Жан Бернар Леон Фуко (1819—1868).

Французский физик Леон Фуко родился 18 сентября 1819 года в Париже. Отец его был известным книгоиздателем. Уже в детстве Фуко проявил незаурядные способности — в 13 лет он почти без всяких инструментов мастерил сложные технические игрушки (телеграф, паровую машину и др.). В юности Фуко интересовался медициной и даже намеревался посвятить себя хирургии. Однако намерение это осталось неосуществленным: Фуко оставил медицину. Связанная же с ней работа с микроскопом привела его в совсем другую область —область экспериментальной физики, где он нашел свое настоящее призвание.

Жан Фуко занимался механикой, электричеством и электромагнетизмом, оптикой, теплотой, всюду проявляя выдающийся талант экспериментатора. Все приборы, с которыми Фуко проводил свои опыты, были построены им самим и постепенно составили физический кабинет ученого, прославившийся далеко за пределами Франции.

Еще будучи студентом-медиком, Фуко сконструировал прибор для электрического освещения поля зрения микроскопа и уже вскоре после изобретения фотографии (в конце 30-х гг. XIX столетия) впервые стал получать отчетливые снимки объектов под микроскопом. Ему принадлежит также изобретение первого автоматического регулятора света для дуговой электрической лампы. В частности, при помощи регулятора Фуко в Парижском оперном театре имитировали восход солнца.


В 1860 году Фуко при помощи усовершенствованного им вращающегося зеркала блестяще осуществил идею Араго — измерил скорость света в воде и воздухе. Результаты этих опытов, показавшие, что свет распространяется в воде медленнее, чем в воздухе, надолго прекратили спор между сторонниками корпускулярной и волновой теорий света, разрешив его в пользу последней. В том же году Фуко был удостоен за эти исследования золотой медали Коплея.

В 1852 году Фуко изобрел гироскоп — прибор, представляющий собою укрепленное в кардановом подвесе твердое тело, которое, будучи приведено в быстрое вращение вокруг некоторой оси, сохраняет направление в пространстве этой оси вращения. Фуко сконструировал ряд гироскопических приборов, с помощью которых можно было наблюдать и изучать вращение твердого тела.

Свойства гироскопа широко используются в современной технике: для придания устойчивости кораблям и самолетам во время движения (гироуспокоители), для определения направления (гирокомпасы) и даже для автоматического управления движением самолетов, судов, реактивных снарядов (гирорулевые).

Назначенный в 1856 году на специально для него учрежденную должность физика в Парижской обсерватории, Фуко и тут сделал ряд коренных усовершенствований. Он впервые разработал точный метод изготовления зеркал для крупных рефлекторов и предложил (как и независимо от него немецкий ученый К. Штейнгейль) делать вместо металлических более легкие и дешевые стеклянные зеркала, покрывая их тонкой пленкой серебра, которую при потускнение легче сменить, чем перешлифовывать металлическое зеркало.

Жан Фуко принадлежит также изобретение ряда других приборов и приспособлений.

Всемирную славу принес ученому его знаменитый опыт с маятником, наглядно демонстрирующий вращение Земли вокруг своей оси.

Наиболее ранние записи о видимом отклонении плоскости качаний свободно подвешенного маятника в.направлении слева направо относятся ко второй половине XVII века (ученик Галилея Винченцо Вивиани, итальянский физик Джованни Полени, впервые указавший на связь этого явления с суточным движением Земли). В конце XVIII века уже высказывалась мысль о том, что плоскость качания маятника стремится сохранить свое направление в пространстве. Однако никто и никогда до Фуко не проводил точных опытов, а тем более не пытался обосновать теоретически это замечательное явление. Но даже и эти отдельные замечания, обнаруженные впоследствии в неизданных рукописях упомянутых ученых, не были известны Фуко. Полная самостоятельность его опыта не подлежит сомнению.

