電磁気学における出来事のタイムライン

タナシス・ゾヴォイリス/ゲッティイメージズ

電磁気学、つまり電流と磁場の相互作用に対する人間の魅力は、人間が稲妻やその他の説明のつかない出来事 (電気魚やウナギなど) を観察した時代の黎明期にさかのぼります。人間は現象があることを知っていましたが、科学者が理論をより深く掘り下げ始める1600年代まで、神秘主義に包まれたままでした.

電磁気学の現代的な理解につながる発見と研究に関するこのタイムラインは、科学者、発明者、理論家がどのように協力して科学を共同で進歩させたかを示しています。

紀元前600年: 古代ギリシャの琥珀の火花

電磁気学に関する最初の著作は紀元前 600 年に遡り、古代ギリシャの哲学者、数学者、科学者であるミレトスのタレスが、琥珀などのさまざまな物質に動物の毛皮をこすりつけた実験について記述しました。タレスは、毛皮でこすった琥珀がほこりや髪の毛を引き寄せて静電気を発生させることを発見しました。琥珀を十分に長くこすると、電気の火花が飛び散ることさえありました。

221–206 BCE: 中国のLodestone Compass

磁気 方位磁針 は古代中国の発明品であり、紀元前 221 年から 206 年までの秦王朝の時代に中国で最初に作られた可能性があります。コンパスは、真北を示すために磁気酸化物であるロードストーンを使用していました。根底にある概念は理解されていないかもしれませんが、コンパスが真北を指す能力は明らかでした.

1600: ギルバートとロードストーン

16 世紀後半に向けて、「電気科学の創始者」である英国の科学者ウィリアム・ギルバートは、ラテン語で「マグネットについて」または「ロードストーンについて」と訳された「De Magnete」を出版しました。ギルバートは、ギルバートの作品に感銘を受けたガリレオの同時代人でした。ギルバートは多くの注意深い電気実験を行い、その過程で多くの物質が電気特性を示すことができることを発見しました。

ギルバートはまた、加熱された体が電気を失い、水分がすべての体の帯電を防ぐことを発見しました.彼はまた、電化された物質は他のすべての物質を無差別に引き寄せるのに対し、磁石は鉄だけを引き寄せることに気付きました.

1752: フランクリンの凧実験

アメリカ建国の父 ベンジャミンフランクリン 息子に嵐​​の恐れのある空を凧揚げさせるという、非常に危険な実験を行ったことで有名です。凧の糸に取り付けられた鍵が火花を散らし、ライデンの瓶を充電して、雷と電気の間のリンクを確立しました。これらの実験に続いて、彼は避雷針を発明しました。

フランクリンは、正と負の 2 種類の電荷があることを発見しました。同じ電荷を持つ物体は互いに反発し、異なる電荷を持つ物体は互いに引き合います。フランクリンはまた、孤立した系は一定の全電荷を持つという理論である電荷保存を文書化しました。

1785: クーロンの法則

1785 年、フランスの物理学者シャルル オーギュスタン ド クーロンは、静電引力と反発力の定義であるクーロンの法則を開発しました。彼は、2 つの小さな帯電体の間に加えられる力が、電荷の大きさの積に正比例し、それらの電荷間の距離の 2 乗に反比例することを発見しました。クーロンが逆二乗の法則を発見したことで、事実上、電気の領域の大部分が併合されました。彼はまた、摩擦の研究に関する重要な業績を残しました。

1789: ガルバニック電気

1780年、イタリア人教授 ルイージ・ガルヴァーニ (1737–1790) が発見した 電気 2 つの異なる金属から、カエルの足がけいれんします。彼は、カエルの筋肉が、背柱を通る銅製のフックによって鉄の手すりに吊り下げられていることを観察しました。

この現象を説明するために、ガルバーニはカエルの神経と筋肉に反対の種類の電気が存在すると仮定しました。ガルバーニは 1789 年に彼の発見の結果を彼の仮説とともに発表し、当時の物理学者の注目を集めました。

1790: ボルタ電気

イタリアの物理学者、化学者、発明家 アレッサンドロ・ボルタ (1745–1827) はガルバーニの研究を読み、彼自身の研究で、2 つの異なる金属に作用する化学物質がカエルの恩恵を受けずに電気を生成することを発見しました。彼は 1799 年に最初の電池であるボルタ電池を発明しました。ボルタ電池で、ボルタは電気が化学的に生成されることを証明し、電気は生物によってのみ生成されるという一般的な理論を暴きました。ヴォルタの発明は科学界に多大な興奮を引き起こし、他の人々が同様の実験を行うようになり、最終的に電気化学の分野の発展につながりました。

