пропорциональности ме-жду скоростью вращения и величиной элек-тродвижущей силы.

Для объяснения этого отклонения от закона индукции он предложил гипотезу, что железо не успевает принять пол-ного намагничивания при слишком быстром изменении поля.

Собрав и тщательно изучив обширный экс-периментальный материал, Ленц приходит к выводу, что гипотеза Вебера неправильна. С цифрами, фактами, различными диаграм-мами и чертежами в руках он убедительно показал, что ток нагрузки, протекающий по обмотке якоря, создает магнитный поток, ко-торый ослабляет основной магнитный поток, в результате чего нейтральная линия машины сдвигается. Лени, впервые в науке совершенно правильно описал то явление, которое впо-следствии получило название «реакции якоря» и стало одной из основ в электромашинострое-нии. Вскрыв сущность явления, он указал и путь устранения искрения на коммутаторе — сдвиг щеток. «…В магнитоэлектрических машинах,—писал он,— для достижения макси-мального действия коммутатор должен иметь особое положение для каждой скорости, или, точнее, для каждой силы тока»2. Хорошо по-нимая вопросы практики, Ленц на основе своих исследований предложил смещать щет-ки по направлению вращения якоря так, что-бы они были установлены на действительной нейтральной линии коллектора.

Этот метод, выдвинутый им, ныне стал обычным методом регулировки работы электрических машин. В этой своей работе «О влиянии скорости вра-щения на индукционный ток, производимый магнитоэлектрическими машинами» (1847) Ленц впервые предложил и осуществил новый метод измерения намагниченности, основан-ный на определении магнитного потока по ве-личине вызванной им электродвижущей силы индукции. Этот метод полностью сохраняет свое значение и в настоящее время.

Много новых идей содержали работы Лен-ца «О законах электромагнитов» и «О притя-жении электромагнитов», выполненные им совместно с Б. С. Якоби. Ученые поставили перед собой задачу изучить связь степени на-магничивания железа с величиной намагничи-вающего тока. Этот вопрос интересовал в то время многих ученых. Но до конца решить этот сложный вопрос могли только последую-щие поколения физиков и электротехников, когда были подробно изучены магнитные свой-ства намагничиваемых материалов и влияние геометрических размеров намагничиваемых тел на величину магнитного потока. Заслуга Ленца и Якоби заключалась в том, что они правильно подошли к этому вопросу и впер-вые установили ряд важных закономерностей.

Ленц вошел в историю дореволюционной физики XIX в. как один из выдающихся рус-ских физиков, оставивших глубокий след не только в нашей отечественной, но и в мировой физической науке.

Б. С. Якоби родился в Потсдаме 9 сен-тября 1801 г. После окончания Геттингенского университета он с успехом занимается архи-тектурой и строительством. С 1835 г. он ста-новится профессором кафедры прикладной ма-тематики и строительного искусства в Дерптском университете (г. Тарту). Но эта область знаний не стала делом жизни молодого уче-ного. Под влиянием работ Эрстеда, Ампера, Араго, Зеебека и Фарадея он всецело посвя-щает себя изучению электромагнетизма — этой новой в то время области науки и техники. В 1837 г. Якоби приезжает в Петербург, где в 1840 г. его избирают адъюнктом Академии наук по практической механике и теории ма-шин и в 1842 г.— академиком сначала по тех-нологии и практической химии, а с 1865 г., после смерти академика Э. X. Ленца, — по Физике.

До Якоби было предложено немало конструкций двигателей с качательным или возвратно поступательным движением якоря. Ха-рактеризуя один из них, ученый писал: «Такой прибор будет не больше, чем забавной игруш-кой для обогащения физических кабинетов» и «его нельзя будет применять в большом масштабе с какой-нибудь экономической выго-дой».

Якоби пошел по другому пути. Он ре-шает построить электродвигатель с враща-тельным движением якоря. Первое краткое сообщение о его изобретении было напеча-тано в 1834 г. в статье «Заметки о магнитной машине, в которой магнетизм используется как двигательная сила». Более подробно он описал его в труде «Мемуар о применении электромагнитной силы к движению машин», изданном в двух частях в 1835 и 1837 гг.

Исходя из открытий Фарадея, Якоби со-здает нового типа электродвигатель, действие которого было основано на принципе притя-жения и отталкивания между магнитами. Дви-гатель состоял из двух групп П-образных электромагнитов (по 8 электромагнитов в каж-дой группе). Одна из этих групп располага-лась на неподвижной раме, в то время как другая —на вращающемся диске «таким об-разом, чтобы полюсы приходились один про-тив другого». Электромагниты питались от ба-тареи гальванических элементов. Чрезвычайно важной и глубоко продуманной частью элек-тродвигателя Якоби был коммутатор, служив-ший для попеременного изменения полярности подвижных электромагнитов. При этом каждый из подвижных электромагнитов попере-менно притягивался и отталкивался непо-движным электромагнитом и вал двигателя начинал вращаться. Полярность подвижных электромагнитов изменялась 8 раз за один оборот вала. Однако мощность двигателя была незначительна и составляла 15 вт. (0,02 л. с). Это заставило Якоби заняться усовершенство-ванием его конструкции. Вскоре был создан двигатель сдвоенного типа, который имел 24 неподвижных и 12 подвижных электромагнитов. Но и его мощность в 120 вт была недо-статочной, для того чтобы он мог получить практическое применение. В 1838 г. Якоби со-здает двигатель, мощность которого уже со-ставляла около 550 вт. Он представлял собой комбинацию из 40 небольших электродвигате-лей, объединенных по 20 штук на двух валах, установленных в деревянной станине. Подоб-ные двигатели можно было уже испытывать. Уверенный в возможности практического применения сделанного им изобретения для движения судов, Б. С. Якоби в своем письме в Петербургскую Академию наук в мае 1837 г. писал, что это его обращение «вызвано жела-нием посвятить все свое время и всю свою энергию этому делу именно теперь, когда не остается никаких сомнений в успехе заду-манного, и не только для того, чтобы не отка-зываться от своих прежних трудов, но и для того, чтобы мое новое отечество, с которым я уже связан многими узами, не лишилось славы сказать, что Нева раньше Темзы или Тибра покрылась судами с магнитными дви-гателями».

Предложение ученого было принято. Это объяснялось тем, что в то время царское пра-вительство уделяло много внимания усилению морского флота и морской обороны. В конце нюня 1837 г. при Академии наук была создана специальная «Комиссия, учрежденная для приложения электромагнитной силы к движению машин по способу профессора Якоби». В ее состав, помимо Якоби, вошли Э. X. Ленц, М. В. Остроградский, П. Л. Шиллинг, А. Я. Купфер, И. Ф. Крузенштерн и другие. Были выделены и средства в сумме 50 тысяч рублей, необходимые для работ Комиссии по проведению опытов «в большом виде». Через год, 13 сентября 1838 г. по Неве уже плавал катер, приводимый в движение электродвига-телем Якоби. Это был первый в мире электро-ход, первый случай практического применения электродвигателя.

