От Архимеда до Хокинга: основоположник электродинамики Ампер

Андре-Мари Ампер

Андре-Мари АмперИсточник: Соловьев, А. А. Андре-Мари Ампер: естествоиспытатель, философ, человек. // Энергия: экономика, техника, экология, 2021, № 8. С. 23.

Андре-Мари Ампер (1775-1836) – известный французский учёный, прославившийся открытиями в области физики, математики и естествознания, член многих Академий наук, в том числе Парижской и Петербургской. Автор теории, объясняющей связь электрических и магнитных явлений, который выдвинул гипотезу о происхождении магнетизма и ввёл в научный оборот термины «электрический ток» и «электродинамика». Учёному принадлежит открытие воздействия магнитного поля Земли на проводники с током, находящиеся в движении.

«Ампер родился в Лионе. Способности юноши проявились рано; он обладал необыкновенной памятью и образование получил самостоятельно. Уже в 14 лет он прочитал все 28 томов «Энциклопедии» и сам написал сочинение по коническим сечениям.

Большим потрясением для Ампера была казнь отца, гильотинированного в 1793 году.

В 1799 году Ампер стал преподавать физику в Центральной школе в городе Бурк-ан-Брес. Его работа «К математической теории игр» послужила основанием для приглашения учёного на кафедру физики в Лион.

Ещё одним потрясением, от которого Ампер так и не оправился, стала смерть его горячо любимой жены. Овдовев в 1804 году, учёный переехал в Париж, где прошла вся вторая половина его жизни.

Жизнь науки

Источник: Капица, С. П. Жизнь науки. Москва: Издательский Дом ТОНЧУ, 2008.

В разное время он преподавал физику, математику и механику в Политехнической и Нормальной школе, в Колледж де Франс. В 1808 году Ампер был назначен генеральным инспектором Имперского университета. Членом Института (Академии) по отделению математики Ампер стал в 1814 году.

Интересы Ампера распространялись также на область психологии, этики и биологии. Участвуя в дискуссии о развитии животных, учёный писал: «После тщательного исследования я убедился в существовании закона, который внешне кажется странным, но который со временем будет признан. Я убедился в том, что человек возник по закону, общему для всех животных».

Круг исследований Ампера в области физики и математики глубок и разнообразен. Независимо от Авогадро, итальянского учёного-химика, первооткрывателя фундаментального физико-химического закона, Ампер предложил гипотезу молекулярного строения газов; понадобилось, однако, 50 лет, прежде чем эти представления стали общепринятыми.

Незадолго до смерти Ампер написал «Очерк по философии наук» (1834), где, в частности, при классификации наук им была впервые указана (и названа) наука об управлении — кибернетика.

Умер Ампер от воспаления лёгких во время инспекционной поездки в Марсель».

(из книги С. П. Капицы «Жизнь науки»)

Научная деятельность

Здравствуйте, господин Ампер

Источник: Борец, Т. Здравствуйте, господин Ампер: очерки. Минск: Вышэйшая школа, 1981.

Основные области исследований Ампера — математика, механика и физика. Его основные работы по физике выполнены в области электродинамики. Учёный установил правило для определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку, известное ныне как правило Ампера; провёл множество опытов по исследованию взаимодействия между магнитом и электрическим током; для этих целей создал ряд приборов; обнаружил, что магнитное поле Земли влияет на движущиеся проводники с током, открыл взаимодействие между электрическими токами, сформулировал закон этого явления (закон Ампера), развил теорию магнетизма, предложил использовать электромагнитные процессы для передачи сигналов.

Согласно теории Ампера, магнитные взаимодействия являются результатом происходящих в телах взаимодействий так называемых круговых молекулярных токов, эквивалентных маленьким плоским магнитам, или магнитным листкам. Это утверждение носит название теоремы Ампера. Таким образом, большой магнит, по представлениям Ампера, состоит из множества таких элементарных магнитиков. В этом заключается суть глубокого убеждения учёного в чисто токовом происхождении магнетизма и тесной связи его с электрическими процессами.

Ампер и кибернетика

Источник: Поваров, Г. Н. Ампер и кибернетика. Москва: Советское радио, 1977.

В 1822 году Ампер открыл магнитный эффект соленоида (катушки с током), откуда следовала идея эквивалентности соленоида постоянному магниту. Также им было предложено усиливать магнитное поле с помощью железного сердечника, помещаемого внутрь соленоида. Идеи Ампера были изложены в работах «Свод электродинамических наблюдений», «Краткий курс теории электродинамических явлений», «Теория электродинамических явлений». В 1826 году им была доказана теорема о циркуляции магнитного поля. В 1829 — Ампер изобрёл коммутатор и электромагнитный телеграф.

В механике ему принадлежит формулировка термина «кинематика».

В 1830 году Ампер ввёл термин «кибернетика».

Разносторонний талант Ампера оставил след и в истории развития химии, которая отводит ему одну из почётных страниц и считает его, совместно с Авогадро, автором важнейшего закона современной химии.

Из истории физики

Источник: Дягилев, Ф. М. Из истории физики и жизни её творцов. Москва: Просвещение, 1986.

В честь учёного единица силы электрического тока названа «ампером», а соответствующие измерительные приборы — «амперметрами».

Среди изобретений учёного были и другие интересные вещи. Например, Ампер пытался создать новый язык международного общения, оптимизировал конструкции воздушных змеев и планировал написать эпическую поэму. Учёный одним из первых стал рассматривать дифференциальные уравнения с частными производными, которые стали называть именем Монжа-Ампера. В химии независимо от Авогадро Ампер смог вывести закон молярных объёмов газов. Также он предпринимал попытки систематизировать химические элементы по их свойствам.

Имя Андре-Мари Ампера внесено в перечень самых великих учёных Франции, который находится на первом этаже Эйфелевой башни в Париже.

Дом-музей Ампера — Музей электричества (Maison d’Ampère — Musée de l’électricité)

Дом-музей Ампера — Музей электричества (Maison d’Ampère — Musée de l’électricité) находится в живописной тихой французской провинции, в небольшой деревушке Полеймьё-о-Мон-д’Ор (Poleymieux-au-Mont-d’Or) в 11 километрах от города Лион на склонах невысоких Золотых гор (Monts d’Or). Именно здесь, в доме отца, прошли детство и юность будущего учёного.

Энциклопедия

Титульный лист «Энциклопедии» Дидро и Д’АламбераИсточник: Белопухов, Л. Ампер – «Ньютон электричества»: к 250-летию со дня рождения. // Квант, 2025, № 4. С. 16.

Памятник Амперу

Памятник Амперу в ЛионеИсточник: Белопухов, Л. Ампер – «Ньютон электричества»: к 250-летию со дня рождения. // Квант, 2025, № 4. С. 21.

Ганс Христиан Эрстед

Ганс Христиан ЭрстедИсточник: Белопухов, Л. Ампер – «Ньютон электричества»: к 250-летию со дня рождения. // Квант, 2025, № 4. С. 18.

Музей был открыт 1 июля 1931 года. Он состоит из двух зданий, где расположены одиннадцать выставочных залов.

Экспозиция открывается интерактивными стендами. Здесь представлены модели, воспроизводящие фундаментальные эксперименты в области электромагнетизма, проведённые Ампером и некоторыми физиками его времени, такими как Ганс Кристиан Эрстед, Майкл Фарадей и другими. Посетители на собственном опыте и в игровой форме могут приобщиться к изучению законов электромагнетизма.

В одном из залов демонстрируются семейные портреты, книги и рукописи.

Имя Ампера на Эйфелевой башне

Имя Ампера на Эйфелевой башнеИсточник: Соловьев, А. А. Андре-Мари Ампер: естествоиспытатель, философ, человек. // Энергия: экономика, техника, экология, 2021, № 8. С. 30.

Надгробная плита

Надгробная плита на кладбище Монмартр в ПарижеИсточник: Соловьев, А. А. Андре-Мари Ампер: естествоиспытатель, философ, человек. // Энергия: экономика, техника, экология, 2021, № 8. С. 30.

Здесь же хранится многотомная «Энциклопедия» Дидро и Д’Аламбера, изданная во второй половине XVIII века. Ампер, начавший читать в 4 года, прочитал всю «Энциклопедию» в 14 лет. Благодаря прекрасной памяти, он даже в преклонном возрасте мог цитировать главы из этого издания.

В коллекции музея есть сборник работ учёного, напечатанный в СССР в 1954 году.

Другие залы знакомят с историей электричества до производства возобновляемой энергии с помощью ветряных турбин, фотоэлектрических установок и т. д.

Литература по теме

Цикл «От Архимеда до Хокинга»

Материал подготовлен отделом производственной литературы

Он будет закрыт в 52 секунд