Андре -Мари Ампер ( Великобритания : / ˈɒ̃ p ɛər , ˈæ m p ɛər / , США : / ˈæ m p ɪər / ; [ 1 ] фр .: [ɑ̃dʁe maʁi ɑ̃pɛʁ] ; 20 января 1775 — 10 июня 1836) [2] был французским физиком и математиком , одним из основателей науки классического электромагнетизма , которую он называл «электродинамикой». Он также является изобретателем многочисленных приложений, таких как соленоид (термин, придуманный им) и электрический телеграф . Будучи самоучкой , Ампер был членом Французской академии наук и профессором Политехнической школы и Коллеж де Франс .
Единица измерения электрического тока в системе СИ , ампер , названа в его честь. Его имя также является одним из 72 имен, высеченных на Эйфелевой башне . Термин «кинематический» — это английская версия его cinématique [3] , которую он сконструировал из греческого κίνημα kinema («движение, перемещение»), которое в свою очередь произошло от κινεῖν kinein («двигаться»). [4] [5]
Андре-Мари Ампер родился 20 января 1775 года в Лионе в семье Жана-Жака Ампера, преуспевающего бизнесмена, и Жанны Антуанетты Десютьер-Сарси Ампер, в разгар французского Просвещения . Он провел свое детство и юность в семейном поместье в Полимьё-о-Мон-д'Ор недалеко от Лиона. [6] Жан-Жак Ампер, успешный торговец, был поклонником философии Жан-Жака Руссо , чьи теории образования (изложенные в его трактате «Эмиль ») были основой образования Ампера. Руссо считал, что молодые мальчики должны избегать формального обучения и вместо этого стремиться к «прямому образованию от природы». Отец Ампера воплотил этот идеал в жизнь, позволив своему сыну заниматься самообразованием в стенах своей хорошо укомплектованной библиотеки. Шедевры французского Просвещения, такие как «Естественная история, общая и частная» Жоржа-Луи Леклерка, графа де Бюффона ( начатая в 1749 году), а также «Энциклопедия» Дени Дидро и Жана Лерона д'Аламбера ( тома добавлены между 1751 и 1772 годами), стали учителями Ампера. [ необходима цитата ] Однако молодой Ампер вскоре возобновил свои уроки латыни , что позволило ему освоить труды Леонарда Эйлера и Даниила Бернулли . [7]
Кроме того, Ампер использовал свой доступ к новейшим книгам, чтобы начать самостоятельно изучать высшую математику в возрасте 12 лет. В более поздней жизни Ампер утверждал, что в восемнадцать лет он знал о математике и науке столько же, сколько и когда-либо, но как полимат он читал историю, путешествия, поэзию, философию и естественные науки. [7] Его мать была набожной католичкой, поэтому Ампер также был посвящен в католическую веру вместе с наукой Просвещения. Французская революция (1789–99), которая началась в его юности, также оказала влияние: отец Ампера был призван на государственную службу новым революционным правительством, [8] став местным судьей ( juge de paix ) в небольшом городке недалеко от Лиона. Когда в 1792 году якобинская фракция захватила контроль над революционным правительством, его отец Жан-Жак Ампер воспротивился новым политическим веяниям и 24 ноября 1793 года был гильотинирован в ходе якобинских чисток того периода.
В 1796 году Ампер познакомился с Жюли Каррон, а в 1799 году они поженились. В 1799 году Ампер устроился на свою первую постоянную работу учителем математики , что дало ему финансовую безопасность, чтобы жениться на Каррон и стать отцом своего первого ребенка, Жан-Жака (названного в честь его отца), в следующем году. (Жан-Жак Ампер в конечном итоге добился собственной известности как ученый-лингвист.) Созревание Ампера совпало с переходом к наполеоновскому режиму во Франции, и молодой отец и учитель нашел новые возможности для успеха в технократических структурах, одобренных новым французским первым консулом . В 1802 году Ампер был назначен профессором физики и химии в École Centrale в Бурк-ан-Брессе , оставив свою больную жену и маленького сына Жан-Жака Антуана Ампера в Лионе. Время, проведенное в Бурге, он посвятил изучению математики и написал трактат «Соображения о математической теории игр» (1802), посвященный математической вероятности , который он отправил в Парижскую академию наук в 1803 году.
После смерти жены в июле 1803 года [9] [10] Ампер переехал в Париж , где в 1804 году начал преподавать в новой Политехнической школе . Несмотря на отсутствие формальной квалификации, Ампер был назначен профессором математики в школе в 1809 году. Помимо того, что он занимал должности в этой школе до 1828 года, в 1819 и 1820 годах Ампер предлагал курсы философии и астрономии соответственно в Парижском университете , а в 1824 году он был избран на престижную кафедру экспериментальной физики в Коллеж де Франс . В 1814 году Ампера пригласили присоединиться к классу математиков в новом Императорском институте , под эгидой которого должна была заседать реформированная государственная Академия наук.
Ампер занимался разнообразными научными исследованиями в годы, предшествовавшие его избранию в академию — писал статьи и занимался темами от математики и философии до химии и астрономии, что было обычным делом среди ведущих ученых-интеллектуалов того времени. Ампер утверждал, что «в восемнадцать лет он нашел три кульминационных момента в своей жизни: свое Первое Причастие , чтение «Похвального слова Декарту» Антуана Леонарда Тома и взятие Бастилии . В день смерти своей жены он написал два стиха из Псалмов и молитву: «О Господи, Боже Милосердия, соедини меня на Небесах с теми, кого ты позволил мне любить на земле». Во времена принуждения он находил убежище в чтении Библии и Отцов Церкви ». [11]
Будучи мирянином -католиком , он на время принял в свою семью молодого студента Фредерика Озанама (1813–1853), одного из основателей Конференции милосердия , позже известной как Общество Святого Винсента де Поля . [ требуется ссылка ] Озанам был гораздо позже причислен к лику блаженных Папой Иоанном Павлом II в 1998 году. Через Ампера Озанам контактировал с лидерами неокатолического движения, такими как Франсуа-Рене де Шатобриан , Жан-Батист Анри Лакордер и Шарль Форбс Рене де Монталамбер . [ требуется ссылка ]
В сентябре 1820 года друг Ампера и его будущий панегирик Франсуа Араго продемонстрировал членам Французской академии наук удивительное открытие датского физика Ганса Христиана Эрстеда о том, что магнитная стрелка отклоняется соседним электрическим током . Ампер начал разрабатывать математическую и физическую теорию, чтобы понять связь между электричеством и магнетизмом . Продолжая экспериментальную работу Эрстеда, Ампер показал, что два параллельных провода, по которым текут электрические токи, притягиваются или отталкиваются друг от друга в зависимости от того, текут ли токи в одном или противоположных направлениях соответственно — это заложило основу электродинамики. Он также применил математику для обобщения физических законов из этих экспериментальных результатов. Наиболее важным из них был принцип, который стал называться законом Ампера , который гласит, что взаимное действие двух отрезков провода с током пропорционально их длинам и интенсивностям их токов. Ампер также применил этот же принцип к магнетизму, показав гармонию между своим законом и законом электрического действия французского физика Шарля Огюстена де Кулона . Преданность Ампера экспериментальным методам и его мастерство в них закрепили его науку в новых областях экспериментальной физики.
Ампер также дал физическое понимание электромагнитных отношений, теоретизировав существование «электродинамической молекулы» (предшественника идеи электрона ) , которая служила составным элементом как электричества, так и магнетизма. Используя это физическое объяснение электромагнитного движения, Ампер разработал физическое описание электромагнитных явлений, которое было как эмпирически доказуемым, так и математически предсказательным. Почти 100 лет спустя, в 1915 году, Альберт Эйнштейн вместе с Вандером Иоганнесом де Хаасом доказали правильность гипотезы Ампера с помощью эффекта Эйнштейна-де Гааза . В 1827 году Ампер опубликовал свой главный труд « Записки о математической теории электродинамических явлений, однозначно выведенной из опыта» ( «Mémoire sur la théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de l' experience»), труд, который дал название его новой науке — электродинамике — и с тех пор стал известен как ее основополагающий трактат.
В 1827 году Ампер был избран иностранным членом Королевского общества , а в 1828 году — иностранным членом Королевской шведской академии наук . [12] Вероятно, наивысшее признание он получил от Джеймса Клерка Максвелла , который в своем «Трактате об электричестве и магнетизме» назвал Ампера «Ньютоном электричества». [ требуется ссылка ]
Международная конвенция, подписанная на Международной выставке электричества 1881 года , установила ампер в качестве одной из стандартных единиц измерения электричества в знак признания его вклада в создание современной электротехнической науки и наряду с кулоном , вольтом , омом , ваттом и фарадом , которые названы, соответственно, в честь современников Ампера : Шарля-Огюстена де Кулона из Франции, Алессандро Вольты из Италии , Георга Ома из Германии , Джеймса Ватта из Шотландии и Майкла Фарадея из Англии. Имя Ампера является одним из 72 имен, начертанных на Эйфелевой башне .
В честь Ампера названы многие улицы и площади , а также школы , станция метро в Лионе , микроархитектура графического процессора , гора на Луне и электрический паром в Норвегии. [14]
Частичные переводы:
Полные переводы:
