Французскі фізік Андрэ Мары Ампер

Французскі навуковец Ампер у гісторыі навукі вядомы, галоўнай выявай, як заснавальнік электрадынамікі. Паміж тым ён быў універсальным навукоўцам, мелым заслугі і ў вобласці матэматыкі, хіміі, біялогіі і нават у лінгвістыцы і філасофіі. Гэта быў блішчалы розум, які здзіўляў сваімі энцыклапедычнымі ведамі ўсіх блізка што ведалі яго людзей.

Выключныя здольнасці Андрэ выявіліся яшчэ ў раннім веку. Ён ніколі не хадзіў у школу, але чытанню і арыфметыцы вывучыўся вельмі хутка. Чытаў хлопчык усё запар, што знаходзіў у бацькаўскай бібліятэцы. Ужо ў 14 гадоў ён прачытаў усе дваццаць восем тамоў французскай "Энцыклапедыі". Адмысловая цікавасць Андрэ выяўляў да фізіка-матэматычным навукам. Але як раз у гэтай вобласці бацькаўскай бібліятэкі відавочна бракавала, і Андрэ пачаткаў наведваць бібліятэку Ліёнскага каледжа, каб чытаць працы вялікіх матэматыкаў.

Бацькі запрасілі да Андрэ настаўніка матэматыкі. Ужо пры першай сустрэчы ён зразумеў, з якім незвычайным вучнем мае справу "Ці ведаеш ты, як вырабляецца выманне каранёў?" - спытаў ён Андрэ "Не, - адказаў хлопчык, - але затое я ўмею інтэграваць!" Неўзабаве настаўнік адмовіўся ад урокаў, бо яго ведаў відавочна бракавала для навучання такога вучня.

Вывучэнне прац класікаў матэматыкі і фізікі было для юнага Ампера творчым працэсам. Ён не толькі чытаў, але і крытычна ўспрымаў прачытанае. У яго ўзнікалі свае думкі, свае арыгінальныя ідэі. Менавіта ў гэты перыяд, у веку трынаццаці гадоў, ён прадставіў у Ліёнскую акадэмію свае першыя працы па матэматыцы.

У 1789 году пачалася Вялікая французская буржуазная рэвалюцыя. Гэтыя падзеі згулялі трагічную ролю ў жыцці Ампера. У 1793 году ў Ліёне ўспыхнуў мяцеж, які неўзабаве быў падушаны. За спагада мяцежнікам быў абезгалоўлены Жан-Жак Ампер. Смерць бацькі Андрэ хваляваўся вельмі цяжка; ён быў блізкі да страты розуму Толькі год праз, з працай здабудучы душэўную раўнавагу, ён змог вярнуцца да сваіх заняткаў.

Пакаранне смерцю бацькі мела і іншыя наступствы. Па прысудзе суду амаль уся маёмасць сям'і было канфіскавана, і яе матэрыяльнае становішча рэзка пагоршылася. Андрэ прыйшлося думаць аб сродках да існавання. Ён вырашыў перасяліцца ў Ліён і даваць дзелі ўрокі матэматыкі датуль, пакуль не атрымаецца ўладкавацца штатным выкладчыкам у якое-небудзь вучэбная ўстанова.

У 1799 году Ампер ажаніўся на Катрын Карран. У наступным годзе ў іх нарадзіўся сын, названы ў гонар бацькі - Жан-Жакам. Пазней ён стаў адным з найвядомых гісторыкаў французскай літаратуры. Гэтая радасная падзея было азмрочана хваробай Катрын. Выдаткі на жыццё няўхільна раслі. Нягледзячы на ўсе старанні і эканомію, сродкаў, заробленых дзелямі ўрокамі, бракавала. Нарэшце, у 1802 году Ампера запрасілі выкладаць фізіку і хімію ў Цэнтральную школу старадаўняга правінцыйнага горада Бурк-ан-Брэса, у шасцідзесяці кіламетрах ад Ліёна. З гэтага моманту пачалася яго рэгулярная выкладчыцкая дзейнасць, якая доўжылася ўсё жыццё.

Ампер марыў перабудаваць традыцыйнае выкладанне курсу фізікі. Замест гэтага - сумныя выкладчыкі-службоўцы, убогая лабараторыя і бедны фізічны кабінет, паўсядзённыя будзённыя клопаты. Аднак ён шмат працаваў, папаўняючы прабелы ў сваіх ведах Разам з тым яго не пакідала надзея вярнуцца ў Ліён да жонкі і сыну. І неўзабаве яна ажыццявілася.4 красавіка 1803 гады Ампер быў прызначаны выкладчыкам матэматыкі Ліёнскага ліцэя. Шчаслівым ён вярнуўся ў Ліён, але неўзабаве цяжкі ўдар абрынуўся на Ампера - памерла яго жонка.

