Некоторое представление о величине и ходе вариации стрелки можно составить на основе следующих фактов. На мысе Доброй Надежды, когда он был открыт португальцами в 1486 году, вариации не было, стрелка указывала точно на север; в 1622 году она составляла около 2 градусов к западу, в 1675 году — 8° з.д., в 1700 году — около 11° з.д., в 1756 году — около 18° з.д., а в 1774 году — около 21½° з.д. В Лондоне в 1580 году вариация составляла 11 градусов 15 минут к востоку; в 1622 году — 6° в.д., в 1634 году — 4 градуса 5 минут в.д., в 1657 году ее не было вовсе; в 1672 году она составляла 2 градуса 30 минут з.д., в 1692 году — 6 градусов з.д., в 1753 году — около 16° з.д., а в настоящее время она составляет около 21° з.д.
Долготу в некоторых местах можно определить по вариации стрелки; и мистер Черчмен из Америки, уделив много внимания этому предмету, сравнив наблюдения других и многие свои собственные, полагает, что нашел метод определения долготы с большой степенью достоверности в большинстве случаев с помощью этого средства.
Он говорит, что существуют два магнитных полюса Земли, один на севере, другой на юге, на разных расстояниях от полюсов Земли, вращающиеся с разной скоростью; и из совокупного влияния этих двух полюсов он выводит правила для положения стрелки во всех местах Земли и во все времена — прошлые, настоящие и будущие.
Северный магнитный полюс, говорит он, совершает полный оборот за 426 лет, 77 дней, 9 часов, а южный полюс — примерно за 5459 лет. В начале 1777 года северный магнитный полюс находился на 76 градусах 4 минутах северной широты и на 140 градусах восточной долготы от Гринвича; а южный — на 72 градусах южной широты и 140 градусах восточной долготы от Гринвича.
ЛЕКЦИЯ XXXIV.
Об электричестве.
Электричество — это свойство, принадлежащее всем без исключения веществам или способное быть им передано; и поскольку одни из них передают его с большой легкостью, а другие — с большим трудом, их разделили на два класса и назвали проводниками или непроводниками электричества. Кроме того, последние, получающие эту силу путем трения и другими способами, называются электриками, а первые — неэлектриками.
Металлы всех видов и вода являются проводниками, хотя и в очень разной степени; так же как и древесный уголь. Все остальные вещества, а также полный вакуум, являются непроводниками электричества. Но многие из этих веществ, когда они сильно нагреты, такие как стекло, смола, печеное дерево и, возможно, все остальные, на которых можно провести эксперимент в этом состоянии, являются проводниками.
Свойство всех видов электриков при натирании их телами, отличными от них самих, заключается в том, чтобы притягивать легкие тела всех видов, проявлять признаки света, сопровождаемые особым звуком, при приближении любого проводника; а если поднести ноздри, они ощутят запах, подобный запаху фосфора. Это притяжение легче всего объяснить, предположив, что электричество производится жидкостью, чрезвычайно эластичной или отталкивающей саму себя и притягиваемой всеми другими веществами.
Электрик, проявляющий упомянутые выше признаки, называется возбужденным, и некоторые из них, в частности турмалин, возбуждаются нагреванием и охлаждением, а также трением. По-видимому, однако, возбуждение состоит в простом переносе электричества от одного вещества к другому, и великий источник электричества находится в Земле. По этой причине для значительного возбуждения любого электрика необходимо, чтобы вещество, о которое его трут (отсюда называемое «подушкой»), имело связь с Землей посредством проводников; ибо если подушка изолирована, то есть отрезана от всякой связи с Землей посредством электриков, трение имеет лишь незначительный эффект.
Когда изолированные тела притягиваются возбужденным электриком и входят с ним в контакт, они начинают отталкиваться им, а также отталкивать друг друга; и они не будут притянуты снова, пока не войдут в контакт с каким-либо проводником, сообщающимся с Землей; но после этого они будут притянуты, как и в первый раз.
Если проводники изолированы, электрические силы могут быть переданы им при приближении возбужденных электриков или контакте с другими электризованными телами. Тогда они будут притягивать легкие тела, давать искры и т.д., подобно самим возбужденным электрикам.
Когда электричество сильно передается изолированным животным телам, пульс учащается, а потоотделение усиливается; и если они внезапно получают или отдают свое электричество, в месте контакта ощущается болезненное ощущение. Но что более удивительно, так это то, что влияние мозга и нервов на мышцы, по-видимому, имеет электрическую природу.
Это одно из последних и самых важных из всех философских открытий. Поэтому я приведу результат всех наблюдений, которые были сделаны до сих пор по этому предмету, в серии положений, составленных интеллигентным другом, который уделил этому гораздо больше внимания, чем я.
