Hans Christian Oersted inledde en ny vetenskaplig epok när han upptäckte att elektricitet och magnetism hör ihop. Han visade genom experiment att en elektrisk ström som flödar genom en tråd kan flytta en närliggande magnet. Upptäckten av elektromagnetism lade grunden för den slutliga utvecklingen av vår moderna teknikbaserade värld. Oersted upptäckte också den kemiska föreningen piperin och uppnådde den första isoleringen av grundämnet aluminium.
Begynnelse
Hans Christian Oersted (Ørsted på danska) föddes i den lilla staden Rudkøbing på ön Langeland i Danmark den 14 augusti 1777. Hans far var Soeren Christian Oersted, apotekare, och hans mor var Karen Hermandsen.
Hans och hans yngre bror Anders utbildades genom en kombination av hemundervisning och privata lärare – en tysk perukmakare lärde bröderna att tala flytande tyska. Anders blev Danmarks statsminister.
- Vid 12 års ålder började Hans hjälpa till i faderns apotek och blev intresserad av kemi.
- Vid 16 års ålder klarade han inträdesprovet till Köpenhamns universitet.
- Vid 19 års ålder, 1796, tog han examen i farmakologi.
- Vid 22 års ålder, 1799, tog han doktorsexamen.
- I dag delas de flesta utmärkelser som doktor i filosofi inte ut för att ha forskat om filosofi, men det gjorde Hans Christian Oersted – Immanuel Kants naturfilosofi. Som vi kommer att se bidrog detta till att forma hans syn på världen.
Oersteds livstid i ett sammanhang
Oersteds livstid och relaterade vetenskapsmäns och matematikers livstid.
Hans Christian Oersteds vetenskap
För år 1800 var Oersted apoteksdirektör. Detta år inleddes en vetenskaplig revolution. Alessandro Volta tillkännagav detaljer om sitt batteri, vilket öppnade nya områden för kemister och fysiker: Voltas batteri gjorde det möjligt för dem att för första gången producera ett jämnt flöde av elektricitet, och lyckligtvis var det lätt att få tag på de material som behövdes för att bygga ett sådant batteri.
Oersted gav sig in i den nya vetenskapen och publicerade 1801 en vetenskaplig artikel där han beskrev ett nytt batteri som han hade uppfunnit. Han beskrev också hur man kunde beräkna mängden elektrisk ström som flödar genom att mäta hastigheten på gasproduktionen när elektricitet delar upp vatten i väte och syre.
Den danska staten finansierade Oersted för att han skulle kunna vidareutbilda sig i andra europeiska länder – han tillbringade åren 1801-1803 i Tyskland och Frankrike.
I Tyskland påverkades han av filosofen Friedrich Schellings idéer, som ansåg att hela naturen var enhetlig. Ganska storslaget ansåg Schelling att vetenskapsmännen borde sträva efter att finna den teori som ligger till grund för hela naturen snarare än att använda experiment för att studera isolerade delar av naturen.
”…alla fenomen är korrelerade i en absolut och nödvändig lag, från vilken de alla kan härledas”.
Oersted tog till sig mycket av Schellings vetenskapsfilosofi, men höll inte med om hans förakt för experimentellt arbete – som apotekare hade Oersted lärt sig hur kraftfullt ett verktyg experiment kan vara. Han delade dock Schellings entusiasm för naturens enhet.
”Vår fysik skulle således inte längre vara en samling fragment om rörelse, om värme, om luft, om ljus, om elektricitet, om magnetism och vem vet vad mer, utan vi skulle inkludera hela universum i ett enda system”.
I den tyska staden Jena träffade Oersted och blev vän med den tyske fysikern Johann Wilhelm Ritter. De delade ett gemensamt intresse för elektricitet. Ritter var också entusiastisk över Schellings filosofi om en underliggande harmoni i naturen – i synnerhet var han övertygad om att elektricitet och magnetism var nära sammankopplade.
