Σαν σήμερα ... 1724, γεννήθηκε ο Γερμανός φυσικός Franz Aepinus, πρωτοπόρος του Ηλεκτρισμού και Μαγνητισμού.

Πυκνωτής Aepinus.

Σαν σήμερα, στις 13 Δεκεμβρίου 1724, γεννήθηκε ο Franz Maria Ulrich Theodor Hoch Aepinus  (Φραντς Έπινες), στο Rostock (Ρόστοκ) της Γερμανίας, που τότε ανήκε στο Δουκάτο του Mecklenburg-Schwerin. Ο Έπινες είναι περισσότερο γνωστός για την έρευνά του στον Ηλεκτρισμό και τον Μαγνητισμό. 

Ο πατέρας του, Franz Albert Aepinus, ήταν καθηγητής Θεολογίας στο Πανεπιστήμιο του Ρόστοκ και προερχόταν από τον Johannes Aepinus (1499–1553), πολύ γνωστό θεολόγο, που είχε πρωτοστατήσει στη Λουθηρανική Μεταρρύθμιση. Το αρχικό όνομα της οικογένειας ήταν Hoeck ή Hoch (Χοκ), όμως ο προπάππους του Φραντς το είχε αλλάξει σε Aepinus, χρησιμοποιώντας την ελληνική λέξη που αντιστοιχούσε στην μετάφραση του γερμανικού ονόματος (αιπινός = υψηλός, δυσπρόσιτος).

Το Πανεπιστήμιο της Ιένας, όπου σπούδασε ο Φραντς Έπινες.
(από Prabook)

Το 1740, ο Φραντς Έπινες ξεκίνησε να σπουδάζει Ιατρική και Φιλοσοφία στο Πανεπιστήμιο του  Ρόστοκ. Το 1744, πήγε για δύο χρόνια στο Πανεπιστήμιο της Ιένας κι εκεί σπούδασε Φυσική, Χημεία, Ιατρική και Μαθηματικά με την εποπτεία του Georg Erhard Hamberger (1697–1755). Στην Ιένα πήρε μάστερ στη Φυσική με θέμα της διατριβής του την μελέτη της κίνησης στην πτώση των σωμάτων. Στη συνέχεια επέστρεψε στο Πανεπιστήμιο του Ρόστοκ απ' όπου έλαβε διδακτορικό στην Ιατρική. Μετά το τέλος των σπουδών του παρέμεινε στο Πανεπιστήμιο του Ρόστοκ διδάσκοντας Μαθηματικά μέχρι το 1755. Την άνοιξη εκείνης της χρονιάς έγινε διευθυντής του Αστεροσκοπείου του Βερολίνου και εκλέχτηκε στην Ακαδημία του Βερολίνου. 

Το εξώφυλλο του βιβλίου του Έπινες
"Tentamen theoriae electricitatis et magnetismi"
("Μια απόπειρα στη θεωρία ηλεκτρισμού και μαγνητισμού").
1η έκδοση στην Αγ. Πετρούπολη το 1759
από τις εκδόσεις Academiae Scientiarum.

 
Κατά τη διετή διαμονή του στο Βερολίνο έκανε σημαντικές αστρονομικές έρευνες και είχε την ευκαιρία να συνεργαστεί στα μαθηματικά με τον Leonhard Euler - Λέοναρντ Όιλερ (έμενε στο σπίτι του κατά την παραμονή του στο Βερολίνο). 

Την περίοδο που βρισκόταν στο Ρόστοκ, ο Έπινες είχε γνωρίσει τον Σουηδό φοιτητή Johan Wilcke  (Γιόχαν Γουίλκε) που είχε ξεκινήσει να σπουδάζει Ρητορική δίπλα στον αδελφό του Φραντς που ήταν καθηγητής Ρητορικής. Ο αρχικός προορισμός του Γουίλκε ήταν να γίνει κληρικός. Όμως ζώντας στο σπίτι της οικογένειας Aepinus στο Ρόστοκ και κάνοντας στενή παρέα με τον Φραντς πείστηκε ν' ασχοληθεί με την Φυσική. Αργότερα ο Γουίλκε ακολούθησε τον Έπινες στο Βερολίνο και οι δύο μαζί συνεργάστηκαν σε προβλήματα Ηλεκτρισμού. 

