Барлоу первым проверил осуществимость предположения Ампера о том, что путем пропускания гальванического тока через длинные провода, соединяющие две удаленные станции, отклонения заключенных в них магнитных стрелок могли бы служить очень простыми и эффективными сигналами для мгновенного телеграфа («Анналы химии и физики», 1820 г., том XV, стр. 72, 73). Он так изложил результат: «На очень ранней стадии электромагнитных экспериментов было высказано предположение (Лапласом, Ампером и другими), что мгновенный телеграф может быть установлен с помощью проводящих проводов и компасов. Детали этого устройства настолько очевидны, а принцип, на котором оно основано, настолько хорошо понят, что существовал только один вопрос, который мог сделать результат сомнительным; и это был вопрос: есть ли какое-либо уменьшение эффекта при удлинении проводящих проводов? Говорили, что электрическая жидкость от обычной (оловянной) электрической батареи передавалась через провод длиной четыре мили без какого-либо заметного уменьшения эффекта и, по всем признакам, мгновенно; и если бы это оказалось так в случае с гальванической цепью, то не могло бы возникнуть никаких сомнений в осуществимости и полезности упомянутого выше предложения. Поэтому я был побужден провести испытание; но я обнаружил такое заметное уменьшение уже при 200 футах провода, что сразу убедился в неосуществимости этой схемы. Однако это привело меня к исследованию причины уменьшения и законов, которыми оно управляется». Этот отрывок процитирован в «Отчете Смитсоновского института» за 1878 г., стр. 279; Фахи, «История электрического телеграфа», стр. 306; «Воспоминания о Джозефе Генри», 1880 г., стр. 223, 224, причем последнее содержит следующую сноску: «О законах электромагнитного действия», «Эдинбургский философский журнал», янв. 1825 г., том XII, стр. 105–113:
«В объяснение и оправдание этого обескураживающего суждения столь высокого авторитета в области магнетизма следует помнить, что как в гальванометре, так и в электромагните катушка, лучше всего приспособленная для получения больших эффектов, была катушкой с наименьшим сопротивлением; что, к сожалению, не было тем, что лучше всего подходило для длинной цепи. С другой стороны, не было обнаружено, что результат работы наиболее эффективного магнита или гальванометра улучшается при увеличении числа гальванических элементов. Барлоу в своем исследовании закона уменьшения был приведен (ошибочно) к мнению, что сопротивление проводящего провода увеличивается в отношении квадратного корня из его длины» (стр. 110, 111 последнего цитируемого «Журнала»).
Г-н Тейлор справедливо добавляет, что последующие эксперименты доказали, что закон Ома (объявленный через три года после работы Барлоу) о простом отношении сопротивления к длине является приблизительно верным.
Ссылки. — Г. Б. Прескотт, «Говорящий телефон», 1879 г., II; «Научное американское приложение», № 405, стр. 6466; 453, стр. 7235; 547, стр. 8735: «Воспоминания о Джозефе Генри», 1880 г., стр. 83, 94, 144, 485, 487. См. также Поггендорф, том I, стр. 102, 103; Уэвелл, «История индуктивных наук», 1859 г., том II, стр. 223, 224, 245, 254, 616; «Библиотека полезных знаний» (Магнетизм), стр. 86 и (Электромагнетизм), стр. 7, 18, 22, 28; «Научные исследования» Стерджена, Бери, 1850 г., стр. 26, 29, 31, 298; Гумбольдт, «Космос», 1849 г., том I, стр. 183; Миссис Сомервиль, «О том, что Земля не является настоящим магнитом», в «Связи физических наук»; «Философский журнал», тома LV, стр. 446; LX, стр. 241, 343; LXII, стр. 321; Харрис, «Руководство по магнетизму», часть III, стр. 114–116; «Энциклопедия Метрополитана», том IV (Электромагнетизм), стр. 1–40; «Рефераты статей... Королевского общества», том II, стр. 164, 197, 241, 318; «Каталог научных статей... Королевского общества», том I, стр. 182–184; «Библиотека Британика», том XX, новая серия, стр. 127; «Эдинбургский философский журнал», 1824 г., том X, стр. 184 (ссылается на статьи Барлоу и Кристи в «Философских трудах» за 1823 г., часть II).
Г-н Уильям Генри Барлоу, второй сын Питера Барлоу, является автором трактата «О спонтанных электрических токах, наблюдаемых в проводах электрического телеграфа», который был опубликован в Лондоне в 1849 году и появился в части I «Философских трудов» за тот же год. Он также является изобретателем новой электрической машины, упомянутой здесь в статье о Хэре (1819 г. н. э.), а также на стр. 130 «Ежегодника научных открытий», на стр. 76–77 «Руководства» Ноада и на стр. 428, том XXXVII «Философского журнала».
1820 г. н. э. — Лаплас (Пьер Симон, маркиз де) (1749–1827), весьма выдающийся французский астроном и математик, предлагает для телеграфных целей использование магнитных стрелок, подвешенных в проволочных множителях, вместо вольтаметров Земмеринга, и 2 октября 1820 года его теория была объяснена Ампером в статье, прочитанной перед Французской академией наук:
«Согласно успеху эксперимента, на который обратил мое внимание Лаплас, можно было бы, с помощью такого же количества пар проводов под током и магнитных стрелок, сколько букв в алфавите, и поместив каждую букву на отдельную стрелку, установить, с помощью удаленной батареи, которая могла бы сообщаться своими двумя концами с концами каждой пары проводников, своего рода телеграф, который был бы способен указывать все детали, которые хотелось бы передать через любое количество препятствий удаленному наблюдателю. Адаптировав к батарее клавиатуру, клавиши которой были бы помечены теми же буквами, и устанавливая соединение (с различными проводами) путем их нажатия, это средство связи можно было бы установить с большой легкостью, и оно занимало бы только время, необходимое для нажатия клавиш на одной станции и считывания букв с отклоненных стрелок на другой».
Лаплас, пожалуй, наиболее известен своим «Трактатом о небесной механике», шестнадцать книг и дополнения к которому многими считаются, наряду с «Началами» Ньютона, величайшими астрономическими трудами; книгой, о которой справедливо было сказано, что у нее не было предшественников, и которую называли венчающей славой научной карьеры Лапласа. Его следующей важной работой была «Аналитическая теория вероятностей», самый математически глубокий трактат по этому предмету, который когда-либо появлялся, в то время как его «Система мира» была названа Араго «одним из самых совершенных памятников французского языка». Профессор Николс называет Лапласа «титаническим геометром»; г-н Эйри — «величайшим математиком прошлого века»; профессор Форбс — «своего рода образцом или типом высшего класса математических естествоиспытателей этого, или, скорее, непосредственно предшествующего века».
Лаплас также написал совместно с Лавуазье трактат «Об электричестве, которое поглощают тела при превращении в пар» («Мемуары Парижа» за 1781 г.). Профессор Денисон Олмстед, рассматривая происхождение атмосферного электричества («Введение в натурфилософию», 1835 г., стр. 158, 159), говорит: «Среди известных источников этого агента ни один не кажется столь вероятным, как испарение и конденсация водяного пара. Мы имеем авторитетное мнение двух наиболее способных и точных философов, Лавуазье и Лапласа, утверждающих, что тела при переходе из твердого или жидкого состояния в состояние пара и, наоборот, при возвращении из газообразного состояния в жидкое или твердое состояние, дают недвусмысленные признаки положительного или отрицательного электричества», и он добавляет в сноске:
«Г-н Пуйе недавно опубликовал серию экспериментов, которые, по-видимому, опровергают теорию Вольты о возникновении электричества при испарении. Он показал, что электричество не возникает при испарении, если одновременно не происходит какого-либо химического соединения...» (Томсон, «Очерки», стр. 440)... «Но мы не будем спешить отвергать результаты экспериментов, проведенных такими экспериментаторами, как Лавуазье и Лаплас, особенно когда они подтверждаются свидетельствами Вольты и Соссюра».
