Τετάρτη, 24 Μαΐου 2017

Σαν σήμερα ... 1544 γεννήθηκε ο "πατέρας" του Ηλεκτρισμού και του Μαγνητισμού William Gilbert.



Σαν σήμερα, στις 24 Μαΐου 1544, γεννήθηκε στο Colchester του Essex στην Αγγλία ο William Gilbert (και Gilberd), που έχει χαρακτηριστεί από πολλούς ως ο "πατέρας του Ηλεκτρισμού και Μαγνητισμού", μιας και ήταν πρωτοπόρος στη μελέτη των ηλεκτρικών και μαγνητικών φαινομένων. 
Πατέρας του ήταν ο Jerome Gilberd που ανήκε στην μεσαία τάξη. Δεν υπάρχουν έγκυρες πληροφορίες για την παιδική και νεανική του περίοδο. 
Το 1558 ξεκίνησε τη φοίτησή του στο Κολέγιο St. John του Cambridge παίρνοντας μπάτσελορ το 1561. Συνέχισε σπουδάζοντας Ιατρική στο Πανεπιστήμιο του Cambridge παίρνοντας μάστερ το 1564 και διδακτορικό το 1569. Αφού εργάστηκε για λίγο στο πανεπιστήμιο, στη συνέχεια εγκαταστάθηκε στο Λονδίνο όπου άσκησε την ιατρική με επιτυχία, με αποτέλεσμα το 1573 να γίνει μέλος του Βασιλικού Κολεγίου των Ιατρών (Royal College of Physicians). Σε λίγα χρόνια είχε γίνει ένας από τους πλέον διάσημους και αξιοσέβαστους γιατρούς της Αγγλίας. Το 1600 έγινε πρόεδρος του Κολεγίου των Ιατρών. Τον επόμενο χρόνο και μέχρι το θάνατό της ήταν προσωπικός γιατρός της βασίλισσας Elizabeth I. Μετά τον θάνατο της Elizabeth ανέλαβε γιατρός του επόμενου βασιλιά James I.

Παρά το γεγονός ότι ήταν ένας επιτυχημένος γιατρός, ασχολήθηκε επιπλέον με τη φυσική, την αστρονομία και τη φιλοσοφία. Τα πειράματα που έκανε στον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό ήταν εντυπωσιακά για την εποχή του, αφού λίγα πράγματα ήταν γνωστά γι' αυτά τότε.

Το σπουδαιότερο  έργο του στη Φυσική δημοσιεύτηκε το 1600 γραμμένο στα λατινικά, με τίτλο "De Magnete, Magneticisque Corporibus et de Magno Magnete Tellure" ("Περί των μαγνητών, των μαγνητικών σωμάτων και του μεγάλου μαγνήτη της Γης").

Το εξώφυλλο του "De Magnete" σε έκδοση του 1628.

Εκείνη την εποχή οι Ευρωπαίοι πραγματοποιούσαν μακρινά ταξίδια διαμέσου των ωκεανών και η μαγνητική πυξίδα ήταν ένα από τα λίγα όργανα που μπορούσαν να ελπίζουν ότι θα μπορούσε να τους σώσει από την απώλεια της πορείας τους. Όμως λίγα ήταν γνωστά για τους μαγνήτες ή τον μαγνητισμένο σίδηρο. Κυκλοφορούσαν πολλοί λαϊκοί μύθοι γύρω από τα μαγνητικά φαινόμενα. Π.χ. ότι το σκόρδο καταστρέφει το μαγνητικό αποτέλεσμα της βελόνας της πυξίδας ή ο μαγνητισμός εμποδίζεται από τα βουνά της Αρκτικής ή όπως ο Χριστόφορος Κολόμβος νόμιζε ότι ο πολικός αστέρας έλκυε τη βελόνα της πυξίδας.

Ο Gilbert με υπομονή κι ερευνητική περιέργεια εξέτασε πειραματικά για 17 περίπου χρόνια αν ίσχυαν αυτές οι ιστορίες, μέχρι να καταλήξει στην κατανόηση της λειτουργίας της πυξίδας και των μαγνητικών φαινομένων.
Το πιο σημαντικό ίσως ήταν, ότι έκανε για πρώτη φορά σαφή διάκριση μεταξύ του μαγνητικού και του "κεχριμπαρένιου" αποτελέσματος (στατικός ηλεκτρισμός). 
Στο έργο του "De Magnete", αφού κάνει μια περιεκτική ανασκόπηση του τι ήταν γνωστό για τη φύση του μαγνητισμού μέχρι τότε, στη συνέχεια παρουσιάζει την καινούρια γνώση που προερχόταν μέσα από τα δικά του πειράματα. Ο ίδιος παρομοίωσε την πολικότητα του μαγνήτη με την πολικότητα της Γης κι έχτισε μια ολόκληρη μαγνητική φιλοσοφία πάνω σ' αυτή την αναλογία. 

