Андре ампер биография. Андре мари ампер краткая биография

Многие наверняка часто слышали слово "ампер", моментально относя это понятие к физике. Ампер является единицей измерения силы электрического тока. Но задумывались ли вы, почему и в чью честь была названа единица силы тока? Сегодня мы изложим информацию о биографии Андре Мари Ампера, выдающегося физика и гениального ученого, а также о его вкладе в науку, личной жизни, семье и карьере.

Основные сведения из жизни ученого

В краткой биографии Андре Мари Ампера сказано, что он был французским физиком и одним из основателей электродинамики. Он также был признанным математиком, интересующимся и другими областями науки, такими как история, философия и естественные науки. Рожденный в разгар французской эпохи Просвещения, он вырос в интеллектуально стимулирующей атмосфере. Франция его молодости была отмечена широко распространенными событиями в области науки и искусства, и Французская революция, начавшаяся тогда, когда он был юношей, также оказала значительное влияние в формировании его будущей жизни.

Сын процветающего предпринимателя, он был воодушевлен для образования, поиска себя и получения знаний с ранней юности, увлекался математикой и пограничными с ней науками. Будучи гениальным ученым, обладающим обширными и ценными знаниями в различных областях, также преподавал философию и астрономию в Парижском университете.

Интересы

Наряду с академической карьерой, Ампер также занимался научными экспериментами в различных областях и был особенно заинтригован работами Ханса Христиана Эрстеда, который обнаружил связь между электричеством и магнетизмом. Биография Ампера отражает то, как сильно он повлиял на науку. Став последователем Эрстеда, посредством усердной лабораторной деятельности, Ампер сделал еще несколько открытий в этой области, которые внесли огромный вклад в становление электромагнетизма и электродинамики как наук. Ампер считается одним из основателей этой отрасли теоретической физики. Биография Ампера кратко будет изложена в этой статье.

Семья Андре Мари

Ампер родился 20 января 1775 года в семье Жан-Жака Ампера и Жанны Антуанетты Десутье-Сарси Ампер. Жан-Жак был успешным предпринимателем. У Андре Ампера было две сестры.

Отец ученого был ценителем философии Жана-Жака Руссо, который считал, что молодые мальчики должны избегать формального обучения и вместо этого им следует «обучаться у окружающей среды». Таким образом, он не стал отправлять своего сына в школу и вместо этого позволил ему просвещать себя с помощью книг в своей неплохо укомплектованной библиотеке.

В детстве Ампер был очень любознателен, что явилось хорошей почвой для развития его дальнейшей ненасытной жажды знаний. Под руководством своего отца он читал книги по математике, истории, философии и естественным наукам, а также поэзию. Наряду с его интересом к наукам он также был заинтересован католической верой, поскольку его мать была очень набожной женщиной.

Он был особенно увлечен математикой и начал серьезно изучать этот предмет, когда ему было 13 лет. Его отец всячески поощрял его интеллектуальные занятия, находил специализированные книги по этому предмету для сына и организовал для него возможность получать уроки математики от аббата Дабурона. В это время Андре начал изучать физику.

Французская революция началась в 1789 году, когда Андре было 14. Его отец был призван на государственную службу недавно пришедшим к власти правительством и был отправлен в маленький городок недалеко от Лиона.

Семья Ампера потерпела трагедию, когда одна из его сестер умерла в 1792 году. Еще одно несчастье, касающееся его семьи, произошло, когда фракция якобинцев захватила контроль над революционным правительством в 1792 году и гильотинировала отца Андре в ноябре 1793 года. Переживая эти ужасные потери, он оставил учебу на год. Карьера Ампер начал работать частным преподавателем математики в Лионе в 1797 году. Он оказался отличным учителем, и ученики начали быстро стекаться к нему, с целью перенять знания и стать последователем талантливого преподавателя. Его успех в качестве учителя привлек к Амперу внимание интеллектуалов Лионы - они были поражены багажом знаний молодого человека.

Карьера

В 1799 году он нашел постоянную работу в качестве учителя математики. В течение нескольких лет был назначен профессором физики и химии в Школе Сентрале в Бург-ан-Брессе в 1802 году. За это время Андре также исследовал математику и подготовил к публикации труд под названием «Исследования математической теории игр», 1802.

Ампер стал преподавателем в новой, недавно учрежденной Политехнической школе в 1804 году. Помимо многочисленных талантов в разных сферах, у него был еще и преподавательский дар. В связи с этим Андре стал профессором математики в школе в 1809 году, несмотря на отсутствие базового образования в широком смысле этого понятия (ведь он обучался индивидуально). Ампер был избран во Французскую академию наук в 1814 году. Биография Ампера демонстрирует нам, что упорный труд всегда вознаграждается.

Он также занимался научными исследованиями наряду с его академической карьерой и преподавал такие дисциплины, как философия и астрономия, в Парижском университете в 1819-20 годах.

Ампер был сильно впечатлен открытиями Эрстеда касательно электромагнитизма, поэтому перенял исследовательскую инициативу и стал работать над дальнейшими открытиями. После тщательных экспериментов Ампер показал, что два параллельные провода, несущие электрические токи, притягивают или отталкивают друг друга, в зависимости от того, протекают ли токи в одном и том же или противоположном направлении.

Одаренный от природы, имеющий массу знаний и навыков в области точных наук, Ампер применял математику в обобщении физических законов из экспериментальных результатов. После долгих лет интенсивных исследований и экспериментов Ампер опубликовал «Размышление о математической теории электродинамических явлений, уникально выведенных из опыта в 1827 году. Новая наука, «электродинамика» была названа таковой и обобщена в этой работе, которая стала известной как ее основополагающий трактат.

Это краткая биография Андре Ампера.

Основные работы

Ученый вывел закон (названный в его честь), который гласит, что взаимное действие двух длин токопроводящей проволоки пропорционально их длинам и интенсивности их токов.

Ампер изобрел астатическую иглу - почти первостепенную по важности составляющую современного астатического гальванометра.

Награды и достижения

В 1827 году Ампер стал членом Королевского общества и членом Королевской Академии наук в Швеции в 1828 году. Но это лишь капля в море. Великий ученый внес неоценимый вклад в развитие науки.

Личная жизнь и наследие

Андре Мари Ампер женился на Кэтрин-Антуанетт Каррон в 1799 году. Сын родился у них год спустя, назвали его в честь деда ─ Жан-Жаком.

Однако в молодой семье случилась трагедия - жена ученого заболела раком и умерла в 1803 году.

Андре сочетался браком с Жанне-Франсуазой Пото в 1806 году. Этот союз казался многим неудачным с самого начала. И действительно, пара рассталась вскоре после рождения дочери.

Ампер умер в городе Марселе 10 июня 1836 года от пневмонии. Биография Ампера довольно трагична, если рассматривать сферы жизни, не связанные с его профессиональной деятельностью.

В краткой биографии Андре Ампера сказано, что его имя одно из 72 имен, записанных на Эйфелевой башне.

Великие достижения

Жизнь величайшего ученого тесным образом связана с научной деятельностью. Экспромтом рассмотрим 5 важнейших событий в биографии Андре Мари Ампера, касающиеся его научной деятельности.

1. Открытие, касающееся фтора. В 1810 году Андре-Мари Ампер предположил, что фтористоводородная кислота представляет собой соединение водорода и неизвестного элемента, свойства которого, по его словам, были похожи на хлор. Он придумал термин "фтор" для этого элемента, предположив, что F может быть изолирован электролизом. Спустя 76 лет французский химик Анри Моисан окончательно изолировал фтор (сделал это путем электролиза по предложению Ампера.
2. Предложил свою версию идентификации элементов. В 1816 году Ампер предложил указать химические элементы в соответствии с их свойствами. В то время было известно только 48 элементов, и Андре попытался поместить их в 15 групп. Он успешно группировал щелочные металлы, щелочноземельные металлы и галогены. Спустя 53 года после попытки ученого организовать элементы, российский химик Дмитрий Менделеев опубликовал свою знаменитую периодическую таблицу.
3. Придумал «правило правой руки». Андре-Мари Ампер разработал правило, известное как правило правой руки, чтобы определить направление отклонения стрелки компаса относительно направления, в котором электрический ток протекал вдоль провода. В этом правиле, если предполагается, что правая рука наблюдателя захватывает провод, через который протекает ток, большим пальцем, направленным вдоль провода в направлении тока. Затем пальцы, скручивающиеся вокруг провода, указывают направление, в котором стрелка компаса будет отклоняться. Правило Ампера все еще используется учениками для расчета направления магнитных силовых линий.
4. Эрстед экспериментальным путем указал на связь между электричеством и магнетизмом в 1820 году. Спустя незначительное время Андре-Мари Ампер обнаружил, что два параллельных провода с электрическим током отталкивают или притягивают друг друга. Это зависит от того, совпадает или разнится ли их направление, соответственно. Таким образом, Ампер впервые показал, что магнитное притяжение и отталкивание могут быть получены без использования магнитов.
5. Андре-Мари Ампер применил математику к своим экспериментам с электромагнетизмом, чтобы сформулировать физические законы. Наиболее важный из них - это силовой закон Ампера (сформулирован в 1823 году) - показывает, что возникновение притяжения или отталкивания между двумя проводами, несущими токи, напрямую зависит от длин и интенсивности проходящего через них тока. Физическое происхождение этой силы состоит в том, что каждый провод генерирует магнитное поле.

Кибернетика

Существует множество определений кибернетики. Норберт Винер, математик, инженер и социальный философ, придумал слово «кибернетика» происходящее из греческого языка, означает «рулевой». Он определил его как науку о связи и управлении живыми организмами и машинами. Ампер же, еще до Винера, нарек кибернетику наукой правительства. Важным элементом этой науки Андре назвал отрасль, которая должна изучать законы, их происхождение и воздействие на социум.

Мы рассмотрели биографию Мари Ампера.

АМПЕР (Ampere), Андре Мари

Андре Мари Ампер – французский физик, математик и химик, один из основоположников электродинамики. Родился в Лионе в аристократической семье; получил домашнее образование. В 1801 г. занял кафедру физики в Центральной школе г. Бурк-ан-Брес, в 1805-1824 гг. работал в Политехнической школе в Париже (с 1809 – профессор), с 1824 г. – профессор Коллеж де Франс. Член Парижской АН (1814) и многих других академий, в частности Петербургской АН (1834).

Основные научные работы посвящены физике, прежде всего электродинамике; некоторые исследования относятся также к математике, химии, философии, психологии, лингвистике, зоологии и ботанике. В 1802 г. опубликовал труд «Соображения о математической теории игры». Занимался приложениями вариационного исчисления к механике (в частности доказал принцип возможных перемещений). Одновременно с А. Авогадро высказал (1814) близкие к современным представления о соотношении между понятиями атома и молекулы. В 1820 г. сформулировал "правило пловца" (иначе пр авило Ампера) для определения направления действия магнитного поля тока на магнитную стрелку. Выполнил множество экспериментов по исследованию взаимодействия между электрическим током и магнитом, сконструировав для этого несколько приборов. Обнаружил влияние магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током. Открыл взаимодействие электрических токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера), разработал теорию магнетизма (1820). Согласно его теории все магнитные взаимодействия сводятся к взаимодействию скрытых в телах так называемых круговых электрических молекулярных токов, каждый из которых эквивалентен плоскому магниту – магнитному листку (теорема Ампера). По Амперу, большой магнит состоит из огромного количества таких элементарных плоских магнитов. Т. о., Ампер впервые указал на тесную «генетическую» связь между электрическими и магнитными процессами и последовательно проводил чисто токовую идею происхождения магнетизма. Открыл (1822) магнитный эффект катушки с током – соленоида, сделал вывод, что соленоид, обтекаемый током, является эквивалентом постоянного магнита, выдвинул идею усиления магнитного поля путем помещения внутрь соленоида железного сердечника из мягкого железа. В 1820 г. предложил использовать электромагнитные явления для передачи сигналов. Изобрел коммутатор, электромагнитный телеграф (1829). Сформулировал понятие «кинематика».

Впервые после древних греков ввёл в 1834 г. термин «кибернетика» в предложенной им классификации наук для обозначения науки об общих законах управления сложными системами. Разработал классификацию науки своего времени, изложенную в работе «Опыт философии наук...» (1834)

Андре́-Мари́ Ампе́р (фр. André-Marie Ampère ; 20 января 1775 - 10 июня 1836) - знаменитый французский физик, математик и естествоиспытатель, член Парижской Академии наук (1814). Член многих академий наук, в частности иностранный почётный член Петербургской Академии наук (1830). Он создал первую теорию, которая выражала связь электрических и магнитных явлений. Амперу принадлежит гипотеза о природе магнетизма, он ввел в физику понятие «электрический ток ». Джеймс Максвелл назвал Ампера «Ньютоном электричества».

Краткая биография

Ампер родился в Лионе, получил домашнее образование. После смерти своего отца, гильотинированного в 1793, Ампер был сперва репетитором в Политехнической школе в Париже, затем занимал кафедру физики в Бурке, а с 1805 года - кафедру математики в парижской Политехнической школе, где он проявил себя и на литературном поприще, впервые выступив с сочинением: «Considerations sur la theorie mathematique du jeu » («Рассуждения о математической теории игр», Лион, 1802).

В 1814 он был избран членом Академии наук, а с 1824 занимал должность профессора экспериментальной физики в Коллеж де Франс. Ампер умер 10 июня 1836 в Марселе.

Его имя внесено в список величайших учёных Франции, помещённый на первом этаже Эйфелевой башни.

Сын Андре Мари, Жан-Жак Ампер (1800-1864), был известным филологом.

Научная деятельность

Математика, механика и физика обязаны Амперу важными исследованиями. Его основные физические работы выполнены в области электродинамики. В 1820 он 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. В том же году 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 ученого в чисто токовом происхождении магнетизма и тесной связи его с электрическими процессами.

В 1822 Ампером был открыт 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 им в работах «Свод электродинамических наблюдений» (фр. «Recueil d’observations electrodynamiques» , Париж, 1822), «Краткий курс теории электродинамических явлений» (фр. «Precis de la theorie des phenomenes electrodynamiques» , Париж, 1824), «Теория электродинамических явлений» (фр. «Theorie des phenomenes electrodynamiques» ). В 1826 году им была доказана теорема о циркуляции магнитного поля. В 1829 Ампер изобрел такие устройства как коммутатор и электромагнитный телеграф.

В механике ему принадлежит формулировка термина «кинематика».

В 1830 году ввел в научный оборот термин «кибернетика».

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

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

Некоторые исследования Ампера относятся к ботанике, а также к философии, в частности «Наброски по философии науки» (фр. «Essais sur la philosophie des Sciences» , 2 т., 1834-43; 2-е издание, 1857).

Андре Мари Ампер (1775 - 1836) - французский физик, математик, химик, член Парижской АН (1814), иностранный член Петербургской АН (1830), один из основоположников электродинамики. Выдающийся ученый в честь которого названа одна из основных электрических величин - единица силы тока - ампер. Автор самого термина «электродинамика» как наименования учения об электричестве и магнетизме, один из основоположников этого учения.

Основные труды Ампера в области электродинамики. Автор первой теории магнетизма. Предложил правило для определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку (правило Ампера).

Ампер провел ряд экспериментов по исследованию взаимодействия между электрическим током и магнитом, для которых сконструировал большое количество приборов. Обнаружил действие магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током.

Открыл (1820) механическое взаимодействие токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера). Сводил все магнитные взаимодействия к взаимодействию скрытых в телах круговых молекулярных электрических токов, эквивалентных плоским магнитам (теорема Ампера). Утверждал, что большой магнит состоит из огромного количества элементарных плоских магнитов. Последовательно проводил чисто токовую природу магнетизма.

Андре Мари Ампер открыл (1822) магнитный эффект катушки с током (соленоида). Высказал идею об эквивалентности соленоида с током и постоянного магнита. Предложил помещать металлический сердечник из мягкого железа для усиления магнитного поля. Высказал идею использования электромагнитных явлений для передачи информации (1820). Ампер изобрел коммутатор, электромагнитный телеграф (1829). Сформулировал понятие «кинематика». Проводил также исследования по философии и ботанике.

Детство и юность

Предки Андре Мари Ампера были ремесленниками, жившими в окрестностях Лиона. Их профессиональный и культурный уровень быстро возрастал от поколения к поколению, и прадед ученого, Жан Жозеф был не только опытным каменотесом, но и выполнял сложные строительные и реставрационные работы, а его сын Франсуа уже стал типичным просвещенным городским буржуа, представителем довольно зажиточного третьего сословия, и женился на дворянке. Отец Андре Мари, Жан Жак Ампер получил хорошее образование, владел древними языками, составил себе прекрасную библиотеку, живо интересовался идеями просветителей. Воспитывая детей, он вдохновлялся педагогическими принципами Жан Жака Руссо. Его политическим идеалом была конституционная монархия.

Революция застала Жан Жака Ампера на купленной незадолго до этого должности королевского прокурора и королевского советника в Лионе. Падение Бастилии семья Амперов встретила с энтузиазмом. Но вскоре на нее обрушилась беда. Жан Жак придерживался умеренных взглядов, и поплатился за это. В Лионе начал свирепствовать одержимый мистическими идеями лютый якобинец, который клеветал на ни в чем не повинных людей и именем революции вместе со своими подручными обрушивал на них кары. Лионцы восстали против зверств якобинцев, восстание было подавлено и жирондист Жан Жак Ампер (хотя его действия, фактически, были, как раз, продиктованы намерением спасти вожаков-якобинцев от ярости толпы) был гильотинирован 24 ноября 1793 г. Это было страшное потрясение для Андре Мари и всей его семьи (к тому же перенесшей недавно еще один удар - от туберкулеза умерла Антуанетта, старшая из сестер).