Двигатель мощностью около 180 вт (1/4 л.с., как указывалось в отчете об испытаниях) питался электроэнергией от ба-тареи, состоявшей из 320 медно-цинковых гальванических элементов. Катер, вмещавший 12 пассажиров, прошел 7 верст. Скорость дви-жения была 2—3 версты в час (0,6—0,7м/сек}. По поводу первого испытания электродвига-теля Комиссия в своем отчете записала: «В противоположность первоначальному пла-ну, по которому предположено было произво-дить опыты на тихой воде, удалось совершить плавание на самой Неве и даже против тече-ния». Испытания были продолжены в 1839 г.. но уже с более мощным двигателем. При этом, как сообщали «Санкт-Петербургские ве-домости» от 2 сентября 1839 г,, «катер с две-надцатью человеками, движимый электромаг-нетической силой, ходил несколько часов против течения при сильном противном ветре». Скорость катера достигла 4 версты в час (1,2 м/сек).

Испытание первого электрохода было зна-чительным событием для техники того вре-мени. Оно живо заинтересовало многих уче-ных. Фарадей в 1839 г. горячо приветствовал изобретателя. В 1840 г. Якоби выступил в Англии на съезде ассоциации британских естествоиспытателей со специальным докла-дом об итогах испытаний. Одновременно с ис-пытанием электродвигателя для движения су-дов впервые в мире в Петербурге была сде-лана попытка применения его и для движения повозки по рельсам. Однако ожидаемых ре-зультатов получить не удалось. Батареи галь-ванических элементов, используемые для пи-тания более мощных двигателей, были чрез-вычайно значительными по весу и стоили очень дорого. Якоби убедился, что получение механической энергии при помощи различных сочетаний гальванических элементов и элек-тромагнитных машин обходилось в 12 раз до-роже, чем непосредственное получение работы при помощи паровой машины. В своей работе «О магнитоэлектрических машинах», напеча-танной в 1847 г., он писал: «Их (электродви-гателей) внедрению в промышленность пре-пятствуют не технические и конструктивные трудности, которые всегда преодолимы, а сле-дующий простой факт: химическая энергия в настоящее время дороже механической»1. Единственные тогда источники энергии — Прибор Б. С. Якоби для получения галь-ванические элементы — не могли удовлетво-рить предъявляемым требованиям.

гальванопластических изделий.

Необходим был нового типа достаточно легкий и доста-точно экономичный генератор электрической энергии, который можно было бы уста-новить на судне для питания двигателя. Но такого генератора, т. е. динамо-ма-шины, в то время еще не было создано.

По этой причине Комиссия в 1842 г. прекратила свою работу. Однако изо-бретение Якоби первого электродвига-теля, а также итоги проведенных испы-таний сыграли свою роль в развитии электротехники. Они явились толчком для целого ряда работ, в первую очередь для классических исследований Э. X. Лен-ца и Б. С.

Якоби по изучению законов электромагнитов, имевших важное зна-чение для практики. Проведенные иссле-дования помогли Якоби прийти к глубо-кому пониманию закона обратимости двигателя и динамо-машины. Это обстоятель-ство и отметила Комиссия в одном из своих отчетов, указав, что «хотя главное внимание и было устремлено на практическую сторону открытия, но она должна была иметь в пред-мете и научную сторону, тем более, что дей-ствовала на почве, почти невозделанной до того времени. Этою-то научной стороной пред-мета, которая и должна быть впредь основа-нием всякому практическому приспособлению нового двигателя, занимались со взаимной ревностью профессор Якоби и академик Ленц, и Комиссия поставляет себе засвидетельство-вать, что исследования их более и существен-нее послужили к объяснению количественных отношений электромагнетизма, нежели другие какие-либо опыты новейшего времени».

Работы Якоби по созданию электродвига-теля совпали во времени с его электрохими-ческими исследованиями, и в первую очередь с открытием гальванопластики, которые по-ложили в России и на Западе прочное на-чало практическому использованию электро-химии.

Изучая свойства электромагнитов, ученый часто пользовался элементами Даниэля при своих опытах. В 1837 г., получив на медном цилиндре элемента тонкий слой меди, он был крайне удивлен той точности, с какой этот тот медный осадок фиксировал все неров-ности цилиндра. Тонкий и наблюдательный экспериментатор сразу же обратил на это свое внимание и с интересом продолжал даль-нейшие исследования. «Начав это исследова-ние,— писал он в 1846 г. в письме к Беккерелю,— я тотчас же увидел несколько почти микроскопических царапин напильника на обеих поверхностях, точно соответствующих друг другу: вогнутые на поверхности ци линдра и рельефные на поверхности отделенного листка. Гальванопластика явилась след-ствием этого тщательного исследования».

Первое подробное описание своего откры-тия с приложением образца гальванопласти-ческого воспроизведения Б. С, Якоби 4 ок-тября 1838 г. представил непременному секре-тарю Академии наук П. Н. Фусу. «Позволю себе передать вам при сем,— писал он,—галь-ваническое произведение искусства с покор-нейшей просьбой, чтобы вы соблаговолили преподнести его Академии в качестве доказа-тельства того, что гальванизм не только спо-собен приводить в движение машины, но имеет также свою эстетическую или, вернее, артистическую, сторону. Чего не могли до-биться многочисленные усилия граверов, а именно: получить рельефную гравировку на металлической пластинке, то сумела выпол-нить с величайшим совершенством сила природы в ее спокойном могуществе».

Метод, разработанный ученым для элек-троосаждения металлов, состоял в следую-щем. В водонепроницаемый деревянный ящик, разделенный на две части, помещались две пластинки. В одно отделение, наполненное водой «с незначительным прибавлением серной кислоты или нашатыря», помещалась цинко-вая пластинка и в другое, наполненное раство-ром медного купороса, поддерживаемого все время «в состоянии насыщения»,— гравиро-ванная медная пластинка, «обращенная гра-вированной стороной к цинковой пластинке». После того как обе пластинки соединялись проводом, начиналась реакция, в результате которой на гравированной медной пластинке откладывался металлический слой, точно вос-производивший все особенности гравировки. Для облегчения отделения этого слоя в виде готовой пластинки с обратным изображением, на образование которого при первых опытах уходило несколько дней, ученый предлагал гравированную медную пластинку покрывать чрезвычайно тонким «налетом жира или масла».

В 1840 г. открытие Якоби было отмечено в академии демидовской премией. Было при-знано необходимым обнародовать его «для пользы всей империи, а если угодно, и для пользы всего света». В этом же году было издано руководство, составленное ученым, под названием «Гальванопластика, или способ по данным образцам производить медные изде-лия из медных растворов помощью гальва-низма». «Гальванопластика,— с гордостью пи-сал Якоби в предисловии к своему труду,— исключительно принадлежит России;

здесь она получила свое начало и свое образова-ние». Книга Якоби, напечатанная одновременно в ряде стран Европы, и сделанное им откры-тие получили высокую оценку со стороны та-ких ученых, как Фарадей, Беккерель, Берце-лиус, Араго, Эрстед, Гумбольдт, Граве и мно-гие другие. Все они предсказывали этому от-крытию блестящую будущность. В первые годы после выхода книги гальванопластика получила во всем мире самое широкое рас-пространение.

Она применялась при изготов-лении копий с барельефов, статуй, при изго-товлении клише для выпуска кредитных билетов. В Петербурге было организовано изго-товление гальванопластическим способом мно-гочисленных статуй и барельефов для Исаа-ккевского собора и Зимнего дворца, для Боль-шого театра в Москве. Гальванопластическим способом была выполнена также позолота Исаакиевского собора, адмиралтейского шпи-ля и шпиля Петропавловского собора.

