Атмосферное электричество
Исследования Джона Юинга, касающиеся атмосферного электричества, были на самом деле весьма обширными. Он не только повторил эксперименты Франклина, но и тщательно изучил эксперименты других ученых в том же направлении, особенно исследования Генри Илса, которые подробно изложены в его «Лекциях Тринити-колледжа», а также в его «Философских эссе», Лондон, 1771 г.
Для очень интересного исторического обзора теорий о происхождении атмосферного электричества было бы полезно обратиться к статье М. А. Б. Шово в «Небе и Земле», Брюссель, 1 марта 1903 г., а также к «Космосу» Гумбольдта, Лондон, 1849 г., т. I, стр. 342–346. В последней работе цитируются: Араго, «Ежегодник», 1838 г., стр. 246, 249–266, 268–279, 388–391; Беккерель, «Трактат об электричестве», т. IV, стр. 107; Де ла Рив, «Историческое эссе», стр. 140; Дюпре, «Об электричестве воздуха», Брюссель, 1844 г., стр. 56–61; Гей-Люссак, «Анналы химии и физики», т. VIII, стр. 167; Пельтье, «Анналы химии», т. LXV, стр. 330, также в «Отчетах Академии наук», т. XII, стр. 307; Пуйе, «Анналы химии», т. XXXV, стр. 405.
Date Name Experiments References
1751 Franklin Effects of lightning Phil. Trans., xlvii. p. 289
1751 Mazeas Kite experiments independently of Franklin Phil. Trans., 1751–1753
1752 Nollet Theory of Electricity Recher. sur les causes, 1749–1754
Lettres sur l’élect., 1753, 1760, 1767, 1770
1752 Watson Electricity of clouds Phil. Trans., 1751, 1752
1752 De Lor and Buffon Iron pole 99 ft. high, mounted on a cake of resin 2 ft. sq., 3 in. high, Estrapade, May 18, 1752 Letter of Abbé Mazeas, dated St. Germain, May 20, 1742
1752 D’Alibard Sparks from thunder clouds, 40 ft. pole in garden at Marly, also wooden pole 30 ft. high, at Hôtel de Noailles Mem. l’Acad., r. des Sci., May 13, 1762
Hist. Abrégée, 1776
1752 Le Monnier Observations of air charge Mém. de Paris, 1752, pp. 8, 233
1752 De Romas Observations of air charge; kite experiments Mém. Sav. Etrangers, 1752, and Mém. de Math., 1755, 1763
1752 Mylius, Ch. Observations of air charge “Nachrichten,” Berlin, 1752
1752 Kinnersley Observations of air charge Franklin’s Letters, Phil. Trans., 1763, 1773
1752 Ludolf and Mylius Observations of air charge Letter to Watson
1753 Richman Electrical gnomon Phil. Trans., 1753
1753 Canton Electricity of clouds Franklin’s letters and Phil. Trans., 1753
1753 Beccaria, C.B. Systematic observations with an electroscope Lett. dell’ Elet. Bologna, 1758
1753 Wilson Experiments Phil. Trans., 1753, p. 347
1754 Lining Kite experiments Letter to Chas. Pinckney
1755 Le Roy Experiments Mém. de Paris, 1755
1756 Van Musschenbroek Kite experiments Intro. ad Phil. Nat., 1762
1759 Hartmann Origin of electricity Verbesseter ... Blitzes (Hamb. Mag. vol. xxiv.)
1769 Cotte Memoirs on meteorology Journ. Phys., xxiii., 1783
Mém. Paris, 1769–1772
1772 Ronayne Fog observations Phil. Trans., 1772, p. 137
1772 Henley Quadrant electrometer Phil. Trans., 1772–1774
1775 Cavallo Fogs, snow, clouds and rain; kite experiments Treatise on Elect., 1777
1784 De Saussure Observations “Voyages dans les Alpes,” Geneva, 1779–1796
1786–7 Mann Daily observations with an electrical machine, timing the revolutions to produce a given spark with a record of the weather Ephémer. Météorol. of the Mannheim Society, 1786–1792
1788 Volta New electroscope Lettere Sulla Meteor, 1788–1790
1788 Crosse Experiments with collectors Gilb. Ann., Bd. 41, s. 60
1791 Read Insulation and conductors Phil. Trans., 1791 and Summary, 1793
1792 Von Heller Observations Gren, “Neues Journ. der Phys.,” vol. ii. 1795 and vol. iv. 1797
1792 Schubler Observations with weather rod J. de Phys., lxxxiii. 184
Привлекательная таблица, которую нам разрешено переработать и воспроизвести здесь, дающая резюме ссылок на некоторые из наиболее известных экспериментов главных исследователей со времен Франклина до конца восемнадцатого века, была составлена г-ном Алексом Макади и впервые появилась в «Американском метеорологическом журнале». Г-н Макади говорит, что подробная история большинства сотрудников Франклина будет найдена в отчетах, данных Экснером, Хоппе, Менденхоллом, Эльстером и Гейтелем, а также им самим, и что при составлении этой таблицы он пропустил Питера Коллинсона из Лондона, который представил вниманию Королевского общества эксперименты Франклина, и трех менее известных исследователей — И. Г. Винклера, который писал в 1746 году об электрическом происхождении погодных огней; Маффеи, 1747 г.; и Барбере, 1750 г.
1795 г. н. э. — Телеграфы преподобного Дж. Гэмбла, капеллана герцога Йоркского, состояли либо из пяти досок, расположенных одна над другой, либо из рычагов, закрепленных на вершине столба на одной оси и способных производить столько сигналов, сколько существует перестановок в числе пять, причем все комбинации возможны при равных углах в сорок пять градусов. Его сомнения относительно практичности использования электричества «в качестве средства передачи информации» полностью выражены на стр. 73 его «Эссе о различных способах общения с помощью сигналов» и т. д., Лондон, 1797 г.
Источники. — Дж. Гэмбл, «Наблюдения над телеграфными экспериментами» и т. д.; Статья «Телеграф» в «Энциклопедии полезных искусств» Томлинсона; «Пенни энциклопедия», т. XXIV, стр. 147 и 148; «Английская энциклопедия», «Искусства и науки», т. VIII, стр. 66.
1795 г. н. э. — Гарнет (Джон) предлагает телеграф, состоящий только из одного стержня, движущегося вокруг центра круга, на последнем из которых начертаны буквы и цифры. При размещении соответствующих делений с помощью проволок перед объективом телескопа совпадение двух радиусов или рычага указывало бы букву, предназначенную для повторения. Поскольку этот план оказался непрактичным для больших расстояний, он не получил широкого распространения («Эмпориум искусств и наук», Филадельфия, 1812 г., т. I, стр. 293).
1795 г. н. э. — Уэллс (Чарльз Уильям), врач, уроженец Южной Каролины, но практикующий в Англии и член Королевского общества, публикует в «Философских трудах» статью о влиянии, которое побуждает мышцы животных сокращаться в экспериментах Гальвани. В ней он первым продемонстрировал, что вольтово действие производится через древесный уголь в сочетании с другим веществом с иной проводящей способностью, и сделал это, вызвав заметные судороги у лягушки с помощью комбинации древесного угля и цинка. (См. «Энциклопедию метрополитен», т. IV, стр. 220, 221, для экспериментов как доктора Уэллса, так и доктора Фаулера.) Фахи утверждает, что Дэви впоследствии сконструировал столб, который состоял из серии восьми стаканов, содержащих хорошо обожженный древесный уголь и цинк, используя раствор красного сульфата железа в качестве жидкого проводника. Говорят, что эта серия давала ощутимые удары и быстро разлагала воду и что по сравнению с равной и подобной серией серебра и цинка ее эффекты были намного сильнее. (См. открытие Пристли электрической проводимости древесного угля в 1767 г. н. э. и описание угольной батареи Дэви в «Журнале Королевского института» и «Журнале Николсона», новая серия, т. I, стр. 144.)
