Mică enciclopedie de cultură generală

Pornind de la descoperirea fizicianului danez Hans Christian Ørsted referitoare la acul magnetic deviat de un curent electric adiacent, fizicianul francez André Marie Ampère a întemeiat electromagnetismul. Citiţi în acest articol o scurtă trecere în revistă a vieţii marelui fizician şi despre principalele sale realizări ştiinţifice.

André Marie Ampère (1775-1836) a fost un fizician francez care a întemeiat şi denumit ştiinţa electrodinamicii sau electromagnetismul. Numele său se regăseşte peste tot în viaţa de zi cu zi, amperul fiind unitatea de măsură a intensităţii curentului electric.

Viaţa lui Ampère

Născut într-o prosperă familie burgheză la apogeul Iluminismului francez, Ampère a fost personificarea culturii ştiinţifice a timpului său. Tatăl său, Jean-Jacques Ampère, era un negustor înstărit, dar şi un admirator al filozofiei lui Jean-Jacques Rousseau, ale cărui teorii privind educaţia , aşa cum sînt expuse în capodopera acestuia, Émile, au stat la baza educaţiei lui Ampère. Rousseau susţinea că băieţii ar trebui să evite educaţia formală şi să urmeze "o educaţie de la natură". Tatăl lui Ampère a pus în practică acest ideal permiţîndu-i fiului său să se instruiască liber între pereţii bibliotecii sale bine dotate.

Capodoperele Iluminismului francez precum Histoire naturelle, generale et particulière - începută în 1749 - a lui Georges-Louis Leclerc, conte de Buffon, sau Encyclopédie d'Alembert a lui Denis Diderot şi Jean Le Rond - volume adăugate între 1751 şi 1772 - au devenit astfel adevăraţii profesori ai lui Ampère. În plus, beneficiind de accesul la cele mai recente cărţi de matematică, a început să înveţe singur matematici avansate la 12 ani. Mama lui era o femeia credincioasă, aşa că Ampère a fost iniţiat în credinţa catolică în paralel cu ştiinţa Iluminismului.

Revoluţia Franceză - 1787-1789 - căreia i-a fost martor în timpul tinereţii sale, a avut la rîndul ei o importantă contribuţie formatoare. Jean-Jacques Ampère a fost chemat de noul guvern revoluţionar în serviciul public, fiind numit judecător de pace într-un orăşel de lîngă Lyon, dar ulterior, opunîndu-se iacobinilor, a fost ghilotinat pe 24 noiembrie 1793.

Cu toate că Revoluţia Franceză i-a provocat lui Ampère mari traume personale, ea a creat totuşi noile instituţii ştiinţifice care au stat la baza succesului său profesional. În 1779 a obţinut prima lui slujbă de profesor de matematică, plătită prost, dar suficientă pentru a întemeia o familie; Jean-Jacques, care va ajunge un filolog renumit, s-a născut în anul următor. Perioada de maturitate a lui Ampère coincide cu tranziţia la regimul napoleonean din Franţa, tînărul tată şi profesor găsind posibilităţi noi de afirmare în cadrul structurilor tehnocrate favorizate de noul împărat francez.

În anul 1802 Ampère a fost numit profesor de fizică şi chimie la École Centrale din Bourg-en-Bresse. Şi-a folosit timpul făcînd cercetări matematice şi scriind Consideraţiuni asupra teoriei matematice a jocurilor - un tratat de probabilităţi matematice pe care l-a trimis Academiei de Ştiinţe din Paris în 1803.