Особенно широкое распространение полу-чила гальванопластика во второй половине XIX в. в полиграфическом деле. В 1868 г. на заседании Петербургской Академии Якоби мог заявить, что в результате его изобретения «клише из гальванопластической меди уже ока-зали большие услуги книгопечатному делу». Для такого утверждения ученый имел полное основание. Когда отмечалось 50-летие гальва-нопластики, русское техническое общество без преувеличения отметило перед всем миром, что «в истории образованности открытие галь-ванопластики должно быть приравнено по своему значению к открытию книгопечатания». Неразрывно с этим выдающимся откры-тием были связаны многие работы Якоби по исследованию химических источников тока и по разработке новых методов измерения элек-трохимических величин.

Важное значение для развития отечествен-ной и мировой технической физики имели ис-следования петербургского физика по теле-графии2. Продолжая начинания Шиллинга, Якоби создает несколько новых типов элект-ромагнитных телеграфных аппаратов. В 1839г.

Титульный лист он изобретает первый пишущий телеграфный аппарат и устанавливает его для работы на линии между Главным штабом и Зимним дворцом, труда Б. С. Яко&и а затем подземной телеграфной ли-нии Петербург — Царское село (ныне г. Пуш-кин), При этом он впервые создает прототип современного «Гальванопластик подземного кабеля и с успехом применяет построенную им вспомогательную батарею (контрбатарею), позволяющую про-должать передачу а», (СПб., 1840).

при порче изоляции или при ответвлении тока. Это замечательное изо-бретение позже было использовано при про-кладке кабеля из Европы в Америку.

Пишущий телеграфный аппарат Якоби в передаточной части на станции отправления имел ключ наподобие ключа Морзе, а на станции приема в приемной части аппарата — карандаш, приводимый системой рычагов в движение вверх и вниз при помощи электро-магнита.

Запись принятых сигналов-зигзагов в соответствии с условными знаками прово-дилась на фарфоровой доске, движущейся на каретке под действием часового механизма.

По сравнению с аппаратом Шиллинга ап-парат Якоби был значительно проще и в уст-ройстве передатчика, где вместо 16 клавиш был один ключ, и в устройстве приемника, где вместо наблюдения за оптическими сигна-лами (кружками) проводилась самозапись. Но полученными Схема пишущего результатами ученый не удовлет-ворился, так как расшифровка записей требо-вала все же много времени. В 1845 г. он со-здает так электромагнитного называемый «стрелочный аппарат», телеграфа Б. С. Якоби.

в котором передача и прием знаков осущест-влялись путем перемещения указателя по ци-ферблату, где были расположены все буквы алфавита. Спустя пять лет, в 1850 г. Якоби блестяще завершает свои исследования по со-зданию первого в мире буквопечатного теле-графного аппарата, в устройстве которого были элементы автоматики и телемеханики.

Много замечательных изобретений было сделано Якоби и по усовершенствованию те-леграфных линий. Им, например, было при-менено реле и на основе анализа недостатков подземных телеграфных линий доказана не-обходимость введения воздушных телеграф-ных линий на столбах. Работы ученого в об-ласти телеграфии царское правительства вначале засекретило и опубликовать не разре-шило. Однако ими сумел воспользоваться Си-менс, который, по признанию Якоби, во время его поездки в Берлин в буквальном смысле украл у него со стола чертеж телеграфа с синхронным движением и на эксплуатации изобретения русского ученого нажил себе ка-питал и приобрел известность.

Выдающуюся роль сыграл Якоби также в развитии одного из важнейших разделов военной техники — подводного электроминного оружия. Продолжая начинания Шил-линга, он изобрел гальваноударную мину, разработал основы теории п практики Буквопечатающий электромагнитный телеграф электроминного оружия и выступил организатором его применения в военных операциях. Работая над созданием минных Б. С.

установок, Якоби сделал ряд изобретений, имеющих важное значение для электротехники.

Им были со-зданы: гальванический индукционный прибор, являвшийся по существу первой индукцион-ной катушкой;

«электромагнитная батарея», которая представляла собой первую искровую генераторную систему зажигания высокого напряжения с индукционной катушкой;

усо-вершенствованные конструкции подземных и подводных проводов;

новые типы минных за-палов с платиновой проволокой и многое дру-гое. Оценивая в конце жизни (1872) свою деятельность в этой новой области электро-техники, Якоби писал: «Начало моих работ по этому предмету совпадает с началом 1840 г. Следовательно, Россия обратила дол-жное внимание на эту столь существенную в настоящее время отрасль военного искус-ства почти тридцатью годами раньше других государств, которые теперь пользуются пло-дами сделанных в этом отношении успехов и усовершенствований».

Развитие электроминного дела было не-разрывно связано с подготовкой большого числа специалистов — электриков. Для этой цели при инженерном ведомстве была создана «школа гальванеров», ставшая первым в мире специальным электротехническим учебным заведением, в котором Якоби выступил с чте-нием впервые созданного им курса электро-техники.

С именем Якоби неразрывно связано так-же развитие метрологии в России. Убежден-ный сторонник метрической системы мер, он много сделал для ее широкой пропаганды. По его инициативе было начато изготовление эталонов электрических единиц. В частности, им впервые была предложена единица сопро-тивления и единица силы тока. Придавая точ-ным измерениям решающее значение, Якоби в своем докладе в Академии наук говорил: «Искусство измерения является могуществен-нейшим оружием, созданным человеческим разумом для проникновения в законы при-роды и подчинения ее нашему господству... Ни одной точной науки, ни одной прикладной науки, ни одного опыта без измерений! Новые средства измерения знаменуют собой настоя-щий прогресс!»

Характерной особенностью всех исследо-ваний Якоби была их целеустремленность. Каждое свое открытие и изобретение он пы-тался использовать для практических целей. Его искренним желанием было, чтобы Россия в развитии науки и техники не отставала от Западной Европы, а опережала ее. Но фео-дально-крепостнический строй не способство-вал этому. В конце жизни, перечисляя свои работы в области электротехники и касаясь волновавших его вопросов, передовой ученый и изобретатель писал, что он «не может не остановиться на грустной для него мысли, что во многих важных случаях обстоятель-ства представили ему только возможность инициативы, но не способствовали полней-шему осуществлению его пламенного желания дать означенным научным работам такое раз-витие, чтобы Россия могла в этом отношении, не прибегая к помощи заграничной техники, сама стать научным и промышленным цент-ром, к которому остальные народы и страны должны были бы обращаться как к источнику научных путей и практических применений». Эта мечта прогрессивных ученых дореволю-ционной России получила свое осуществление только после того, как их родина стала со-циалистической.

В первой половине XIX в. труды и дея-тельность петербургских физиков В. В. Пет-рова, Э. X. Ленца и Б. С. Якоби вывели оте-чественную физику на мировую арену. В ог-ромной степени этому способствовали также замечательные достижения русских ученых в области геофизики, математической физики и термохимии.

Видным геофизиком и талантливым орга-низатором магнитных и метеорологических наблюдений во второй трети XIX в. в России был академик Адольф Яковлевич Купфер (1799—1865).

А. Я. Купфер родился в Митаве 6 января 1799 г. Некоторое время он был учеником Е, И. Паррота в Дерптском университете, а затем учился в Берлинском университете, где получил степень доктора за свою работу по кристаллографии. По возвращении на ро-дину Купфер в 1823 г. был избран профессо-ром химии и физики в Казанском универси-тете. Свою научную деятельность он начал с наблюдений за земным магнетизмом. Побывав в Париже с целью приобретения физиче-ских приборов для Казанского университета, он договорился с директором Парижской об-серватории Араго о проведении на одинако-вых приборах одновременных ежечасных на-блюдений за магнитными склонениями в Ка-зани и в Париже, Совместная работа обоих ученых вскоре показала, что так называемые «магнитные бури» происходят одновременно и протекают сходным образом в столь удаленных друг от друга пунктах, как Казань и Париж. Этим самым было доказано, что маг-нитные возмущения охватывают значительную поверхность земного шара и что причины не являются местными.

Купфер провел специальные исследования распределения магнитной силы в магнитах и влияния температуры окружающего воздуха на работу магнитных приборов.

Он зани-мался также изучением изменения свойств магнитных стрелок при их последовательном нагревании и охлаждении, так как в то время считали, что между теплотой и магнетизмом должна существовать теснейшая связь. В Ка-зани им была создана одна из первых в Рос-сии магнитных обсерваторий.

Большой заслугой Купфера перед отече-ственной геофизикой является то, что он не ограничился отдельными наблюдениями за земным магнетизмом, а последовательно и настойчиво добивался организации в России обширной сети магнитных обсерваторий, о не-обходимости создания которых еще в XVIII в. мечтал М. В. Ломоносов. С этой целью Куп-фер в 1828 г. представляет в Академию наук проект постановки геофизических наблюдений на Волге, от ее истоков до Астрахани, на Урале, Алтае, Байкале и в Восточной Сибири. Проект ученого получил высокую оценку со стороны академиков В. К. Вишневского и Э. К. Коллинса *. В августе г. А. Я- Куп-фер был избран академиком и переехал из Казани в Петербург. Здесь он всецело посвя-тил себя разработке проблем геофизики и сразу же возглавил организацию в стране сети магнитных и метеорологических станций. В 1829 г. Купфер добивается создания маг-нитных станций в Петербурге и Николаеве и организует на этих станциях магнитные на-блюдения. В 1829—1830 гг., когда Академия наук направила экспедицию на Кавказ, в район Эльбруса, Купфер вместе с Ленцем провел в этом районе обширную серию маг-нитных, термометрических и барометрических наблюдений. Для этой цели Ленц предложил новые конструкции магнитного теодолита и анемометра. Побывав в Астрахани, ученый провел ценные наблюдения над уровнем моря. Сопоставив полученные данные с результа-тами, полученными Олеарием во время его путешествия в 30-х годах XVII в., Ленц уста-новил, что уровень Каспийского моря испыты-вает значительные колебания и что в 1830 г. было его понижение.

К важным выводам пришел и Купфер. На основе своих наблюдений, проведенных в Ставрополе, Пятигорске, Малке и в Харбисе, у подножия Эльбруса, он впервые установил зависимость изменения земного магнитного поля от высоты. На основе произведенных за-меров Купфер обнаружил заметное уменьше-ние магнитной силы при увеличении высоты. Он же первым в России произвел анализ воз-духа.

В 1833 г. Купфер разрабатывает «Проект учреждения системы метеорологических и магнитных наблюдений в местностях, нахо-дящихся в зависимости от горного ведомства». Департамент горных и соляных дел был заин-тересован в проведении подобных наблюде-ний в районах развития горной промышлен-ности и пошел ученому навстречу. Изучение земного магнетизма требовалось здесь прежде всего потому, что в то время компас довольно широко применялся в маркшейдерском деле и для ориентировки в рудниках. Учитывая интересы горной промышленности, Купфер вместе с тем смотрел на задачи изучения земного магнетизма значительно шире. Он пи-сал: «Магнитные наблюдения,...доставляя верные данные для объяснения самых труд-ных задач в теории земного магнетизма, мо-гут быть весьма важны для мореплавания... В странах полярных особенно... направление магнитной стрелки претерпевает весьма часто столь внезапные уклонения и...

столь значи-тельно изменяется при переходе с одного места на другое,...что при большой только опытности и при обширных познаниях можно полагаться па показании компаса» *.

Важные научные проблемы интересовали Купфера и в области метеорологии. В этом же проекте он писал, что необходимо «подве-сти, так сказать, под одну точку зрения все подробности огромной картины, изучение ко-торой по частям столько же бесполезно, сколько и трудно. Надобно думать, что мете-орологические явления, столь запутанные, по-видимому, будут представляться нам в го-раздо простейшем виде, если только можно будет рассматривать их во взаимной связи, в постепенном развитии их... Таким образом, например, соответствующие метеорологиче-ские наблюдения, производимые в Ревеле и в С.-Петербурге, доставят нам, быть может, средство предсказывать за несколько часов приближение бурь, производящих наводнение в нашей столице»1. Здесь также видна ло-моносовская идея о необходимости создания науки о «переменах неба», которая давала бы возможность ученым правильно предсказы-вать погоду.

Одобрив проект Купфера, горное ведом-ство выделило и необходимые средства, на которые под руководством ученого были со-зданы магнитные и метеорологические обсер-ватории в Нерчинске и Колывани при нер-чинских и колыванских заводах, а затем в Златоусте, Екатеринбурге и Луганске. На, средства военного ведомства были созданы магнитные обсерватории в Тифлисе и Нико-лаеве. В строй вступили также магнитные об-серватории в Гельсингфорсе и в Пекине.

Рос-сийско-американская компания финансиро-вала организацию и содержание обсерваторий в Ситхе, на Аляске и в Аяне. на берегу Охотского моря. Второй магнитный павильон был выстроен в Петербурге, Вместе с ранее организованными эти об-серватории проводили большую работу по накоплению фактического материала для изу-чения земного магнетизма, а также климата России. Существенную роль в изучении кли-мата Сибири сыграли находившиеся в ссылке декабристы, которые вели систематические метеорологические наблюдения. В Чите и на Петровском заводе их проводили братья А. И. и П. И. Борисовы, в Назимове — А. И. Якубо-вич, в Красноярске —М. Ф. Митьков, в Мину-синске — А. П. Беляев, в Ялуторовске — И. Д. Якушкин, в Якутске — А. А. Бестужев и в Селенгинске — Н. А. Бестужев2. Огромное значение для развития метеорологии в Рос-сии имели систематические метеорологиче-ские наблюдения, а также труды по метеоро-логии московских физиков П. И. Страхова, Н. В.

Каиаурова и М. Ф. Спасского. Много ценных сообщений и статей о климате раз-личных районов России от Петербурга и Се-вастополя до Алеутских островов и Аляски, составленных на основе данных, полученных от различных обсерваторий, было опублико-вано Купфером. Им же для «горных офице-ров» и для всех наблюдателей было написано и издано в 1835 г. «Руководство к деланию метеорологических и магнитных наблюдений». Это «Руководство» в дополненном виде пере-издавалось затем в 1839, 1841 и в последую-щие годы. В 1841 г. Купфер инспектировал постановку дела магнитных наблюдений. Уче-ный посетил Екатеринбург, Барнаул, Нер-чинск, Казань, Нижний Тагил и Москву. Од-новременно он проводил испытание сконстру-ированной им новой буссоли.

В 30-х и 40-х годах XIX в. созданные в России магнитные и метеорологические об-серватории и станции доставляли такие ядра-гоценные данные как для изучения свойств русского климата, так и для решения общих вопросов физики земного шара» \ что уже в 1840 г. известный английский ученый Гер-шель счел нужным заявить, что «...в пресле-довании великих и важных задач мы (англи-чане) допустили другие нации, в особенности Россию, обогнать нас»2.

Магнитные и метеорологические наблюде-ния осуществлялись и во время различных экспедиций, материалы их Академия наук систематически обрабатывала и издавала. Так, в 1831 г. академией были издано иссле-дование Э. X. Ленца «Физические наблюде-ния, произведенные во время кругосветного путешествия под командованием капитана Отто фон Коцебу в 1823, 1824, 1825 и 1826 го-дах», а в 1836 г.— «Наблюдения над накло-нением и степенью силы магнитной стрелки, произведенные в путешествии вокруг света на шлюпе «Сенявин» в 1826, 1827, 1828 и 1829 годах флота капитаном Ф. Литке, обра-ботанные и вычисленные Э.


Ленцем». Эти ра-боты петербургского физика получили широ-кую известность.

Успешный опыт России в организации си-стематических магнитных наблюдений заста-вил немецкого ученого А. Гумбольдта обра-титься с призывом к Лондонскому королев-скому обществу создать систему магнитных наблюдений в колониях Англии. С целью по-лучения однотипных и одновременных наблю-дений в 1839 г. в Геттингене был собран Маг-нитный конгресс, на котором была принята программа, близкая к той, по которой осу-ществлялись наблюдения в России.

В конце 30-х годов XIX в., когда создан-ная в России сеть магнитных и метеорологи-ческих обсерваторий настоятельно потребо-вала для ее научного руководства создания центрального учреждения, Купфер в своем ходатайстве об его организации писал, что «непростительно будет отстать на поприще, столь богатом важными результатами в этой отрасли естественных наук, в которой мы опе-редили всех европейцев». Наконец, в 1843 г. было принято соответствующее правительст-венное постановление. Однако строительство обсерватории на Васильевском острове в Петербурге затянуло'сь, и открыта она была только в 1849 г. В утвержденном «Положе-нии» в пункте первом указывалось, что «для производства физических наблюдений и ис-пытаний в обширном виде и вообще для ис-следования России в физическом отношении учреждается в С.-Петербурге, при Институте корпуса горных инженеров, Главная физиче-ская обсерватория».

Директором обсервато-рии был назначен А. Я. Купфер, Штат ее был утвержден минимальный. Кроме директора, в ней работали смотритель, два старших и три младших наблюдателя. Кроме руковод-ства обсерваторией, ее директору вменялось в обязанность «иметь надзор за всеми маг-нитными и метеорологическими заведениями, которые учреждены или впредь учредятся по другим ведомствам, в той мере, как эти ве-домства того пожелают».

Главная физическая обсерватория явилась первым в мире государственным центральным научным учреждением по вопросам метеоро-логии и земного магнетизма.

Аналогичные уч-реждения за границей были созданы позднее. Под руководство Главной физической обсер-ватории перешли все метеорологические и магнитные станции. Первые годы деятельно-сти Главной физической обсерватории были сопряжены с большими трудностями. Она не располагала достаточными средствами и по-этому не могла оплачивать труд многих на-блюдателей на местах. Не могла она развер-нуть и сколько-нибудь значительной научной работы, так как, кроме Купфера, в ее составе не было крупных ученых. Однако первая серь-езная попытка организации службы погоды в России все же была сделана.

Все станции подчинялись инструкциям Главной физической обсерватории и посы-лали ей слои наблюдения. Они обрабатыва-лись и издавались с 1847 г. в «Своде наблю-дений», с 1850 г. в «Метеорологическом обо-зрении России», а с 1865 г. в «Летописи об-серватории». Эти наблюдения дали возмож-ность академику К. С.

Веселовскому в 1857г. издать обширный труд «О климате России». В 1866 г. Главная физическая обсерватория была передана в ведение Академии наук.

А. Я- Купфер занимался не только геофи-зикой. Ряд ценных исследований он посвятил изучению физико-механических свойств металлов. Он впервые ввел термический анализ металлических сплавов. Изучая сплав олова и свинца, он установил, что в то время, как температуры плавления чистого свинца и олова равны соответственно 334° С и 230° С, температура плавления этого сплава изменя-ется при различном содержании свинда и олова. Большая серия экспериментов была проведена ученым по исследованию упруго-сти различных металлов. С большой точ-ностью им были определены коэффициенты растяжения, кручения и изгиба металлов и установлено, что возвращение стального бруса, подвергнутого прогибу, в исходное по-ложение продолжается несколько дней. В на-уку о сопоставлении материалов прочно во-шла установленная им эмпирическая формула зависимости модуля растяжения от темпера-туры. Работы Купфера имели большое прак-тическое значение при сравнении свойств стали, железа, алюминия, меди и платины.

С 1835 г. А. Я. Купфер принимает дея-тельное участие в работе «Комиссии для при-ведения в единообразие мер и весов». Начиная с 1842 г. и до конца жизни он был руководи-телем Депо образцовых мер и весов, создан-ного после принятия закона «О системе рос-сийских мер и весов». В середине XIX в., когда в связи с развитием международной торговли возник вопрос о введении единооб-разия системы мер, весов и монет, Купфер вместе с Якоби и Остроградским высказался за установление в России метрической си-стемы мер и весов. В 1859 г., присутствуя на съезде Международной ассоциации по созда-нию единообразной системы мер, весов и мо-нет, он в качестве представителя России ре-шительно высказался за введение единой метрической системы во всех странах. Этот год стал началом работы Академии наук по введению в России метрической системы. После смерти А. Я. Купфера в 1865 г. пред-ставителем России в международных метро-логических организациях стал Якоби.

С именем Купфера неразрывно связаны также первые в России точные кристаллогра-фические измерения различных минералов и кристаллической серы.

В первой половине XIX в. в Петербурге одновременно с развитием экспериментальной физики успешно развивалась и математическая (теоретическая) физика. Ее крупнейшим представителем в этот период был один из основателей петербургской математической школы академик Михаил Васильевич Остро-градский (1801 — 1862).

М. В. Остроградский родился 24 сентября 1801 г. в деревне Пашенная Полтавской гу-бернии. В 1817—1820 гг. Остроградский учился в Харьковском университете, где его учителями были А.Ф.Павловский и Т. Ф. Осиповский. Сдав с блеском экзамены за универ-ситет, Остроградский решил продолжить свое образование во Франции. В Париже в 1822— 1827 гг. молодой ученый слушает лекции вы-дающихся математиков и физиков того вре-мени— О. Коши, П. Лапласа, Ж. Фурье, С. Пуассона, А. Ампера. Здесь он оказался живым свидетелем бурного развития матема-тической физики, вызванного ускоренным раз-витием новой техники, потребовавшей точ-ного, основанного на теории расчета многих физических явлений.

В Париже Остроградский зарекомендовал себя и первыми самостоятельными творче-скими исследованиями по гидромеханике. Вернувшись в 1828 г. в Россию, он избирается адъюнктом, в 1830 г. экстраординарным и в 1831 г. ординарным академиком в Петер-бургскую Академию наук по прикладной ма-тематике. Прекрасно зная современное ему состояние математической физики, он сразу же сосредоточивает свои усилия на разра-ботке новых ее проблем, мастерски применяя к их решению строгие и точные методы ма-тематического анализа. В своих исследова-ниях он рассматривает важные вопросы гид-ромеханики, теории потенциала, теории теп-лоты и теории магнетизма.