Первый удачный опыт Фуко, названный позже его именем, относится к 1851 году. Плоскость качаний маятника (металлический шар весом 5 кг на металлической нити длиной 2 м) за 30 мин. заметно повернулась в направлении вращения небесной сферы (т. е. слева направо). Повторив вслед за этим свой опыт в больших масштабах на Парижской обсерватории, Фуко в сообщении Парижской академии наук сформулировал точный закон видимого отклонения плоскости качаний маятника в зависимости от угла поворота Земли и географической широты места наблюдения.

Вскоре после опубликования исследований Фуко в Парижском Пантеоне начали демонстрировать опыт Фуко с громадным маятником: длина стальной проволоки была равна 67 м, ее диаметр — 1,4 мм, а чечевица с острием весила 28 кг. Одно полное колебание маятник совершал за 16 сек., пробегая при этом расстояние в 14 м. В семи метрах от центра плоскость маятника поворачивалась за один период (16 сек.) на 2,5 мм. Опыт с маятником вызвал сенсацию. Большие толпы народа стекались посмотреть на это чудо — возможность своими глазами видеть суточное вращение Земли. Со «всех концов мира в Париж направлялись сотни писем с расспросами о необыкновенном маятнике.

При жизни Жан Фуко в Париже был сооружен еще один большой маятник его имени. Он демонстрировался на Парижской выставке в 1855 году. Колебания этого маятника поддерживались специальным электромагнитным устройством, также изобретенным Фуко.

Среди многочисленных повторений опыта Фуко наиболее грандиозным явилась демонстрация его в Исаакиевоком соборе в Ленинграде (1931). Это был самый большой из всех где-либо сооружавшихся маятников Фуко: длина нити равнялась 98 м при диаметре в 1 мм, чугунный шар, подвешенный на ней, весил 60 кг. В течение одного периода (20 сек.) на расстоянии 5 ж от центра плоскость качаний поворачивалась на 6 мм.

После 1851 года Фуко демонстрировал вращение Земли и при помощи своего гироскопа.

Из других научных достижений Фуко должны быть отмечены открытые и впервые описанные им так называемые «токи Фуко» — индукционные вихревые токи, возникающие в массивных сплошных проводниках при изменении пронизывающего их магнитного потока и вызывающие нагревание этих проводников. Уменьшение вредных токов Фуко в трансформаторах путем замены сплошного сердечника сердечником из тонких изолированных пластин значительно повышает их эффективность. Вместе с тем во многих областях техники токи Фуко оказались весьма полезными (в металлургии, например, где они широко используются для плавки металлов, в вакуум-технике и др.).

Работы Фуко — его решающий опыт, подтвердивший справедливость волновой теории света, блестящие опыты с маятником — далеко не сразу были оценены Парижской академией наук. Попытка Фуко выставить в 1857 году свою кандидатуру в Академию окончилась неудачей, хотя он и прошел по числу голосов. Только спустя восемь лет, когда Фуко уже был членом Лондонского королевского общества и Берлинской академии наук, его избрали, наконец, в члены Парижской академии. В 1860 году Фуко был избран также в члены-корреспонденты Петербургской академии наук.

В последние годы жизни ученого ему пришлось отдавать свои силы главным образом техническим изобретениям, требовавшим громадного умственного напряжения, что подрывало его весьма слабое здоровье. Последним изобретением Фуко был знаменитый регулятор скорости, с помощью которого на Всемирной промышленной выставке в Париже в 1867 году одновременно управлялись все машины американского павильона —от маленьких ткацких станков до огромных деревообделочных, машин.

Жан Фуко мечтал заняться чисто научными проблемами, строил планы на десятки лет вперед. Но тяжелая неизлечимая болезнь приковала его к постели, и после шести месяцев мучительных страданий, 11 февраля

1868 года, на 48-м году жизни Фуко скончался.

У.Эко «Маятник Фуко»

17.09.2014 в 15:09
Обсудить у себя 2
Комментарии (0)
Чтобы комментировать надо зарегистрироваться или если вы уже регистрировались войти в свой аккаунт.

Войти через социальные сети: