William Gilbert oli tunnettu 1544-luvulla elänyt englantilainen lääkäri ja fyysikko, joka syntyi vuonna 1603 Colchesterissa. Hänet tunnetaan parhaiten panoksistaan sähkön ja magnetismin tutkimukseen, ja häntä pidetään näiden alojen tieteellisen tutkimuksen isänä. Gilbert oli ensimmäinen, joka tutki systemaattisesti magneettisia ilmiöitä ja loi termin "sähkö" kreikan sanan "elektron" perusteella, joka tarkoittaa meripihkaa. Hänen kokeensa ja havaintonsa maanpäällisestä magnetismista vaikuttivat merkittävästi modernin fysiikan kehitykseen. Hän oli myös kuningatar Elisabet I:n lääkäri ja kirjoitti kirjan "De Magnete", jota pidetään tieteen historian merkkipaaluna. Gilbert kuoli vuonna XNUMX jättäen pysyvän perinnön tieteelle.
William Gilbertin merkittävimmät panokset magneetti- ja sähkötieteeseen.
William Gilbert oli tunnettu 1544-luvun tiedemies, joka syntyi Colchesterissa, Englannissa, vuonna XNUMX. Hänet tunnetaan ensisijaisesti panoksistaan magneetti- ja sähkötieteeseen, jotka mullistivat näiden ilmiöiden ymmärtämisen tuolloin.
Yksi hänen merkittävimmistä saavutuksistaan oli vuonna 1600 julkaistu teos "De Magnete", jossa hän kuvaili magnetismiin liittyviä kokeitaan ja havaintojaan. Gilbert oli ensimmäinen, joka väitti Maan käyttäytyvän kuin jättiläismagneetti, selittäen siten magneettinapojen ja kompassin neulan olemassaolon. Hänen löytönsä tasoittivat tietä magnetismin ja sen käytännön sovellusten jatkotutkimukselle.
Gilbert teki myös kokeita sähkön kanssa osoittaen, että materiaaleilla, kuten hierotulla meripihkalla ja lasilla, on kyky vetää puoleensa kevyitä esineitä. Hän loi termin "sähkö" kreikan sanasta "elektron", joka tarkoittaa meripihkaa, ja oli edelläkävijä aineen sähköisen luonteen tutkimuksissa.
Kokeissaan Gilbert käytti yksinkertaisia laitteita, kuten magneetteja ja sähköistettyjä kappaleita, tutkiakseen magneettisia ja sähköisiä ilmiöitä. Hänen huolelliset havaintonsa ja tieteellinen menetelmänsä olivat perustavanlaatuisia näiden ilmiöiden ymmärtämisen ja modernin tieteen kehityksen kannalta.
Lyhyesti sanottuna William Gilbertin panokset magneetti- ja sähkötieteeseen olivat olennaisia fysiikan ja teknologian kehitykselle. Hänen uraauurtava työnsä avasi uusia tiedon horisontteja ja inspiroi tulevia tiedemiessukupolvia tutkimaan magnetismin ja sähkön mysteerejä.
Minkä kokeellisen menetelmän Gilbert kehitti tutkimustaan varten?
William Gilbert oli 1500-luvulla elänyt englantilainen lääkäri ja fyysikko, joka tuli kuuluisaksi magnetismin tutkimuksestaan. Hänet tunnetaan "magnetismin isänä" hänen tärkeiden löytöjensä vuoksi tällä alalla.
Tutkimustaan varten Gilbert kehitti innovatiivisen kokeellisen tekniikan. Hän käytti versorium-nimistä instrumenttia, joka koostui vapaasti pyörivään jalustaan ripustetusta magneettisesta neulasta. Tämän instrumentin avulla Gilbert pystyi tutkimaan magneettien käyttäytymistä ja ymmärtämään paremmin magneettisia ilmiöitä.
Gilbert teki myös kokeita erilaisilla magneettisilla materiaaleilla, kuten raudalla ja meripihkalla, tutkiakseen niiden magneettisia ominaisuuksia. Hän havaitsi, että näitä materiaaleja voitiin magnetoida kitkan avulla ja että niillä oli kyky vetää puoleensa muita materiaaleja.
