Просветитель, или популист-шоумен?
В заголовке этой заметки не случайно столкнулись два термина, олицетворяющие XVII-XVIII и XX-XXI века. В своей просветительской деятельности Отто фон Герике всегда использовал элементы шоу (или наглядности).
Скажите, зачем на стене его дома были расположены громадные метеорологические приборы? Можно было вместо громоздкого, более чем десятиметрового водяного барометра установить более компактный «традиционный» ртутный. Может, бургомистр заботился об экологии? Почему же тогда указателем давления служила вытянутая рука игрушечной фигурки? Может, она символизировала указующий перст самого градоначальника?
Поначалу эти приборы вызывали только снисходительные улыбки горожан, которые относились к этой стороне деятельности фон Герике, как к простительному чудачеству. Правда, это отношение резко изменилось, когда среди ясного дня рука-стрелка указала на бурю, которая действительно разразилась спустя несколько часов. Возможно, что этот факт сыграл существенную роль в электоральных предпочтениях горожан.
Аналогичные вопросы возникают и в связи с опытами (или шоу) со знаменитыми магдебургскими полушариями для демонстрации силы давления воздуха и изобретённого им воздушного насоса. В эксперименте использовались «два медных полушария около 14 дюймов (35,5 см) в диаметре, полые внутри и прижатые друг к другу». Из собранной сферы выкачивался воздух, и полушария удерживались давлением внешней атмосферы.
|
|
|
В 1654 в Регенсбурге фон Герике продемонстрировал эксперимент рейхстагу в присутствии императора Фердинанда III. После выкачивания из сферы воздуха, 16 лошадей (по 8 с каждой стороны) не смогли разорвать полушария.
Зачем нужны две восьмерки лошадей? С физической точки зрения одну из них могла заменить прочная стенка – эффект был бы тот же! Но, все-таки, 16 лошадей в два раза больше, чем 8, нагляднее! Неужели император, или другое первое лицо, являлся наивысшим судьей в науке?
В 1656 Герике повторял эксперимент в Магдебурге, а 1663 в Берлине с 24 лошадьми.
Итого, «номер с полушариями» фон Герике занимал первые строчки хит-парадов более 10 лет. Или его изобретатель сомневался в наличии атмосферы в Берлине?
Да и название единственной книги чудака-бургомистра «Новые опыты о пустом …» сохранило свою популярность до настоящего времени – разве вам не приходилось слушать речи и читать статьи на эту тему?
Оценим, какую силу необходимо приложить, что разорвать знаменитые полушария. Площадь поперечного сечения полушарий найти легко
.
Пусть воздух полностью откачан или, точнее, давление воздуха между полушариями значительно меньше атмосферного. Если атмосферное давление 
, то искомая сила равна 
, не так уж много, около одной тонны. Неужели двенадцати «лошадиных сил[2]» не хватило, чтобы разорвать полушария? То ли лошади были измучены войной, то ли хитрый губернатор применил склеивающую смазку!
|
|
|
Оставим в стороне эти тонкости, тем более, что в то время никто так не рассчитывал. Не тянут лошади – виновато атмосферное давление!
Что не вызывало сомнения - откачивать воздух невероятно тяжело, ведь при каждом ходе поршня насоса необходимо преодолевать то самое атмосферное давление, силу которого стремились продемонстрировать. А, может, конструкция насоса несовершенна, и некто более гениальный изобретет, если не «вечный двигатель», то «вечный насос», который будет откачивать воздух благодаря откачиванию воды.