Ο Έπινες με τον Γιόχαν Γουίλκε μελέτησαν το ορυκτό  τουρμαλίνης που είναι ημιπολύτιμος λίθος συχνά χρησιμοποιούμενος ως διακοσμητικό υλικό και διαπίστωσαν ότι ο τουρμαλίνης έχει  πιεζοηλεκτρικές ιδιότητες που σημαίνει ότι μπορεί να δημιουργείται διαφορά δυναμικού (ηλεκτρική τάση), όταν του εφαρμοστεί μηχανική καταπόνηση. Ο Έπινες, διαπιστώνοντας ότι οι ηλεκτρικές ιδιότητες του τουρμαλίνη έμοιαζαν με εκείνες ενός μαγνήτη, άρχισε να πιστεύει ότι τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα είχαν σχέση μεταξύ τους.

Σελίδα με σχέδια και γραφικές παραστάσεις από το έργο του
  Έπινες "Μια απόπειρα στη θεωρία ηλεκτρισμού και μαγνητισμού".

Τον Οκτώβριο του 1756 ζητήθηκε από τον Έπινες ν' αφήσει τη θέση του στο Βερολίνο για να δεχτεί τη θέση του διευθυντή του Αστεροσκοπείου και την έδρα της Φυσικής στην Αυτοκρατορική Ακαδημία της Αγίας Πετρούπολης. Οι θέσεις είχαν μείνει κενές μετά τον τραγικό θάνατο του Georg Wilhelm Richmann (Ρίτσμαν). Ο Όιλερ, που είχε συστήσει τον Έπινες για την θέση στην Αγία Πετρούπολη, συνηγόρησε στον Πρώσο αυτοκράτορα Frederick II να επιτρέψει την αποδέσμευση του Έπινες από το Πανεπιστήμιο του Βερολίνου.

Έτσι, την άνοιξη του 1757 ο Φραντς Έπινες πήρε την έδρα της Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης κι εκεί εργάστηκε μέχρι την αποχώρησή του το 1798. Στο διάστημα της παραμονής του στη Ρωσία πήρε τη ρωσική υπηκοότητα.

Σχέδιο του 1882 για τον πυκνωτή του Έπινες
(Βιβλιοθήκη του Πανεπιστημίου της Σεβίλης).

Ως αποτέλεσμα των ερευνών που είχε ξεκινήσει στο Βερολίνο, στα τέλη του 1758 ο Έπινες  ολοκλήρωσε το σημαντικότερο έργο του με τίτλο "Tentamen theoriae electricitatis et magnetismi" ("Μια απόπειρα στη θεωρία του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού") γραμμένο στα λατινικά. Αυτό ήταν το πρώτο έργο στη μελέτη της θεωρίας του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού με εφαρμογή μαθηματικών. Η Ακαδημία της Αγ. Πετρούπολης, εκτιμώντας τη σπουδαιότητα του έργου, φρόντισε πολύ σύντομα μέσα στο 1759 να το εκδώσει, πριν καν ο Έπινες προλάβει να ολοκληρώσει τις διορθώσεις.
Θα μπορούσαμε να πούμε ότι η μαθηματική αντιμετώπιση του ηλεκτρισμού σ' αυτό το έργο ήταν ανάλογη του νόμου για την βαρύτητα από τον Νεύτωνα (π.χ. ότι οι ελκτικές και απωστικές δυνάμεις μεταξύ των φορτίων δρουν σε απόσταση και μειώνονται ανάλογα με το αντίστροφο του τετραγώνου της απόστασης μεταξύ των φορτισμένων σωμάτων). Ο νόμος του Coulomb (Κουλόμπ) διατυπώθηκε πολύ αργότερα.

Όπως έγραψε ο John Lewis Heilbron στο Dictionary of Scientific Biography (Λεξικό Επιστημονικής Βιογραφίας) το βιβλίο αυτό "... είναι ένα από τα πιο πρωτότυπα και σημαντικά βιβλία στην ιστορία του ηλεκτρισμού".

Πυκνωτής Έπινες (περίπου του 1890) που βρίσκεται στο Ελληνικό 
 Αρχείο Επιστημονικών Οργάνων (ΕΑΕΟ) στο Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών. 
Η συσκευή προέρχεται από το 1ο Γυμνάσιο Ναυπλίου και 
χρησιμοποιήθηκε στο 1ο Γυμνάσιο Αθηνών (Πλάκα).

Παρά το γεγονός ότι έχαιρε εκτίμησης από την τσαρίνα Αικατερίνη Β' (του ανέθεσε την εκπαίδευση του γιου της Παύλου Α'), ο Ρώσος επιστήμονας Μιχαήλ Λομονόσοφ απέρριπτε τις θεωρίες του  Έπινες.         

