William Gilbert, также известный как Gilberd, был английским врачом, физиком и натурфилософом. Он страстно отвергал как господствующую аристотелевскую философию, так и схоластический метод университетского преподавания. Он запомнился нам в основном своей книгой De Magnete 1600.
Единица магнитодвижущей силы, также известная как магнитный потенциал, была названа Гильбертом в его честь.
Жизнь и работа
Gilbert родился в Colchester в семье Jerome Gilberd, городского судьи. Он учился в St John's College, Cambridge. После получения степени MD в Cambridge в 1569 году и непродолжительного периода в должности казначея St John's College, он переехал в Лондон, где занимался врачебной практикой, и путешествовал по континенту. В 1573 году он был избран членом Royal College of Physicians. В 1600 году он был избран президентом колледжа. Он был личным врачом Elizabeth I с 1601 года до её смерти в 1603 году, и James VI and I продлили его назначение.
Его основная научная работа — во многом вдохновлённая более ранними трудами Robert Norman — была De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure О магните и магнитных телах и о великом магните Земля, опубликованная в 1600 году. В этой работе он описывает многие свои эксперименты с моделью Земли, названной terrella. На основе этих экспериментов он пришёл к выводу, что сама Земля магнитна и что это причина, по которой компасы указывают на север; ранее некоторые верили, что это полярная звезда Polaris или крупный магнитный остров на Северном полюсе, который притягивает компас. Он первым правильно утверждал, что центр Земли состоит из железа, и он считал важным связанным свойством магнитов то, что их можно разрезать, каждый образуя новый магнит с северным и южным полюсами.
В Книге 6, Главе 3, он утверждает в поддержку суточного вращения, хотя он не говорит о гелиоцентризме, заявляя, что нелепо думать, что огромные небесные сферы, даже если они существуют, вращаются ежедневно, в отличие от суточного вращения гораздо меньшей Земли. Он также предполагает, что «неподвижные» звёзды находятся на удалённых переменных расстояниях, а не закреплены на воображаемой сфере. Он утверждает, что расположенные «в тончайшем эфире, или в самой тонкой пятой сущности, или в пустоте — как звёзды смогут сохранить свои места в могучем вихре этих громадных сфер, состоящих из вещества, о котором никто ничего не знает?»
Английское слово «electricity» было впервые использовано в 1646 году сэром Thomas Browne, произведено от латинского слова Gilbert 1600 года electricus, означающего «подобный янтарю». Этот термин использовался с XIII века, но Gilbert был первым, кто использовал его для обозначения «подобный янтарю в его притягивающих свойствах». Он понял, что трение об эти объекты удаляет так называемый «effluvium», который вызывал бы эффект притяжения при возвращении к объекту, хотя он не осознавал, что это вещество электрический заряд присутствует во всех материалах.
Электрические эффлувии сильно отличаются от воздуха, и как воздух является эффлювием Земли, так электрические тела имеют свои собственные отличительные эффлювии; и каждый особый эффлювий имеет свою индивидуальную способность приводить к объединению, своё движение к своему истоку, к своему источнику и к телу, испускающему эффлювий.
В своей книге он также изучал статическое электричество, используя янтарь; янтарь называется elektron по-гречески, поэтому Gilbert решил назвать его эффект электрической силой. Он изобрел первый электрический измерительный прибор, электроскоп, в форме вращающейся иглы, которую он назвал versorium.
Как и другие люди его времени, он верил, что кристаллический кварц был особенно твердой формой воды, образованной из сжатого льда:
Прозрачные драгоценные камни сделаны из воды; как и Кристалл, который был затвердевшим из чистой воды не всегда из-за очень большого холода, как некоторые обычно считали, и из очень сильного мороза, но иногда из-за менее суровых условий, природа почвы его формирующей, влажность или соки будучи заключены в определённых полостях, так же как производятся шпаты в шахтах.
Gilbert утверждал, что электричество и магнетизм — это не одно и то же. В качестве доказательства он неправильно указывал, что в то время как электрическое притяжение исчезало с теплом, магнитное притяжение не исчезало, хотя доказано, что магнетизм на самом деле повреждается и ослабляется теплом. Hans Christian Ørsted и James Clerk Maxwell показали, что оба эффекта были аспектами одной силы: электромагнетизма. Maxwell предположил это в своей A Treatise on Electricity and Magnetism после тщательного анализа.
Магнетизм Gilbert был невидимой силой, которую многие другие натурфилософы неправильно использовали как управляющую наблюдаемыми ими движениями. Не приписывая магнетизм притяжению между звёздами, Gilbert указал, что движение небес было результатом вращения Земли, а не вращения сфер, на 20 лет раньше Galileo, но на 57 лет позже Copernicus, который открыто заявил об этом в своей работе De revolutionibus orbium coelestium, опубликованной в 1543 году см. внешние ссылки ниже. Gilbert сделал первую попытку нанести на карту поверхностные пятна на Луне в 1590-х годах. Его карта, составленная без использования телескопа, показывала контуры тёмных и светлых пятен на лунном диске. В отличие от большинства его современников, Gilbert верил, что светлые пятна на Луне — это вода, а тёмные пятна — суша.
Кроме De Magnete Gilbert, в Amsterdam в 1651 году появился том размером в кварто из 316 страниц под названием De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova Новая философия о нашем подлунном мире, отредактированный — по мнению одних, его братом William Gilbert Junior, а по мнению других, выдающимся английским учёным и критиком John Gruter — из двух рукописей, найденных в библиотеке сэра William Boswell. По словам доктора John Davy, «эта столь мало известная работа Gilbert весьма примечательна как по стилю, так и по содержанию; и ей присущи сила и энергия выражения, вполне соответствующие её оригинальности. Обладая более подробными и практическими знаниями натурфилософии, чем Bacon, его оппозиция философии школ была более глубокой и определённой, и одновременно, вероятно, не менее действенной.» По мнению профессора John Robison, De Mundo представляет собой попытку установить новую систему натурфилософии на руинах аристотелевского учения.
Доктор William Whewell говорит в своей History of the Inductive Sciences 1859:
Gilbert, в своей работе De Magnete, напечатанной в 1600 году, имеет только некоторые смутные представления о том, что магнитное свойство Земли каким-то образом определяет направление земной оси, скорость её суточного вращения и вращение Луны вокруг неё.[12] Gilbert умер в 1603 году, и в его посмертной работе (De Mundo nostro Sublunari Philosophia nova, 1631) мы уже имеем более чёткое утверждение притяжения одного тела другим.[13] «Сила, которая исходит от Луны, достигает Земли, и точно так же магнитное свойство Земли пронизывает область Луны: обе соответствуют и действуют совместно совместным действием обеих, согласно пропорциональности и соответствию движений, но Земля имеет большее влияние благодаря своей большей массе; Земля притягивает и отталкивает Луну, и Луна в пределах определённых границ притягивает Землю; не так, чтобы заставить тела сходиться вместе, как магнитные тела, но так, чтобы они могли продолжать свой непрерывный курс.» Хотя эта терминология способна выражать значительную часть истины, похоже, что она не была связана... с какими-то определёнными представлениями о механическом действии в деталях.
Gilbert умер 30 ноября 1603 года в Лондоне. Причина его смерти, вероятно, была бубонная чума.
Gilbert был похоронен в своём родном городе, в Holy Trinity Church, Colchester. Его мраморный настенный памятник всё ещё можно увидеть в этой саксонской церкви, теперь освящённой и используемой как кафе и рынок.
Комментарии о Gilbert
Francis Bacon никогда не принимал коперниканский гелиоцентризм и критиковал философскую работу Gilbert в поддержку суточного движения Земли. Критика Bacon включает следующие два утверждения. Первое было повторено в трёх его работах — In the Advancement of Learning 1605, Novum Organum 1620 и De Augmentis 1623. Более суровое второе утверждение взято из History of Heavy and Light Bodies, опубликованной после смерти Bacon.
Алхимики создали философию из нескольких экспериментов печи, и наш соотечественник Gilbert создал философию из наблюдений магнита.
[Gilbert] сам стал магнитом; то есть он приписал слишком много вещей этой силе и построил корабль из раковины.