Professor Oersted the Educator
När han återvände från sina resor finansierade den danska regeringen Oersted för att fortsätta sitt forskningsarbete. År 1806, 29 år gammal, blev han professor i fysik vid Köpenhamns universitet. Han var en utmärkt föreläsare och studenterna strömmade till hans lektioner. Ibland föreläste han så mycket som fem timmar om dagen – en mycket tung belastning. Förutom att föreläsa inrättade han fysik- och kemilaboratorier för forskning och undervisning.
Elektromagnetismens upptäckt
Oersteds berömda experiment som visade att elektricitet och magnetism hänger ihop, ägde rum under en föreläsning den 21 april 1820, då Oersted var 42 år gammal.
I experimentet lät han elektrisk ström passera genom en tråd, vilket fick en närliggande magnetisk kompassnål att röra sig.
Oersted håller en tråd ovanför en magnetisk nål som stöds av en pivot. Nålen böjs när elektrisk ström flyter genom tråden.
Oersteds ursprungliga anteckningar. Han visar hur en elektrisk ström som flyter i en tråd får en närliggande magnetiserad kompassnål att vrida sig.
Under de följande månaderna utförde Oersted fler experiment och upptäckte att elektrisk ström ger upphov till en cirkulär magnetisk effekt runt omkring den.
Oersted visade att elektrisk ström producerar en cirkulär magnetisk effekt runt omkring sig.
Oersted tillkännagav sin upptäckt den 21 juli 1820 i en uppsats som bestod av fyra sidor latin och som snart översattes till de flesta av de viktigaste europeiska språken. Oersteds engelska uppsats hade titeln Experiments on the Effect of a Current of Electricity on the Magnetic Needle.
I september 1820 demonstrerade François Arago den elektromagnetiska effekten för Frankrikes vetenskapliga elit vid Franska akademin, vilket nästan omedelbart ledde till att André-Marie Ampère tog nästa steg i historien om elektromagnetismen.
Såväl som Voltas uppfinning av batteriet hade öppnat nya horisonter inom fysik och kemi, utlöste Oersteds upptäckt av en koppling mellan elektricitet och magnetism en revolution inom fysiken som ledde oss in i vår nuvarande digitala värld.
”Oersted sökte efter sambandet mellan dessa två stora naturkrafter. Hans tidigare skrifter vittnar om detta, och jag, som dagligen umgicks med honom under åren 1818-1819, kan av egen erfarenhet konstatera att tanken på att upptäcka detta fortfarande mystiska samband ständigt fyllde hans sinne.”
Pristaganden
Det brittiska Royal Society tilldelade Oersted 1820 Copley-medaljen, vetenskapens största pris, för hans upptäckt av elektromagnetism. Tidigare pristagare var bland annat Benjamin Franklin och Alessandro Volta. Franska akademin skickade 3000 guldfranc till Oersted.
Var Oersted först?
Det påstås ibland att elektromagnetismen faktiskt upptäcktes av den italienske juristen (och fysikentusiasten) Gian Domenico Romagnosi.
Under 1802 rapporterade Romagnosi i två italienska tidningar om hur en magnetisk nål avvek i närheten av ett batteri som han byggt.
När man i dag tittar på hans metod är det uppenbart att Romagnosis experiment inte omfattade en fullständig elektrisk krets, så elektrisk ström kunde inte ha flödat. Utan ström kan det inte ha funnits någon elektromagnetisk effekt.
Nålen i Romagnosi experiment avböjdes troligen av en uppbyggnad av statiska elektriska laddningar på nålen, som rörde sig som ett resultat av den ömsesidiga avstötningen av likadana elektriska laddningar.
Oersted var alltså först.
Oersteds kemi och isolering av aluminium
Oersted var visserligen professor i fysik, men med sin farmakologiska bakgrund drogs han till kemi.
I början förkastade han Antoine Lavoisiers koncept att använda de kemiska elementen som ett sätt att rationalisera och förstå kemin. Oersted ville ha något som var mer i harmoni med Friedrich Schellings idéer om att ”allt bör styras av en enda naturlag”.
Han försökte också förankra kemin i filosofen Immanuel Kants idéer, vars verk han entusiastiskt hade studerat för sin doktorsavhandling. Kant trodde att materien kunde delas oändligt (dvs. att det inte fanns några atomer) och att all materia var uppbyggd av två grundläggande, motsatta krafter som befann sig i jämvikt med varandra.
Detta ledde under en tid till att den unge professorn Oersted främjade den ungerske kemisten Jakob Joseph Winterls fantasifulla teorier, som trodde att hela kemin kunde förstås genom de motsatta krafterna hos två substanser – Andronia (surhetens princip) och Thelycke (alkalitetens princip). Winterl ansåg att dessa ämnen var mer grundläggande än grundämnena.
”De konstituerande principerna för värme som spelar sin roll i alkalierna och syrorna, i elektriciteten och i ljuset är också magnetismens principer, och på så sätt har vi alla krafters enhet … och de tidigare fysikaliska vetenskaperna förenas på så sätt till en enhetlig fysik”.
Andronia och Thelycke visade sig dock inte existera.
Efter att ha övergivit sin anslutning till Winterls idéer gjorde Oersted flera viktiga bidrag till kemin.
År 1819 upptäckte han piperin, den kemiska förening som är ansvarig för den starka, skarpa smaken hos svartpeppar.
Hans mest betydelsefulla bidrag var den första isoleringen någonsin av grundämnet aluminium. År 1825 rapporterade han:
En metallklump som i färg och lyster påminner något om tenn.
Han framställde aluminium genom att reducera aluminiumklorid med ett kalium-kvicksilveramalgam.
Tankexperiment
När vi i dag hör orden tankeexperiment tänker vi ofta på Albert Einsteins berömda tankeexperiment som ledde honom fram till hans relativitetsteorier.
Ett tankeexperiment består av att ställa sig frågan ”Vad händer om…?” och sedan logiskt tänka igenom konsekvenserna.
Oersted var faktiskt den förste som använde den tyska termen som gjorts känd av Einsten: Gedankenexperiment.
Den andra berömda Hans Christian
Hans Christian Oersted blev god vän med den danske författaren Hans Christian Anderson innan författaren blev berömd. Oersted blev en förkämpe för Andersons sagor och hjälpte till att få dem publicerade 1835.
En del personliga detaljer och slutet
År 1814 gifte sig Oersted med Inger Birgitte Ballum, dotter till en pastor, och under de följande åren fick paret tre söner och fyra döttrar.
Hans Christian Oersted dog 73 år gammal den 9 mars 1851 i Köpenhamn efter en kort sjukdom.
Han begravdes på Assistens kyrkogård i Köpenhamns förort Noerrebro. Detta är också den sista viloplatsen för fysikern Niels Bohr, författaren Hans Christian Andersen och filosofen Sören Kierkegaard.
Författare till denna sida: Bilderna har förbättrats digitalt och färgats av den här webbplatsen. © Alla rättigheter förbehållna.
Cite this Page
Använd följande MLA-kompatibla citat:
"Hans Christian Oersted." Famous Scientists. famousscientists.org. 26 Sep. 2015. Web. <www.famousscientists.org/hans-christian-oersted/>.
Publicerat av FamousScientists.org
Fördjupad läsning
Robert C. Stauffer
Speculation and Experiment in the Background of Oersted’s Discovery of Electromagnetism
Isis Vol. 48: p33-50, mars, 1957
Andrew Cunningham, Nicholas Jardine
Romanticism and the Sciences
CUP Archive, 28 Jun 1990
Robert D. Purrington
Physics in the Nineteenth Century
Rutgers University Press, 1997
Sandro Stringari och Robert R. Wilson
Romagnosi and the Discovery of Electromagnetism
Rend. Fis. Acc. Lincei s. 9, Vol 11, p115-136, 2000
Roberto de Andrade Martins
Romagnosi and Volta’s pile: Tidiga svårigheter i tolkningen av Voltas elektricitet
Nuova Voltiana: Studies on Volta and his Times, Pavia / Milano, Università degli Studi di Pavia, Vol. 3, s81-102, 2001