Можно сказать, что спасли Андре Мари, вернули его к жизни книги. Читать он начал примерно с четырех лет, в 14 лет залпом прочитал все 20 томов «Энциклопедии» Дени Дидро и Жана Лерона Д"Аламбера, чтобы читать труды Бернулли и Эйлера, в несколько недель изучил латинский язык. Чтение вообще было не только главным, но и единственным источником его знаний.

Других учителей у Ампера не было, он никогда не ходил в школу, не сдал за всю свою жизнь ни одного экзамена. Но он постоянно и много черпал из книг. И Ампер не просто читал, он изучал, творчески усваивая прочитанное. Не случайно уже в 12-14 лет он начал представлять математические мемуары в Лионскую академию, писал научные труды по ботанике, изобретал новые конструкции воздушных змеев, трудился над созданием нового международного языка и даже совмещал все это с сочинением эпической поэмы.

Перенесенные душевные травмы почти на два года выбили Андре Мари из колеи. Только к 20 годам он вновь обретает тягу к книгам и знаниям. Но Ампер по-прежнему, на взгляд многих окружающих, ведет себя странно. Часто бродит в одиночестве, неуклюжий и неряшливо одетый, порой громко и размеренно скандируя латинские стихи, или разговаривая сам с собой. К тому же, он очень близорук (он узнает об этом только приобретя очки, что стало для него знаменательным событием!).

Наверное, одним из главных импульсов, вернувших Ампера к активной жизни, стала его встреча с золотоволосой Катрин Каррон. Ампер влюбился срезу и навсегда, но согласия на свадьбу удалось добиться только через три года. Большую поддержку Амперу оказала Элиза, сестра Катрин, раньше других понявшая и оценившая его редкостные душевные качества. В августе 1800 г. родился сын Амперов, которого в честь деда назвали Жан Жаком.

В Бурге и Лионе

Еще до женитьбы Андре Ампер начал преподавать, давая частные уроки по математике. Теперь же ему удалось выхлопотать место учителя в Центральной школе г. Бурга. Пройдя в феврале 1802 собеседование в Комиссии, он был признан подготовленным для проведения занятий. Обстановка в бургской школе была убогой, и Ампер пытался хотя бы немного усовершенствовать физический и химический кабинеты, хотя денег для этого ни у школы, ни, тем более, у учителя не было. Жалование было очень небольшим, а приходилось жить отдельно от жены и ребенка, оставшихся в Лионе. Хотя чем могла помогала мать Ампера, ему приходилось искать дополнительного заработка, давая еще уроки в частном пансионе Дюпра и Оливье.

Несмотря на большую педагогическую нагрузку, Ампер не оставляет научную работу. Именно в это время во вступительной лекции в Центральной школе в 1802, а еще раньше - на заседании Лионской академии, в присутствии Вольта, он впервые высказывает мысль, что магнитные и электрические явления могут быть объяснены, исходя из единых принципов.

Не ослабевают и его усилия в области математики. Здесь на первый план выходят исследования по теории вероятностей. Они были замечены в Академии наук, где, в частности, на них обратил внимание Пьер Симон Лаплас. Это явилось основанием для признания Ампера подходящим на должность преподавателя в открывавшемся тогда Лионском лицее. Его кандидатура была выдвинута Д"Аламбером. В апреле 1803 декретом Консульства Ампер был назначен на желанное для него место преподавателя лицея. Однако, Ампер оставался в Лионе меньше двух лет.

Уже в середине октября 1804 он был зачислен на должность репетитора Политехнической школы в Париже и переехал туда.

Первое десятилетие в Париже

Переезд в Париж произошел вскоре после того, как Ампер овдовел. Потеря обожаемой жены повергла его в отчаяние и религиозное смятение. Может быть, еще и поэтому Ампер, несмотря на мольбы его матери, поспешил оставить Лион, чтобы начать в Париже преподавание в организованной десять лет назад Политехнической школе.

Начав работать репетитором, Ампер уже в 1807 приступил к самостоятельным занятиям, а вскоре он стал профессором математического анализа. Вскоре в Политехнической школе появился 24-летний Араго, с которым Ампер проводил впоследствии важные совместные исследования. Отношение к Амперу коллег, среди которых было немало действительно крупных ученых, было вполне благожелательным, его работа шла успешно, но душевная рана, нанесенная потерей жены, была мучительной. Движимые лучшими чувствами друзья Ампера познакомили его с семейством, в котором была дочь «на выданье», 26-летняя Жанна Франсуаза. Жертвой торгашеской алчности и грубого эгоизма этой женщины и всего ее семейства вскоре и стал доверчивый, простодушный и беззащитный в своей наивности Ампер, которого через некоторое время попросту выгнали из дома, и ему пришлось обрести временный кров в Министерстве внутренних дел.

Число профессиональных обязанностей Ампера тем временем возрастало. Он назначается на должность профессора математического анализа и экзаменатора по механике в первом отделении Политехнической школы, работает (до 1810) в Консультативном бюро искусств и ремесел и с осени 1808 в должности главного инспектора университета. Эта последняя работа, взяться за которую Ампера вынудили стесненные материальные обстоятельства, требовала постоянных разъездов, отнимала особенно много времени и сил. Он отдал этой изнурительной работе 28 лет, и последняя командировка закончилась на дороге в Марсель в 1836 г. его кончиной.

Перегрузка работой и житейские невзгоды не могли не отразиться на научной продуктивности Ампера. Это особенно заметно на его исследованиях в области математики, хотя за ним сохранялось почетное право посещать заседания Академии наук и представлять мемуары. В меньшей мере спад научной активности коснулся химии, с видными представителями которой Ампер плодотворно общался. Почти весь 1808 его увлекали идеи, которые впоследствии стали относить к области атомистики

Но периодом резкого взлета научной активности, временем его главных достижений оказались годы после его избрания в 1814 в Академию наук.