Что касается происхождения метеоритов, Лаплас выдвинул весьма смелую теорию о том, что они могут быть продуктами лунных вулканов, и профессор Локхарт Мьюрхед заявил, что он «представит рассуждения, на которых основана эта необычайная гипотеза, на популярном и ясном языке д-ра Хаттона из Вулиджа: уважение, причитающееся имени Лапласа, оправдывает длину выдержки», которую он приводит на стр. 633–635, том XIV «Британской энциклопедии» 1857 года.
Ссылки. — Гумбольдт, «Космос», Лондон, 1849 г., том I, стр. 108–109; Юнг, «Курс лекций», Лондон, 1807 г., том II, стр. 501, ссылающийся на «Zach. Mon. Corr.», VI, стр. 276, а также на Гилберта, XIII, стр. 353, 108, и заявляющий, что Ольберс предложил идею Лапласа в 1795 году. См. «Мемуары Астрономического общества Лондона», том III, стр. 395: Лаплас, «Мемуары Института» за 1809 г., стр. 332; «Курс лекций» д-ра Юнга, 1807 г., том I, стр. 249, 250, 522; том II, стр. 466; Гумбольдт, «Космос», Лондон, 1849 г., том I, стр. 28, 76, 130; том II, стр. 712; Лавуазье в 1781 г. н. э.; Био в 1803 г. н. э.; «Анналы химии и физики», том XV, стр. 72, 73, а о Лапласе и Лавуазье см. Делонэ, «Руководство...» 1809 г., стр. 178; «Мемуары Академии наук» за 1781 г.; «Журнал ученых» за февр. 1850 г. и нояб. 1887 г.; Узо и Ланкастер, «Общая библиография», том II, стр. 184; «Каталог научных статей Королевского общества», том III, стр. 845–848; «Циклопедия» Джонсона, стр. 1647–1650 и «Первое дополнение», стр. 62.
О Лапласе и Жозефе Луи Лагранже см. «Мемуары Института», том III, стр. 22; также «Пионеры науки» сэра Оливера Лоджа, Лондон, 1905 г., лекция XI, а о Лагранже см. «Журнал ученых», сент. 1844 г., май 1869 г., август 1878 г., сент. 1879 г., сент. 1888 г. и окт. 1892 г.
М. Сирилл Пьер Теодор Лаплас, капитан французского флота, является автором «Путешествия вокруг света... на корвете “Фаворит”...» и «Кампании кругосветного плавания фрегата “Артемида”...», опубликованных в Париже в 1833, 1839 и 1841 годах.
Барон Жан Батист Фурье, знаменитый французский физик (1768–1830), который в 1827 году сменил Лапласа на посту главы Совета Политехнической школы («Общая биография», том XVIII, стр. 346), говорит о своем предшественнике:
«Потомству, которому предстоит забыть так много подробностей, будет мало дела до того, был ли Лаплас недолгое время министром великого государства. Вечные истины, которые он открыл, неизменные законы устойчивости мира — вот что важно, а не тот ранг, который он занимал» (К. Р. Уэлд, «История Королевского общества», том II, стр. 465). Фурье является автором «Термоэлектрических экспериментов» («Британская энциклопедия», девятое издание, том IX, стр. 490; «Английская энциклопедия», Биография, том II, стр. 977).
1820 г. н. э. — Дютроше (Рене Жоашен Анри) (1776–1847), выдающийся французский естествоиспытатель, а также медицинский советник короля Испании Жозефа Бонапарта, публикует интересный трактат о метеорах совместно с г-ном Натаниэлем Боудичем, который уже написал много очень способных статей по астрономическим вопросам и который впоследствии перевел «Небесную механику» Лапласа. Восемь лет спустя (1828 г.) появились «Новые исследования...» Дютроше, в которых он приписывает электричеству направление, принимаемое жидкостями при прохождении через животные и растительные мембраны. Прохождение жидкости снаружи внутрь он назвал эндосмосом, а прохождение жидкости изнутри наружу он назвал экзосмосом.
О Дютроше упоминает д-р Джон Хаттон Бальфур из Эдинбурга, когда рассматривает температуру растений. Он выражается так: «В то время как в растении происходят питательные процессы, вырабатывается определенное количество тепла. Однако оно быстро уносится испарением и другими причинами, и его нелегко сделать очевидным. Дютроше с помощью термоэлектрической иглы Беккереля показал выделение тепла у растений. При этом он предотвратил испарение, поместив растение во влажную атмосферу. В этих условиях температура активных вегетирующих частей, корней, листьев и молодых побегов указывала на температуру выше воздуха на ½ – ¾ градуса по Фаренгейту. Ван Бек и Бергсма в своих экспериментах над гиацинтом восточным (Hyacinthus Orientalis) и энтелеей древовидной (Entelea Arborescens) обнаружили, что собственное тепло активных частей растений примерно на 1,8° F выше температуры воздуха. Жизненное или собственное тепло растений, согласно Дютроше, находится главным образом в зеленых растениях, и оно претерпевает суточный пароксизм, достигая максимума днем и минимума ночью. Когда стебли становятся твердыми и одревесневшими, они теряют это жизненное тепло. Крупные зеленые семядоли давали признаки собственного тепла. Час суточного максимума варьировался от 10 часов утра до 3 часов дня у разных растений».
Беккерель утверждает, что в процессе вегетации Земля постоянно приобретает избыток положительного электричества, в то время как кора и часть древесины получают избыток отрицательного электричества. Листья действуют подобно зеленой части паренхимы коры — то есть сок, который циркулирует в их тканях, отрицателен по отношению к древесине, сердцевине и Земле, и положителен по отношению к камбию. Электрические эффекты, наблюдаемые в овощах, обусловлены химико-витальным действием, и он утверждает, что противоположные электрические состояния овощей и Земли дают основание думать, что из-за огромной растительности в определенных частях земного шара они должны оказывать некоторое влияние на электрические явления атмосферы.
Ссылки. — «Химия» Гмелина, том I, стр. 447; «Общая биография», том XV, стр. 506; Поггендорф, «Анналы», том I, стр. 663; Ларусс, «Универсальный словарь», том VI, стр. 1448; И. В. Риттер в «Записках Мюнхенской академии» за 1814 г. и восьмое издание «Британской энциклопедии», том XXI, стр. 635, о наблюдениях, касающихся мимозы стыдливой (mimosa pudica) и мимозы чувствительной (mimosa sensitiva); «Каталог научных статей Королевского общества», том II, стр. 422–425; том VI, стр. 646; том VII, стр. 584; Поггендорф, том I, стр. 633; «Наблюдения за суточным изменением магнитной стрелки» в «Анналах» Стерджена, том VII, стр. 369–370, и в «Отчетах» (Comptes Rendus), том XII, стр. 298, от 8 февраля 1841 г.; Бернет, «О движении сока в растениях. Исследования Дютроше об эндосмосе и экзосмосе...» Лондон, 1829 г. («Философский журнал или Анналы», том V, стр. 389).
1820 г. н. э. — Френель (Огюстен Жан) (1788–1827), один из самых выдающихся французских математиков и естествоиспытателей, представляет статью с подробным описанием своих экспериментов по разложению воды с помощью магнита. Он создал ток в электромагнитной спирали, охватывающей покрытый шелком стержневой магнит, и при погружении концов провода в воду наблюдал некоторые весьма примечательные эффекты, которые изложены в «Анналах химии и физики», серия 2, том XV, стр. 219.
Ссылки. — «Похвала Френелю» Араго в его «Сочинениях», том I; Описание жизни Френеля в «Универсальной биографии»; Уэвелл, «История индуктивных наук», 1859 г., том II, стр. 96, 102, 114–117; «Полное собрание сочинений Огюстена Френеля, опубликованное под наблюдением Министра народного просвещения», Париж, 1870 г., в трех томах.
1820 г. н. э. — Сэр Ричард Филлипс (1778–1851) сообщает 11 июля «Философскому журналу» (том LVI, стр. 195–200) весьма интересную статью под названием «Электричество и гальванизм, объясненные на основе механической теории материи и движения». После обзора существовавших тогда теорий он заключает, говоря:
«Электричество не является исключением из механических принципов материи и движения, и что касается родственных явлений гальванизма, я ограничусь замечанием, что это просто ускоренное электричество, причем промежуточная жидкость ощутимо разлагается и выделяет электрические силы, при этом каждый член в ряду пластин представляет собой новый импульс или силу, добавляемую к предыдущей, до тех пор, пока конечный эффект не будет ускорен, подобно телу, падающему под действием непрерывных импульсов движений Земли, или подобно гвоздю, нагретому докрасна ускорениями атомного движения, вызванными повторяющимися ударами молотка».
См. «Итальянская библиография», том XXVII, стр. 107, где есть ссылки на «Анналы философии», в которых он упоминает эксперимент над молодым тополем, «благодаря которому, по-видимому, медь впитывалась в ветви и т. д. из раствора, помещенного у его корней, и что она осаждалась на ноже, использованном для срезания ветки».
1820 г. н. э. — Брюстер (сэр Дэвид) (1781–1868), весьма выдающийся английский естествоиспытатель и писатель, который только что основал «Эдинбургский философский журнал» совместно с профессором Робертом Джеймсоном, объявляет о своем открытии существования двух полюсов наибольшего холода на противоположных сторонах от северного полюса Земли. Этим он, подобно другим авторам, был приведен к убеждению, что может существовать некоторая связь между магнитными полюсами и полюсами максимального холода, и он отмечает («Руководство» Ноада, Лондон, 1859 г., стр. 545, и статья «Магнетизм» в «Британской энциклопедии»): «Несовершенная, как аналогия между изотермическими и магнитными центрами, она все же слишком важна, чтобы пройти мимо нее без внимания. Их локальное совпадение достаточно примечательно, и было бы выходом за пределы философской осторожности утверждать, что они не имеют никакой другой связи, кроме случайной локальности; и если бы у нас было столько же измерений средней температуры, сколько у нас есть измерений магнитного склонения, мы могли бы определить, являются ли изотермические полюса фиксированными или подвижными». Схожие мнения, разделяемые д-ром Дальтоном, д-ром Трейллом и г-ном Кристи, также упоминаются Ноадом, который цитирует из трактата Эрстеда по «Термоэлектричеству» утверждение датского философа о том, «что наиболее эффективное возбуждение электричества на Земле, по-видимому, производится Солнцем, вызывающим ежедневное испарение, дезоксидацию и тепло, все из которых возбуждают электрические токи».
Из его способной статьи в «Эдинбургских философских трудах» за 1820 год приходишь к убеждению сэра Дэвида Брюстера «о том, что вступают в действие два меридиана наибольшего тепла и два меридиана наибольшего холода, и что магнетизм нашего земного шара в значительной степени зависит от электро- или, скорее, термомагнитных токов». Электромагнитная гипотеза, говорит он, была убедительно поддержана профессором Барлоу в его статье «О вероятном электрическом происхождении всех явлений земного магнетизма», представленной в «Философские труды» за 1831 год. Брюстер таким образом локализует два полюса максимального холода: американский полюс в северной широте 73° и западной долготе 100° от Гринвича, немного восточнее мыса Уокер; азиатский полюс в северной широте 73° и восточной долготе 80°, между Сибирью и мысом Мазол, в Обской губе. Следовательно, два теплых меридиана будут находиться в западной долготе 10° и восточной долготе 170°, а два холодных меридиана — в западной долготе 100° и восточной долготе 80°.