Андре Мари Ампер

Андре Мари Ампер (1775 - 1836) — французский физик, математик, химик, член Парижской АН (1814), иностранный член Петербургской АН (1830), один из основоположников электродинамики. Выдающийся ученый в честь которого названа одна из основных электрических величин — единица силы тока — ампер. Автор самого термина «электродинамика» как наименования учения об электричестве и магнетизме, один из основоположников этого учения.

Основные труды Ампера в области электродинамики. Автор  первой теории магнетизма. Предложил  правило для определения направления  действия магнитного поля на магнитную  стрелку (правило Ампера).

Ампер провел ряд экспериментов  по исследованию взаимодействия между  электрическим током и магнитом, для которых сконструировал большое  количество приборов. Обнаружил действие магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током.

Открыл (1820) механическое взаимодействие токов и установил закон этого  взаимодействия (закон Ампера). Сводил все магнитные взаимодействия к  взаимодействию скрытых в телах  круговых молекулярных электрических  токов, эквивалентных плоским магнитам (теорема Ампера). Утверждал, что  большой магнит состоит из огромного  количества элементарных плоских магнитов. Последовательно проводил чисто  токовую природу магнетизма.

Андре Мари Ампер открыл (1822) магнитный эффект катушки с  током (соленоида). Высказал идею об эквивалентности  соленоида с током и постоянного  магнита. Предложил помещать металлический  сердечник из мягкого железа для  усиления магнитного поля. Высказал идею использования электромагнитных явлений  для передачи информации (1820). Ампер  изобрел коммутатор, электромагнитный телеграф (1829). Сформулировал понятие  «кинематика». Проводил также исследования по философии и ботанике.

Андре Мари Ампер родился 22 января 1775, Лион. Скончался 10 июня 1836, в Марселе.

                                                 Детство и юность.

Предки Андре Мари Ампера были ремесленниками, жившими в окрестностях Лиона. Их профессиональный и культурный уровень быстро возрастал от поколения  к поколению, и прадед ученого, Жан  Жозеф был не только опытным каменотесом, но и выполнял сложные строительные и реставрационные работы, а его  сын Франсуа уже стал типичным просвещенным городским буржуа, представителем довольно зажиточного третьего сословия, и женился на дворянке. Отец Андре  Мари, Жан Жак Ампер получил  хорошее образование, владел древними языками, составил себе прекрасную библиотеку, живо интересовался идеями просветителей. Воспитывая детей, он вдохновлялся педагогическими принципами Жан Жака Руссо. Его политическим идеалом была конституционная монархия.

Революция застала Жан  Жака Ампера на купленной незадолго  до этого должности королевского прокурора и королевского советника  в Лионе. Падение Бастилии семья  Амперов встретила с энтузиазмом. Но вскоре на нее обрушилась беда. Жан  Жак придерживался умеренных  взглядов, и поплатился за это. В  Лионе начал свирепствовать одержимый  мистическими идеями лютый якобинец, который клеветал на ни в чем не повинных людей и именем революции вместе со своими подручными обрушивал на них кары. Лионцы восстали против зверств якобинцев, восстание было подавлено и жирондист Жан Жак Ампер (хотя его действия, фактически, были, как раз, продиктованы намерением спасти вожаков-якобинцев от ярости толпы) был гильотинирован 24 ноября 1793 г. Это было страшное потрясение для Андре Мари и всей его семьи (к тому же перенесшей недавно еще один удар — от туберкулеза умерла Антуанетта, старшая из сестер).

Можно сказать, что спасли Андре Мари, вернули его к жизни  книги. Читать он начал примерно с  четырех лет, в 14 лет залпом прочитал все 20 томов «Энциклопедии» Дени Дидро и Жана Лерона Д'Аламбера, чтобы читать труды Бернулли и Эйлера, в несколько недель изучил латинский язык. Чтение вообще было не только главным, но и единственным источником его знаний.

Других учителей у Ампера не было, он никогда не ходил в  школу, не сдал за всю свою жизнь  ни одного экзамена. Но он постоянно  и много черпал из книг. И Ампер  не просто читал, он изучал, творчески  усваивая прочитанное. Не случайно уже в 12-14 лет он начал представлять математические мемуары в Лионскую академию, писал научные труды по ботанике, изобретал новые конструкции воздушных змеев, трудился над созданием нового международного языка и даже совмещал все это с сочинением эпической поэмы.

Перенесенные душевные травмы почти на два года выбили Андре  Мари из колеи. Только к 20 годам он вновь  обретает тягу к книгам и знаниям. Но Ампер по-прежнему, на взгляд многих окружающих, ведет себя странно. Часто  бродит в одиночестве, неуклюжий  и неряшливо одетый, порой громко и размеренно скандируя латинские  стихи, или разговаривая сам с  собой. К тому же, он очень близорук (он узнает об этом только приобретя очки, что стало для него знаменательным событием!).

Наверное, одним из главных  импульсов, вернувших Ампера к активной жизни, стала его встреча с золотоволосой Катрин Каррон. Ампер влюбился срезу и навсегда, но согласия на свадьбу удалось добиться только через три года. Большую поддержку Амперу оказала Элиза, сестра Катрин, раньше других понявшая и оценившая его редкостные душевные качества. В августе 1800 г. родился сын Амперов, которого в честь деда назвали Жан Жаком.

                                                   В Бурге и Лионе.

Еще до женитьбы Андре Ампер  начал преподавать, давая частные  уроки по математике. Теперь же ему  удалось выхлопотать место учителя  в Центральной школе г. Бурга. Пройдя в феврале 1802 собеседование в Комиссии, он был признан подготовленным для проведения занятий. Обстановка в бургской школе была убогой, и Ампер пытался хотя бы немного усовершенствовать физический и химический кабинеты, хотя денег для этого ни у школы, ни, тем более, у учителя не было. Жалование было очень небольшим, а приходилось жить отдельно от жены и ребенка, оставшихся в Лионе. Хотя чем могла помогала мать Ампера, ему приходилось искать дополнительного заработка, давая еще уроки в частном пансионе Дюпра и Оливье.

Несмотря на большую педагогическую нагрузку, Ампер не оставляет научную  работу. Именно в это время во вступительной лекции в Центральной  школе в 1802, а еще раньше — на заседании Лионской академии, в присутствии  Вольта, он впервые высказывает мысль, что магнитные и электрические  явления могут быть объяснены, исходя из единых принципов.

Не ослабевают и его  усилия в области математики. Здесь  на первый план выходят исследования по теории вероятностей. Они были замечены в Академии наук, где, в частности, на них обратил внимание Пьер Симон Лаплас. Это явилось основанием для признания Ампера подходящим на должность преподавателя в открывавшемся тогда Лионском лицее. Его кандидатура была выдвинута Д'Аламбером. В апреле 1803 декретом Консульства Ампер был назначен на желанное для него место преподавателя лицея. Однако, Ампер оставался в Лионе меньше двух лет.

Уже в середине октября 1804 он был зачислен на должность репетитора Политехнической школы в Париже и переехал туда.

                                       Первое десятилетие в Париже.

Переезд в Париж произошел  вскоре после того, как Ампер овдовел. Потеря обожаемой жены повергла его  в отчаяние и религиозное смятение. Может быть, еще и поэтому Ампер, несмотря на мольбы его матери, поспешил оставить Лион, чтобы начать в Париже преподавание в организованной десять лет назад Политехнической школе.

Начав работать репетитором, Ампер уже в 1807 приступил к  самостоятельным занятиям, а вскоре он стал профессором математического  анализа. Вскоре в Политехнической школе появился 24-летний Араго, с которым Ампер проводил впоследствии важные совместные исследования. Отношение к Амперу коллег, среди которых было немало действительно крупных ученых, было вполне благожелательным, его работа шла успешно, но душевная рана, нанесенная потерей жены, была мучительной. Движимые лучшими чувствами друзья Ампера познакомили его с семейством, в котором была дочь «на выданье», 26-летняя Жанна Франсуаза. Жертвой торгашеской алчности и грубого эгоизма этой женщины и всего ее семейства вскоре и стал доверчивый, простодушный и беззащитный в своей наивности Ампер, которого через некоторое время попросту выгнали из дома, и ему пришлось обрести временный кров в Министерстве внутренних дел.

Число профессиональных обязанностей Ампера тем временем возрастало. Он назначается на должность профессора математического анализа и экзаменатора по механике в первом отделении Политехнической  школы, работает (до 1810) в Консультативном  бюро искусств и ремесел и с  осени 1808 в должности главного инспектора университета. Эта последняя работа, взяться за которую Ампера вынудили стесненные материальные обстоятельства, требовала постоянных разъездов, отнимала особенно много времени и сил. Он отдал этой изнурительной работе 28 лет, и последняя командировка закончилась на дороге в Марсель  в 1836 г. его кончиной.

Перегрузка работой и  житейские невзгоды не могли не отразиться на научной продуктивности Ампера. Это особенно заметно на его исследованиях  в области математики, хотя за ним  сохранялось почетное право посещать заседания Академии наук и представлять мемуары. В меньшей мере спад научной  активности коснулся химии, с видными  представителями которой Ампер  плодотворно общался. Почти весь 1808 его увлекали идеи, которые впоследствии стали относить к области атомистики

Но периодом резкого взлета научной активности, временем его  главных достижений оказались годы после его избрания в 1814 в Академию наук.

