奥斯特

2002-7-25 20:51:58 [物理]

  丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted,1777-1851)1777年8月14日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭。12岁开始帮助父亲在药房里干活,同时坚持学习化学。由于刻苦攻读,17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生。他一边当家庭教师,一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等。1806年任哥本哈根大学物理学教授,1821年被选为英国皇家学会会员,1823年被选为法国科学院院士,后来任丹麦皇家科学协会会长。
  奥斯特早在读大学时就深受康德哲学思想的影响,认为各种自然力都来自同一根源,可以相互转化。富兰克林发现的莱顿瓶放电使钢针磁化的现象,对奥斯特启发很大,他认识到电向磁的转化不是不可能的,关键是要找出转化的具体条件。他在1812年出版的《关于化学力和电力的统一性的研究》中,根据电流流经直径较小的导线会发热,推测如果通电导线的直径进一步缩小,那么导线就会发光;使通电导线的直径变得更小,小到一定程度时,电流就会产生磁效应。他指出:"我们应该检验电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所影响。"寻找这两大自然力之间联系的思想,经常盘绕在他的头脑中。
  1819年冬,奥斯特在哥本哈根开设了一个讲座,讲授电磁学方面的课题。在备课中,奥斯特分析了前人在电流方向上寻找磁效应都未成功的事实,想到磁效应可能像电流通过导线产生热和光那样是向四周散射的,即是一条横向力,而不是纵向的。1820年春,奥斯特安排了一个这方面的实验,他采用讲演时常用的电池槽,让电流通过一根很细的铂丝,把一个带玻璃罩的指南针放在铂丝下面,实验没有取得明显的效果。1820年4月的一个晚上,奥斯特在讲课中突然出现了一个想法,讲课快结束时,他说:"让我把导线与磁针平行放置来试试看。"当他接通电源时,他发现小磁针微微动了一下。这一现象使奥斯特又惊又喜,他紧紧抓住这一现象,连续进行了3个月的实验研究,终于在1820年7月21日发表了题为《关于磁针上的电流碰撞的实验》的论文。这篇仅用了4页纸的论文,是一篇极其简洁的实验报告。奥斯特在报告中讲述了他的实验装置和60多个实验的结果,从实验总结出:电流的作用仅存在于载流导线的周围;沿着螺纹方向垂直于导线;电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质;作用的强弱决定于介质,也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱;铜和其它一些材料做的针不受电流作用;通电的环形导体相当于一个磁针,具有两个磁极,等等。
  奥斯特发现的电流磁效应,是科学史上的重大发现。它立即引起了那些懂得它的重要性和价值的人们的注意。在这一重大发现之后,一系列的新发现接连出现。两个月后安培发现了电流间的相互作用,阿拉果制成了第一个电磁铁,施魏格发明电流计等。安培曾写道:"奥斯特先生……已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了。"奥斯特的发现揭开了物理学史上的一个新纪元。
  奥斯特不只是一位著名的物理学家,还是一位优秀的教师。他的讲课有表演,有分析。他非常重视实验,他说过"我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,因为归根到底,所有的科学进展都是从实验开始的。"