После избрания в Академию

Ампер был избран в число членов Парижской Академии наук по секции геометрии 28 ноября 1814. Круг его научных и педагогических интересов к тому времени уже вполне определился, и ничто, казалось бы, не предвещало здесь заметных изменений. Но пора этих изменений уже приближалась, близилось второе десятилетие девятнадцатого века, время самых главных научных свершений Ампера. В 1820 Ампер узнал об опытах, которые незадолго до того проводил датский физик Ганс Христиан Эрстед. Он обнаружил, что протекающий по проводу ток оказывает воздействие на расположенную возле провода магнитную стрелку.

4 и 11 сентября Араго сделал в Париже сообщение об этих работах Эрстеда и даже повторил некоторые из его экспериментов. Большого интереса у академиков это, впрочем, не вызвало, но Ампера захватило полностью. Вопреки своему обыкновению, он выступил здесь не только как теоретик, но занялся в маленькой комнатке своей скромной квартиры проведением опытов, для чего даже собственноручно изготовил столик; эта реликвия сохраняется поныне в Коллеж де Франс. Он отложил все остальные дела и 18 и 25 сентября 1820 сделал свои первые сообщения об электромагнетизме. Фактически за эти две недели Ампер пришел к своим самым главным научным результатам. Влияние этих трудов Ампера на многие отрасли науки - от физики атома и элементарных частиц до электротехники и геофизики - невозможно переоценить.

В 1785-88 гг. Шарль Огюстен Кулон провел свои классические экспериментальные исследования законов взаимодействия электрических зарядов и магнитных полюсов. Эти опыты были в русле той грандиозной научной программы, которая была намечена трудами самого Ньютона, имея в качестве великого образца закон всемирного тяготения, изучать все возможные типы имеющихся в природе сил.

Многим тогда казалось, что между электричеством и магнетизмом - полный параллелизм: что есть электрические, а есть и магнитные заряды, и у мира электрических явлений есть во всем подобный ему мир явлений магнитных. Открытие Эрстеда многими толковалось тогда так, что под действием тока провод, по которому этот ток протекает, намагничивается, а потому и действует на магнитную стрелку. Ампер выдвинул принципиально новую, радикальную и даже, на первый взгляд, дерзкую идею: никаких магнитных зарядов в природе вообще не существует, есть только электрические заряды, и магнетизм возникает только из-за движения электрических зарядов, т. е. из-за электрических токов.

Прошло без малого двести лет с того момента, когда Ампер выступил с этой гипотезой, и, казалось бы, пора разобраться, был ли он прав (и тогда название «гипотеза» делается неуместным), или же от нее нужно отказаться. Первое впечатление: гипотезе Ампера противоречит даже сам факт существования постоянных магнитов: ведь никаких токов, ответственных за возникновение магнетизма, здесь, вроде бы, нет! Ампер возражает: магнетизм порождается огромным числом крошечных электрических атомных контуров тока (можно только поражаться, что такая глубочайшая идея могла появиться в ту пору, когда не только еще не знали ничего об устройстве атомов, но даже еще не существовало и слово «электрон»!) Каждый такой контур выступает как «магнитный листок» - элементарный магнитный двухполюсник. Этим и объясняется, почему магнитные заряды одного знака - «магнитные монополи», в отличие от монополей электрических, в природе не встречаются.

Почему же все-таки и поныне «гипотеза»? Ведь уже не раз казалось, что найдены «магниты», в которых электрических зарядов нет. Вот, к примеру, нейтрон. У этой частицы нулевой электрический заряд, но есть магнитный момент. Опять «момент», т. е. опять магнитный двухполюсник, и его появление вновь объясняется в нынешней теории элементарных частиц «микроскопическими» токами, только теперь уже не внутри атома, а внутри нейтрона. Так можно ли уверенно утверждать, что магнетизм всегда порождается движением электрических зарядов? Гипотеза Ампера в такой заостренной формулировке принимается не всеми теоретиками. Больше того, некоторые варианты теории говорят о том, что магнитные монополи («однополюсники») должны проявляться, но только при огромных, недостижимых для нас сегодня энергиях.

Гипотеза Ампера явилась важным принципиальным шагом к утверждению идеи о единстве природы. Но она поставила перед исследователями ряд новых вопросов. В первую очередь, потребовалось дать полную и замкнутую теорию взаимодействия токов. Эту задачу с подлинным блеском, действуя как теоретик и как экспериментатор, решил сам Ампер. Чтобы найти, как взаимодействуют токи в различных контурах, ему пришлось сформулировать законы магнитного взаимодействия отдельных элементов тока («Закон Ампера») и воздействия токов на магниты («правило Ампера»). По существу, была создана новая наука об электричестве и магнетизме, и даже термин «Электродинамика» был введен одним из замечательных ученых прошлого, Андре Мари Ампером. (В. И. Григорьев)

Еще об Андре Мари Ампере:

Французский ученый Ампер в истории науки известен, главным образом, как основоположник электродинамики. Между тем он был универсальным ученым, имеющим заслуги и в области математики, химии, биологии и даже в лингвистике и философии. Это был блестящий ум, поражавший своими энциклопедическими знаниями всех близко знавших его людей.

Исключительные способности Андре проявились еще в раннем возрасте. Он никогда не ходил в школу, но чтению и арифметике выучился очень быстро. Читал мальчик все подряд, что находил в отцовской библиотеке. Уже в 14 лет он прочитал все двадцать восемь томов французской «Энциклопедии». Особый интерес Андре проявлял к физико-математическим наукам. Но как раз в этой области отцовской библиотеки явно не хватало, и Андре начал посещать библиотеку Лионского колледжа, чтобы читать труды великих математиков.

Родители пригласили к Андре учителя математики. Уже при первой встрече он понял, с каким необыкновенным учеником имеет дело «Знаешь ли ты, как производится извлечение корней?» - спросил он Андре «Нет, - ответил мальчик, - но зато я умею интегрировать!» Вскоре учитель отказался от уроков, так как его знаний явно не хватало для обучения такого ученика.

Изучение трудов классиков математики и физики было для юного Ампера творческим процессом. Он не только читал, но и критически воспринимал прочитанное. У него возникали свои мысли, свои оригинальные идеи. Именно в этот период, в возрасте тринадцати лет, он представил в Лионскую академию свои первые работы по математике.

В 1789 году началась Великая французская буржуазная революция. Эти события сыграли трагическую роль в жизни Ампера. В 1793 году в Лионе вспыхнул мятеж, который вскоре был подавлен. За сочувствие мятежникам был обезглавлен Жан-Жак Ампер. Смерть отца Андре переживал очень тяжело; он был близок к потере рассудка Лишь год спустя, с трудом обретя душевное равновесие, он смог вернуться к своим занятиям.

Казнь отца имела и другие последствия. По приговору суда почти все имущество семьи было конфисковано, и ее материальное положение резко ухудшилось. Андре пришлось думать о средствах к существованию. Он решил переселиться в Лион и давать частные уроки математики до тех пор, пока не удастся устроиться штатным преподавателем в какое-либо учебное заведение.

В 1799 году Ампер женился на Катрин Каррон. В следующем году у них родился сын, названный в честь отца - Жан-Жаком. Позднее он стал одним из известнейших историков французской литературы. Это радостное событие было омрачено болезнью Катрин. Расходы на жизнь неуклонно росли. Несмотря на все старания и экономию, средств, заработанных частными уроками, не хватало. Наконец, в 1802 году Ампера пригласили преподавать физику и химию в Центральную школу старинного провинциального города Бурк-ан-Бреса, в шестидесяти километрах от Лиона. С этого момента началась его регулярная преподавательская деятельность, продолжавшаяся всю жизнь.

Ампер мечтал перестроить традиционное преподавание курса физики. Вместо этого - скучные преподаватели-чиновники, убогая лаборатория и бедный физический кабинет, повседневные будничные заботы. Однако он много работал, восполняя пробелы в своих знаниях Вместе с тем его не покидала надежда возвратиться в Лион к жене и сыну. И вскоре она осуществилась. 4 апреля 1803 года Ампер был назначен преподавателем математики Лионского лицея. Счастливым он возвратился в Лион, но вскоре тяжелый удар обрушился на Ампера - умерла его жена.

В конце 1804 года Ампер покинул Лион и переехал в Париж, где он получил должность преподавателя знаменитой Политехнической школы. Эта высшая школа была организована в 1794 году и вскоре стала национальной гордостью Франции. Основная задача школы заключалась в подготовке высокообразованных технических специалистов с глубокими знаниями физико-математических наук.

В Париже Ампер чувствовал себя одиноким. Он находился всецело во власти воспоминаний о своей недолгой счастливой жизни. Это - главная тема его писем к родным и друзьям. Он и ранее слыл чудаковатым и рассеянным человеком. Теперь же эти черты его характера стали еще более заметными. К ним прибавилась чрезмерная неуравновешенность. Все это мешало ему хорошо излагать своим слушателям материал, которым он в действительности владел превосходно.

Несколько важных событий произошло в жизни Ампера в это время: в 1806 году он вступил во второй брак, в 1807 году был назначен профессором Политехнической школы. В 1808 году ученый получил место главного инспектора университетов. Все это улучшило его материальное положение и принесло некоторое успокоение, но ненадолго. Второй брак был очень неудачным, его новая жена Женни Пото оказалась весьма вздорной и ограниченной особой. Ампер прилагал много усилий, чтобы как-то примириться с ней во имя дочери, рожденной от этого брака. Однако его усилия оказались тщетными. К переживаниям на этой почве прибавились новые - в 1809 году скончалась мать Ампера. Эти печальные события не могли не сказаться на его научной деятельности. Тем не менее в период между 1809 и 1814 годами Ампер опубликовал несколько ценных работ по теории рядов.

Время расцвета научной деятельности Ампера приходится на 1814- 1824 годы и связано, главным образом, с Академией наук, в число членов которой он был избран 28 ноября 1814 года за свои заслуги в области математики.

Практически до 1820 года основные интересы ученого сосредоточивались на проблемах математики, механики и химии. Вопросами физики в то время он занимался очень мало: известны лишь две работы этого периода, посвященные оптике и молекулярно-кинетической теории газов. Что же касается математики, то именно в этой области Ампер достиг результатов, которые и дали основание выдвинуть его кандидатуру в Академию по математическому отделению.

Ампер всегда рассматривал математику как мощный аппарат для решения разнообразных прикладных задач физики и техники. Уже его первая опубликованная математическая работа, посвященная теории вероятностей, носила, по существу, прикладной характер и называлась «Соображения о математической теории игры» (1802). Вопросы теории вероятностей интересовали его и в дальнейшем.

В исследовании многих проблем физики и механики большое значение имеют так называемые дифференциальные уравнения в частных производных. Решение таких уравнений связано со значительными математическими трудностями, над преодолением которых работали крупнейшие математики. Свой вклад в математическую физику, как называют этот раздел науки, внес и Ампер. Только в одном 1814 году он выполнил несколько работ, получивших высокую оценку видных французских математиков, в частности, Далласа, Лагранжа и Пуассона.

Не оставляет он и занятий химией. К его достижениям в области химии следует отнести открытие, независимо от Амедео Авогадро, закона равенства молярных объемов различных газов. Его по праву следует называть законом Авогадро-Ампера. Ученый сделал также первую попытку классификации химических элементов на основе сопоставления их свойств. Но не эти исследования, интересные сами по себе, и не его математические работы сделали имя Ампера знаменитым. Классиком науки, всемирно известным ученым он стал благодаря своим исследованиям в области электромагнетизма.

В 1820 году датский физик Г.-Х. Эрстед обнаружил, что вблизи проводника с током отклоняется магнитная стрелка. Так было открыто замечательное свойство электрического тока - создавать магнитное поле. Ампер подробно исследовал это явление. Новый взгляд на природу магнитных явлений возник у него в результате целой серии экспериментов. Уже в конце первой недели напряженного труда он сделал открытие не меньшей важности, чем Эрстед - открыл взаимодействие токов.

Ампер установил, что два параллельных провода, по которым течет ток в одинаковом направлении, притягиваются друг к другу, а если направления токов противоположны, провода отталкиваются. Ампер объяснил это явление взаимодействием магнитных полей, которые создают токи. Эффект взаимодействия проводов с током и магнитных полей сейчас используется в электродвигателях, в электрических реле и во многих электроизмерительных приборах.

О полученных результатах Ампер сразу же сообщил в Академию. В докладе, сделанном 18 сентября 1820 года, он продемонстрировал свои первые опыты и заключил их следующими словами: «В связи с этим я свел все магнитные явления к чисто электрическим эффектам». На заседании 25 сентября он развил эти идеи далее, демонстрируя опыты, в которых спирали, обтекаемые током (соленоиды), взаимодействовали друг с другом как магниты.

Новые идеи Ампера были поняты далеко не всеми учеными. Не согласились с ними и некоторые из его именитых коллег. Современники рассказывали, что после первого доклада Ампера о взаимодействии проводников с током произошел следующий любопытный эпизод. «Что же, собственно, нового в том, что вы нам сообщили? - спросил Ампера один из его противников. - Само собою ясно, что если два тока оказывают действие на магнитную стрелку, то они оказывают действие и друг на друга». Ампер не сразу нашелся, что ответить на это возражение. Но тут на помощь ему пришел Араго. Он вынул из кармана два ключа и сказал: «Вот каждый из них тоже оказывает действие на стрелку, однако же они никак не действуют друг на друга, и потому ваше заключение ошибочно. Ампер открыл, по существу, новое явление, куда большего значения, чем открытие уважаемого мной профессора Эрстеда».

Несмотря на нападки своих научных противников. Ампер продолжал свои эксперименты. Он решил найти закон взаимодействия токов в виде строгой математической формулы и нашел этот закон, который носит теперь его имя. Так шаг за шагом в работах Ампера вырастала новая наука - электродинамика, основанная на экспериментах и математической теории. Все основные идеи этой науки, по выражению Джеймса Максвелла, по сути дела, «вышли из головы этого Ньютона электричества» за две недели.

С 1820 по 1826 год Ампер публикует ряд теоретических и экспериментальных работ по электродинамике и почти на каждом заседании физического отделения Академии выступает с докладом на эту тему. В 1826 году выходит из печати его итоговый классический труд «Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта». Работа над этой книгой проходила в очень трудных условиях. В одном из писем, написанных в то время. Ампер сообщал: «Я принужден бодрствовать глубокой ночью... Будучи нагружен чтением двух курсов лекций, я, тем не менее, не хочу полностью забросить мои работы о вольтаических проводниках и магнитах. Я располагаю считанными минутами».

Слава Ампера быстро росла, особенно лестно ученые отзывались о его экспериментальных работах по электромагнетизму. Его посещали знаменитые физики, он получил ряд приглашений из других стран выступить с докладами о своих работах. Но здоровье его было подорвано, неустойчивым было и материальное положение. Его тяготила работа в Политехнической школе и инспекторские обязанности. Он по-прежнему мечтал читать курс физики, а не математики, и читать нетрадиционно, включив в курс новый раздел - электродинамику, творцом которой он сам являлся. Наиболее подходящим местом для этого было одно из старейших учебных заведений Франции - Коллеж де Франс. После многих неприятностей и интриг в 1824 году Ампер был избран на должность профессора Коллеж де Франс. Ему предоставили кафедру общей и экспериментальной физики.

Последние годы жизни Ампера были омрачены многими семейными и служебными неприятностями, тяжело отражавшимися на его и без того слабом здоровье. Внешние признаки успеха не принесли материального благополучия. Он по-прежнему был вынужден уделять много времени чтению лекций в ущерб своим научным занятиям. Но науку он не оставлял.

В 1835 году Ампер опубликовал работу, в которой доказал сходство между световым и тепловым излучениями и показал, что все излучения при поглощении превращаются в тепло. К этому же времени относится увлечение Ампера геологией и биологией. Он принял активное участие в научных спорах между знаменитыми учеными Кювье и Сент-Иллером, предшественниками эволюционной теории Чарлза Дарвина, и опубликовал две биологические работы, в которых изложил свою точку зрения на процессе эволюции. На одном из диспутов противники идеи эволюции живой при роды спросили Ампера, действительно ли он считает, что человек произошел от улитки. На это Ампер ответил: «Я убедился в том, что человек возник по закону, общему для всех животных».

Другим увлечением Ампера была классификация наук. Эта важная в методологическом и общенаучном плане проблема интересовала Ампера давно, еще со времени его работы в Бурк-ан-Бресе. Он разработал свою систему классификации наук, которую намеревался изложить в двухтомном сочинении. В 1834 году вышел первый том «Опыты философии наук или аналитического изложения естественной классификации всех человеческих знаний». Второй том был издан сыном Ампера уже после его смерти.

Ампер был большим мастером изобретать новые научные термины. Именно он ввел в обиход ученых такие слова, как «электростатика», «электродинамика», «соленоид». Ампер высказал мысль о том, что в будущем, вероятно, возникнет новая наука об общих закономерностях процессов управления. Он предложил именовать ее «кибернетикой» Предвидение Ампера оправдалось.

В конце XVIII столетии во Франции родился мальчик, которому суждено было войти в историю всемирной науки в области физики, математики, химии и тем самым пополнить список великих людей Франции.

Семья Андре Ампера и юные годы

Андре Мари Ампер родился в Лионе (административный центр современного региона Овернь – Рона – Альпы) в 1775 году в семье ремесленников.

Жанна Антуанетта Десютье-Сарсе Ампер, дочь шелкового предпринимателя, была его матерью.

Отец, Жан Жак Ампер, для того времени считался образованным человеком, имел богатую библиотеку, владел несколькими языками и увлекался изучением трудов популярных философов Древней Греции.

В 1789 году произошла Французская революция, и Жан Жак был назначен в Лионе на должность королевского прокурора. Через несколько лет к власти пришли якобинцы (ультрарадикальная партия) и началось преследование, а затем и аресты убежденных сторонников революции.

Среди них был и отец будущего ученого. В конце 1793 года Жан Жак Ампер был арестован, и по приговору суда казнен.
Андре Ампер с детства стремился к знаниям и, привитая отцом любовь к книгам, помогла в 12 лет самостоятельно освоить математику и чтение, учитывая, что из-за материальных трудностей он не учился в школе.

В четырнадцатилетнем возрасте Андре полностью изучил французское справочное пособие (энциклопедия в 28 томах) по физике.
Особенно он уделял внимание изучению различных физических явлений. Библиографы Ампера отмечают, что талант Андре Мари удивлял современников: чтобы прочитать в подледнике книги швейцарских математика Леонарда Эйлера и физика Даниила Бернулли, юноша выучил латынь.

Первые самостоятельные шаги

После исполнения смертельного приговора убежденному стороннику французской революции Жан Жаку Амперу, якобинское правосудие конфисковало все семейное имущество, и Андре вынужден был в 1802 году устроиться преподавателем математики в частный пансионат. Мизерная зарплата учителя вынудила его параллельно преподавать в школе в городке Бурга (предместье Лиона).

Примерно в это время, на заседании Лионской академии, в присутствии изобретателя первого источника постоянного тока итальянского физика Алессандро Вольта, Ампер высказывает предположение, где научно объясняет связь магнитных и электрических явлений.
Благодаря этой гипотезе молодой учитель привлекает внимание ученый совет Академии наук и его приглашают преподавателем в престижный Лионский лицей.

После смерти жены Катрин Каррон, в 1804 году Андре Мари вместе с сыном, названным в честь деда Жан Жаком, будущего историка французской литературы, переезжает в Париж и начинает работать преподавателем физики и математики в Политехнической школе.
В течение трех лет Ампер становится одним из лучших репетиторов Парижского колледжа и в 1807 году 32-летний Андре Мари получает должность профессора математического анализа.

Кроме этого он являлся экзаменатором по механике, а через год его назначают главным инспектором высших учебных заведений Парижа.

Закон Ампера

В 1814 году при единогласном голосовании он становится членом Французской академии наук.

В 1820 году на одном из заседаний датский физик Ханс Христиан Эрстед сообщил членам совета академии об открытии, в котором говорилось о влиянии электричества на магнитную стрелку.

Раньше считалось, что в природе электрические и магнитные явления существуют параллельно и независимы между собой. Датчанином было доказано обратное: эти явления связаны между собой - электричество, пропущенное через проводник, создает магнитный заряд, который приводит в движение тело, обладающее собственным магнитным полем.

Молодой ученый не согласился с выводами Ханса Христиана и начал разрабатывать свою теорию на основе многочисленных экспериментов, на основании которых им была выдвинута теория, что магнитных зарядов вообще не существует в природе. Они появляются благодаря перемещению в одну сторону электрических зарядов.

Затем после двухнедельных опытов, ученым было определено «правило Ампера», впоследствии названное в физике «законом Ампера».
Суть закона заключался в том, что расположенные параллельно проводники, при условии протекания тока в одном направлении – притягиваются, благодаря созданному магнитному полю, и отталкиваются, если пропустить ток в одном из проводников в противоположное направление.

Эта природная закономерность считается одной из важных явлений в современной электротехнике, без которой невозможен научно-технический прогресс.

Телеграфный прибор Ампера

Развитие технического прогресса в XVIII столетии подтолкнуло ученых создать устройство, способное передавать сигналы на определенные расстояния.

Идея первой системы приспособления для передачи сообщений по проводам принадлежит шотландскому физику Чарльзу Морису, который в 1753 году рекомендовал, основываясь на ряде опытов, провести изолированные между собой провода. Каждый проводник должен был соответствовать определенной букве алфавита или знака.

По этим проводам должен передаваться электрический заряд на металлические шарики, расположенные на приемной точке. Принимающий сигналы оператор, по шарикам, которые притягиваются к металлическому предмету, должен был расшифровать посланное сообщение.
В 1829 году Ампер предложил более упрощенный телеграф, на основе воздействия электрического тока на магнит (опыт Эрстеда).
Но по ряду технических причин того времени идея ученого (как и Чарльза Мориса) не была осуществлена.

Современные физики считают, что польза от идеи Андре Мари имеет большое значение – по этому принципу сейчас работают современные электромагнитные станции (коммутаторы).

Закон о циркуляции, наука кибернетика и другие открытия

Магнитный эффект катушки с током был сформулирован ученым в 1822 году, а через четыре года Андре Мари озвучил и доказал теорему о циркуляции магнитного поля, впоследствии названной законом Ампера о циркуляции и сейчас считается основным в науке о свойствах и закономерностях электромагнитного поля (электродинамика).

В 1830 году Ампер становится почетным членом Петербургской Академии наук.

В этом же году ученый закончил научный трактат «Опыт о философии наук», где впервые дал понятие о новой науке, основанной на общих законах управления в биологической, технической и социальной природе, названной им «кибернетика».

Первая часть этого труда вышла из печати в 1834 году. Вторая часть рукописи, была издана через семь лет после его смерти.

Благодаря разностороннему таланту Андре Мари Ампера были в свое время сделаны открытия в области математики и химии.

Работа над дифференциальными уравнениями с частными производными получили в математике имя Монжа-Ампера. В области химии им был сформулирован закон молярных объемов газа.

Смерть и почитание великого ученого

После одной из инспекторских командировок заболел пневмонией, давшая осложнения, в результате которой французский ученый Андре Мари Ампер в 1836 году 10 июня скончался и похоронен в Париже на кладбище Монмартр.

Современников поражает факт, что Андре Мари Ампер никогда не учился в школе, но благодаря стремлению к знаниям стал одним из образованных людей своей эпохи и вошел в список великих ученых Франции.

В 1881 году в Париже проходил первый Международный конгресс физиков, где в память о великом ученом, было решено единицу силы тока назвать ампером.