1820: 磁場

1820 年、デンマークの物理学者で化学者のハンス クリスチャン エルステッド (1777–1851) は、後にエルステッドの法則として知られるようになるものを発見しました。 電流 コンパスの針に影響を与え、磁場を作り出します。彼は、電気と磁気の関係を発見した最初の科学者でした。

1821: アンペールの電気力学

フランスの物理学者アンドレ・マリー・アンペール (1775–1836) は、電流を運ぶワイヤが互いに力を生み出すことを発見し、1821 年に電気力学の理論を発表しました。

アンペールの電気力学理論では、回路の 2 つの並列部分は、電流が同じ方向に流れている場合は互いに引き合い、電流が反対方向に流れている場合は互いに反発すると述べています。互いに交差する回路の 2 つの部分は、両方の電流が交差する点に向かって、または交差する点から流れる場合は互いに引き合い、一方がその点に流れ、他方が交差する点から流れる場合は互いに反発します。回路の要素が回路の別の要素に力を加えると、その力は常に、それ自体の方向に直角な方向に 2 番目の要素を押す傾向があります。

1831: ファラデーと電磁誘導

英国の科学者 マイケル・ファラデー (1791–1867) ロンドンの王立協会で電場のアイデアを開発し、電流が磁石に及ぼす影響を研究しました。彼の研究は、導体の周りに生成された磁場が直流電流を運ぶことを発見し、それによって物理学における電磁界の概念の基礎を確立しました。ファラデーはまた、磁気が光線に影響を与える可能性があること、および 2 つの現象の間に根本的な関係があることを確立しました。彼は同様に、電磁誘導と反磁性の原理、および電気分解の法則を発見しました。

1873: マクスウェルと電磁理論の基礎

ジェームズ・クラーク・マクスウェル (1831–1879) は、スコットランドの物理学者で数学者であり、数学を使用して電磁気学のプロセスを確立できることを認識していました。マクスウェルは 1873 年に「電気と磁気に関する論文」を発表し、コロンブ、エルステッド、アンペール、ファラデーの発見を 4 つの数式にまとめてまとめました。マクスウェルの方程式は、電磁理論の基礎として今日使用されています。マクスウェルは、電磁波の予測に直接つながる磁気と電気の接続を予測します。

1885: ヘルツと電波

ドイツの物理学者ハインリヒ・ヘルツは、マクスウェルの電磁波理論が正しいことを証明し、その過程で電磁波を生成および検出しました。 Hertz は、「Electric Waves: Being Researches on the Propagation of Electric Action With Finite Velocity Through Space」という本で彼の研究を発表しました。電磁波の発見は、ラジオへの発展につながりました。 1 秒あたりのサイクルで測定された波の周波数の単位は、彼にちなんで「ヘルツ」と名付けられました。

1895: マルコーニとラジオ

1895 年、イタリアの発明家で電気技師のグリエルモ マルコーニは、「ワイヤレス」としても知られる無線信号を使用して長距離にわたってメッセージを送信することにより、電磁波の発見を実用化しました。彼は、長距離無線伝送に関する先駆的な業績と、マルコーニの法則と無線電信システムの開発で知られていました。彼はしばしばラジオの発明者として認められており、1909 年にノーベル物理学賞Karl Ferdinand Braun と共に「無線電信の発展への貢献が認められて」。

ソース

• ' アンドレ・マリー・アンペール .'セントアンドリュース大学。 1998.ウェブ。 2018 年 6 月 10 日。
• ' ベンジャミン・フランクリンと凧の実験 .'フランクリン研究所。ウェブ。 2018 年 6 月 10 日。
• ' クーロンの法則 .'物理教室。ウェブ。 2018 年 6 月 10 日。
• ' 磁力によって .'ウィリアム・ギルバートのウェブサイト.ウェブ。 2018 年 6 月 10 日。
• ' 1820 年 7 月: エルステッドと電磁気学。 今月の物理学の歴史、APS ニュース。 2008. ウェブ。 2018 年 6 月 10 日。
• オグレイディ、パトリシア。 ' ミレトスのタレス (紀元前 620 年頃—紀元前 546 年頃) .'哲学のインターネット百科事典。ウェブ。 2018 年 6 月 10 日
• シルバーマン、スーザン。 ' コンパス、中国、紀元前200年 .'スミス大学。ウェブ。 2018 年 6 月 10 日。