СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

В Англии в 1666 г. родились два человека, продолжившие исследования электричества, начатые Уильямом Гильбертом и Отто фон Герике (см. PC Week/RE, № 43/2001, с. 24). Это - Фрэнсис Гауксби и Стефен Грей.

Талантливый механик-изобретатель и первоклассный конструктор научных приборов и инструментов Фрэнсис Гауксби, уроженец Кольчестера и владелец небольшой мастерской в Лондоне, по поручению великого Ньютона провел ряд оригинальных физических экспериментов и в 1705 г. стал членом Лондонского Королевского научного общества.

В ходе экспериментов Гауксби принял три судьбоносных для истории электричества решения. Во-первых, в отличие от Герике он использовал для электризации не серный, а полый стеклянный шар. Во-вторых, для вращения шара применил ременную передачу с ручным приводом, что позволило получать заряды более высокого потенциала. Третьей, может быть наиболее важной новацией было то, что в качестве объекта электризации служили, кроме шара, полые стеклянные цилиндры и длинные трубки. Чтобы вращать машину с шаром или цилиндром, экспериментатору, крутившему шар, нужен был помощник. Трубку же натирал, причем уже не сухой рукой, а шерстью, тканью или мехом сам экспериментатор.

Стеклянная трубка диаметром 2,5-5,0 см и длиной 70-80 см как источник “электрической силы” и кусочек латунной фольги как ее индикатор сделались неизменными атрибутами электрических опытов, а электрическая машина Гауксби стала универсальной и просуществовала около ста лет, в течение которых ее неоднократно усовершенствовали: кроме шаров и цилиндров ставили стеклянные диски, натирали вращающееся стеклянное тело кожаными подушечками, укрепленными на станине.

От наэлектризованного стеклянного цилиндра Гауксби заряжал проводники, к которым прикреплялись льняные нити. Если цилиндр воздействовал на один проводник, нити располагались веером; если два проводника имели одноименные заряды, нити расходились в разные стороны, а если разноименные, то они располагались между проводниками. Так впервые в истории физики удалось “сделать видимым” электрическое поле, подобно тому, как ранее с помощью железных опилок “проявляли” магнитное поле.

Описание своих опытов Гауксби обобщил в книге “Физико-технические опыты, касающиеся света и электричества”, изданной в Лондоне в 1709 г. Умер Гауксби в 1713 г.

***

Стоя на балконе своего дома в Лондоне на высоте 8 м над землей, Стефен Грей держал в одной руке стеклянную трубку, а другой рукой усердно натирал ее шелковой тканью. Трубка была длиной 1 м и диаметром 5 см. Из ее нижнего конца, заткнутого пробкой, свисала почти до земли пеньковая бечевка с шариком из слоновой кости на конце.

Опыт Стефена Грея

На земле под шариком лежала дощечка, а на ней были разбросаны пушинки, льняные нити, листочки бумаги, кусочки латунной фольги. Все они притягивались к шарику, “подпрыгивая” на несколько сантиметров. Зрители смотрели на опыт как на чудо. Было это 29 мая 1729 г.

Биография Грея мало изучена. Родился в рабочей семье, скорее всего был самоучкой. Рано пристрастился к научным экспериментам по оптике, метеорологии, астрономии. Всю свою жизнь посвятил служению науке. Электричеством, в частности передачей электростатических зарядов на расстояние, начал заниматься в 1720 г.

После публичного опыта Грей со своим помощником Уилером подвесили пеньковую бечевку горизонтально на шелковых нитях, привязанных к стропилам крыши. Заряды удалось передать сначала на 24 м, затем на 37 и 45 м. К 1730 г. дальность передачи зарядов была доведена до 230 и 270 м. Так была открыта электропроводность - важный этап в познании человечеством загадочной электрической силы.

Грей обнаружил, что различные вещества по-разному ведут себя по отношению к электричеству. Например, пеньковая бечевка, металлическая проволока передают заряды, а шелк и конский волос - нет.

Необычайно смелый опыт был проделан 8 апреля 1730 г. На волосяных веревках на высоте 50 см от пола горизонтально подвесили 8-летнего мальчика. На полу под его лицом на деревянной подставке высотой 30 см положили листочки фольги. Когда наэлектризованную трубку подносили к ногам мальчика, даже не касаясь их, фольга притягивалась к лицу, поднимаясь на несколько сантиметров. Так было доказано, что человеческое тело обладает заметной электрической проводимостью.

После опытов Грея цепочка исследований электричества практически уже не прерывалась.