Уильям Гилберт (физик)

Уильям Гилберт
Уильям Гилберт
Рожденный	24 мая 1544 г. Колчестер , Англия
Умер	30 ноября 1603 г. ( 1603-11-30 ) (59 лет) Лондон , Англия
Национальность	Английский
Образование	Колледж Святого Иоанна, Кембридж ( MD , 1569 г.)
Известный	Исследования магнетизма, Де Магнете
Научная карьера
Поля	Врач

Уильям Гилберт ( / ˈ ɡ ɪ l b ər t / ; 24 мая 1544? - 30 ноября 1603), также известный как Гилберд , английский врач, физик и натурфилософ . Он страстно отвергал как преобладающую аристотелевскую философию , так и схоластический метод университетского преподавания. Сегодня его помнят главным образом благодаря его книге De Magnete (1600).

Единица магнитодвижущей силы , также известная как магнитный потенциал , была названа Гилбертом в его честь ; теперь его заменил Ampere-turn .

Жизнь и работа

Тимперли, дом семьи Гилбертов XV века в Колчестере.

Доктор медицинских наук Уильям Гилберт демонстрирует свои эксперименты перед королевой Елизаветой I (картина А. Окленда Ханта).

Гилберт родился в Колчестере в семье Джерома Гилберда, городского регистратора . Он получил образование в колледже Святого Иоанна в Кембридже . Получив степень доктора медицины в Кембридже в 1569 году и проработав непродолжительное время стипендиатом колледжа Святого Иоанна, он уехал заниматься медицинской практикой в ​​Лондон и путешествовал по континенту. В 1573 году он был избран членом Королевской коллегии врачей . В 1600 году он был избран президентом колледжа. Он был личным врачом Елизаветы I с 1601 года до ее смерти в 1603 году, и мы с Яковом VI продлили его назначение.

Его основная научная работа, во многом вдохновленная более ранними работами Роберта Нормана. - была De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (« О магните и магнитных телах, а также о Великом магните — Земле »), опубликованная в 1600 году. В этой работе он описывает многие из своих экспериментов со своей моделью Земли, названной терреллой. . Из этих экспериментов он пришел к выводу, что Земля сама по себе является магнитной и что это является причиной того, что компасы указывают на север (ранее некоторые полагали, что именно полярная звезда ( Полярная звезда ) или большой магнитный остров на северном полюсе притягивали компас). Он был первым, кто утверждал, что центром Земли является железо, и считал важным и сопутствующим свойством магнитов то, что их можно разрезать, образуя каждый новый магнит с северным и южным полюсами.

В книге 6, главе 3 , он приводит доводы в пользу суточного вращения, хотя и не говорит о гелиоцентризме, заявляя, что абсурдно думать, что огромные небесные сферы (даже сомневаясь в их существовании) вращаются ежедневно, в отличие от суточного вращения. вращение гораздо меньшей Земли. Он также утверждает, что «неподвижные» звезды находятся на удаленных переменных расстояниях, а не прикреплены к воображаемой сфере. Он утверждает, что, находясь «в тончайшем эфире, или в самой тонкой пятой сущности, или в пустоте, как звезды сохранят свои места в могучем водовороте этих огромных сфер, состоящих из вещества, о котором никто ничего не знает?»

Английское слово «электричество» было впервые использовано в 1646 году сэром Томасом Брауном 1600 года и произошло от неолатинского слова Гилберта «electricus» , что означает «подобный янтарю ». Этот термин использовался с 13 века, но Гилберт был первым, кто использовал его в значении «похожий на янтарь по своим привлекательным свойствам». Он признал, что трение с этими объектами устраняет так называемые «эффлювии», которые вызывают эффект притяжения при возвращении к объекту, хотя он не осознавал, что это вещество ( электрический заряд ) было универсальным для всех материалов.

Электрические испарения сильно отличаются от воздуха, и поскольку воздух — это испарения Земли, так и электрические тела имеют свои собственные отличительные испарения; и каждое особое испарение имеет свою собственную индивидуальную силу вести к соединению, свое собственное движение к своему источнику, к своему источнику и к телу, испускающему испарения.

- Гилберт 1600 г.

В своей книге он также изучал статическое электричество с помощью янтаря ; Янтарь по-гречески называется электроном , поэтому Гилберт решил назвать его эффект электрической силой . Он изобрел первый электроизмерительный прибор , электроскоп , в форме вращающейся иглы, которую он назвал версориумом .

Как и другие современники, он считал, что кристалл ( кварц ) представляет собой особо твёрдую форму воды, образовавшуюся из спрессованного льда:

Светящиеся драгоценные камни состоят из воды; точно так же, как Кристалл, который был забетонирован из прозрачной воды, не всегда очень сильным холодом, как некоторые полагали, и очень сильным морозом, но иногда и менее суровым, характером формирующей его почвы, юмором или соки запираются в определенных полостях, как это делается в шахтах.

- Де Магнете , английский перевод Сильвануса Филлипса Томпсона , 1900 г.

Гилберт утверждал, что электричество и магнетизм — это не одно и то же. В качестве доказательства он (ошибочно) указал, что, хотя электрическое притяжение исчезло при нагревании, магнитное притяжение не исчезло (хотя доказано, что магнетизм действительно повреждается и ослабевает при нагревании). Ганс Кристиан Эрстед и Джеймс Клерк Максвелл показали, что оба эффекта являются аспектами одной силы: электромагнетизма. Максвелл предположил это в своем «Трактате об электричестве и магнетизме» после длительного анализа.

Гилберта Магнетизм был невидимой силой, которую многие другие натурфилософы ошибочно считали управляющей наблюдаемыми ими движениями. Не приписывая магнетизм притяжению звезд, Гилберт указал, что движение неба происходит из-за вращения Земли, а не вращения сфер, за 20 лет до Галилея (но через 57 лет после Коперника , который открыто заявил об этом в своей работе Де Revolutionibus orbium coelestium , опубликованный в 1543 году) (см. внешнюю ссылку ниже). Гилберт предпринял первую попытку нанести на карту отметки на поверхности Луны в 1590-х годах. Его карта, составленная без использования телескопа, показала очертания темных и светлых пятен на лице Луны. В отличие от большинства своих современников, Гилберт считал, что светлые пятна на Луне — это вода, а темные — земля.

Схема Вселенной на стр. 202 журнала De Mundo.

Гилберта Помимо «De Magnete» , в 1651 году в Амстердаме появился том-кварто объемом 316 страниц, озаглавленный «De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova» («Новая философия о нашем подлунном мире»), отредактированный – одни говорят, что его братом Уильямом Гилбертом-младшим, а другие говорят, что выдающегося английского учёного и критика Джона Грютера — из двух рукописей, найденных в библиотеке сэра Уильяма Босвелла . По словам Джона Дэви , «эта работа Гилберта, которая так мало известна, весьма замечательна как по стилю, так и по содержанию; ей присуща сила и энергия выражения, очень соответствующие ее оригинальности. с глубокими и практическими познаниями в области натуральной философии, чем у Бэкона , его оппозиция философии школ была более глубокой и конкретной и в то же время, вероятно, немногим менее эффективной». По мнению профессора Джона Робисона , De Mundo представляет собой попытку создать новую систему естественной философии на руинах аристотелевской доктрины.

Уильям Уэвелл говорит в своей «Истории индуктивных наук» (1859 г.):

Гилберт в своей работе « Де Магнете» , напечатанной в 1600 году, имеет лишь смутные представления о том, что магнитная сила Земли каким-то образом определяет направление земной оси, скорость ее суточного вращения и скорость обращения Луны вокруг. это. Гилберт умер в 1603 году, и в его посмертном труде ( De Mundo nostro Sublunari Philosophia nova , 1631) мы имеем уже более отчетливое утверждение о притяжении одного тела другим. «Сила, исходящая от Луны, достигает Земли, и подобным образом магнитная сила Земли пронизывает область Луны: обе соответствуют и вступают в сговор посредством совместного действия обеих, в соответствии с пропорцией и соответствием движения, но Земля оказывает больший эффект вследствие своей большей массы; Земля притягивает и отталкивает Луну, а Луна в определенных пределах - Землю не для того, чтобы заставить тела соединиться, как это делают магнитные тела; чтобы они могли продолжаться непрерывным курсом». Хотя эта фразеология способна отразить значительную часть истины, она, по-видимому, не связана... с какими-либо очень определенными представлениями о механическом воздействии в деталях.

Гилберт умер 30 ноября 1603 года в Лондоне. Предполагается, что причиной его смерти стала бубонная чума .

Гилберт был похоронен в своем родном городе, в церкви Святой Троицы в Колчестере. Его мраморный настенный памятник до сих пор можно увидеть в этой саксонской церкви, которая сейчас освящена и используется как кафе и рынок.

Комментарий к Гилберту

Фрэнсис Бэкон никогда не принимал гелиоцентризм Коперника и критиковал философские работы Гилберта в поддержку суточного движения Земли. Критика Бэкона включает следующие два утверждения. Первое было повторено в трех его произведениях — «В развитии обучения» (1605 г.), «Новый органум» (1620 г.) и «De Augmentis» (1623 г.). Второе, более суровое утверждение взято из «Истории тяжелых и легких тел», опубликованной после смерти Бэкона.

Алхимики создали философию из нескольких экспериментов с печью, а Гилберт, наш соотечественник, создал философию из наблюдений за магнитом.

[Гилберт] сам стал магнитом; то есть он приписал этой силе слишком многое и построил корабль из скорлупы.

Томас Томсон пишет в своей «Истории Королевского общества» (1812 г.):

Магнитные законы были впервые обобщены и объяснены доктором Гилбертом, чья книга по магнетизму, опубликованная в 1600 году, представляет собой один из лучших примеров индуктивной философии, когда-либо представленных миру. Оно тем более примечательно, что предшествовало « Новому органу» Бэкона, в котором впервые был объяснен индуктивный метод философствования.

Уильям Уэвелл пишет в своей «Истории индуктивных наук» (1837/1859):

Гилберт... неоднократно утверждает первостепенную ценность экспериментов. Сам он, без сомнения, действовал согласно своим собственным заповедям; ибо его работа содержит все фундаментальные факты науки [магнетизма], настолько полностью исследованные, что даже в наши дни нам мало что можно добавить к ним.

Историк Генри Халлам писал о Гилберте в своем «Введении в литературу Европы пятнадцатого, шестнадцатого и семнадцатого веков» (1848 г.):

1600 год был первым годом, когда Англия произвела замечательную работу в области физической науки; но этого было достаточно, чтобы создать прочную репутацию его автору. Гилберт, врач, в своем латинском трактате о магните не только собрал все знания, которыми обладали другие по этому предмету, но и сразу стал отцом экспериментальной философии на этом острове, благодаря исключительному счастью и остроте гения: основатель теорий, возрожденных по прошествии веков и почти повсеместно принятых в кредо науки. Магнетизм самой Земли, его собственная первоначальная гипотеза, nova illa nostra et inaudita de Tellure Sententia [наш новый и беспрецедентный взгляд на планету]... ни в коем случае не была одной из тех смутных гипотез, которым иногда неоправданно аплодируют... Он опирался на аналогию земных явлений с явлениями, которые он называет терреллой , или искусственным сферическим магнитом. ... Гилберт также был одним из первых коперниканцев, по крайней мере, в том, что касается вращения Земли; и еще до изобретения телескопа со свойственной ему проницательностью он пришел к выводу, что за пределами нашего зрения существует множество неподвижных звезд.

Уолтер Уильям Брайант из Королевской обсерватории в Гринвиче написал в своей книге «Кеплер» (1920):

Когда Гилберт Колчестерский в своей «Новой философии», основанной на его исследованиях в области магнетизма, имел дело с приливами и отливами, он не предполагал, что луна притягивает воду, но что «подземные духи и жидкости, поднимающиеся в симпатии к луне, заставь море также подняться и потечь к берегам и вверх по рекам». Похоже, что идея, представленная таким образом, была принята с большей готовностью, чем простое заявление. Этот так называемый философский метод на самом деле применялся очень широко, и Кеплер , разделявший восхищение Галилея работами Гилберта, принял его в своей попытке распространить идею магнитного притяжения на планеты.

Библиография

Копия книги " О магните и магнитных телах" 1893 года.

• Гилберт, Уильям (1600). О Магните, телесных Магнитах и ​​Великом Магните Земли: Новая физиология, продемонстрированная многими аргументами и экспериментами (на латыни). Лондон: Питер Шорт.
  • — (1893). О магните и магнитных телах, а также об этом великом магните Земле: новая физиология, продемонстрированная множеством аргументов и экспериментов . Перевод Мотле, П. Флери. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.
  • — (1900). О Магните, магнитных телах и о Великом Магните Земле: новая физиология, продемонстрированная многими аргументами и экспериментами . Перевод Томпсона, Сильвануса Филлипса. Лондон: Чизвик Пресс.
• Гилберт, Уильям (1651). Новая философия нашего подлунного мира (на латыни). (Опубликовано посмертно. Амстердам: Apud Ludovicum Elzevirium.

См. также

• История геомагнетизма
• Список геофизиков
• Научная революция

Дальнейшее чтение

• Бойер, Карл Б. (октябрь 1952 г.). «Уильям Гилберт на радуге». Американский журнал физики . 20 (7): 416–421. Бибкод : 1952AmJPh..20..416B . дои : 10.1119/1.1933270 .
• Чепмен, Сидней (29 июля 1944 г.). «Уильям Гилберт и наука его времени» . Природа . 154 (3900): 132–136. Бибкод : 1944Natur.154..132C . дои : 10.1038/154132a0 .
• Картер, Ричард Б. (1982). «Гилберт и Декарт: наука о сохранении человеческого тела». Журнал общей философии науки . 13 (2): 224–233. дои : 10.1007/bf01801557 . JSTOR   25170621 . ПМИД   11636296 . S2CID   21597894 .
• Гессен, Мэри Б. (май 1960 г.). «Гилберт и историки (I)». Британский журнал философии науки . 11 (41): 1–10. дои : 10.1093/bjps/xi.41.1 . JSTOR   685815 .
• Гессен, Мэри Б. (август 1960 г.). «Гилберт и историки (II)». Британский журнал философии науки . 11 (42): 130–142. дои : 10.1093/bjps/xi.42.130 . JSTOR   685585 .
• Джаррелл, Ричард А. (март 1972 г.). «Последняя дата написания De mundo Гилберта». Исида . 63 (1): 94–95. дои : 10.1086/350844 . S2CID   144926718 .
• Келли, Сюзанна (2008). «Гилберт, Уильям» . Полный словарь научной биографии . Том. 5. Виртуальная справочная библиотека Гейла. Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 396–401 . Проверено 6 ноября 2018 г.
• Кей, Чарльз Д. (1981). Философия магнита Уильяма Гилберта эпохи Возрождения . Университет Питтсбурга . Проверено 10 февраля 2021 г.
• Лэнгдон-Браун, Уолтер (29 июля 1944 г.). «Уильям Гилберт: его место в медицинском мире» . Природа . 154 (3900): 136–139. Бибкод : 1944Natur.154..136L . дои : 10.1038/154136a0 . S2CID   4120294 .
• Лири, Уоррен Э. (13 июня 2000 г.). «Празднование книги, открывшей эпоху науки» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 марта 2009 г.
• Миллс, А. (1 июня 2011 г.). «Уильям Гилберт и «намагничивание ударом» » . Заметки и отчеты Королевского общества . 65 (4): 411–416. дои : 10.1098/rsnr.2011.0014 .
• Памфри, Стивен; Тилли, Дэвид (ноябрь 2003 г.). «Уильям Гилберт: забытый гений». Мир физики . 16 (11): 15–16. дои : 10.1088/2058-7058/16/11/24 .
• Памфри, Стивен (2000). «Гилберт, Уильям 1544–1603». В Хессенбрухе, Арне (ред.). Путеводитель для читателей по истории науки . Фицрой Дирборн. стр. 302–304. ISBN  9781884964299 .
• Шипли, Брайан К. (август 2003 г.). «Гилберт, в переводе: Сильванус П. Томпсон, Клуб Гилберта и трехсотлетнее издание De Magnete». Канадский исторический журнал . 28 (2): 259–279. дои : 10.3138/cjh.38.2.259 .
• Смит, Майкл (22 июня 2016 г.). «Уильям Гилберт (1544–1603): врач и основатель электричества». Журнал медицинской биографии . 5 (3): 137–145. дои : 10.1177/096777209700500303 . ПМИД   11619454 . S2CID   31303087 .
• Стерн, Дэвид П. (2002). «Тысячелетие геомагнетизма» . Обзоры геофизики . 40 (3): 1007. Бибкод : 2002RvGeo..40.1007S . дои : 10.1029/2000RG000097 .
• Угалья, Моника (19 февраля 2007 г.). «Наука магнетизма до трактата Гилберта Леонардо Гарцони о магните». Анналы науки . 63 (1): 59–84. дои : 10.1080/00033790500405185 . S2CID   143292503 .

Внешние ссылки

• Проект Галилео — биография Уильяма Гилберта.
• Великий магнит, Земля. Архивировано 28 августа 2014 года на сайте Wayback Machine — веб-сайте НАСА — в ознаменование 400-летия книги Уильяма Гилберта из Колчестера «De Magnete» .
• Интернет-галереи, коллекции истории науки, библиотеки Университета Оклахомы. Архивировано 15 мая 2015 года в Wayback Machine. Изображения произведений и/или портретов Уильяма Гилберта в высоком разрешении в формате .jpg и .tiff.
• Работы Уильяма Гилберта в Project Gutenberg
• Работы Уильяма Гилберта или о нем в Internet Archive
• На магните — перевод «De Magnete» Сильвануса Томпсона для Клуба Гилберта, Лондон, 1900 г. Полный текст доступен для чтения и поиска бесплатно. Перейдите на страницу 9 и прочитайте, что Гилберт говорит, что Земля вращается, что приводит к движению неба.
• Естественная философия Уильяма Гилберта и его предшественников
• De Magnete Из коллекции английской печати Отдела редких и специальных коллекций Библиотеки Конгресса.
• Уильям Гилберт, первый электрик.