Eksperimentong banggaan ng karanasan sa Leiden

Noong 1913 Tumanggap ng isang bagong empleyado ang Petersburg University - pisisista A.F. Ioffe. Sa ilalim ng pagiging espesyalista ng isang inhinyero ng teknolohikal, pagkakaroon ng isang penchant para sa gawaing pang-agham, bago na siya ay nagtrabaho sa University of Munich nang ilang taon sa ilalim ng gabay ng pinakamahusay na eksperimentong pisika sa Europa na si V.K.Rentgen. Doon niya ipinagtanggol ang disertasyon ng kanyang doktor.

Ngayon ang kanyang pisisista ay si O.D. Hvolson. Sa isang pag-uusap tungkol sa paparating na pananaliksik, iminungkahi ng pinuno na ito na "ipagpapatuloy niya ang kahanga-hangang tradisyon ng mga siyentipiko sa Russia" upang makalikha ang pinakamahusay na gawaing pang-agham na pang-agham. Malinaw na ang mag-aaral ng X-ray, ang pinakaunang nanalo ng Nobel Prize sa pisika, kahit na marinig ang tungkol dito ay kakaiba. Tinanong niya muli: "Hindi ba mas mahusay na itaas ang mga bagong hindi nalutas na mga isyu?" Saan sumagot si Hvolson: "Ngunit maaari bang mai-imbento ang anumang bago sa pisika? Upang gawin ito, kailangan mong maging GJ Thomson. "

Sa katunayan, si J. Thomson, ang tumuklas ng elektron, ay isang pangunahing pisiko. Ngunit pagkatapos nito ay na ang A.F. Ioffe ay nagagawa ring magtanong sa agham at ang buong mundo ng semiconductor na teknolohiya na mahalagang nagsimula dito. Bilang karagdagan, siya ang tagapag-ayos ng isang paaralan sa siyentipikong Ruso, na ang mga mag-aaral ay ipagmamalaki ng anumang bansa sa mundo, kabilang ang I.V. Kurchatov at Nobel laureates sa N.N. Semenov, P.L. Kapitsa.

Ang kakayahang magtanong ng mga tanong sa kalikasan at makatanggap ng mga sagot sa pamamagitan ng eksperimento ay itinuturing na pinakamahalagang bagay sa buhay ng agham. At ang mga numero na nakakaalam kung paano gawin ito ay mga natitirang siyentipiko lamang. Ngunit nagkamali rin siya at O.D. Hvolson. Ang pundasyon ng modernong pisika ay binubuo ng mga natuklasan ng gawain ng mga payunir, na regular na sinuri, muling nasuri, pinino. Kung ang mga konklusyon ay hindi nakumpirma, ang buong seksyon ng mga agham ay bumagsak, at pagkatapos ay masakit na itinayo ang mga bagong pader, mga sanga ng agham na ito, na humantong sa mga bagong tuklas, sa mga bagong konstruksyon. Ang ganitong proseso ay tumatagal ng maraming siglo at walang katapusan dito.

Narito sinabi namin ang kuwento ng isang eksperimento sa pamamagitan ng isang siyentipiko na interesado sa isang pangako na pang-agham na tanong tungkol sa isang pisikal na kababalaghan at sinubukan na malutas ito ng isang simple at nakakumbinsi na karanasan, ngunit na humantong sa isang sitwasyon na tinatawag na banggaan. Ito ang kaso kapag ang mga resulta na nakuha ay nagkakasalungat sa bawat isa.

