Уильям Гилберт¶

Уильям Гилберт (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. В своём главном труде «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600) впервые систематически описал магнитные и электрические явления, ввёл термин «электричество» (от лат. electricus — «янтарный») и выдвинул гипотезу о том, что Земля представляет собой большой магнит.

¶Биография

¶Ранние годы и образование

Уильям Гилберт родился в семье зажиточного горожанина Джерома Гилберта, занимавшего пост рекордера (городского судьи) Колчестера. Начальное образование получил в местной школе. В 1558 году поступил в колледж Святого Иоанна Кембриджского университета, где изучал медицину и естественные науки. В 1561 году получил степень бакалавра, в 1564 — магистра, а в 1569 году — доктора медицины. После завершения обучения Гилберт отправился в путешествие по Европе, где, вероятно, познакомился с работами континентальных учёных.

¶Медицинская карьера

Вернувшись в Англию, Гилберт обосновался в Лондоне, где занялся врачебной практикой. Его профессиональные успехи привлекли внимание королевского двора. В 1601 году он был назначен личным врачом королевы Елизаветы I, а после её смерти в 1603 году — врачом короля Якова I. Параллельно с медициной Гилберт активно занимался экспериментальными исследованиями в области физики, что было нетипично для врачей того времени. Он оборудовал домашнюю лабораторию, где проводил опыты с магнитами и электрическими телами.

¶Последние годы

Уильям Гилберт скончался 30 ноября 1603 года в Лондоне, предположительно от чумы. Похоронен в церкви Святой Троицы в Колчестере. Свою библиотеку и научные инструменты он завещал колледжу Святого Иоанна в Кембридже. После смерти Гилберта его труды были частично утеряны, однако главная работа «О магните» сохранилась и переиздавалась в XVII веке.

¶Научная деятельность

¶Труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле»

Книга Гилберта, опубликованная в 1600 году на латинском языке, стала первым крупным научным трудом по физике, написанным в Англии. Она состоит из шести книг и содержит подробное описание экспериментов автора. Гилберт критиковал схоластические методы и опирался исключительно на эмпирические данные. В предисловии он писал: «В этих книгах мы не ищем подтверждения нашим мнениям у древних, но из самой природы и из опыта черпаем истину».

¶Исследования магнетизма

Гилберт провёл серию опытов с естественными магнитами (магнетитом) и намагниченными железными телами. Он установил, что магнит всегда имеет два полюса — северный и южный, причём одноимённые полюса отталкиваются, а разноимённые притягиваются. Учёный впервые описал явление магнитной индукции и показал, что железо под воздействием магнита само приобретает магнитные свойства. Гилберт также исследовал наклонение магнитной стрелки и создал модель земного магнетизма — «тереллу» (маленькую Землю), представлявшую собой шар из магнетита. С помощью этой модели он продемонстрировал, что магнитная стрелка ведёт себя на поверхности тереллы так же, как на Земле, что подтверждало его гипотезу о том, что Земля является гигантским магнитом.

¶Исследования электричества

Гилберт ввёл различие между магнитными и электрическими явлениями, которые до него часто смешивались. Он обнаружил, что многие вещества (янтарь, стекло, сера, сургуч) при натирании приобретают способность притягивать лёгкие предметы. Для описания этого свойства Гилберт использовал термин vis electrica (электрическая сила), от которого впоследствии произошло слово «электричество». Он также изобрёл первый электроизмерительный прибор — «версор» (от лат. versor — вращающийся), представлявший собой лёгкую металлическую стрелку на острие, которая отклонялась под действием электрических сил. С помощью версора Гилберт показал, что электрическое притяжение ослабевает с расстоянием, и что влажность воздуха уменьшает электрические свойства тел.

¶Космология и астрономия

Гилберт был сторонником гелиоцентрической системы Николая Коперника. В своей книге он предположил, что планеты удерживаются на орбитах магнитными силами, исходящими от Солнца. Хотя эта гипотеза впоследствии была опровергнута, она стала одной из первых попыток объяснить движение небесных тел физическими, а не мистическими причинами. Гилберт также утверждал, что Земля вращается вокруг своей оси, и приводил в пользу этого аргументы, основанные на свойствах магнитов.

¶Влияние и признание

¶Влияние на науку

Работы Гилберта оказали значительное влияние на развитие физики в XVII веке. Иоганн Кеплер использовал идеи Гилберта о магнитных силах для объяснения движения планет. Галилео Галилей называл Гилберта «основателем учения о магнетизме» и высоко оценивал его экспериментальный метод. Труд «О магните» был настольной книгой для многих учёных, включая Роберта Бойля и Исаака Ньютона. В области электричества Гилберт оставался авторитетом до конца XVII века, пока Отто фон Герике не создал первую электростатическую машину.

¶Память

В честь Уильяма Гилберта названа единица измерения магнитодвижущей силы в системе СГС — гильберт (Гб). Имя учёного носит кратер на Луне, а также одна из школ в Колчестере. В 2000 году, к 400-летию выхода книги «О магните», в Великобритании была выпущена памятная монета. В родном городе Гилберта установлен его бюст.

¶Критика и ограничения

Несмотря на новаторский характер, труды Гилберта содержали ряд ошибочных положений. В частности, он считал, что электрическое притяжение обусловлено «истечением» особой материи из наэлектризованного тела, и отрицал существование электрического отталкивания, которое было открыто позже. Гилберт также не смог объяснить явление электропроводности и не различал проводники и изоляторы. Его космологические гипотезы, хотя и были прогрессивными для своего времени, не имели под собой достаточных математических оснований.

¶Источники

• Gilbert, W. De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure. London: Peter Short, 1600.
• Roller, D. H. D. The De Magnete of William Gilbert. Amsterdam: Menno Hertzberger, 1959.
• Pumfrey, S. Latitudo et Longitudo: The Magnetic Philosophy of William Gilbert. Oxford: Oxford University Press, 2002.
• Heilbron, J. L. Electricity in the 17th and 18th Centuries: A Study of Early Modern Physics. Berkeley: University of California Press, 1979.
• Большая советская энциклопедия, 3-е изд., статья «Гилберт Уильям», 1971.