Με την καθοδήγηση του Έπινες, η Αικατερίνη Β' προσπάθησε να ιδρύσει κανονικά σχολεία σε όλη την Ρωσική αυτοκρατορία, όμως δίχως επιτυχία. 

Το 1760 ο Έπινες έγραψε το βιβλίο με τίτλο "Μια σύντομη αναφορά στις Αρχές της Φυσικής για χρήση από τον Πρίγκηπα Παύλο Πέτροβιτς" το οποίο θεωρείται το πρώτο ρωσικό εγχειρίδιο στοιχειώδους φυσικής επιστήμης. Όπως είναι κατανοητό, το βιβλίο είχε γραφεί για τον γιο της Αικατερίνης Β'.

Στις 6 Οκτωβρίου 1760 ο Έπινες έγινε καθηγητής στο Σώμα των Αυτοκρατορικών Δοκίμων, μια θέση που του περιόρισε πολύ τον χρόνο στην εκτέλεση των καθηκόντων του στην Ακαδημία. Στους δόκιμους δίδασκε Φυσική και άλλες φυσικές επιστήμες. Έδωσε επίσης διαλέξεις για τη Φυσική στο Ναυτικό Σώμα Δοκίμων μέχρι το 1771. Στο Αστεροσκοπείο πλέον σπάνια γίνονταν παρατηρήσεις και ο εξοπλισμός στο εργαστήριο φυσικής παρέμενε αχρησιμοποίητος. Αυτή η κατάσταση έδωσε την ευκαιρία στον Λομονόσοφ για συνεχείς επιθέσεις στον Έπινες. Παρά τις δυσμενείς συνθήκες, τα επόμενα χρόνια ο Έπινες συνέχισε να παράγει έργο πάνω σε διάφορα μαθηματικά και φυσικά θέματα. 

Αχρωματικό μικροσκόπιο Aepinus (1876).
(από Prabook)

Το 1761 ο Έπινες δημοσίευσε νέα εργασία με τίτλο "De Distributione Caloris per Tellurem" ("Σχετικά με την Κατανομή της Θερμότητας στη Γη"). 
Έγραψε πολλά άρθρα για θέματα αστρονομίας, μηχανικής, οπτικής και καθαρών μαθηματικών σε περιοδικά που εξέδιδαν οι επιστημονικές ενώσεις της Αγ. Πετρούπολης και του Βερολίνου.

Το 1762 εξέδωσε το βιβλίο του με τίτλο "Recueil des différents mémoires sur la tourmaline" ("Συλλογή διαφόρων απόψεων σχετικά με τον τουρμαλίνη") γραμμένο στα γαλλικά. Εκεί απαντούσε σε επικρίσεις που είχε δεχτεί και διόρθωνε κάποια σημεία του έργου του που είχε εκδοθεί το 1759.

Ο Έπινες και ο Henry Cavendish (Χένρι Κάβεντις) διατύπωσαν θεωρίες για τον Ηλεκτρισμό, που ουσιαστικά ήταν ίδιες, χωρίς να υπάρχει κάποια επικοινωνία μεταξύ αυτών των δύο επιστημόνων. Ωστόσο, ο Έπινες δημοσίευσε τη θεωρία του περίπου δέκα χρόνια πριν από αυτήν του Κάβεντις. 

Το εξώφυλλο του βιβλίου με τίτλο
"Recueil des différents mémoires sur la tourmaline".
(αντίτυπο από New York Public Library)

Οι δύο επιστήμονες πίστευαν ότι: 

• "...το ηλεκτρικό υγρό είναι μια ουσία, τα σωματίδια της οποίας απωθούν το ένα το άλλο και έλκουν τα σωματίδια όλης της άλλης ύλης, με μια δύναμη αντίστροφη του τετραγώνου της απόστασης." (Ο νόμος του Κουλόμπ παρουσιάστηκε για πρώτη φορά αργότερα, το 1785).

• "Τα σωματίδια όλης της άλλης ύλης απωθούν επίσης το ένα το άλλο και προσελκύουν εκείνα του ηλεκτρικού υγρού με μια δύναμη που ποικίλλει σύμφωνα με τον ίδιο νόμο. Ή, αν θεωρήσουμε το ηλεκτρικό υγρό ως ύλη διαφορετική από κάθε άλλη ύλη, τα σωματίδια όλης της ύλης, τόσο του ηλεκτρικού υγρού, όσο και των άλλων υλικών, απωθούν σωματίδια του ίδιου είδους και έλκουν σωματίδια του αντίθετου είδους, με δύναμη αντίστροφη του τετραγώνου της απόστασης."

Στην πραγματικότητα, φαντάζονταν το "ηλεκτρικό υγρό" να αποτελείται από σωματίδια (σήμερα θα τα λέγαμε ηλεκτρόνια) χωρίς σχεδόν καθόλου μάζα, αλλά παράλληλα με σημαντική δυνατότητα ελκτικής ή απωστικής ηλεκτρικής δύναμης. Έτσι κατ' αυτούς, ο στατικός ηλεκτρισμός ήταν θέμα είτε περίσσειας των σωματιδίων-ηλεκτρονίων σ' ένα σώμα, είτε έλλειψης αυτών σ' ένα άλλο.

Ακολουθώντας και βελτιώνοντας τις απόψεις του Benjamin Franklin (Μπένζαμιν Φράνκλιν), ο Έπινες πίστευε ότι μόνον ένα ηλεκτρικό (και ένα μαγνητικό) "ρευστό" υπάρχει κανονικά σε όλα τα υλικά σώματα και η περίσσεια ή το έλλειμμα αυτού του ρευστού εκδηλώνεται με την μορφή του θετικά ή αρνητικά φορτισμένου σώματος.  

Το 1761 ο Έπινες εκλέχτηκε ως ξένο μέλος της Βασιλικής Σουηδικής Ακαδημίας Επιστημών. 
Το 1764 διορίστηκε επικεφαλής της κρυπτογραφικής υπηρεσίας της Ρωσίας και κατείχε αυτή τη θέση για 33 χρόνια, μέχρι το 1797.

Σχέδιο του πυκνωτή Έπινες.
(Από ιστότοπο histel)

Στις 6 Μαΐου 1753, οργάνωσε και διεξήγαγε παρατηρήσεις στη διέλευση του Ερμή μπροστά από τον ηλιακό δίσκο. Το 1764 προκάλεσε ιδιαίτερο ενδιαφέρον η εργασία του για την μεταβολή στην παράλλαξη ενός πλανήτη όταν αυτός διέρχεται πάνω από τον ηλιακό δίσκο. Η εργασία έγινε την περίοδο ανάμεσα στις ημερομηνίες δύο διελεύσεων της Αφροδίτης (18ος αιώνας).

Ο Έπινες με πειράματα που έκανε οδηγήθηκε στο σχεδιασμό ενός πυκνωτή παράλληλων πλακών (τότε ο πυκνωτής ονομαζόταν condenser, αργότερα ονομάστηκε capacitor). Ο πυκνωτής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση ενέργειας που μπορεί να αποδίδεται κατά την εκφόρτιση του πυκνωτή. Σήμερα ένας πυκνωτής αποτελεί βασικό στοιχείο ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος. Ο πυκνωτής του Έπινες ήταν ο πρώτος πυκνωτής που κατασκευάστηκε μετά την φιάλη Λέιντεν (Leyden jar) που θεωρείται το πρώτο είδος πυκνωτή που κατασκευάστηκε. Άλλο επίτευγμα του Έπινες ήταν η βελτίωση του μικροσκοπίου.

Ο τάφος του Φραντς Έπινες στο κοιμητήριο Raadi
στο Tartu της Εσθονίας.

Ο Φραντς Έπινες πέθανε στις 10 Αυγούστου 1802, σε ηλικία 78 ετών, στο Dorpat της Ρωσίας, (σήμερα ονομάζεται Tartu και ανήκει στην Εσθονία) όπου είχε αποσυρθεί μετά την αποχώρησή του από το πανεπιστήμιο. Θάφτηκε στο Κοιμητήριο Raadi, στο Tartu. 

Στις 22 Ιανουαρίου 2009 ένας σεληνιακός κρατήρας ονομάστηκε Aepinus προς τιμή του.

• Συλλογή εργασίων του Φραντς Έπινες στα αγγλικά. Έκδοση του Princeton University Press, 1979.

• Επιστολή του Έπινες στον Benjamin Franklin (12 Φεβρουαρίου 1783) (γαλλικά).

• Άρθρο του Roderick Weir Home δημοσιευμένο από The University of Chicago Press (αγγλικά) με τίτλο "Aepinus, the Tourmaline Crystal, and the Theory of Electricity and Magnetism" στο περιοδικό Isis (Vol. 67, No. 1, Mar., 1976, pp. 21-30).

Πηγή: Today in Science History, wikipedia, prabook, encyclopedia, histel, alchetron, 

          elibrary