Thomas Thomson пишет в своей History of the Royal Society 1812:
Магнитные законы были впервые обобщены и объяснены доктором Gilbert, чья книга о магнетизме, опубликованная в 1600 году, является одним из прекраснейших примеров индуктивной философии, когда-либо представленных миру. Это тем более примечательно, потому что она предшествовала Novum Organum Bacon, в котором был впервые объяснён индуктивный метод философствования.
William Whewell пишет в своей History of the Inductive Sciences 1837/1859:
Gilbert... повторяющихся утверждает первостепенную ценность экспериментов. Он сам, несомненно, следовал своим собственным предписаниям; ибо его работа содержит все фундаментальные факты науки [магнетизма], столь полностью исследованные, что даже в настоящее время мы имеем мало что добавить к ним.
Историк Henry Hallam писал о Gilbert в своём Introduction to the Literature of Europe in the Fifteenth, Sixteenth, and Seventeenth Centuries 1848:
Год 1600 был первым, в котором Англия создала замечательный труд по физическим наукам; но это был труд, достаточный для возвышения постоянной репутации его автора. Gilbert, врач, в своём латинском трактате о магните, не только собрал все знания, которые другие имели по этому предмету, но и стал сразу же отцом экспериментальной философии на этом острове, и благодаря необычайно удачному и острому уму, основателем теорий, которые были возрождены через века, и почти универсально приняты в научный канон. Магнетизм самой Земли, его собственная исходная гипотеза, nova illa nostra et inaudita de tellure sententia [наше новое и беспрецедентное воззрение на планету]... был далеко не одним из тех смутных предположений, которые иногда чрезмерно одобряются... Он полагался на аналогию земных явлений с теми, что демонстрировались тем, что он называет terrella, или искусственным сферическим магнитом. ...Gilbert был также одним из наших ранних коперниканцев, по крайней мере что касается вращения Земли; и с его обычной проницательностью вывел, до изобретения телескопа, что существует множество неподвижных звёзд за пределами досягаемости нашего зрения.
Walter William Bryant из Royal Observatory, Greenwich, написал в своей книге Kepler 1920:
Когда Gilbert из Colchester, в своей «Новой философии», основанной на его исследованиях магнетизма, имел дело с приливами, он не предложил, что Луна притягивает воду, но что «подземные духи и соки, поднимаясь в сочувствии с Луной, заставляют море также подняться и течь к берегам и вверх по рекам». Похоже, что идея, представленная каким-то образом, была лучше воспринята, чем чёткое утверждение. Этот так называемый философский метод на самом деле применялся весьма широко, и Kepler, который разделял восхищение Galileo работой Gilbert, применил его в своей собственной попытке расширить идею магнитного притяжения на планеты.
Библиография
- Gilbert, William 1600. De Magnete, Magnetisque Corporoibus, et de Magno Magnete Tellure: Physiologia noua, Plurimis & Argumentis, & Experimentis Demonstrata на латинском языке. Лондон: Peter Short. — 1893. On the Loadstone and Magnetic Bodies, and on That Great Magnet the Earth: A New Physiology, Demonstrated with Many Arguments and Experiments. Перевод Mottelay, P. Fleury. Нью-Йорк: John Wiley & Sons.CS1 maint: ref=harv link — 1900. On the Magnet, Magnetic Bodies Also, and on the Great Magnet the Earth: A new Physiology, Demonstrated by Many Arguments & Experiments. Перевод Thompson, Silvanus Phillips. Лондон: Chiswick Press.
- — 1893. On the Loadstone and Magnetic Bodies, and on That Great Magnet the Earth: A New Physiology, Demonstrated with Many Arguments and Experiments. Перевод Mottelay, P. Fleury. Нью-Йорк: John Wiley & Sons.CS1 maint: ref=harv link
- — 1900. On the Magnet, Magnetic Bodies Also, and on the Great Magnet the Earth: A new Physiology, Demonstrated by Many Arguments & Experiments. Перевод Thompson, Silvanus Phillips. Лондон: Chiswick Press.
- Gilbert, William 1651. De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova на латинском языке. Опубликовано посмертно.. Amsterdam: Apud Ludovicum Elzevirium.
