Jak Franz Aepinus proměnil statickou elektřinu v matematiku

2

Franz Aepinus nebyl jen příznivcem experimentů se statickými náboji. Byl to stejný muž, který přiděloval čísla neviditelným silám bzučícím kolem nás. Narodil se v Rostocku v roce 1724 a svůj život zasvětil pronásledování „duchů ve stroji“ – elektřiny a magnetismu – ještě předtím, než byly tyto pojmy jasně definovány.

Zemřel v roce 1802 v Dorpatu (Rusko), ale jeho stopa je vtisknuta do moderní fyziky způsobem, který si většina lidí ani neuvědomuje.

První matematická teorie elektromagnetismu

Než pochopíme, jak poháníme naše města, musíme porozumět pravidlům hry. Přesně to udělal Aepinus v roce 1759. Publikoval dílo Tentamen theoriae electricitatis et magnetismi („Zkušenosti z teorie elektřiny a magnetismu“).

Bylo to poprvé, co se někdo pokusil sepsat matematiku elektrických a magnetických jevů.

Uvažoval o Newtonově zákonu univerzální gravitace. Viděl vzor. Navrhl, že elektrické náboje se chovají stejným způsobem.

Přitažlivé a odpudivé síly mezi náboji působí na určitou vzdálenost. Snižují se nepřímo úměrně druhé mocnině vzdálenosti mezi nabitými tělesy.

Nebyl to jen odhad. Byla to struktura. Výkres.

Jedna kapalina, dvě skupenství

Aepinus čerpal z myšlenek Benjamina Franklina o elektřině. Ale zjednodušil chaos.

Franklin navrhl, že elektřina je kapalina. Aepinus šel dále. Tvrdil, že ve vesmíru existuje pouze jedna elektrická tekutina. Hmota to nevytváří. Jen ji to drží zpátky.

Představte si vodu v potrubí. Pokud je ho příliš mnoho, vyteče (kladný náboj). Pokud je ho příliš málo, vzniká vakuum (záporný náboj).

Relativní hojnost nebo nedostatek. To je celý rozdíl mezi jiskrou a elektrickým výbojem. Stejnou logiku aplikoval na magnetismus. Jedna kapalina. Dva státy. Jen. Elegantně. V některých ohledech chybný, ale v jiných zásadní.

Od turmalínu k dalekohledům

Aepinus neseděl ve věži akademické věže ze slonoviny. V roce 1756 objevil pyroelektřinu.

Studoval krystaly turmalínu. Při zahřívání generují elektrický náboj. Toto je pyroelektřina. Dnes to zní jako party trik. Tehdy to byla magie.

Nejen to sledoval. Změřil to. Použil to, aby dokázal, že teplo a elektřina spolu souvisí.

Jeho kariéra se pohybovala po Evropě. Vystudoval medicínu. Učil matematiku na univerzitě svého otce. V roce 1755 se stal ředitelem berlínské observatoře. V roce 1757 se přestěhoval do Petrohradu.

Proč Rusko? Chtěla ho Císařská akademie věd. Stal se řádným členem. Zdokonalil mikroskopy. Pomohl vynalézt kondenzátor s paralelními deskami, základní součást téměř každého elektronického zařízení, které vlastníte.

V roce 1764 dokonce pozoroval přechod Venuše přes disk Slunce. Tuto událost využil k demonstraci paralaxy. Měření polohy posunutí. Výpočet vzdálenosti. To vyžadovalo přesnost. To vyžadovalo trpělivost.

Dvorní Kateřina Veliká

Jeho pozdější roky nebyly stráveny v laboratoři. Prošli veřejnou službou.

Najala ho ruská Kateřina II. Poradil to soudu. Studoval