У канцы 1804 гады Ампер пакінуў Ліён і пераехаў у Парыж, дзе ён атрымаў пасаду выкладчыказнакамітай Політэхнічнай школы. Гэтая вышэйшая школа была арганізаваная ў 1794 году і неўзабаве стала нацыянальным гонарам Францыі. Асноўная задача школы складалася ў падрыхтоўцы высокаадукаваных тэхнічных адмыслоўцаў з глыбокімі ведамі фізіка-матэматычных навук.

У Парыжы Ампер пачуваўся самотным. Ён знаходзіўся цалкам ва ўлады ўспамінаў аб сваім нядоўгім шчаслівым жыцці. Гэта - галоўная тэма яго лістоў да родных і сяброў. Ён і раней славіўся дзівакаватым і безуважлівым чалавекам. Зараз жа гэтыя рысы яго характару сталі яшчэ больш прыкметнымі. Да іх дадалася празмерная неўраўнаважанасць. Усё гэта мяшала яму добра выкладаць сваім слухачам матэрыял, якім ён у рэчаіснасці валодаў выдатна.

Некалькі важных падзей адбылося ў жыцці Ампера ў гэты час: у 1806 году ён уступіў у другі шлюб, у 1807 году быў прызначаны прафесарам Політэхнічнай школы. У 1808 году навуковец атрымаў месца галоўнага інспектара ўніверсітэтаў. Усё гэта палепшыла яго матэрыяльнае становішча і прынесла некаторае заспакаенне, але ненадоўга. Другі шлюб быў вельмі няўдалым, яго новая жонка Жэнні Пота апынулася вельмі сварлівай і абмежаванай асобай. Ампер прыкладаў шмат высілкаў, каб як-то пагадніцца з ёй у імя дачкі, народжанай ад гэтага шлюбу. Аднак яго высілка апынуліся дарэмнымі. Да перажыванняў на гэтай глебе дадаліся новыя - у 1809 году сканала маці Ампера. Гэтыя маркотныя падзеі не маглі не мовіцца на яго навуковай дзейнасці. Тым не менш у перыяд паміж 1809 і 1814 гадамі Ампер апублікаваў некалькі каштоўных прац па тэорыі шэрагаў.

Час росквіту навуковай дзейнасці Ампера прыходзіцца на 1814 - 1824 гады і звязана, галоўнай выявай, з Акадэміяй навук, у лік чальцоў якой ён быў абраны 28 лістапада 1814 гады за свае заслугі ў вобласці матэматыкі.

Практычна да 1820 гады асноўныя інтэрасы навукоўца засяроджваліся на праблемах матэматыкі, механікі і хіміі. Пытаннямі фізікі ў то час ён займаўся вельмі мала: вядомыя толькі дзве працы гэтага перыяду, прысвечаныя оптыцы і малекулярна-кінэтычнай тэорыі газаў. Што жа дакранаецца матэматыкі, то менавіта ў гэтай вобласці Ампер дасягнуў вынікаў, якія і далечыні падстава высунуць яго кандыдатуру ў Акадэмію па матэматычным аддзяленні.

Ампер заўсёды разглядаў матэматыку як магутны апарат для рашэння разнастайных прыкладных задач фізікі і тэхнікі. Ужо яго першая апублікаваная матэматычная праца, прысвечаная тэорыі верагоднасцяў, насіла, па істоце, прыкладны характар і звалася "Меркаванні аб матэматычнай тэорыі гульні" (1802). Пытанні тэорыі верагоднасцяў цікавілі яго і ў наступным.

У даследаванні шматлікіх праблем фізікі і механікі вялікае значэнне маюць так званыя дыферэнцыяльныя раўнанні ў частковых вытворных. Рашэнне такіх раўнанняў звязана са значнымі матэматычнымі цяжкасцямі, над пераадоленнем якіх працавалі найбуйныя матэматыкі. Свой фундуш у матэматычную фізіку, як завуць гэты падзел навукі, занёс і Ампер. Толькі ў адным 1814 году ён выканаў некалькі прац, атрымалых высокую адзнаку бачных французскіх матэматыкаў, у прыватнасці, Даласа, Лагранжа і Пуасона.

