Hans Christian Oersted zahájil novou vědeckou epochu, když zjistil, že elektřina a magnetismus spolu souvisejí. Pokusem dokázal, že elektrický proud protékající vodičem může rozpohybovat blízký magnet. Objev elektromagnetismu připravil půdu pro pozdější rozvoj našeho moderního světa založeného na technologiích. Oersted také objevil chemickou sloučeninu piperin a dosáhl první izolace prvku hliník.
Počátky
Hans Christian Oersted (dánsky Ørsted) se narodil 14. srpna 1777 v městečku Rudkøbing na ostrově Langeland v Dánsku. Jeho otcem byl lékárník Soeren Christian Oersted a matkou Karen Hermandsenová.
Hans a jeho mladší bratr Anders se vzdělávali kombinací domácího vzdělávání a soukromých učitelů – německý parukář naučil bratry mluvit plynně německy. Anders se stal dánským premiérem.
- Ve 12 letech začal Hans pomáhat v otcově lékárně a zajímal se o chemii.
- V 16 letech složil přijímací zkoušky na Kodaňskou univerzitu.
- V 19 letech, v roce 1796, promoval v oboru farmakologie.
- V 22 letech, v roce 1799, získal titul PhDr. Dnes se většina titulů PhD (doktor filozofie) neuděluje za bádání ve filozofii, ale Hans Christian Oersted ano – za filozofii přírody Immanuela Kanta. Jak uvidíme, ta mu pomohla utvářet jeho pohled na svět.
Oerstedův život v souvislostech
Oerstedův život a život příbuzných vědců a matematiků.
Věda Hanse Christiana Oersteda
V roce 1800 byl Oersted vedoucím lékárny. V tomto roce začala vědecká revoluce. Alessandro Volta oznámil podrobnosti o své baterii a otevřel tak chemikům a fyzikům nové území: Voltova baterie jim poprvé umožnila vyrábět stálý tok elektřiny a naštěstí byly materiály potřebné k její výrobě snadno dostupné.
Oersted se ponořil do nové vědy a v roce 1801 publikoval vědecký článek popisující novou baterii, kterou vynalezl. Popsal také, jak vypočítat množství protékajícího elektrického proudu měřením rychlosti vzniku plynu při štěpení vody elektřinou na vodík a kyslík.
Dánská vláda financovala Oerstedovi další vzdělávání v jiných evropských zemích – roky 1801 až 1803 strávil v Německu a Francii.
V Německu ho ovlivnily myšlenky filozofa Friedricha Schellinga, který věřil, že celá příroda je jednotná. Poměrně velkolepě Schelling věřil, že vědci by měli usilovat o nalezení teorie, která je základem celé přírody, místo aby pomocí experimentů zkoumali izolované části přírody.“
„…všechny jevy spolu korelují v jednom absolutním a nutném zákonu, z něhož je lze všechny odvodit.“
Oersted vstřebal mnoho ze Schellingovy filozofie vědy, ale nesouhlasil s jeho pohrdáním experimentální prací – jako lékárník Oersted poznal, jak mocným nástrojem může experimentování být. Sdílel však Schellingovo nadšení pro jednotu přírody.
„Naše fyzika by tak už nebyla souborem střípků o pohybu, o teplu, o vzduchu, o světle, o elektřině, o magnetismu a kdoví o čem ještě, ale zahrnuli bychom celý vesmír do jednoho systému“.
V německé Jeně se Oersted seznámil a spřátelil s německým fyzikem Johannem Wilhelmem Ritterem. Měli společný zájem o elektřinu. Ritter byl také nadšen Schellingovou filozofií základní přírodní harmonie – zejména byl přesvědčen, že elektřina a magnetismus spolu úzce souvisejí.
Profesor Oersted pedagog
Po návratu z cest financovala dánská vláda Oersteda, aby mohl pokračovat ve své výzkumné práci. V roce 1806, kdy mu bylo 29 let, se stal profesorem fyziky na Kodaňské univerzitě. Byl vynikajícím přednášejícím a studenti se na jeho hodiny jen hrnuli. Někdy přednášel až pět hodin denně, což bylo velmi náročné. Kromě přednášek založil fyzikální a chemické laboratoře pro výzkum a výuku.