Его биограф в «Английской энциклопедии» говорит (т. VI, стр. 631–632), что его последняя работа и та, на которой должна основываться его репутация как философа, — это его «Эссе о росе», опубликованное в 1814 году («Журнал ученых» за сентябрь 1817 г.), в то время как Дж. Ф. У. Гершель замечает на стр. 122 своего «Предварительного рассуждения... о натурфилософии», 1855 г.: «Мы намеренно выбрали эту теорию росы, впервые разработанную покойным доктором Уэллсом, как один из самых красивых образцов, которые мы можем припомнить, индуктивного экспериментального исследования, заключенного в умеренные рамки...»
Источники. — Биография Уэллса в «Английской энциклопедии», т. VI, стр. 631; «Философские труды» за 1795 г., стр. 246; Сокращения «Философских трудов» Хаттона, т. XVII, стр. 548; «История» Фахи и т. д., стр. 201 и 202; «Аристотель о росе» (Поггендорф, «История физики», 1879 г., стр. 42); Люк Говард, «О модификации облаков...» Лондон, 1803 г.; К. Г. Уилкинсон, «Элементы гальванизма» и т. д., Лондон, 1804 г., т. I, стр. 162–165 и т. II, стр. 329.
1796 г. н. э. — Грегори (Джордж), доктор богословия, член Королевского общества, викарий Вестхэма, разносторонний писатель шотландского происхождения, в течение многих лет редактор «Нового ежегодного регистра», является автором «Экономии природы» и т. д., второе и третье издания которой, значительно дополненные, появились соответственно в 1798 и 1804 годах.
В первом томе последнего издания (кн. I, гл. vi, стр. 35–54) он рассматривает естественные и искусственные магниты, а также магнитные силы и теории магнетизма, в то время как вся кн. IV (гл. i-viii, стр. 299–386) посвящена истории и открытиям, касающимся электричества, его принципам и теориям, а также электрическим аппаратам и электрическим явлениям и гальванизму или животному электричеству.
Грегори также является автором «Популярных лекций по экспериментальной философии, астрономии и химии; предназначенных главным образом для использования студентами и молодыми людьми», 2 тома, 12-я доля листа, опубликованных в Лондоне в 1808–1809 годах, через год после смерти Грегори.
Именно чтение последней работы побудило Джозефа Генри выбрать научную карьеру, точно так же, как чтение «Бесед о химии» миссис Марсе побудило Майкла Фарадея вступить на поприще, на котором он впоследствии стал столь высоко выдающимся. Профессор Эйса Грей в своем биографическом очерке о Генри говорит, что упомянутая работа Грегори — это не претендующий на многое, но разумный том, и что он начинается с постановки трех или четырех вопросов, таких как: «Вы бросаете камень или пускаете стрелу в воздух; почему она не летит вперед по линии или в направлении, которое вы ей придаете? Почему она останавливается на определенном расстоянии, а затем возвращается к вам?... Напротив, почему пламя или дым всегда поднимаются вверх, хотя не используется никакой силы, чтобы направить их в этом направлении? И почему пламя свечи не падает к полу, когда вы переворачиваете ее или держите вниз, вместо того чтобы поворачиваться вверх и подниматься в воздух?... Опять же, вы смотрите в чистый колодец с водой и видите свое собственное лицо и фигуру, как будто они нарисованы там? Почему это так? Вам говорят, что это делается отражением света. Но что такое отражение света?» Как замечает профессор Грей, ум юного Генри был пробужден этими меткими вопросами и привлечен объяснениями. Теперь он осознал, что такое знание. Дверь к знанию открылась для него, та дверь, которую с тех пор стало страстью всей его жизни открывать шире. Вышеупомянутый том хранится в библиотеке профессора Генри и содержит на форзаце следующую запись:
«Эта книга, хотя отнюдь не глубокая работа, оказала, по провидению, замечательное влияние на мою жизнь. Она случайно попала мне в руки, когда мне было около шестнадцати лет, и была первой работой, которую я когда-либо читал с вниманием. Она открыла мне новый мир мыслей и наслаждений; наделила вещи, ранее почти не замеченные, высочайшим интересом; зафиксировала мой ум на изучении природы и заставила меня решить в момент чтения, что я немедленно начну посвящать свою жизнь приобретению знаний. Дж. Г.» (См. проф. А. М. Майер, «Панегирик Джозефу Генри», Салем, 1880 г., стр. 29–30; «Смитсоновский отчет», 1878 г., стр. 145, 146.)