Schiţa dispozitivului folosit de Ampère pentru a demonstra legătura dintre curentul electric şi cîmpul magnetic

După moartea soţiei sale în iulie 1803, Ampère s-a mutat la Paris unde a primit un an mai tîrziu un post de asistent la noua Şcoală Politehnică, iar în 1809, deşi nu avea o diplomă recunoscută, a primit un post de profesor. Pe lîngă poziţiile deţinute pînă în 1828 la această înaltă şcoală, Ampère a predat în 1819 şi 1820 şi cursuri de filozofie şi astronomie la Universitatea din Paris, iar în 1824 i s-a oferit postul de şef de catedră de fizică experimentală la Collège de France. În 1814 a fost invitat să se alăture corpului de matematicieni din noul Institut Imperial, umbrelă sub care avea să funcţioneze Institutul Naţional de Ştiinţe şi Arte.

În tot acest timp, Ampère a scris o mulţime de lucrări în domenii dintre cele mai variate, de la matematică şi filozofie la chimie şi astronomie, o varietate de domenii obişnuită printre savanţii epocii.

Întemeierea electromagnetismului

Dacă Ampère ar fi murit înainte de 1820, poate că nimeni nu i-ar fi ţinut minte nici numele, nici realizările, dar în acel an prietenul său şi cel care îi va rosti mai tîrziu elogiul, François Arago, a prezentat în faţa membrilor Academiei Franceze de Ştiinţe surprinzătoarea descoperire a fizicianului danez Hans Christian Ørsted referitoare la acul magnetic deviat de un curent electric adiacent. Ampère era mai bine pregătit decît oricine să înţeleagă potenţialul acestui experiment.

El a elaborat o teorie matematico-fizică prin care explica relaţia dintre electricitate şi magnetism. Extinzînd experimentele lui Ørsted, Ampère a demonstrat că două fire conductoare paralele se atrag sau se resping reciproc, în funcţie de direcţia de curgere a curentului. El a reuşit să exprime rezultatul cercetărilor sale în formule matematice.

Cea mai importantă parte a acestei noi cercetări a dus la formularea legii lui Ampère, potrivit căreia interacţiunea dintre două fire conductoare este direct proporţională cu lungimea lor şi cu intensităţile curentului care le străbate. Ampère a aplicat acelaşi principiu şi magnetismului, arătînd că se potriveşte perfect cu legea acţiunii magnetice a fizicianului francez Charles Augustin de Coulomb. Pasiunea şi îndemînarea l-au plasat pe Ampère printre pionierii fizicii experimentale.

Dispozitiv asemănător celui folosit de Ampère pentru a demonstra legătura dintre curentul electric şi cîmpul magnetic. Credit imagine: jergym.hiedu.cz

El a oferit şi o explicaţie fizică a relaţiei electromagnetice, postulînd existenţa unei "molecule electrodinamice" - precursoarea noţiunii de electron - ce servea drept element constitutiv al electricităţii şi magnetismului. Folosind această explicaţie fizică a mişcării electromagnetice, Ampère a elaborat noţiunea fizică a fenomenului electromagnetic care putea fi demonstrat empiric şi totodată definit matematic.

În 1827, Ampère a publicat lucrarea sa de căpătîi, Memoriu asupra teoriei matematice a fenomenelor electrodinamice, lucrare care a dat numele noii ştiinţe, electrodinamica, şi care a rămas cunoscută drept certificatul ei de naştere.

Ca recunoaştere a contribuţiei aduse la crearea ştiinţei moderne a electricităţii, o convenţie internaţională semnată în 1881 a stabilit amperul ca unitate de măsură standard a electricităţii, alături de coulomb, volt, ohm şi watt, denumiri date după contemporanii lui Ampère: Coulomb, Alessandro Volta din Italia, Georg Ohm din Germania şi James Watt din Scoţia.

Publicarea în 1827 aMemoriului sinoptic al lui Ampère a dus la bun sfîrşit o muncă pasionată de şapte ani în domeniul electrodinamicii. Textul marchează şi sfîrşitul. Sănătatea îi era şubredă şi a murit în timpul unei inspecţii universitare, cu cîteva zeci de ani înainte ca lucrările sale să fie recunoscute ca piatra de temelie a ştiinţei moderne a electromagnetismului.

Scris de Scientia.Ro