Для ответа на этот вопрос продолжим путешествие по Европе и отправимся на туманный Альбион, в Англию. Здесь также неспокойно, только завершилась буржуазная революция, на плахе слетела голова одного из Стюартов, но уже прошла реставрация и на троне очередной Стюарт. В тихий университетский Кембридж дошли сведения о прогремевших на всю Европу опытах фон Герике, которые крайне заинтересовали уже известного ученого Роберта Бойля.
|
|
|
Роберт Бойль
Роберт Бойль (англ. Boyle, Robert), английский химик и физик, родился 25 января 1627 в замке Лисмор (графство Уотерфорд, Ирландия). В 1635 в возрасте 8 лет поступил в Итон. В 1638 вместе с наставником отправился в путешествие по странам Европы, учился во Флоренции и Женеве. В 1644 вернулся в Англию и поселился в своем имении Стелбридж. Занимался исследованиями в области естественных наук, уделяя вместе с тем много времени религиозным и философским вопросам. В 1654 переехал в Оксфорд, где оборудовал лабораторию и с помощью специально приглашенных ассистентов проводил опыты по физике и химии. Участвовал в основании Общества наук, которое потом в 1668 г. переместилось в Лондон, а впоследствии под названием Лондонского Королевского общества получило большую известность.
В 1660 Бойль усовершенствовал воздушный насос Герике и поставил с его помощью ряд опытов: продемонстрировал упругость воздуха, определил его удельный вес и т.д. В 1662 открыл закон изменения объема воздуха с изменением давления, который независимо от него установил в 1676 Э.Мариотт (закон Бойля – Мариотта). В 1668 Бойль получил степень почетного доктора физики Оксфордского университета; в том же году переехал в Лондон. В 1673 опубликовал результаты опытов по обжигу металлов в запаянных сосудах. Среди других работ Бойля – исследование упругости твердых тел, поведения воды при затвердевании, гидростатических эффектов. В 1663 он открыл цветные кольца в тонких слоях, названные впоследствии ньютоновскими.
|
|
|
В 1661 году Бойль формулирует понятие о "первичных корпускулах" как элементах и "вторичных корпускулах" как сложных телах. Он также впервые дает объяснение различиям в агрегатном состоянии тел.
В 1660 году Бойль получил ацетон, перегоняя ацетат калия, в 1663 году обнаружил и применил в исследованиях кислотно-основный индикатор лакмус в лакмусовом лишайнике, произрастающем в горах Шотландии. В 1680 году он разработал новый способ получения фосфора из костей.
Умер Бойль в Лондоне 30 декабря 1691, погребён в Лондоне, в Вестминстерском аббатстве.
Известность Бойлю принесли его работы в области химии.
Бойль занимался получением настоев из цветов, целебных трав, лишайников, древесной коры и корней растений. Самым интересным оказался фиолетовый настой, полученный из лакмусового лишайника. Кислоты изменяли его цвет на красный, а щелочи — на синий. Бойль распорядился пропитать этим настоем бумагу и затем высушить ее. Клочок такой бумаги, погруженный в испытуемый раствор, изменял свой цвет и показывал, кислый ли раствор или щелочной. Это было одно из первых веществ, которые уже тогда Бойль назвал индикаторами. Узнаете знаменитую лакмусовую бумажку?
Некоторые даже утверждают, что именно Бойль сделал химию отдельной наукой, хотя до сих пор трудно разделить где заканчивается физика и начинается химия, или наоборот. Такое разделение четко удалось провести в советское время в подмосковном академическом городке Черноголовка, где два научно-исследовательских института физической химии и химической физики разделены достаточно широкой улицей.
Однако, вернемся в Англию 1660 года. Роберт Бойль формулирует проблему, навеянную опытами фон Герике, как настоящий ученый-физик: исследовать упругость воздуха (термин «упругость» тогда фактически выступал синонимом термина «давление»). Заметим, что четкая постановка проблемы чуть ли не самое важное в науке: в данном случае Бойль обращает внимание на основное – свойства воздуха, свойства 
газов, а уж затем на пути совершенствования насоса[3].
Вместе со своими ассистентами Р. Бойль проводит серию оригинальных, но очень простых экспериментов по изучению зависимости давления воздуха от степени его сжатия или разряжения. Воздух, запертый в трубках подвижной ртутью, послушно сжимался и расширялся: измерять его объем не составляло труда, а давление рассчитывалось по высоте уровня ртути в тех же трубках. В результате этих экспериментов был сделан вывод: давление воздуха обратно пропорционально его объему, утверждение, ставшее впоследствии законом Бойля – Мариотта.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 49; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!