Walang sinumang maaaring pangalanan ang eksaktong petsa ng natuklasang pang-agham sa katotohanan na ang mga singil sa kuryente ay maaaring maipon gamit ang mga espesyal na aparato, na kalaunan ay tinawag na mga bangko ng Leiden at kalaunan ay binuo sa mga aparato na tinawag mga electric capacitor. Ngunit maaari itong maitalo na pagkatapos ng 1745. sa tulong ng isang Leyden jar, posible na malaman ang mataas na bilis ng pagkalat ng kuryente, ang epekto nito sa organismo ng tao at hayop, ang posibilidad ng pag-apoy sa mga nasusunog na gas sa mga electric sparks, atbp. Sinusubukan ng libu-libong mga mananaliksik na gamitin ang aparatong ito para sa mga pangangailangan ng pambansang ekonomiya. Gayunpaman, sa ilang kadahilanan walang sinisikap na pag-aralan ang bangko ng Leiden mismo.

Ang unang tanong sa kalikasan sa bangko mismo ay tinanong ng mahusay na Amerikanong nagtuturo sa sarili na si Benjamin Franklin. Alalahanin na ang garapon ng Leyden sa oras na iyon ay isang ordinaryong corked na bote ng tubig, sa cork kung saan ang isang bakal na baras ay ipinasok na humipo sa tubig na ito. Ang bote mismo ay alinman ay gaganapin sa mga kamay o inilagay sa isang lead sheet. Iyon ang kanyang buong aparato.

Nagtataka si Franklin na malaman kung saan sa simpleng aparato na ito salamin na metal at tubig maaaring mabuo ang kuryente. Sa isang bakal na pamalo, tubig o bote mismo? Ngayon, kapag mayroong iba't ibang mga instrumento sa pagsukat at kalahati ng populasyon ay gumagamit ng mga computer, ang tanong na ito ay maguguluhan sa marami.Tingnan natin kung paano nalutas ang problemang ito noong 1748, nang ang eksperimento mismo ang nag-iisang aparato ng pagsukat, na dumaan sa kanyang sarili ng masakit na electric shocks. Para sa karamihan, magbibigay kami ng isang paglalarawan ng mga eksperimento sa pamamagitan ng may-akda ng mga eksperimento sa kanyang sarili, upang mapatunayan ang kanilang pagiging mapanlikha pagiging simple.

"Sa pagnanais na suriin ang electrified jar upang maitatag kung saan nakatago ang kapangyarihan nito, inilagay namin ito sa baso at kinuha ang tapon gamit ang wire. Pagkatapos, ang pagkuha ng lata sa isang kamay at itinaas ang ibang daliri sa leeg nito, tinanggal namin ang isang malakas na spark mula sa tubig na may pantay na malakas na suntok, na parang ang wire ay nanatili sa lugar nito, at ipinakita nito na ang puwersa ay hindi nakatago sa kawad. " Dito, tinawag ng may-akda ang lead terminal ng lata ng isang wire.

"Pagkatapos nito, upang malaman kung ang koryente, tulad ng naisip namin, ay wala sa tubig, muli naming nakuryente ang bangko. Ang paglalagay nito sa baso, kinuha nila ito, tulad ng dati, isang wire na may isang stopper; pagkatapos ay ibinuhos namin ang lahat ng tubig mula sa lata sa isang walang laman na bote, na nakatayo din sa baso. Naniniwala kami na kung ang koryente ay nasa tubig, pagkatapos kapag hinawakan namin ang bote na ito ay makakakuha tayo ng isang hit. Walang pumutok. Mula rito napagpasyahan namin na ang koryente ay maaaring mawala sa panahon ng pag-aalis, o mananatili sa bangko. "

"Ang huli ay naging totoo, tulad ng itinatag namin, dahil kapag sinusubukan ito, sumunod ang isang suntok, bagaman binuhusan namin ng payak na tubig mula sa takure dito." Walang pagpipilian si Franklin kundi aminin na ang singil sa bangko ay maaari lamang sa baso nito.