1. Если нерв конечности животного обнажить и окружить куском листового свинца или станиоля, и если создать связь между таким образом вооруженным нервом и любой из соседних мышц с помощью куска цинка, в конечности возникнут сильные сокращения.
2. Если часть нерва, которая была обнажена, вооружить, как указано выше, сокращения будут происходить столь же мощно при создании связи между вооруженной и обнаженной частью нерва, как и между вооруженной частью и мышцей.
3. Подобный эффект достигается путем вооружения нерва и простого прикосновения к вооруженной части нерва металлическим проводником.
4. Сокращения будут происходить, если вооружить мышцу и создать связь с помощью проводника между ней и соседним нервом. Тот же эффект будет произведен, если связь будет создана между вооруженной мышцей и другой мышцей, которая прилегает к ней.
5. Сокращения могут быть вызваны в конечности животного путем приведения кусков металла в контакт друг с другом на некотором расстоянии от конечности, при условии, что последняя составляет часть линии связи между двумя металлическими проводниками.
Эксперимент, доказывающий это, проводится следующим образом. Положив ампутированную конечность животного на стол, пусть оператор держит одной рукой главный нерв, предварительно обнаженный, а в другой пусть держит кусок цинка; затем пусть небольшая пластинка свинца или серебра будет положена на стол на некотором расстоянии от конечности, и пусть будет создана связь с помощью воды между конечностью и той частью стола, где лежит металл. Если оператор коснется куска серебра цинком, в конечности возникнут сокращения в тот момент, когда металлы придут в контакт друг с другом. Тот же эффект будет произведен, если два куска металла предварительно привести в контакт, а оператор коснется одного из них пальцем. Этот факт был открыт мистером Уильямом Крукшенком.
6. Сокращения могут быть вызваны в ампутированной ноге лягушки путем помещения ее в воду и приведения двух металлов в контакт друг с другом на небольшом расстоянии от конечности.
7. Влияние, которое прошло через одну конечность и вызвало в ней сокращения, может быть направлено так, чтобы пройти через другую конечность и вызвать сокращения в ней. При проведении этого эксперимента необходимо обратить внимание на следующие обстоятельства: возьмите две ампутированные конечности лягушки; положите одну из них на стол, а ее лапку заверните в кусок серебра; пусть один человек поднимет нерв этой конечности серебряным зондом, а другой человек пусть держит в руке кусок цинка, которым он должен коснуться серебра, охватывающего лапку; пусть человек, держащий цинк в одной руке, другой рукой захватит нерв второй конечности, а тот, кто касается нерва первой конечности, должен держать в другой руке лапку второй; теперь приложите цинк к серебру, охватывающему лапку первой конечности, и сокращения немедленно возникнут в обеих конечностях.
8. Сердце — единственная непроизвольная мышца, в которой можно вызвать сокращения с помощью этих экспериментов.
9. Сокращения производятся сильнее, чем дальше покрытие расположено от начала нерва.
10. Животные, которые были почти мертвы, как было обнаружено, значительно оживали при возбуждении этого влияния.
11. Когда эти эксперименты повторяются на животном, убитом опиумом или электрическим разрядом, производятся очень слабые сокращения; и никаких сокращений вообще не произойдет у животного, которое было убито сулемой или умерло от голода.
12. Цинк, по-видимому, является лучшим возбудителем при применении к золоту, серебру, молибдену, стали или меди. Последние металлы, однако, вызывают лишь слабые сокращения при применении друг к другу. После цинка, в контакте с этими металлами, олово и свинец, а также серебро и свинец, по-видимому, являются наиболее мощными возбудителями.
По крайней мере два вида рыб, торпеда и электрический угорь, обладают произвольной способностью давать настолько сильный разряд воде, в которой они плавают, что это воздействует на рыб и других животных, которые приближаются к ним; и посредством проводящей связи между различными частями этих рыб может быть дан электрический разряд, точно такой же, как у Лейденской банки, которая будет описана далее; и если связь прервать, будет замечена вспышка электрического света.
Рост овощей также ускоряется электричеством.
ЛЕКЦИЯ XXXV.
Тот же предмет продолжен.
Ни один электрик не может быть возбужден без возникновения электрических явлений в теле, с помощью которого он возбуждается, при условии, что это тело изолировано; ибо эта изолированная подушка будет притягивать легкие тела, давать искры и издавать щелкающий звук при приближении проводника, так же как и возбужденный электрик.
Если изолированный проводник заострен, или если заостренный проводник, сообщающийся с Землей, держать довольно близко к нему, электрические явления будут проявляться слабо или не будут проявляться вовсе, только на каждой из точек во время акта возбуждения будет виден свет, и от них обоих будет ощущаться поток воздуха.
Эффект заостренных тел лучше всего объясняется на предположении, что электрическая материя в одном теле отталкивает таковую в другом; и, следовательно, электричество, принадлежащее телу с большой поверхностью, оказывает большее сопротивление входу постороннего электричества, чем принадлежащее меньшему.
Эти два электричества, а именно электричество возбужденного электрика и электричество подушки, хотя и подобны, но противоположны друг другу. Тело, притягиваемое одним, будет отталкиваться другим, и они будут притягивать и во всех отношениях воздействовать друг на друга более заметно, чем на другие тела; так что два куска стекла или шелка, обладающие противоположными электричествами, будут прочно сцепляться друг с другом и потребуют значительной силы для их разделения.
Эти два электричества, будучи впервые обнаружены путем получения одного из них из стекла, а другого из янтаря, сургуча, серы, смолы и т.д., сначала получили названия стеклянного и смоляного электричества; а поскольку впоследствии было высказано предположение, что одно из них является избытком, а другое — недостатком предполагаемой электрической жидкости, первое получило название положительного, а второе — отрицательного электричества; и эти термины сейчас в основном и используются.
Положительное и отрицательное электричество можно отличить друг от друга по тому, как они проявляются на точках тел. От заостренного тела, электризованного положительно, исходит поток света, разделенный на более плотные потоки на концах; тогда как, когда точка электризована отрицательно, свет более мелко разделен и рассеян равномерно. Первый из них называется кисточкой, а второй — звездой.
Если проводник, не изолированный, приблизить к атмосфере (то есть сфере действия) любого электризованного тела, он приобретает электричество, противоположное электричеству электризованного тела, и чем ближе его подносят, тем более сильное противоположное электричество он приобретает, пока одно не получит искру от другого, и тогда электричество обоих будет разряжено.
Электрическое вещество, которое разделяет два проводника, обладающие этими двумя противоположными видами электричества, называется заряженным. Стеклянные пластины наиболее удобны для этой цели, и чем тоньше пластина, тем больший заряд она способна удерживать. Проводники, прилегающие к каждой стороне стекла, называются их обкладками.
В соответствии с вышеупомянутым общим принципом необходимо, чтобы одна сторона заряженного стекла имела связь с подушкой, в то время как другая получает электричество от проводника, или с проводником, в то время как другая получает от подушки.
Отсюда также следует, что две стороны пластины, таким образом заряженной, всегда обладают двумя противоположными электричествами; та сторона, которая сообщается с возбужденным электриком, имеет электричество электрика, а та, которая сообщается с подушкой, — электричество подушки.
Следовательно, существует очень сильное притяжение между этими двумя электричествами, которыми заряжены разные стороны пластины, и когда создается надлежащая связь с помощью проводников, между ними наблюдается вспышка электрического света, сопровождаемая звуком (который больше или меньше пропорционально количеству переданного им электричества и качеству проводников), и электричество обеих сторон тем самым разряжается.
Само вещество стекла, в котором или на котором существуют эти электричества, непроницаемо для электричества и не позволяет им соединиться; но если они очень сильны, а стеклянная пластина очень тонка, они проложат себе путь сквозь стекло. Это, однако, всегда разбивает стекло и делает его неспособным к новому заряду.
Вспышка света вместе со взрывом между двумя противоположными сторонами заряженного электрика обычно называется электрическим ударом из-за неприятного ощущения, которое он дает любому животному, чье тело используется для создания связи между ними.
Установлено, что электрический удар всегда совершает путь от одной стороны заряженного стекла к другой по кратчайшему пути через лучшие проводники. Обычное переданное электричество также соблюдает то же правило при передаче от одного тела к другому.
Не было обнаружено, чтобы электрический удар занимал какое-либо заметное время при передаче на самые большие расстояния.
Электрический удар, как и обычная электрическая искра, вытесняет воздух, через который он проходит; и если его прохождение от проводника к проводнику прерывается непроводниками умеренной толщины, он будет разрывать их при прохождении таким образом, что это будет выглядеть как внезапное расширение воздуха вокруг центра удара.
Если электрическая цепь прервана, электрическая материя во время разряда перейдет на любое другое тело, которое лежит вблизи ее пути, и мгновенно вернется. Это можно назвать боковым взрывом. Эффект этого бокового взрыва через латунную цепь, когда количество электричества очень велико, будет заключаться в обесцвечивании и частичном обгорании бумаги, на которой она лежит.