Не пакідае ён і заняткаў хіміяй. Да яго дасягненням у вобласці хіміі варта аднесці адкрыццё, незалежна ад Амедэо Авагадра, закона роўнасці малярных аб'ёмаў розных газаў. Яго па праве варта зваць законам Авогадро-Ампера. Навуковец зрабіў таксама першую спробу класіфікацыі хімічных элементаў на аснове супастаўлення іх уласцівасцяў. Але не гэтыя даследаванні, цікавыя самі па сабе, і не яго матэматычныя працы зрабілі імя Ампера знакамітым. Класікам навукі, сусветна вядомым навукоўцам ён стаў дзякуючы сваім даследаванням у вобласці электрамагнетызму.

У 1820 году дацкі фізік Г. - Х. Эрстэд выявіў, што зблізку правадыра з токам адхіляецца магнітная стрэлка. Так было адчынена выдатная ўласцівасць электрычнага току - ствараць магнітнае поле. Ампер падрабязна даследаваў гэтую з'яву. Новы погляд на прыроду магнітных з'яў паўстаў у яго ў выніку цэлай серыі эксперыментаў. Ужо ў канцы першага тыдня напружанай працы ён зрабіў адкрыццё не меншай важнасці, чым Эрстэд - адкрыў узаемадзеянне токаў.

Ампер усталяваў, што два раўналежных провада, па якіх цячэ ток у аднолькавым кірунку, прыцягваюцца сябар да сябра, а калі кірункі токаў процілеглыя, правады адштурхваюцца. Ампер растлумачыў гэтую з'яву ўзаемадзеяннем магнітных палёў, якія ствараюць токі. Эфект узаемадзеяння правадоў з токам і магнітных палёў цяпер выкарыстоўваецца ў электрарухавіках, у электрычных рэле і ў шматлікіх электравымяральных прыборах.

Аб атрыманых выніках Ампер адразу жа паведаміў у Акадэмію. У дакладзе, зробленым 18 верасня 1820 гады, ён прадэманстраваў свае першыя досведы і склаў іх наступнымі словамі: "У сувязі з гэтым я звёў усе магнітныя з'явы да чыста электрычным эфектам". На паседжанні 25 верасня ён развіў гэтыя ідэі далей, дэманструючы досведы, у якіх спіралі, абцякальныя токам (соленоиды), узаемадзейнічалі сябар з сябрам як магніты.

Новыя ідэі Ампера былі зразуметыя далёка не ўсімі навукоўцамі. Не пагадзіліся з імі і некаторыя з яго знакамітых калегаў. Сучаснікі распавядалі, што пасля першага дакладу Ампера аб узаемадзеянні правадыроў з токам адбыўся наступны цікаўны эпізод. "Што жа, уласна, новага ў тым, што вы нам паведамілі? - спытаў Ампера адзін з яго супернікаў. - Само сабою ясна, што калі два току аказваюць дзеянне на магнітную стрэлку, то яны аказваюць дзеянне і сябар на сябра". Ампер не адразу знайшоўся, што адказаць на гэтае пярэчанне. Але тут на дапамогу яму прыйшоў Арага. Ён выняў з кішэні два ключа і сказаў: "Вось кожны з іх таксама аказвае дзеянне на стрэлку, аднак жа яны ніяк не дзейнічаюць сябар на сябра, і таму ваша зняволенне хібна. Ампер адкрыў, па істоце, новая з'ява, куды большага значэння, чым адкрыццё паважанага мной прафесара Эрстэда".

Нягледзячы на нападкі сваіх навуковых супернікаў. Ампер працягваў свае эксперыменты. Ён вырашыў знайсці закон узаемадзеяння токаў у выглядзе строгай матэматычнай формулы і знайшоў гэты закон, які носіць зараз яго імя. Так крок за крокам у працах Ампера вырастала новая навука - электрадынаміка, заснаваная на эксперыментах і матэматычнай тэорыі. Усе асноўныя ідэі гэтай навукі, па выразе Джэймса Максвэлла, па ісце справы, "вышлі з галавы гэтага Ньютона электрычнасці" за дзве тыдня.

З 1820 па 1826 год Ампер публікуе шэраг тэарэтычных і эксперыментальных прац па электрадынаміцы і амаль на кожным паседжанні фізічнага аддзялення Акадэміі выступае з дакладам на гэтую тэму. У 1826 году выходзіць з друку яго выніковая класічная праца "Тэорыя электрадынамічных з'яў, выведзеная выключна з досведу". Праца над гэтай кнігай праходзіла ў вельмі цяжкіх умовах. У адным з лістоў, напісаных у то час. Ампер паведамляў: "Я прымушаны не спаць глыбокай уначы... Быўшы нагружаны чытаннем двух курсаў лекцый, я, тым не менш, не жадаю цалкам закінуць мае працы аб вальтаічых правадырах і магнітах. Я размяшчаю лічанымі хвілінамі".

Слава Ампера хутка расла, асабліва пахвальна навукоўцы адклікаліся аб яго эксперыментальных працах па электрамагнетызме. Яго наведвалі знакамітыя фізікі, ён атрымаў шэраг запрашэнняў з іншых краін выступіць з дакладамі аб сваіх працах. Але здароўе яго было падарвана, няўстойлівым было і матэрыяльнае становішча. Яго гняла праца ў Політэхнічнай школе і інспектарскія абавязкі. Ён па-ранейшаму марыў чытаць курс фізікі, а не матэматыкі, і чытаць нетрадыцыйна, улучыўшы ў курс новы падзел - электрадынаміку, творцам якой ён сам з'яўляўся. Найболей падыходным месцам для гэтага было адно з найстарэйшых вучэбных устаноў Францыі - Каллеж дэ Франс. Пасля шматлікіх непрыемнасцяў і інтрыг у 1824 году Ампер быў абраны на пасаду прафесара Каллеж дэ Франс. Яму падалі кафедру агульнай і эксперыментальнай фізікі.

Апошнія гады жыцця Ампера былі азмрочаныя шматлікімі сямейнымі і службовымі непрыемнасцямі, цяжка адлюстроўвальнымі на яго і без таго слабым здароўі. Вонкавыя прыкметы поспеху не прынеслі матэрыяльнага дабрабыту. Ён па-ранейшаму быў змушаны надаваць шмат часу чытанню лекцый у шкоду сваім навуковым заняткам. Але навуку ён не пакідаў.

У 1835 году Ампер апублікаваў працу, у якой давёў падабенства паміж светлавым і цеплавым выпраменьваннямі і паказаў, што ўсё выпраменьванні пры паглынанні ператвараюцца ў цеплыню. Да гэтага жа часу ставіцца захапленне Ампера геалогіяй і біялогіяй. Ён прыняў актыўны ўдзел у навуковых спрэчках паміж знакамітымі навукоўцамі Кюўе і Сэнт-Іллерам, папярэднікамі эвалюцыйнай тэорыі Чарлза Дарвіна, і апублікаваў дзве біялагічныя працы, у якіх выказаў свой пункт гледжання на працэсе эвалюцыі. На адным з дыспутаў супернікі ідэі эвалюцыі жывой пры родах спыталі Ампера, ці сапраўды ён лічыць, што чалавек адбыўся ад слімака. На гэта Ампер адказаў: "Я пераканаўся ў тым, што чалавек паўстаў па законе, агульнаму для ўсіх жывёл".

Іншым захапленнем Ампера была класіфікацыя навук. Гэтая важная ў метадалагічным і агульнанавуковым плане праблема цікавіла Ампера даўно, яшчэ са часу яго працы ў Бурк-ан-Брэсе. Ён распрацаваў сваю сістэму класіфікацыі навук, якую намерваўся выказаць у двухтамовым складанні. У 1834 году выйшаў першы том "Досведы філасофіі навук або аналітычнага выкладу натуральнай класіфікацыі ўсіх чалавечых ведаў". Другі тым быў выдадзены сынам Ампера ўжо пасля яго смерці.

Ампер быў вялікім майстрам вынаходзіць новыя навуковыя тэрміны. Менавіта ён увёў ва ўжытак навукоўцаў такія словы, як "электрастатыка", "электрадынаміка", "саленоід". Ампер выказаў думку аб тым, што ў будучыні, верагодна, паўстане новая навука аб агульных заканамернасцях працэсаў кіравання. Ён прапанаваў менаваць яе "кібернетыкай" Прадбачанне Ампера апраўдалася.

Ампер памёр ад ятрасці лёгкіх 10 ліпеня 1836 гады ў Марсэлі падчас інспекцыйнай паездкі. Тамака жа ён і быў пахаваны. (Самін Д. К.100 вялікіх навукоўцаў. - М.: Веча, 2000)

Спіс літаратуры