Yhteenvetona voidaan todeta, että Gilbertin kehittämä kokeellinen tekniikka, jossa käytettiin versoriumia ja suoritettiin kokeita magneettisilla materiaaleilla, oli perustavanlaatuinen hänen magnetismin alan löydöilleen ja edisti merkittävästi tieteen edistymistä tällä alalla.
William Gilbert: magnetismin ymmärtämisen mullistaneen tiedemiehen suurin löytö.
William Gilbert oli tunnettu 1544-luvulla elänyt englantilainen tiedemies, joka tunnettiin panoksistaan magnetismin tutkimukseen. Vuonna XNUMX syntynyt Gilbert opiskeli lääketiedettä Cambridgen yliopistossa ja hänestä tuli kuningatar Elisabet I:n lääkäri. Hänen todellinen intohimonsa oli kuitenkin tieteellinen tutkimus, ja kokeidensa kautta hän teki suurimman löytönsä.
Kokeissaan Gilbert havaitsi, että Maa käyttäytyi kuin suuri magneetti, jolla oli pohjois- ja etelänavat. Hän huomasi myös, ettei Maa ollut ainoa kappale, jolla oli magneettisia ominaisuuksia, ja että monia muita materiaaleja voitiin magnetoida. Nämä havainnot johtivat hänen teoriaan, jonka mukaan Maa oli valtava magneetti, jonka magneettikenttä vaikutti kompassin neulaan.
Hänen löytönsä mullistivat magnetismin ymmärtämisen ja tasoittivat tietä tulevalle tutkimukselle tällä alalla. Gilbertin työn ansiosta ymmärrämme nyt paremmin, miten magneetit toimivat ja miten Maan magneettikenttä vaikuttaa meihin. Hänen perintönsä on säilynyt tähän päivään asti, ja häntä pidetään magnetismin tutkimuksen edelläkävijänä.
Ymmärrä Gilbertin lain merkitys geomorfologialle ja sen merkitys geomorfologialle.
William Gilbert syntyi vuonna 1544 Colchesterissa, Englannissa. Hän opiskeli lääketiedettä Cambridgen yliopistossa ja hänestä tuli kuningatar Elisabet I:n lääkäri. Lääketieteellisten panostensa lisäksi Gilbert tunnetaan myös tärkeästä fysiikan tutkimuksestaan ja löydöksistään, erityisesti magnetismin alalla.
Yksi hänen suurimmista panoksistaan geomorfologiaan oli Gilbertin lain laatiminen, joka kuvaa joen eroosionopeuden ja sen pohjan kaltevuuden välistä suhdetta. Tämän lain mukaan eroosionopeus on verrannollinen joenpohjan kaltevuuskulman tangenttiin. Tämä tarkoittaa, että mitä jyrkempi pohjan kaltevuus on, sitä suurempi on eroosionopeus ja sitä suurempi on sedimentin kulkeutuminen.
Gilbertin laki on tärkeä geomorfologialle, koska se auttaa meitä ymmärtämään maapallon pintaa muokkaavia eroosio- ja sedimentaatioprosesseja. Ymmärtämällä, miten maaston kaltevuus vaikuttaa jokien eroosionopeuteen, geomorfologit voivat ennustaa ja tulkita sedimentaatiomalleja eri ympäristöissä, kuten laaksoissa, tulvatasangoilla ja deltoilla.
Lyhyesti sanottuna Gilbertin laki on perustavanlaatuinen jokien dynamiikan ja niiden vaikutuksen Maan korkomuodon muodostumiseen tutkimuksessa. William Gilbertin panokset geomorfologiaan tunnustetaan ja niitä tutkitaan edelleen, mikä osoittaa hänen löytöjensä merkityksen planeettamme muokkaavien geologisten prosessien ymmärtämisessä.
William Gilbert: elämäkerta, kokemukset ja panokset
William Gilbert (1544–1603) oli 1500-luvulla elänyt englantilainen lääkäri, luonnontieteilijä ja filosofi. Hänet tunnetaan sähköfysiikan ja magnetismin isänä. Hänen panoksensa näillä aloilla tunnustetaan näiden tieteenalojen peruspilareiksi.
Lääketieteen harjoittamisessa hän saavutti suurta suosiota ja hänestä tuli Englannin kuningatar Elisabet I:n henkilökohtainen lääkäri, mutta juuri hänen maapallon magneettikentän tutkimuksensa ansaitsivat hänelle paikan jälkipolvissa.
Hänen tunnetuin teoksensa on De Magnete , vuonna 1600 julkaistu teksti, jolla on kunnia olla ensimmäinen todella merkityksellinen Englannissa luotu fysiikan tutkimus. Gilbert keksi termin "sähkö".
Muita William Gilbertin käyttöön ottamia käsitteitä olivat sähköinen vetovoima, sähkövoima ja magneettiset navat. Monet hänen kirjoituksistaan julkaistiin vasta hänen kuolemansa jälkeen.
Hän toisti Kopernikuksen näkemyksen Maan pyörimisestä Auringon ympäri. Hän ehdotti myös, että planeetat voisivat kiertää Auringon ympäri jonkin magnetismiin liittyvän voiman ansiosta.
William Gilbert vastusti skolastiikkaa, joka hallitsi tuolloin muodollista koulutusta. Hän kritisoi myös aristoteelisen filosofian soveltamista, joka oli yksi Gilbertin elinajan laajimmista ajatussuunnista.
Kuninkaallisen lääkärin tehtävänsä lisäksi Gilbertillä oli myös tärkeitä tehtäviä Englannin lääketieteellisessä yhteisössä ja hän johti maan lääkäreiden korkeakoulua, Royal College of Physiciansia.
Jotkut kirjoittajat ovat väittäneet, että lääkäri matkusti useita vuosia ympäri maailmaa ja juuri siksi hän kiinnostui magnetismista, mutta näiden väitteiden tueksi ei ole olemassa pitäviä todisteita.
Elämäkerta
Varhaisvuosina
William Gilbert, joka tunnetaan myös nimillä Gilberd tai Guylberd, syntyi 24. toukokuuta 1544 Colchesterissa, Englannissa, vapaiden porvarien eli keskiluokkaisten kansalaisten perheeseen. Hänen vanhempansa olivat kaupungin virallinen kirjuri Hierom Guylberd ja Elizabeth Coggeshall.
Hän oli Guylberd-Coggeshallin avioliiton vanhin poika, ja hänen seuraajakseen tulivat Robert, Margaret ja lopulta Hierom. Noin vuonna 1549 hänen äitinsä kuoli, ja hänen isänsä meni naimisiin Jane Wingfieldin kanssa, jonka kanssa hänellä oli seitsemän lasta lisää: Anne (tai Marianne), Prudence, Agnes, Elizabeth, George, William, William ja Ambrose.
Vuonna 1558 hän aloitti opinnot St. John's Collegessa Cambridgessa, missä hän opiskeli Galenoksen teoksia. Galenos oli yliopiston ainoa tunnustettu lääketieteen alan auktoriteetti. Hän opiskeli myös matematiikkaa, filosofiaa, tähtitiedettä ja aristoteelista fysiikkaa.
Hän suoritti kandidaatin tutkinnon taiteissa vuonna 1561, maisterin tutkinnon taiteissa vuonna 1564 ja lopulta tohtorin tutkinnon vuonna 1569. Hänestä tuli pian vanhempi tutkija Cambridgen yliopistossa, jossa hän toimi useissa tehtävissä, mukaan lukien rahastonhoitajana.
Lääkärin ura
Gilbert avasi lääkäriasemansa Lontoossa vuonna 1570. Hän oli saamassa mainetta aatelisten keskuudessa, jotka vaativat hänen palveluksiaan laajalti. Tästä huolimatta hän ei laiminlyönyt magnetismiin liittyviä opintojaan.
Tällä tavoin hänen nimensä alkoi tulla tunnetuksi kaupungin älymystössä, mikä lopulta johti siihen, että Gilbertistä tuli Royal College of Physiciansin jäsen.
Lisäksi William Gilbert toimi vuonna 1588 yhtenä kuninkaallisen laivaston jäsenten terveydestä vastaavasta yksityisneuvoston neuvonantajasta. Nämä lääkärit valittiin kuninkaallisen korkeakoulun jäsenten keskuudesta.
Edellä mainitussa laitoksessa hän toimi useissa tärkeissä tehtävissä, kuten valvojana kolme kertaa vuosien 1582 ja 1590 välillä. Hän oli myös rahastonhoitaja vuosina 1587–1594 ja 1597–1599; jälkimmäisellä ajanjaksolla hän työskenteli samanaikaisesti konsulttina.
Lopulta vuonna 1600 Gilbert valittiin Royal College of Physiciansin presidentiksi.
Yksi hänen näkyvimmistä tehtävistään oli kuitenkin Englannin kuningatar Elisabet I:n lääkärin tehtävä, jota hän hoiti vuodesta 1601 monarkin kuolemaan maaliskuussa 1603. Sen jälkeen hän hoiti lyhyesti samaa tehtävää kuningattaren seuraajan Jaakko I:n alaisuudessa.
Hän ei onnistunut pitämään tätä asemaa pitkään, sillä hän eli tuskin kuningatarta kuusi kuukautta pidempään.
Ura tiedemiehenä
Saavutettuaan jo jonkin verran suosiota pääkaupungin asukkaiden keskuudessa, Gilbert nimitettiin Pharmacopeia Londinensisin hallintokomissaariksi vuonna 1589. Lisäksi tässä tehtävässä hänen tehtävänään oli kirjoittaa aihe nimeltä " Philae ".
Vaikka hän oli omistautunut lääketieteelle, hän ei koskaan luopunut muiden alojen opinnoistaan yrittääkseen demystoida tiettyjä vääriä uskomuksia, joita sovellettiin tuolloin todistettuna tieteellisenä tietona.
Vuonna 1600 hän julkaisi vaikutusvaltaisimman työnsä magneettisia ilmiöitä koskevista tutkimuksistaan. Tekstin otsikko oli De magnete, magneticisque corporibus et magno magnete tellure; fisiologia nova, plurimis & argumentis, & experimentis demonstrata.
Jotkut lähteet väittävät, että William Gilbert suoritti nämä tutkimukset yliopisto-opintojensa jälkeen, mutta on epävarmaa, kuinka paljon aikaa hän käytti aiheeseen ennen tekstin julkaisemista.
Gilbertin teos De magnete jaettiin kuuteen osaan. Ensimmäisessä hän käsitteli magnetiitin historiaa ja kehitystä. Sitten hän ryhmitteli kaikki fyysiset ominaisuudet itse tekemillään havainnoilla.
Hän ei pysähtynyt teokseen De magnete ; Gilbert jatkoi opintojaan toisessa teoksessa, mutta ei koskaan julkaissut sitä eläessään.
Kuolema
William Gilbert kuoli 30. marraskuuta 1603 Lontoossa, Englannissa. Hän oli 59-vuotias eikä koskaan mennyt naimisiin. Hänet haudattiin Colchesteriin, Holy Trinity -kirkon hautausmaalle.
Gilbertin kuolinsyytä ei tiedetä tarkasti, mutta yleisin versio on rutto, jota esiintyi usein Englannissa 1600-luvun alussa.
Hänen omaisuutensa testamentattiin Royal College of Physiciansin kirjastolle. Mitään esineistä ei kuitenkaan ole säilynyt sen jälkeen, kun laitoksen päämaja tuhoutui Lontoon suuressa tulipalossa vuonna 1666.
Kuolemansa jälkeen hänen veljensä vastasi hänen julkaisemattomien, osittain keskeneräisten teostensa kokoamisesta ja julkaisemisesta vuonna 1651 teoksessa nimeltä De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova , mutta tämä ei ollut kovin menestyksekästä.
Magnetomotorisen voiman yksikkö nimettiin "Gilbertiksi" tämän tiedemiehen panosten kunniaksi. Tämä yksikkö on osa CGS-järjestelmää ja vastaa 0.79577 ampeeria kierrosta kohden.
Siellä on myös kuukraatteri, joka on nimetty hänen sukunimensä ja geologi Karl Gilbertin of Groven mukaan.
myyttejä
Hänen elämästään valmistumisen jälkeisenä vuosikymmenenä on vain vähän tietoa. Joidenkin lähteiden mukaan William Gilbert teki kuitenkin tänä aikana useita matkoja.
Hän todennäköisesti matkusti ympäri Euroopan mannerta ja jatkoi opintojaan. Jotkut uskovat, että hän on saattanut tavata italialaisen Giordano Brunon, koska he molemmat jakoivat Kopernikuksen näkemyksen aurinkokunnan järjestyksestä, vaikka ei ole todisteita siitä, että tämä tapaaminen koskaan tapahtuisi.
On myös todettu, että hänen suhteensa merimiehiin matkoilla herätti hänen kiinnostuksensa magnetismin tutkimukseen, kun hän yritti ymmärtää laivoilla suunnistamiseen käytettyjen kompassien toimintaa.
Suoritetut kokeet
Maa kuin magneetti
Gilbert ehdotti, että koko planeetta oli magnetoitunut, joten sen täytyi täyttää jättimäisen magneetin tehtävä, toisin kuin tähän asti on ajateltu, mikä viittasi siihen, että kompassit veivät puoleensa magneettista saarta tai tähteä.
Hänen kokeensa tämän lähestymistavan vahvistamiseksi oli käyttää suurta magnetiittipalloa, jota hän kutsui " terrellaksi ", ja asettaa magnetoitu neula sen pinnalle. Tällä tavoin hän vahvisti, että neula käyttäytyi kuin kompassi.
Sähköinen vetovoima
Hän kuvaili, että hieromalla meripihkakiveä se herätti vetovoiman erilaisiin materiaaleihin, joilla oli erilaiset ominaisuudet, kuten paperiin, pieniin vesipisaroihin tai hiuksiin ja muihin valon elementteihin.
Magneettinen vetovoima
Käyttämällä terrellaansa Gilbert päätteli, että magneettinen vetovoima levisi kaikkiin suuntiin. Hän havaitsi myös, että vain jotkut metalliset kappaleet vetivät puoleensa ja että tämän vetovoiman voimakkuus kasvoi vähitellen magneetin lähestyessä kohdetta.
Samoin Gilbert sanoi, että magneettinen vetovoima kykeni kulkemaan palavan liekin läpi.
Magnetisaatio
William Gilbert keksi, kuinka takorautaa voitiin magnetoida prosessilla, jossa punahehkuista sauvaa vasaroitiin pohjois-eteläsuunnassa ja asetettiin alasimelle.
Hän havaitsi myös, että kun tankoon kohdistettiin uudelleen lämpöä, sen magneettiset ominaisuudet menettivät.
Tieteen edistäminen
Magneetista
Tässä työssä William Gilbert esitti mallin, jossa hän väitti Maan olevan itsessään magneettinen. Hän uskoi, että kompassit osoittivat pohjoiseen juuri tämän vuoksi, ei siksi, että magneettinen tähti tai saari vetäisi sitä puoleensa.
Mutta tämä ei ollut ainoa asia, jota käsiteltiin teoksessa, joka koostui kuudesta osasta, vaan siinä käsiteltiin myös staattisen sähkön käsitteitä ja magneettien ominaisuuksia.
Sana sähkö tuli tästä tekstistä, sillä Gilbert oli ensimmäinen, joka käytti termiä "electricus". Tätä adjektiivia hän käytti kuvaamaan meripihkan vaikutuksia. Kreikaksi meripihka tunnettiin nimellä elektron ja latinaksi nimellä electrum.
Gilbert käsitteli myös uusia käsitteitä, kuten sähkövoimaa ja sähköemanaatiota. Hän oli myös ensimmäinen, joka käsitteli magneettisia napoja: hän nimesi navan, joka osoittaa pohjoiseen, ja päinvastoin.
Nämä William Gilbertin teokset olivat ensimmäiset merkittävät Englannissa kirjoitetut fysikaalisten tieteiden tekstit. Hänen seuraava kirjansa, De mundo, ei ollut yhtä merkittävä, koska se ei tuottanut yhtä paljon innovaatioita kuin De magnete.
Kirja I
Ensimmäisessä osiossa Gilbert jäljitti magnetismin historiaa varhaisimmista myyteistä 1500-luvulla vallinneeseen tietoon. Tässä teoksessa hän väitti Maan olevan magneettinen, ja aloitti näin sarjan, jolla hän tuki väitettään.
Kirja II
Tämä teksti korosti sähkön ja magnetismin välistä eroa. Hän kuvaili, mitä voi tapahtua, kun hierotaan sähköisesti varautunutta meripihkakiveä, joka voi vetää puoleensa erilaisia materiaaleja.
Tällä käyttäytymisellä ei ollut samoja ominaisuuksia kuin magnetismilla, joka pystyi luomaan vetovoimaa vain tiettyjen metallien kanssa. Sillä ei myöskään ollut lämmön ominaisuuksia, minkä vuoksi se erotti ne toisistaan.
Kirja III
Hän esitti, että ekliptikan ja päiväntasausten välinen kulma johtuu taivaankappaleiden, myös Maan, magnetismista. Tämä teoria osoittautui myöhemmin vääräksi.
Kirja IV
Hän osoitti, että kuten hyvin tiedettiin, kompassit eivät aina osoita pohjoiseen, vaan ne voivat vaihdella. Hänen tärkein panoksensa tässä teoksessa oli osoittaa, miten tätä vaihtelua voidaan mitata ja mitkä ovat yleisimmät virheet.
Kirja V
Siellä hän kuvaili ilmiötä, joka tunnetaan nimellä "magneettinen uppoaminen", ja joka liittyy horisontin ja kompassin neulan välisen kulman eroon, joka vaihtelee suhteessa instrumentin sijaintipaikan leveysasteeseen.
Kirja VI
Viimeisessä osassa Gilbert hylkäsi Aristoteleen teorian liikkumattomista taivaankappaleista kiinteillä palloilla, jolle ei ollut todisteita. Sen sijaan hän kannatti Kopernikaanista teoriaa, jonka mukaan Maa pyörii akselinsa ympäri lännestä itään.
Lisäksi Gilbert sanoi, että tämä johti planeetan neljään vuodenaikaan. Hän sanoi myös, että tämä pyöriminen voisi selittää päiväntasauspäivien prekession, jossa Maan pyörimisakseli siirtyy vähitellen.
Julkaistut teokset
– De Magnete, Magnetisque Corporoibus ja Magno Magnete Tellure: Physiology noua, Plurimis & Argumentis ja Experimentis Demonstrata (1600). Lontoo: Peter Short.
– Teoksesta Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova (1651). Amsterdam: Apud Ludovicum Elzevirium. Julkaistu postuumisti.
Viitteet
- Britannica-tietosanakirja. (2019).William Gilbertin elämäkerta ja faktat [verkossa] Saatavilla osoitteessa: britannica.com [Luettu 15. maaliskuuta 2019].
- Wikipedia.org. (2019).William Gilbert (tähtitieteilijä) [verkossa] Saatavilla osoitteessa: en.wikipedia.org [Luettu 15. maaliskuuta 2019].
- Mills, A. (2011). William Gilbert ja lyömäsoittimien magnetisoituminen.Royal Societyn muistiinpanot ja tiedot , 65 (4), s. 411-416.
- Bbc.co.uk. (2014).BBC – Historia – Historialliset henkilöt: William Gilbert (1544–1603) [verkossa] Saatavilla osoitteessa: bbc.co.uk [Luettu 15. maaliskuuta 2019].
- Encyclopedia.com (2019).William Gilbertin tietosanakirja.com [verkossa] Saatavilla osoitteessa: encyclopedia.com [Luettu 15. maaliskuuta 2019].
- Gilbert, W. (2010).Magneetissa, myös magnetiittisissa kappaleissa ja suuressa maanpäällisessä magneetissa uusi fysiologia, jota monet väitteet ja kokeet osoittavat Gutenberg-projekti