Источники. — «Джентльменский журнал», т. LXVII, стр. 415; «Сексагенарий» Бело, II, 128; «Живущие авторы» (1798 г.), I, стр. 225.
1797 г. н. э. — Бресси (Джозеф), французский врач и способный химик, отмечает в своем «Эссе об электричестве воды», что электрическая жидкость состоит из трех лучей (rayons, т. е. лучей, отблесков или искр), стекловидного, смолистого и жизненного; что в природе существуют три главных агента, а именно: воздух — изолирующее тело; вода — проводящее тело, и движение — определяющее действие; что пары превращаются в облака лишь потому, что трение позволяет электрической жидкости захватывать водные молекулы, и что в воде водород поддерживается в форме газа электрической жидкостью, в то время как кислород становится газообразным под влиянием калорика.
Источники. — Ларусс, «Универсальный словарь», т. II, стр. 1236; Делоне, «Руководство» и т. д., 1809 г., стр. 15, 16.
1797 г. н. э. — Тремери (Жан Луи), французский горный инженер, сообщает свои наблюдения об эллиптических магнитах через бюллетень № 6 «Филоматического общества», а также через шестой том «Журнала шахт».
Его наблюдения о проводниках электричества и об испускании электрической жидкости появляются на стр. 168 т. XLVIII «Журнала физики» и в «Бюллетене Филоматического общества», № 19, в то время как его взгляды в оппозиции к теории двух жидкостей можно найти в бюллетене № 63 последнего издания, а также в «Журнале физики», т. LIV, стр. 357.
Источники. — Поггендорф, т. II, стр. 1131; Джон Фаррар, «Элементы электричества» и т. д., стр. 120.
1797 г. н. э. — Пирсон (Джордж), английский врач и химик, сообщает Королевскому обществу очень интересную статью под названием «Эксперименты и наблюдения, сделанные с целью установления природы газа, образующегося при пропускании электрических разрядов через воду; с описанием аппарата для этих экспериментов».
Реферат вышеуказанного появляется в «Философских трудах» за 1797 год, а полная расшифровка его находится в «Журнале Николсона», 4-я доля листа, т. I, стр. 241–248, 299–305 и 349–355.
Как выразился г-н Уилкинсон, «доктор Пирсон предполагает, что разложение воды электричеством осуществляется путем вставки плотного электрического огня между составными элементами воды, которые он помещает вне сферы притяжения друг к другу, причем каждая конечная частица кислорода и водорода соединяется с определенным количеством электрического огня, чтобы придать им их газообразную форму. Отсюда доктор предполагает, что электрический огонь, после осуществления разъединения, принимает состояние калорика.
«О воспроизводстве воды путем прохождения электрической искры через пропорциональное количество кислородного и водородного газов доктор Пирсон остроумно предполагает, что под влиянием электрического пламени конечные частицы этих газов, ближайшие к пламени, отбрасываются от него во всех направлениях, так чтобы оказаться в пределах сферы притяжения друг друга. В одном из этих случаев доктор Пирсон предполагает, что калорик разрушает притяжение, которое в другом случае он вызывает».
«С робостью я берусь опровергать мнения этого весьма уважаемого врача; но я полагаю, что все явления синтеза и анализа воды легче объясняются на принципах, которые я изложил, чем принятием таинственных терминов притяжения и отталкивания. Под действием гальванизма вода разлагается быстрее, чем обычным электричеством. В этой операции нет выделения плотного электрического огня, а лишь ток малой интенсивности электричества, действующий постоянно и непрерывно. Чтобы воспроизвести воду, должно быть создано пламя, достаточное для воспламенения прилегающей части водородного газа, затем следующей части, и так далее, причем горение поддерживается присутствием кислородного газа. Поскольку эти процессы протекают с огромной быстротой, как только газы смешиваются, так что они кажутся одним внезапным взрывом, калорик каждого из них при этом высвобождается, их основания соединяются и образуют воду».