"Upang malaman kung gayon, ang pag-aari na ito ay likas sa baso ng bote o hugis nito, kumuha kami ng isang sheet ng baso, inilagay ito sa aming palad, tinakpan ito ng isang plato ng tingga sa itaas at kinuryente ang huli. Nagdala sila ng isang daliri sa kanya, na nagreresulta sa isang spark na may suntok. " Sa ganitong paraan, napagpasyahan na ang hugis ng baso ay hindi nakakaapekto sa resulta. Ang resulta ng paglutas ng problemang ito ay para sa Franklin na pag-imbento ng isang flat kapasitor, isang plato kung saan ay ang palad ng eksperimento, at ang isa pang sheet ng tingga. Gayunpaman, sa hinaharap ay pinapalitan din niya ang palad ng kanyang kamay ng isang lead sheet.

Sino ang maaaring magkaroon ng mga pagdududa tungkol sa kadalisayan ng pang-agham ng eksperimento ng Yankee? Ligtas niyang igiit na sa isang de-koryenteng kapasidad "sa isang pinahusay na form" ang singil ay nasa GLASS. Kung kinakailangan, kahit sino ay maaaring ulitin ang mga eksperimento na ito at i-verify ang mga konklusyon ni Franklin. Tiyak na isinagawa ang gayong mga eksperimento at ang mga konklusyon ay napatunayan ng maraming siyentipiko. Ang isang modelo ng demonstrasyon ng Leyden jar ay nilikha kahit na, sa tulong kung saan ipinakita nila sa mga mag-aaral ang isang pinasimpleng bersyon ng eksperimento, pagkatapos ay natapos sila sa maling konklusyon. Pagkatapos ng lahat, kung sa halip na tubig ginamit ni Franklin ang mercury sa eksperimento, ang resulta ay maaaring eksaktong kabaligtaran.

Ang mga eksperimento sa garapon ng Leyden ay napaka-kamangha-manghang at ganap na naaayon sa mga ideya ng pinahayag na absolutism, kaya sila ay naging sunod sa moda sa mataas na lipunan at kahit na ang mga nakoronahan ay nakibahagi sa kanila. At ang abbot na si J.A. Nollay ay kinuha rin ang posisyon ng opisyal na elektrisyan sa ilalim ni Haring Louis XV. Ibinigay niya ang pangalan sa aparato sa ngalan ng lungsod ng unibersidad ng Leiden sa Holland, kung saan ang aparato na ito ay malamang na naimbento.

Sampung taon ng mga eksperimento ay walang kabuluhan. Tiyak na naitatag na ang mga resulta ng mga eksperimento ay hindi nakasalalay sa komposisyon ng tubig (ang alinman ay angkop). Bukod dito, sa halip na tubig, ang isang bahagi ng tingga ay maaaring ibuhos sa garapon, o simpleng humantong foil ay pinalakas sa loob nito. Hindi ito naipakita sa aksyon ng lata. Upang palakasin ang pagkilos, natutunan ang mga bangko na mangolekta sa mga baterya.

Natagpuan na ang mga bangko ng isang mas malaking dami (samakatuwid, na may isang mas malaking ibabaw na salamin) ay nagbigay ng mas malakas na mga paglabas. Ngunit ang pag-asa ng epekto sa kapal ng baso ay kabaligtaran. Ang mga manipis na baso ay nagbigay ng mas malakas na paglabas. Nakakagulat na sa tulong ng electric shock ng mananaliksik, ang mga siyentipiko ay tumpak na dumating sa kilalang formula para sa kapasidad ng isang flat kapasitor. Kasunod nito, ang mga istoryador ng agham na jokingly ay tumawag sa pamamaraang pagsukat na ito ng SOKET METER.(Mula sa French SHOCK - pindutin, itulak).

Upang ipaliwanag ang mga de-koryenteng bagay sa komunidad na pang-agham, maraming mga teorya ang naipasa na natagpuan ang aplikasyon sa mga siyentipiko. Kabilang sa mga ito ay ang unitaryong teorya ng koryente na iminungkahi ni Franklin mismo. Ayon sa teoryang ito, ang koryente ay isang uri ng walang timbang na likido na pumuno sa lahat ng katawan. Kung mayroong higit pa o mas kaunti ng likido na ito sa mga katawan, pagkatapos ang katawan ay nakakuha ng singil. Sa labis na likido na ito, ang katawan ay may positibong singil, na may kakulangan - negatibo. Ang teoryang ito ay bubuo sa teorya ng elektronikong pagpapadaloy.

