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 «подобный янтарю 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 образующей 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 движениями, которые они наблюдали. 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 ученого 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. мельчайшие и практические познания 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.

к

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 «О увеличении» (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 магнитном камне 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 множеством аргументов и экспериментов . 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
• Де Магнете Из коллекции английской печати Отдела редких и специальных коллекций Библиотеки Конгресса.
• Уильям Гилберт, первый электрик.