Доктор Пирсон также провел много интересных экспериментов, чтобы установить эффект применения гальванического электричества для лечения болезней, и Ноад, который описывает одну из его успешных операций, также подробно излагает («Руководство», стр. 343–349) наблюдения многих других в той же области, особенно докторов Апджона, Мажанди, Грапенгизера и Уилсона Филипа, Петрекена, Праваза, Прево и Дюма («Журнал физиологии», т. III, стр. 207), а также Сарландьера и доктора Голдинга Берда, помимо приведения очень важных выводов, к которым пришел Стефано Марианини.
Источники. — «Некоторые сведения о Джордже Пирсоне», д. м. н., член Королевского общества («Философский журнал», т. XV за 1803 г., стр. 274); письмо Гумбольдта к М. Лодеру («Германская библиотека», т. IV, мессидор, 8-й год, стр. 301); Уильям Ван Барневельд, «Медицинское электричество», Лейпциг, 1787 г.; К. Г. Уилкинсон, «Элементы гальванизма» и т. д., Лондон, 1804 г., 2 тома, повсюду; Параграф № 328 «Экспериментальных исследований» Фарадея, Ж. Н. Алле, «Журнал медицины Корвизара» и т. д., т. I, нивоз, 9-й год, стр. 351; «Анналы медицинской электрики», повсюду; Г. Бейкер («Философские труды», т. XLV, стр. 270); «Журнал Филоматического общества», мессидор, 9-й год; Ж. Ф. Н. Жадело, «Опыты» и т. д., 1799 г.; М. Бюте («Бюллетень наук Филоматического общества», № 43, вандемьер, 9-й год); М. Опперманно, «Физико-медицинская диссертация» (см. И. Г. Круниц «Указатель» и т. д.); Андрьё, «Мемуары... болезни», Париж, 1824 г.; Лебуйе-Десмортье (Сю, «История гальванизма», т. II, стр. 420, и «Журнал физики», прериаль, 9-й год, 1801 г., стр. 467); К. Дж. К. Грапенгизер, «Опыты гальванизма» и т. д., Берлин, 1801 и 1802 гг.; работы Дж. Альтхауса, опубликованные в Лондоне и Берлине в 1859–1870 гг.; работы К. А. Струве, опубликованные в Ганновере и Бреслау, 1797–1805 гг.; работы Ф. Л. Августина, опубликованные в Берлине, 1801–1803 гг.; Карл Фридрих Кильмейер (Кильмайер), работы, опубликованные в Тюбингене (Поггендорф, т. I, стр. 1253); Эйнхофф (Гильберт, XII, стр. 230); трактаты Франческо Росси о применении гальванизма, опубликованные в 1809 г.; Гильб. «Анналы», т. XII, стр. 450; «Журнал физики», т. LII, стр. 391 и 467; письмо Катбертсона в «Философском журнале», т. XVIII, стр. 358; Ж. Г. Англад, «Эссе о гальванизме» и т. д. (Сю, «История гальванизма», т. III, стр. 73); Жак Нош, в «Философском журнале», т. XV, стр. 368, а также в Поггендорфе, т. II, стр. 256, и повсюду в «Журнале гальванизма».
1797 г. н. э. — В № CCXXII «Рейхсанцайгера», немецкого издания, говорится, что некий человек, имевший искусственный магнит, подвешенный к стене своего кабинета с прилипшим к нему куском железа, в течение нескольких лет замечал, что мухи в комнате, хотя они часто садились на другие железные предметы, никогда не садились на искусственный магнит.
Источники. — Кавалло, «Экспериментальная философия», 1803 г., т. III, стр. 560, или Филадельфийское изд. 1825 г., т. II, стр. 286.