Свои исследования по гидромеханике М. В. Остроградский начал вести, находясь в Париже. В 1826 г. он представил в Париж-скую Академию наук «Мемуар о распростра-нении волн в цилиндрическом бассейне», в котором установил общие выражения для скоростей тяжелой жидкости в цилиндрическом сосуде и указал способ определения этих скоростей по начальной форме свободной по-верхности и начальным значениям скоростей. Позднее, в 1836 г., в статье «Об одном особом случае равновесия несжимаемых жидкостей» ученый дает ясный вывод уравнений равнове-сия жидкостей. При этом, как подчеркивал Н. Е. Жуковский, М. В.

Остроградский удачно применяет связанное с его именем преобразование поверхностных интегралов в объем-ные. Впервые при выводе уравнений равно-весия в механике сплошных сред он рассмат-ривает произвольно выделенную часть среды любого очертания, а не бесконечно малый прямоугольный параллелепипед. Такой под-ход, который сейчас стал общепринятым, уп-рощает вывод и придает ему вместе с тем большую общность. В трудах по гидромеханике Остроградский дает также свой вывод общего уравнения теории капиллярности, ко-торый он, как и Гаусс, основывает на прин-ципе возможных перемещений.

Почетное место в развитии электростатики занимает работа М. В. Остроградского под названием «Заметка об интеграле, который встречается при исчислении притяжения сфе-роидов» *, т е. произвольно выпуклых тел, с которой он впервые выступил в Петербург-ской Академии наук в 1828 г. В ней молодой ученый изящно доказал математическую тео-рему о преобразовании интеграла, взятого по объему, ограниченному поверхностью, в ин-теграл, взятый по этой поверхности, т. е.

тео-рему о преобразовании объемного интеграла в поверхностный. Эта теорема Остроградского имела фундаментальное значение для созда-ния теории электростатических явлений. Эта зависимость была найдена и Гауссом в 1840 г. Эта теорема входит сейчас в раздел «Электри-чество и магнетизм» всех учебников по физике для высших учебных заведений при рассмот-рении общего случая потока напряженности поля электрических зарядов через некоторую замкнутую поверхность, окружающую эти за-ряды. Очевидно, что поток напряженности че-рез эту поверхность равен сумме потоков, со-здаваемых каждым из зарядов. Поток напря-женности определяется при этом по формуле:

N=4*pi*sum(q[i]) Она формулируется так: поток напряженно-сти, пронизывающий любую замкнутую поверх-ность, служающую электрические заряды, равен произведению 4я на алгебраическую сумму зарядов, находящихся внутри этой поверхности. Заряды, расположенные за пре-делами замкнутой поверхности, в эту сумму не входят.

Теорема Остроградского—Гаусса пред-ставляет значительный практический интерес при определении напряженности полей, созда-ваемых заряженными телами различной фор-мы, например: полем шара, равномерно заря-женного по объему;


полем шара, равномерно заряженного по поверхности при условии, что внутри шара избыточных зарядов нет;

полем бесконечно длинного равномерно заряжен-ного по объему или по поверхности цилиндра;

полем безграничной равномерно заряженной плоскости и полем между обкладками плос-кого конденсатора. Полученные при этом фор-мулы позволяют рассчитать вектор смещения (или вектор индукции) при указанном рас-пределении свободных зарядов, а также плот-ность энергии поля.

Историческая заслуга Остроградского в формировании теории потенциала заключалась в том, что он в конце 20-х годов XIX в., ис-ходя из общности в постановке задач небес-ной механики, электростатики, магнитоста-тики и электромагнетизма, которые не только выдвигали вопросы теории потенциала в ка-честве актуальных проблем физической науки, но и заставляли ученых рассматривать их в возможно более общем виде, предложил для их решения математический метод, позво-ляющий исследовать потенциал объемов, по-верхностей и линий как притягивающих, так и отталкивающих масс.

Важные исследования были выполнены Остроградским и по теории теплопроводности. В 1828 г. он представляет в Петербургскую Академию наук «Заметку по теории тепло-ты» *, в которой на основе обобщения иссле-дований Фурье, Лапласа и Пуассона предла-гает решение уравнения теплопроводности для твердого тела произвольной выпуклой формы.

Через год ученый представил в Академию наук «Вторую заметку по теории теплоты», в которой он решил вопрос о том, как при-вести задачу теории теплопроводности при неоднородном краевом условии к задаче с од-нородным краевым условием. «На языке фи-зики это значит, что определение охлаждения или нагревания твердого тела, находящегося в соприкосновении с внешней средой, темпе-ратура которой в разных точках разная и меняется со временем, может быть сведено к решению аналогичной задачи при условии, что температура внешней среды во всех точ-ках равна нулю». К сожалению, до сего вре-мени не обнаружены некоторые важные для характеристики творческих поисков Остро-градского как физика-теоретика труды, в ко-торых он продолжил исследования, начатые им во «Второй заметке по теории теплоты». Это видно из того, что в протоколе заседания Академии наук от 8 июля 1829 г., на котором обсуждалась указанная статья, было запи-сано: «Вопрос о температуре земного шара является только частным случаем вышеука-занной задачи» и что «Остроградский предпо-лагает на одном из ближайших заседаний представить подробный мемуар о движении теплоты внутри Земли». Свое обещание уче-ный выполнил. 16 ноября этого же года в про-токоле заседаний академии записано: «Г. адъ-юнкт Остроградский зачитал извлечение из мемуара, который трактует о влиянии солнеч-ного тепла на температуру земного шара».

Выдающееся значение для теории теплоты имел труд М. В. Остроградского «Об уравне-нии, относящемся к распространению теплоты внутри жидкости», представленный им в Ака-демию наук в 1836 г. В этом труде он впер-вые вывел дифференциальное уравнение распространения тепла в движущейся невязкой и несжимаемой жидкости. При выводе урав-нения ученый исходил из предположения, что количество тепла, подводимое к элементар-ному объему жидкости в процессе теплопро-водности, целиком расходуется на изменение внутренней энергии жидкости, которую он рассматривал как функцию температуры и объема.

Уравнение Остроградского, если пре-небречь в нем температурным изменением теплоемкости и вынести ее за знак производ-ной, будет эквивалентно современному урав-нению.

Сопоставляя уравнение Фурье, уравнение Остроградского и уравнение Кирхгофа для распространения теплоты в жидкостях, совре-менные исследователи пришли к выводу, что уравнение Фурье является уравнением рас-пространения тепла в идеальной жидкости, уравнение Остроградского пригодно для дви-жущейся невязкой несжимаемой жидкости и уравнение Кирхгофа, вывод которого был сделан на основе закона сохранения энергии, является уравнением переноса тепла в вяз-кой жидкости.

Кроме рассмотренных работ, к математи-ческой физике относятся также исследования М. В. Остроградского по теории упругости и по теории магнетизма. Для всех его исследо-ваний в этой области характерен творческий, новаторский подход к решаемым вопросам, стремление к широким обобщениям и к по-лучению наиболее общих результатов. Ака-демик В. А. Стеклов писал, что ценить его труды «теперь нужно не столько с точки зре-ния строгости и точности рассуждений, обя-зательных в настоящее время, сколько по важности рассматривавшихся в них новых задач, новых идей, новых методов исследо-вания, еще только создававшихся в то время».