Συνεργάσθηκε με όποιον πίστευε ότι μπορούσε να συνεισφέρει στην έρευνά του, από τους καπετάνιους των πλοίων μέχρι τους κατασκευαστές πυξίδων. Στη διάρκεια της δουλειάς του ανακάλυψε πώς να φτιάχνει μαγνήτες με τριβή, έμαθε να φτιάχνει ισχυρότερους μαγνήτες και ότι η έκθεση ενός μαγνήτη σε ψηλές θερμοκρασίες καταστρέφει τις μαγνητικές του ιδιότητες.
Όταν παρατήρησε ότι οι μαγνητικές δυνάμεις συχνά προκαλούν κυκλικές κινήσεις, συνέδεσε το φαινόμενο του μαγνητισμού με την κυκλική κίνηση της Γης.

Στην αφηρημένη (ανιμιστική) εξήγηση που μας προσέφερε ο Gilbert, ο μαγνητισμός ήταν η ψυχή της Γης και ένας τέλειος σφαιρικός μαγνήτης αν προσανατολιζόταν κατά τους πόλους της Γης, τότε θα στρεφόταν περί τον άξονά του, ακριβώς όπως η Γη στρέφεται περί τον άξονά της σε 24 ώρες. Ο Gilbert, ωστόσο, δεν εξέφραζε γνώμη για το αν αυτή η περιστρεφόμενη Γη ήταν στο κέντρο του σύμπαντος ή σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο.
Δεδομένου ότι η κοσμολογία του Κοπέρνικου χρειαζόταν μια νέα φυσική για να υποστηριχτεί, οι οπαδοί του Κοπέρνικου όπως ο Johannes Kepler και ο Γαλιλαίος ενδιαφέρθηκαν πολύ για τις μαγνητικές έρευνες του Gilbert. Οι προσπάθειες του Galileo για την κατασκευή ενός πραγματικά ισχυρού μαγνήτη, πιθανόν να χρονολογούνται από την ανάγνωση του βιβλίου του Gilbert.


Ο William Gilbert δείχνει ένα ηλεκτρικό πείραμα στη βασίλισσα Elizabeth I
και στην Αυλή της (19ος αιώνας, λάδι σε μουσαμά από τον Arthur Ackland Hunt.

Το "De Magnete" έγινε το πρότυπο έργο σε όλη την Ευρώπη για τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα και κυριάρχησε ως πηγή γνώσης για τα επόμενα 200 χρόνια.
Σ' αυτό το έργο περιγράφει πολλά από τα πειράματα που έκανε στο μαγνητισμό και καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η Γη (την οποία αποκαλεί terrellaείναι ένας τεράστιος μαγνήτης και γι' αυτό η μαγνητική βελόνα στρέφεται προς το βόρειο πόλο (σε αντίθεση με άλλους της εποχής του που υποστήριζαν ότι στο βόρειο πόλο της γης υπάρχει ένα μαγνητικό νησί). Ήταν ο πρώτος που υποστήριξε ότι κόβοντας ένα μαγνήτη στα δύο, κάθε κομμάτι θα αποτελεί έναν καινούριο μαγνήτη με βόρειο και νότιο πόλο.

Ο Gilbert ήταν που επινόησε τους όρους "ηλεκτρικός" (electricus), συνδέοντας τις ιδιότητες του ήλεκτρου (κεχριμπάρι) με τα σχετικά φαινόμενα, όπως επίσης  "ηλεκτρική έλξη", "ηλεκτρική δύναμη", "μαγνητικός πόλος". 
Παραπέρα, ο Gilbert πίστευε ότι οι πλανήτες διατηρούν τις τροχιές τους λόγω μαγνητικών δυνάμεων και η θέρμανση καταστρέφει τον ηλεκτρισμό.

Όταν το 1603 η βασίλισσα Elizabeth πέθανε, άφησε ένα χρηματικό ποσό στον Gilbert για να τον βοηθήσει να συνεχίσει την εργασία του στη φυσική.
Όμως, εκείνος δεν ευτύχησε να χρησιμοποιήσει αυτή τη γενναιόδωρη προσφορά, αφού λίγους μήνες αργότερα, στις 10 Δεκεμβρίου 1603 (η Wikipedia αναφέρει 30 Νοεμβρίου με το παλιό σύστημα χρονολόγησης), πέθανε στο Λονδίνο σε ηλικία μόλις 59 ετών, από την βουβωνική πανώλη που είχε ενσκήψει στην Ευρώπη. 

Αρκετά από τα αδημοσίευτα και ημιτελή έργα του Gilbert δημοσιεύθηκαν το 1651 από τον μικρότερο ετεροθαλή αδελφό του με τον τίτλο "De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova" ("Νέα Φιλοσοφία για τον Υποκείμενο Κόσμο μας"). Αυτό το έργο όμως πέρασε μάλλον απαρατήρητο.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου