Уильям Гильберт

Уильям Гильберт (англ. William Gilbert; 24 мая 1544, Колчестер — 30 ноября 1603, Лондон) — английский физик, придворный врач королевы Елизаветы I и короля Якова I. Считается одним из основоположников науки об электричестве и магнетизме. Его главный труд — трактат «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (лат. «De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure», 1600), в котором он впервые систематически изложил результаты многолетних экспериментов с магнитами и электрическими явлениями. Гильберт ввёл в научный обиход термин «электричество» (от греч. ἤλεκτρον — янтарь), а также впервые выдвинул гипотезу о том, что Земля представляет собой огромный магнит.

Биография

Ранние годы и образование

Уильям Гильберт родился в Колчестере (графство Эссекс) в семье зажиточного горожанина, судьи Джерома Гильберта. Он был старшим из пяти детей. Начальное образование получил в местной школе, после чего в 1558 году поступил в колледж Святого Иоанна Кембриджского университета. В 1561 году получил степень бакалавра, в 1564 — магистра, а в 1569 — доктора медицины. В том же году он был избран членом колледжа.

Карьера врача и научная деятельность

После окончания университета Гильберт путешествовал по Европе, совершенствуя медицинские знания. Вернувшись в Англию, он поселился в Лондоне, где занялся врачебной практикой. Его профессиональные успехи и репутация привлекли внимание королевского двора. В 1600 году Гильберт стал президентом Королевского колледжа врачей. В 1601 году он был назначен личным врачом королевы Елизаветы I, а после её смерти — врачом короля Якова I.

Параллельно с медицинской практикой Гильберт увлекался натурфилософией, особенно вопросами магнетизма и электричества. Он проводил многочисленные эксперименты в собственной лаборатории, часто привлекая к ним других учёных и ремесленников. Его исследования финансировались из личных средств, что позволяло ему приобретать дорогие материалы и инструменты.

Последние годы и смерть

Уильям Гильберт скончался 30 ноября 1603 года в Лондоне, предположительно от чумы. Он был похоронен в церкви Святой Троицы в Колчестере. Свою библиотеку и научные инструменты он завещал колледжу Святого Иоанна. Научное наследие Гильберта было систематизировано и опубликовано его братом после смерти учёного.

Научные достижения

Трактат «О магните» (De Magnete)

Главный труд Гильберта, опубликованный в 1600 году на латыни, стал первой систематической работой по физике, основанной на экспериментальном методе. Книга состояла из шести частей и содержала подробное описание свойств магнитов, их взаимодействия, методов намагничивания, а также гипотезу о земном магнетизме. Гильберт отверг многие средневековые мифы о магнитах (например, что чеснок ослабляет магнит) и подверг критике астрологические и алхимические объяснения.

Открытия в области магнетизма

Гильберт провёл серию опытов с намагниченными железными шарами (терреллами, от лат. terra — земля), моделируя магнитное поле Земли. Он установил:

• Магнит имеет два полюса — северный и южный, которые неразделимы.
• Одноимённые полюса отталкиваются, разноимённые — притягиваются.
• Магнитная стрелка компаса ориентируется вдоль силовых линий магнитного поля Земли.
• Сила магнитного взаимодействия убывает с расстоянием.
• Земля является гигантским магнитом, что объясняет склонение и наклонение магнитной стрелки.

Гильберт также впервые объяснил причину наклонения магнитной стрелки (угла между направлением стрелки и горизонтальной плоскостью), что было важным открытием для навигации.

Открытия в области электричества

Помимо магнетизма, Гильберт систематически исследовал электрические явления. Он создал первый в истории электроскоп — прибор для обнаружения электрических зарядов, названный им «версорум» (лат. versorium). Это была лёгкая металлическая стрелка, вращающаяся на острие, которая отклонялась при приближении наэлектризованного тела.

Гильберт установил, что многие вещества (янтарь, стекло, сера, сургуч, алмаз) при трении приобретают способность притягивать лёгкие предметы. Он назвал это свойство «электрической силой» (лат. vis electrica), введя термин «электричество». При этом он ошибочно полагал, что электрические и магнитные явления имеют разную природу: магнитное притяжение, по его мнению, было врождённым свойством магнита, а электрическое — результатом трения и «истечения» особой материи.

Критика схоластики и методология

Гильберт был одним из первых учёных, кто последовательно противопоставил экспериментальный метод схоластическому догматизму. Он критиковал Аристотеля и его последователей за пренебрежение опытом. Его девизом стало: «Не слова, а дела» (лат. Non verba, sed facta). Гильберт считал, что истинное знание о природе может быть получено только через наблюдение и эксперимент, что сближает его с Фрэнсисом Бэконом и Галилео Галилеем.

Влияние на науку

Признание современниками и последователями

Труд Гильберта «О магните» получил широкую известность в Европе. Его идеи повлияли на Иоганна Кеплера, который использовал гипотезу о магнитной природе Земли для объяснения движения планет. Галилео Галилей называл Гильберта «отцом магнитной философии» и высоко ценил его экспериментальный подход. Работы Гильберта также изучали Рене Декарт и Христиан Гюйгенс.

Значение для физики

Гильберт считается основоположником науки об электричестве и магнетизме. Его терминология (электричество, магнитный полюс) вошла в научный обиход. Он первым применил систематический экспериментальный метод к изучению физических явлений, что стало образцом для последующих поколений учёных. Его гипотеза о Земле-магните стала основой для развития геофизики и теории земного магнетизма.

Память

Именем Уильяма Гильберта названа единица измерения магнитодвижущей силы в системе СГС — гильберт (Гб). В 1970 году Международный астрономический союз присвоил его имя кратеру на обратной стороне Луны. В Колчестере установлен памятник учёному, а его дом является музеем.

Интересные факты

• Гильберт был одним из первых, кто использовал слово «электричество» в научном контексте, хотя в его время это понятие относилось только к свойству янтаря притягивать лёгкие предметы.
• Он проводил эксперименты с намагничиванием железных гвоздей и прутьев, пытаясь улучшить точность морских компасов.
• Гильберт не был женат и не имел детей, посвятив всю жизнь науке и медицине.
• Его трактат «О магните» был написан на латыни и переиздавался несколько раз, в том числе в 1628 и 1633 годах. Первый английский перевод появился лишь в 1893 году.

Источники

• Gilbert, W. De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure. London, 1600.
• Pumfrey, S. William Gilbert: Physician and Philosopher. Cambridge University Press, 2002.
• Roller, D. The De Magnete of William Gilbert. Amsterdam, 1959.
• Дорфман, Я. Г. Всемирная история физики. М.: Наука, 1974.
• Храмов, Ю. А. Физики: Биографический справочник. М.: Наука, 1983.