Gamit ang teoryang ito, madaling ipaliwanag ang mga phenomena na nagaganap sa capacitor (Leiden bank). Kapag nagsingil, isang de-koryenteng likido ang dumadaloy mula sa isang kapasitor plate sa isa pa. Ang resulta ay isang positibong singil sa isang plato at negatibo sa isa pa. Ang baso sa pagitan nila ay nagsisilbi lamang bilang isang insulator at wala pa. Madali itong ilabas ang tulad ng isang kapasitor. Sapat na upang isara ang mga plate na ito sa isang conductor o isang katawan ng tao. Ngunit ang mga resulta ng karanasan ni Franklin ay nagpakita na ang singil ay nasa baso! Paano maiintindihan ang lahat ng ito?

Ang ilang mga siyentipiko, upang kumpirmahin ang kawastuhan ng unitaryong teorya, sinubukan na alisin ang baso mula sa karanasan. Siningil nila ang dalawang metal bar na nakabitin sa malapit. Walang alinlangan na sila ay isang kapasitor, ngunit walang baso. Sa kasamaang palad, ang nasabing isang kapasitor ng eksperimento ay hindi tumama sa kasalukuyang at ang tanong ay nanatiling hindi nalutas.

Noong 1757, ang gawain ng Russian academician na si Franz Epinus "Karanasan sa teorya ng koryente at magnetism" ay nai-publish sa St. Petersburg, na naglalarawan ng karanasan na nalutas ang problemang ito. Kinuha niya bilang batayan ang ideya na ang electrification ng mga bar ay tama, ngunit ang pagkabigla ng eksperimento ay hindi pinindot dahil sa maliit na kapasidad ng naturang kapasitor. At maaari mong dagdagan ang kapasidad nito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga plate ng capacitor at bawasan ang distansya sa pagitan nila. Dahil sa ang katunayan na ang eksperimento ay nag-imbento ng isang bagong uri ng electric capacitance para sa eksperimento na ito - isang kapasitor na may isang dielectric na hangin, binibigyan namin ang teksto ni F. Epinus mismo.

"Kaya, upang makakuha ng isang malaking ibabaw, nag-ingat ako sa paggawa ng mga kahoy na plato, na ang ibabaw ay halos walong square feet, isinabit ko ang mga ito, na overlaying ang mga sheet ng metal sa layo na isa at kalahating pulgada mula sa bawat isa sa isang posisyon na kahanay sa isa't isa." Siningil niya ang tulad ng isang kapasitor at pinalabas sa kanyang sarili ..

"Tumanggap ako kaagad ng isang malakas na pagkabigla, ganap na katulad ng isa sa sanhi ng bangko ng Leiden. Bilang karagdagan, ang aparato na ito ay nagawang kopyahin ang lahat ng iba pang mga phenomena na nakuha sa bangko; hindi na kailangang balewalain sila. " Tandaan na ang walong parisukat na paa ay medyo mas mababa sa isang square meter.

Ang huling pahayag tungkol sa "lahat ng iba pang mga kababalaghan" ay napakahalaga. Binibigyang diin nito na ang koryente mula sa naturang kapasitor ay LALAKI ANG SAMA tulad ng mula sa garapon ng Leyden. Ngunit walang baso, at upang ipalagay na ang mga singil ay nasa nakapaligid na hangin ay hindi mabunga. Nang maglaon, noong 1838, ang mga naturang sangkap na "sa pamamagitan ng kung saan kumikilos ang mga puwersa ng koryente" na si M. Faraday ay tatawag sa DIELECTRICS. Si Epinus ay nagbigay ng isang puna sa libro: "Nalaman ko na may nangyari kay Franklin na maaaring mangyari sa bawat tao", na tinutukoy ang kasabihan sa Latin - Errare humanum est - ito ay likas na pagkatao na gumawa ng mga pagkakamali.

Ipinadala ni F. Epinus ang kanyang komposisyon sa Amerika partikular para sa Franklin, ngunit halos tumigil siya sa paggawa ng pananaliksik sa kuryente, hindi kasama ang praktikal na paggamit ng kidlat ng kidlat na naimbento sa kanya. Naging politiko siya. At si Catherine II ay nai-ekskomunikado mula sa pang-akademikong aktibidad sa Russia at F. Epinus. Inatasan niya siyang guro ng pisika para sa kanyang anak na si Paul, na kalaunan ay naging emperador. Ngunit inanyayahan siya sa St. Petersburg upang palitan si G.V. Richman, na namatay sa panahon ng pagsasaliksik sa koryente ng atmospheric.Ito ay nangyari na ang tanong ng mga eksperimento sa isang bangko ng Leyden ay nanatiling hindi nalutas sa loob ng mahabang panahon.

At sa harap ko ay isang aklat-aralin sa koryente noong 1918. mga pahayagan. Ito ay isang pagsasalin ng libro sa pamamagitan ng Pranses na may-akda na si Georges Claude na may mahabang titulong "Elektrisidad para sa lahat at malinaw na sinabi ng bawat isa." Inilalarawan nito ang karanasan sa garapon ng Leyden, tulad ng sa Franklin, ngunit wala nang tubig. Tingnan ang larawan.

Sa kaliwa ay ang pagtitipon ng garapon ng Leyden. Ang mga titik A, B at C ay nagpapahiwatig ng mga bahagi nito. Ang A at B ang nasa loob at labas ng lata. Ang C ay isang glass beaker na nagsisilbing isang insulator. Ang ganitong pagpupulong ay maaaring sisingilin sa panahon ng isang eksperimento sa demonstrasyon, kung gayon ang isang sisingilin ay maaaring i-disassembled ng isang demonstrador sa guwantes na goma. Upang patunayan ang katotohanan na ang mga linings ay walang singil, nakikipag-ugnay sila sa bawat isa. Tiyaking walang spark. Pagkatapos ang garapon ay nakolekta. Nakakagulat, muli itong sisingilin at nagbibigay ng isang malakas na spark. Naranasan ng karanasang ito ang marami. At ang agham ay hindi nagdurusa sa mga kalabuan. Gayunpaman, ang isang paliwanag sa sitwasyon ay ibinigay lamang noong 1922.

Sa taon na iyon, sa London Journal of Philosophy, isang artikulo ay inilathala ng pisisista na si J. Addenbrook, "Pag-aaral ng mga eksperimento sa Franklin sa isang garapon ng Leyden," kung saan ang may-akda ay may mga kamangha-manghang mga resulta na dotted lahat. Ito ay lumiliko na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng baso ay palaging sakop ng isang film ng tubig, sinusubaybayan namin ito sa pamamagitan ng paglipad sa mga bintana. Sa pamamagitan ng paraan, ang pelikulang ito ay hindi palaging sinusunod nang biswal. At doon nanatili ang mga singil sa disassembled capacitor at gampanan ang mga papel ng mga plato sa isang stand-alone na baso. Kapag ang Addenbrook ay gumagamit ng isang baso na hindi baso, ngunit ng paraffin, kung saan ang isang glass film ay hindi bumubuo, ang resulta ay kabaligtaran ng Franklin. Sa isang dry na kapaligiran, ang "Franklin effect" sa isang gumuho na bangko ng Leiden ay hindi rin sinusunod.

Comments

[#1]

Ang isang tao ay dapat palaging maging masaya, kung ang kaligayahan ay magtatapos, tingnan kung ano ang mali