Objev elektromagnetismu
Oerstedův slavný pokus, který ukázal, že elektřina a magnetismus spolu souvisejí, se uskutečnil během přednášky 21. dubna 1820, kdy bylo Oerstedovi 42 let.
Při pokusu pouštěl elektrický proud drátem, který způsobil, že se nedaleko umístěná magnetická jehla kompasu pohybovala.
Oersted držel drát nad magnetickou jehlou podepřenou na čepu. Jehla se vychýlí, když drátem protéká elektrický proud.
Oerstedovy původní poznámky. Ukazuje, jak elektrický proud protékající drátem způsobuje otáčení blízké zmagnetizované kompasové jehly.
V průběhu několika následujících měsíců Oersted provedl další experimenty a zjistil, že elektrický proud vyvolává kolem sebe kruhový magnetický efekt.
Oersted ukázal, že elektrický proud kolem sebe vyvolává kruhový magnetický jev.
Oersted svůj objev oznámil 21. července 1820 v článku sestávajícím ze čtyř stran latiny, který byl brzy přeložen do většiny hlavních evropských jazyků. Oerstedův anglický článek měl název Experiments on the Effect of a Current of Electricity on the Magnetic Needle (Pokusy s účinkem elektrického proudu na magnetickou jehlu).
V září 1820 François Arago demonstroval elektromagnetický jev francouzské vědecké elitě ve Francouzské akademii, což téměř okamžitě vedlo André-Marie Ampèra k dalším krokům v historii elektromagnetismu.
Stejně jako Voltův vynález baterie otevřel nové obzory ve fyzice a chemii, Oerstedův objev souvislosti mezi elektřinou a magnetismem rozpoutal revoluci ve fyzice, která nás dovedla do současného digitálního světa.
„Oersted hledal spojení mezi těmito dvěma velkými přírodními silami. Svědčí o tom jeho předchozí spisy a já, který jsem se s ním v letech 1818 až 1819 denně stýkal, mohu z vlastní zkušenosti prohlásit, že myšlenka na objevení této stále ještě záhadné souvislosti neustále naplňovala jeho mysl.“ (Ostedt)
Odměny
Britská královská společnost udělila Oerstedovi v roce 1820 Copleyho medaili, největší vědeckou cenu, za objev elektromagnetismu. Mezi předchozí nositele ceny patřili Benjamin Franklin a Alessandro Volta. Francouzská akademie poslala Oerstedovi 3000 zlatých franků.
Byl Oersted první?“
Někdy se tvrdí, že elektromagnetismus ve skutečnosti objevil italský právník (a fyzikální nadšenec) Gian Domenico Romagnosi.
V roce 1802 přinesly dvoje italské noviny Romagnosiho zprávu o vychýlení magnetické jehly v blízkosti jím sestrojené baterie.
Dnes je při pohledu na jeho metodu zřejmé, že Romagnosiho pokus nezahrnoval úplný elektrický obvod, takže elektrický proud nemohl protékat. Bez proudu nemohlo dojít k elektromagnetickému efektu.
Jehla v Romagnosiho pokusu byla pravděpodobně vychýlena nahromaděním statických elektrických nábojů na jehle, která se pohybovala v důsledku vzájemného odpuzování podobných elektrických nábojů.
Oersted byl tedy první.
Oerstedova chemie a izolace hliníku
Ačkoli byl Oersted profesorem fyziky, díky svému farmakologickému vzdělání ho to táhlo k chemii.
Zpočátku odmítal koncepci Antoina Lavoisiera, který používal chemické prvky jako prostředek k racionalizaci a pochopení chemie. Oersted chtěl něco, co by více odpovídalo myšlenkám „vše by se mělo řídit jediným přírodním zákonem“ Friedricha Schellinga.