                                       Еще об Андре Мари Ампере:

Французский ученый Ампер  в истории науки известен, главным  образом, как основоположник электродинамики. Между тем он был универсальным  ученым, имеющим заслуги и в  области математики, химии, биологии и даже в лингвистике и философии. Это был блестящий ум, поражавший своими энциклопедическими знаниями всех близко знавших его людей.

Исключительные способности  Андре проявились еще в раннем возрасте. Он никогда не ходил в  школу, но чтению и арифметике выучился очень быстро. Читал мальчик все  подряд, что находил в отцовской  библиотеке. Уже в 14 лет он прочитал все двадцать восемь томов французской  «Энциклопедии». Особый интерес Андре  проявлял к физико-математическим наукам. Но как раз в этой области отцовской  библиотеки явно не хватало, и Андре  начал посещать библиотеку Лионского  колледжа, чтобы читать труды великих  математиков.

Родители пригласили к  Андре учителя математики. Уже  при первой встрече он понял, с  каким необыкновенным учеником имеет  дело «Знаешь ли ты, как производится извлечение корней?» — спросил  он Андре «Нет, — ответил мальчик, — но зато я умею интегрировать!»  Вскоре учитель отказался от уроков, так как его знаний явно не хватало  для обучения такого ученика.

Изучение трудов классиков  математики и физики было для юного  Ампера творческим процессом. Он не только читал, но и критически воспринимал  прочитанное. У него возникали свои мысли, свои оригинальные идеи. Именно в этот период, в возрасте тринадцати лет, он представил в Лионскую академию свои первые работы по математике.

В 1789 году началась Великая  французская буржуазная революция. Эти события сыграли трагическую  роль в жизни Ампера. В 1793 году в  Лионе вспыхнул мятеж, который вскоре был подавлен. За сочувствие мятежникам был обезглавлен Жан-Жак Ампер. Смерть отца Андре переживал очень  тяжело; он был близок к потере рассудка Лишь год спустя, с трудом обретя душевное равновесие, он смог вернуться к своим занятиям.

Казнь отца имела и другие последствия. По приговору суда почти  все имущество семьи было конфисковано, и ее материальное положение резко  ухудшилось. Андре пришлось думать о средствах к существованию. Он решил переселиться в Лион и  давать частные уроки математики до тех пор, пока не удастся устроиться штатным преподавателем в какое-либо учебное заведение.

В 1799 году Ампер женился  на Катрин Каррон. В следующем году у них родился сын, названный в честь отца — Жан-Жаком. Позднее он стал одним из известнейших историков французской литературы. Это радостное событие было омрачено болезнью Катрин. Расходы на жизнь неуклонно росли. Несмотря на все старания и экономию, средств, заработанных частными уроками, не хватало. Наконец, в 1802 году Ампера пригласили преподавать физику и химию в Центральную школу старинного провинциального города Бурк-ан-Бреса, в шестидесяти километрах от Лиона. С этого момента началась его регулярная преподавательская деятельность, продолжавшаяся всю жизнь.

Ампер мечтал перестроить  традиционное преподавание курса физики. Вместо этого — скучные преподаватели-чиновники, убогая лаборатория и бедный физический кабинет, повседневные будничные заботы. Однако он много работал, восполняя  пробелы в своих знаниях Вместе с тем его не покидала надежда возвратиться в Лион к жене и сыну. И вскоре она осуществилась. 4 апреля 1803 года Ампер был назначен преподавателем математики Лионского лицея. Счастливым он возвратился в Лион, но вскоре тяжелый удар обрушился на Ампера — умерла его жена.

В конце 1804 года Ампер покинул  Лион и переехал в Париж, где он получил должность преподавателя  знаменитой Политехнической школы. Эта высшая школа была организована в 1794 году и вскоре стала национальной гордостью Франции. Основная задача школы заключалась в подготовке высокообразованных технических специалистов с глубокими знаниями физико-математических наук.

В Париже Ампер чувствовал себя одиноким. Он находился всецело  во власти воспоминаний о своей недолгой счастливой жизни. Это — главная  тема его писем к родным и друзьям. Он и ранее слыл чудаковатым и  рассеянным человеком. Теперь же эти  черты его характера стали  еще более заметными. К ним  прибавилась чрезмерная неуравновешенность. Все это мешало ему хорошо излагать своим слушателям материал, которым  он в действительности владел превосходно.