Об особенности творчества Остроград-ского как ученого прекрасно сказал Н. Е. Жу-ковский: «В трудах Остроградского нас при-влекает общность анализа, основная мысль, столь же широкая, как широк простор полей его Родины».

Одновременно с напряженной научной ра-ботой Остроградский с 1828 г. и до конца жизни много и плодотворно занимался педа-гогической деятельностью в различных выс-ших учебных заведениях Петербурга. Он был профессором Морского корпуса, Главного пе-дагогического института, Института инжене-ров путей сообщения, Артиллерийской акаде-мии и Главного инженерного училища. Своих слушателей — инженеров, моряков, артиллеристов, педагогов — он всегда знакомил с по-следними достижениями физико-математиче-ских наук и оказал серьезное влияние на по-становку преподавания этих наук в стране. Из его учеников выросли многие видные уче-ные: И. А. Вышнеградский, Н. П. Петров, Д. И. Журавский, И. П. Колонг и другие. Его имя получило широкое признание не только на родине, но и далеко за ее пределами. Остроградский был избран академиком Ту-ринской, Римской, Американской академий и членом-корреспондентом Парижской Акаде-мии наук.

Характеристика важнейших направлений физической науки, получивших свое развитие в Петербурге в первой половине XIX в., была бы неполной без ознакомления с творчеством основоположника термохимии Г. И. Гесса (1802—1850).

Герман Иванович Гесс родился в Женеве 7 августа 1802 г. В 1805 г. вместе с отцом — швейцарским художником — он переезжает в Россию. Здесь он получает и свое образова-ние. Желая стать медиком, он в 1825 г. кон-чает Дерптский (ныне Тартуский) универси-тет и за диссертацию о химическом составе и целебном действии минеральных вод России в этом же году получает степень доктора ме-дицины. Под влиянием лекций Г. В.

Озанна он усиленно начинает заниматься химией. С целью повышения своих знаний в этой обла-сти он некоторое время занимается у Берце-лиуса в Стокгольме, а затем работает врачом в Иркутске, где успешно продолжает свои хи-мические исследования минеральных вод.

8 1828 г. Гесс избирается адъюнктом, в 1830г. экстраординарным и в 1834 г. ординарным академиком по химии в Петербургскую Акаде-мию наук. С этого времени его научная дея-тельность неразрывно была связана с Петер-бургом. Здесь он также преподает химию в Главном педагогическом институте, Горном институте и в Артиллерийской академии.

Гесс был одним из первых ученых, введших в химию атомистические уравнения. На основе атомистических химических уравнений был по-строен и его учебник химии, изданный в 1831 г., что имело большое значение для пропаганды в России атомистических воззрений.

Неразрывно с физикой были связаны фун-даментальные исследования Гесса по термохи-мии, положившие прочное начало развитию этой новой области физико химических знаний. В совершенстве владея экспериментальной техникой, он в течение ряда лет проводит обширную серию разнообразных калориметри-ческих исследований, тесно связанных с за-просами практики. Здесь его более всего ин-тересует изучение тех процессов, в которых происходит выделение тепла. В результате своих размышлений он приходит к выводу, что «среди явлений, сопровождающих всякое хи-мическое соединение, имеется одно весьма су-щественное, которое не было достаточно изу-чено,—именно, выделение тепла»1. В 1834 г. он представляет в Академию наук, к сожале-нию, до сего времени не обнаруженную, ра-боту «О количестве тепла, выделяемого при химических соединениях». Позднее, в 1836 г. его внимание привлекают тепловые эффекты процессов, протекающих в доменных печах.

Исходя из многочисленных эксперимен-тальных исследований, Гесс в 1840 г. приходит к выводу огромной важности о том, что теп-ловой эффект химической реакции не зависит от пути (промежуточных стадий), а зависит только от исходного и конечного состояния си-стемы. В своем труде «Термохимические ис-следования» этот всемирно известный закон, ныне являющийся основным законом термохи-мии, он формулирует так: «Когда образуется какое-либо химическое соединение, то при этом всегда выделяется одно и то же количе-ство тепла независимо от того, происходит ли образование этого соединения непосред-ственно или же косвенным путем и в несколь-ко приемов» 1. Формулировку установленного им закона ученый сопровождает тщательным описанием многочисленных опытов, обосновы-вающих этот закон. Гесс применяет его и в самых разнообразных термохимических ис-следованиях, в том числе и в тех, где он впер-вые использует термохимические методы для установления химического строения соедине-ний. Если сопоставить формулировку закона Гесса с результатами его экспериментальных исследований, то станет видно, что он устано-вил количественную независимость энергети-ческих изменений от пути процесса, что со-ответствует первому началу термодинамики.

Открытие петербургского ученого было крупным научным событием. Одним из первых оценил его значение Гельмгольц. В своем труде «О сохранении силы» он писал, что гес-совский «закон представляется в данном слу-чае выражением закона сохранения энергии». Высокую оценку этот закон получил и в со-временных исследованиях творчества Гесса.

Продолжая свои экспериментальные иссле-дования, Гесс установил и еще один закон, во-шедший в науку под названием закона термо-нейтральности. «Если,— писал ученый,— вы приготовите два раствора нейтральных солей, имеющих одинаковую температуру и образую-щих при обменном разложении две новые соли, то температура их смеси не изменится;

в других случаях изменение температуры едва заметно, так что эти нейтральные растворы, смешиваясь друг с другом, оказываются тер-монейтральными»2. Позднее в трудах Сванте Аррениуса этот закон, открытый петербург-ским ученым, послужил серьезным доводом в пользу теории электролитической диссо-циации.

Важное значение для науки имел также вывод ученого о том, что, чем прочнее соеди-няются между собой вещества, тем больше должно выделяться тепла. «Это,— писал Гесс,— позволяет надеяться, что точные из-мерения количеств тепла дадут нам относи-тельную меру сродства и приведут нас к от-крытию его законов»3.

Много позднее это положение было высказано М. Бертло. Оно получило в науке название принципа максималь-ной работы, гласящего, что количество выде-ленного тепла может служить мерой хими-ческого сродства.

Классические исследования Г. И. Гесса по термохимии, превратившие эту область знания в самостоятельную науку, получили широкое признание как у нас в России, так и за грани-цей и явились важным шагом в поступатель-ном ходе развития не только химической, но и физической науки.

Н. И. Лобачевский как физик В мрачные годы реакции молодой профессор Н. И. Лобачевский был заведующим ка-федрой экспериментальной и теоретической физики. Он принял кафедру согласно предложению совета Казанского университета от 12 августа 1819 г. и возглавлял ее до 1833 г. с небольшим перерывом.

Н. И. Лобачевский был первым профессо-ром кафедры физики в Казанском универси-тете, имевшим специальную физико-матема-тическую подготовку. Он поставил препода-вание физики в университете на высоту совре-менных ему научных достижений, заложил основы для быстрого развития и расширения физического кабинета и лаборатории, а также физических исследований местного края.

Н. И. Лобачевский начал читать лекции по физике в 1819/20 учебном году. В качестве основного учебного пособия был выбран «Трактат по экспериментальной и теоретиче-ской физике» Био.

Выбор этого учебника не случаен. В начале XIX столетия учебник физики французского академика Био был наиболее полным учебным пособием, содержащим богатый материал, накопленный в фи-зике к этому времени. Он был издан в Париже в 1816 г. в четырех томах. Один экзем-пляр этого пособия поступил в физический кабинет в 1818 г. Для своего времени учеб-ник Био являлся энциклопедией физики. Вы-бор учебника Био свидетельствует о том, что Лобачевский был знаком с состоянием учеб-ной литературы как в России, так и в евро-пейских странах. В последующих годах лек-ции Лобачевского по физике дополнялись сведениями о новейших работах французских физиков: Био, Савара, Лапласа, Араго, Ам-пера, Френеля, Шарля, Малюса и других.

Насколько скоро достижения науки нахо-дили отражение в лекциях Н. И. Лобачев-ского, можно судить по многочисленным от-четам и «обозрениям преподавания», сохра-нившимся в архивах. Например, в лекциях 1823/24 учебного года к сочинению Био до-бавлены работы Френеля, Пуассона и Хладни. А ведь сочинений Френеля, печатаемые в ме-муарах Парижской Академии наук, с трудом получали признание в самой Франции,— вол-новая оптика получила признание академии лишь после 1823 г., когда Френель был из-бран академиком;

в Англии волновая теория была признана только после 1827 г., когда Френелю была присуждена медаль Румфорда. Учебник Хладни по акустике был также но-вым учебником для того времени, являясь первым систематическим трудом в этой обла-сти науки. Или другой пример: сочинение Фурье «Аналитическая теория тепла» вышло в Париже в 1822 г., а в 1825 г. Лобачевский в Казани в своих лекциях основывался на этой работе при изложении теории теплоты. Если учесть удаленность Казани и транспорт-ную связь того времени, то это достойно вос-хищения.

Лобачевский читал лекции по физике на трех первых курсах. Весь курс физики он разделял на две части: одна часть читалась на первом курсе, вторая — на втором. На третьем курсе Лобачевский читал разрабо-танный им впервые специальный курс мате-матической физики. Первый курс лекций по математической физике был прочитан Лоба-чевским в 1820/21 учебном году.

Создание первого курса математической физики — большая заслуга Н. И. Лобачев-ского. Сохранился «конспект лекций Н. И.Ло-бачевского по преподаванию математической физики в Казанском университете в 1825/26 учебном году», который дает возможность представить в общих чертах систему изложе-ния курса *.

Лобачевский считал, что в основе любой науки лежат те основные понятия, на базе которых строится вся система науки. Эти по-нятия, или «основания науки», должны быть непротиворечивы и достоверны. Лишь в этом случае можно развивать науку. Затем Лоба-чевский проводит разделение физики пл мате-матическую и опытную в следующих рассуж-дениях: «Учение о равновесии и движении жидкостей, учение о звуке представляют со-бой два случая из механики, которые заслу-живают по важности своей подробного изло-жения и становятся учением физическим, цель которого должна быть — сравнение опы-тов с вычислениями, и где все познания должны клониться к тому, чтобы многие на-блюдения, открыв нам свойства тел, служили для достаточного толкования всех прочих яв-лений и даже представляли их в числах и мере со всею точностью». Но как только все физическое учение удалось провести, «руко-водствуясь в суждении своем несомнительными законами движения, тогда физика ста-новится математической наукой в состоянии того совершенства, к которому мы должны стремиться привести всякое учение о при-роде». Далее Лобачевский отмечает, что, к сожалению, «к такому совершенству приве-дена только часть физики». Лобачевский пи-сал: «Несмотря на все недостатки оснований физики, часть ее математическая делит все явления на несколько разрядов, где они свя-зываются суждением, как необходимые по-следствия одного предположения. Учение о природе по своей обширности требует таких подразделений и порядка, чтобы помогать тем памяти» '.

Переходя к изложению способа построе-ния математической физики, Н. И. Лобачев-ский разъяснял: «Разделение и порядок пре-подавания математической физики указывает самое различие способов, заимствованных из чистой математики;

эти способы, составляя главнейшее основание сего учения (матема-тической физики.— Лег.), должны скорее разделять между собою предметы учения (физические явления.— Авт.), нежели разде-ляться по предметам и требовать непрестан-ного нового ряда суждений». Лобачевский делит все физические явления на три части в зависимости от того, какими силами они объясняются, предварительно указав на то, что из всех рассуждений о силах берется только то, что действительно усматривается в природе и подлежит экспериментальной проверке.

Первая группа явлений описывается си-лами, «действующими в прикосновении». Этими силами объясняется теплота в телах, отражение и преломление света с точки зре-ния корпускулярной теории, капиллярные яв-ления. Эта часть математической физики Ло-бачевского подобна части современных курсов математической физики, рассматривающей физические явления с помощью уравнений параболического типа, наиболее часто встре-чающихся при изучении процессов теплопе-редачи.

Вторая группа явлений описывается си-лами, действующими с «приметных расстоя-ний». Сюда Лобачевский относил электроста-тические, магнитные, электродинамические явления. Эта вторая часть математической физики Лобачевского подобна разделу совре-менного курса математической физики, изу-чающего физические явления с помощью уравнений эллиптического типа. Наиболее рас-пространенным видом эллиптических уравне-ний, как известно, является уравнение Лап-ласа, часто применяемое при исследовании стационарного теплового поля, стационарных электрических и магнитных полей и некото-рых задач электродинамики.

Третья группа явлений описывается си-лами упругости в телах. К этой группе Лоба-чевский относил волновую теорию света и яв-ления, связанные с ней;

явления колебаний в несжимаемой жидкости, учение о звуке. Третья часть курса Лобачевского подобна разделу современной математической физики, описывающему физические явления с по-мощью уравнений гиперболического типа, встречающихся при решении задач, связан-ных с процессами колебаний.

Таким образом, есть все основания пола-гать, что курс математической физики Лоба-чевского, построенный на основе глубокого изучения работ Био, Фишера, Фурье, Лаг-ранжа, Хладни, Френеля, Лапласа и других ученых, являлся полным, систематическим курсом этой научной области. Здесь вели-кий ученый предопределил ход развития науки. А ведь в университетах того времени не только не шла речь о математической фи-зике, но и в курсах физики почти отсутство-вали математические выкладки. В учебные планы физико-математических факультетов университетов математическая физика вошла лишь в конце 60-х годов XIX столетия, да н то читалась не во всех университетах.

С 1824 по 1833 г. преподавание физики в университете велось в основном Н. И. Ло-бачевским и А. Я. Купфером, назначенным в 1824 г. в Казанский университет профессо-ром физики, химии и минералогии. Однако Купфер пробыл в Казани недолго: в конце 1828 г. он выбыл из Казанского университета в Петербург, Он читал курсы физики и мине-ралогии только в 1824/25, 1825/26, 1826/27 учебных годах. В это время Н. И. Лобачев-ский читал лекции по математической физике. С 1829 по 1832 г. преподавание физики и ма-тематической физики вел опять Н. И. Лоба-чевский. В общей сложности общую физику Н. И. Лобачевский преподавал в течение лет.

Представляет большой исторический инте-рес"!;

Прогр а мма курса общей физики», со-ставленная Н. И. Лобачевским! в последний год преподавания этого курса.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.