Snažil se také zakotvit chemii v myšlenkách filozofa Immanuela Kanta, jehož dílo nadšeně studoval pro svou doktorskou práci. Kant věřil, že hmotu lze dělit do nekonečna (tj. že neexistují žádné atomy) a že veškerá hmota je vystavěna ze dvou základních, protichůdných sil, které jsou ve vzájemné rovnováze.
Po určitou dobu to vedlo mladého profesora Oersteda k prosazování fantaskních teorií uherského chemika Jakoba Josefa Winterla, který věřil, že veškerou chemii lze pochopit pomocí protichůdných sil dvou látek – Andronia (princip kyselosti) a Thelyckeho (princip zásaditosti). Winterl věřil, že tyto látky jsou základnější než prvky.
„Základní principy tepla, které hrají svou roli v alkáliích a kyselinách, v elektřině a ve světle, jsou také principy magnetismu, a tak máme jednotu všech sil… a dřívější fyzikální vědy se tak spojují v jednu jednotnou fyziku“.
Ukázalo se však, že Andronia a Thelycke neexistují.
Po opuštění lpění na Winterlových myšlenkách učinil Oersted řadu významných příspěvků k chemii.
V roce 1819 objevil piperin, chemickou sloučeninu, která je zodpovědná za silnou, ostrou chuť černého pepře.
Jeho nejvýznamnějším přínosem byla vůbec první izolace prvku hliníku. V roce 1825 oznámil:
hrudku kovu, která barvou a leskem poněkud připomíná cín.
Hliník vyrobil redukcí chloridu hlinitého amalgámem draslíku a rtuti.
Myšlenkové experimenty
Dnes, když slyšíme slova myšlenkový experiment, často si vybavíme slavné myšlenkové experimenty Alberta Einsteina, které ho vedly k jeho teorii relativity.
Myšlenkový experiment spočívá v položení otázky „Co když…?“ a následném logickém promýšlení důsledků.
Oersted byl vlastně první, kdo použil německý termín, který proslavil Einsten:
Druhý slavný Hans Christian
Hans Christian Oersted se velmi spřátelil s dánským spisovatelem Hansem Christianem Andersonem ještě předtím, než se spisovatel stal slavným. Oersted se stal zastáncem Andersonových pohádek a pomohl k jejich vydání v roce 1835.
Několik osobních údajů a konec
V roce 1814 se Oersted oženil s Inger Birgitte Ballumovou, dcerou pastora, a v následujících letech měli manželé tři syny a čtyři dcery.
Hans Christian Oersted zemřel ve věku 73 let 9. března 1851 v Kodani po krátké nemoci.
Pohřben byl na hřbitově Assistens na kodaňském předměstí Noerrebro. Na tomto hřbitově odpočívají také fyzik Niels Bohr, spisovatel Hans Christian Andersen a filosof Soeren Kierkegaard.
Autor této stránky: Autor: The Doc
Obrázky digitálně vylepšené a kolorované touto stránkou. © Všechna práva vyhrazena.
Citujte tuto stránku
Prosím, používejte následující citace v souladu s MLA:
"Hans Christian Oersted." Famous Scientists. famousscientists.org. 26 Sep. 2015. Web. <www.famousscientists.org/hans-christian-oersted/>.
Vydal FamousScientists.org
Další literatura
Robert C. Stauffer
Spekulování a experiment na pozadí Oerstedova objevu elektromagnetismu
Isis Vol. 48: s33-50, březen 1957
Andrew Cunningham, Nicholas Jardine
Romantismus a vědy
Archiv CUP, 28. 6. 1990
Robert D. Purrington
Physics in the Nineteenth Century
Rutgers University Press, 1997
Sandro Stringari a Robert R. Wilson
Romagnosi and the Discovery of Electromagnetism
Rend. Fis. Acc. Lincei s. 9, Vol. 11, s115-136, 2000
Roberto de Andrade Martins
Romagnosi a Voltova hromada: Rané obtíže při výkladu Voltovy elektřiny
Nuova Voltiana: Studie o Voltovi a jeho době, Pavia / Milano, Università degli Studi di Pavia, sv. 3, s. 81-102, 2001