Если накоплено большое количество электричества, как в батарее, взрыв пройдет по поверхностям несовершенных проводников, не входя в них, и эффектом будет сильное сотрясение вещества. Также электрическая материя, таким образом накопленная и конденсированная, своим отталкиванием образует концентрические круги, которые появятся при расплавлении поверхности плоского куска металла, на который принимается взрыв.
Если электрический удар или сильная искра проходят через мышцу или по ней, это заставляет ее сокращаться, как при судороге.
Если сильный удар пропустить через тело маленького животного, он часто мгновенно лишает его жизни.
Когда электрический удар очень силен, он придает полярность магнитным стрелкам, а иногда меняет их полюса на противоположные.
Говорят, что сильные удары, от которых погибают животные, ускоряют гниение.
Электричество и молния во всех отношениях одно и то же; поскольку каждый эффект молнии может быть имитирован электричеством, и каждый эксперимент в электричестве может быть сделан с молнией, низведенной с облаков с помощью изолированных заостренных металлических стержней.
ЛЕКЦИЯ XXXVI.
Тот же предмет продолжен.
Три любопытных и важных инструмента, которые являются одними из последних усовершенствований в электричестве, заслуживают особого объяснения, и во всех них эффект зависит от упомянутых выше общих принципов, а именно: что тела, помещенные под влияние, или, как обычно говорят, в атмосферу электризованного тела, подвергаются воздействию противоположного электричества, и что эти два электричества взаимно притягивают друг друга. Эти инструменты — электрофор, конденсатор электричества и его умножитель.
Электрофор состоит из изолированной проводящей пластины, приложенной к изолированному электрику. Если последнему передано какое-либо электричество, например отрицательное, положительное электричество первой будет притянуто им, и, следовательно, пластина будет способна принимать электричество от любого тела, сообщающегося с Землей; будучи в этой ситуации способной содержать больше электричества, чем ее естественное количество. Следовательно, когда ее удаляют от нижней пластины и все ее электричество равномерно распределяется по ней, она будет казаться имеющей избыток и поэтому даст искру любому телу, сообщающемуся с Землей. Будучи затем возвращенной на электрик и коснувшись любого тела, сообщающегося с Землей, она снова будет подвергнута воздействию, как и прежде, и даст искру при поднятии; и этот процесс можно продолжать по желанию, электрофор заменяет любую другую электрическую машину.
Если проводящую пластину электрофора приложить к куску сухого дерева, мрамора или любого другого вещества, через которое электричество может проходить лишь очень медленно, или если изолированную проводящую пластину покрыть куском тонкого шелка, который будет оказывать некоторое сопротивление прохождению электричества, и затем приложить ее к другой пластине, сообщающейся с Землей; и если в любом из этих случаев к проводящей пластине приложить тело с большой поверхностью, обладающее слабым электричеством, то слабое электричество, не будучи в состоянии преодолеть препятствие, представленное ему, чтобы быть переданным на другую пластину, воздействует на нее противоположным электричеством, и это, реагируя на первую пластину, конденсирует ее электричество на той части пластины, к которой оно прилегает; вследствие чего ее способность принимать электричество увеличится; так что при разделении двух пластин то электричество, которое было ранее конденсировано, будучи равномерно распределенным по всей пластине, будет иметь большую интенсивность, чем раньше, притягивая легкие тела или даже давая искру, когда тело, от которого оно получило электричество, было неспособно на это. Ибо, хотя оно содержало большое количество электричества, оно было распределено по такому большому пространству, что его интенсивность была очень мала. Этот инструмент поэтому называется конденсатором электричества.
Если изолированную металлическую пластину, обладающую малейшей степенью электричества, поднести очень близко к другой пластине, сообщающейся с Землей, она воздействует на эту пластину противоположным электричеством; и это, будучи таким же образом приложено к третьей пластине, приведет ее в то же состояние, что и первую. Если затем соединить эти две пластины и поднести первую пластину к любой из них, ее собственное электричество будет притянуто электричеством поднесенной пластины, а электричество другой будет втянуто в нее, так что его количество удвоится. Повторение того же процесса снова удвоит электричество этой пластины, пока из совершенно нечувствительного для самого изысканного электрометра оно не станет очень заметным или даже не начнет давать искры. Этот инструмент поэтому называется умножителем электричества, превосходным для использования при определении качества атмосферного электричества, когда оно сколь угодно мало. Если этот инструмент сконструирован так, что эти три пластины могут последовательно подноситься друг к другу путем вращения одной из них на оси, он называется вращающимся умножителем; и в этой форме он наиболее удобен для использования.
КОНЕЦ.
[1] Один джентльмен римско-католического вероисповедания и несколько членов Церкви Англии сейчас находятся в колледже.