11 декабря
11 декабря 1781 года родился Дэвид Брюстер
Сэр Дэвид Брюстер (англ. Sir David Brewster); 11 декабря 1781 — 10 февраля 1868 — шотландский физик.
Призвание его к занятиям физикой определилось не вдруг: Брюстер сначала был фармацевтом, потом доктором прав и адвокатом; но уже с 1801 г. стал заниматься физикой, которой потом — и преимущественно оптике — посвятил жизнь. Впоследствии он был профессором физики и, наконец, ректором Эдинбургского университета. Вследствие постановления съезда в Йорке он содействовал основанию британской ассоциации для споспешествования наукам.
С 1819 до 1824 он издавал с Джемсоном Эдингбургский философский журнал, («Edinburgh Philosophical Journal», Vol. I-Х), а с 1824—32 уже один — «The Edinb. Journ. of Science» X Vol.; «Do New Series», VI Vol.
С 1832 он издавал Лондонский и Эдинбургский Философский Магазин («Lond. and Edinb. Philosoph. Magaz.»).
Был членом Лондонского и Эдинбургского королевских обществ и долгое время секретарем последнего.
В 1881 г. в Эдинбурге была отпразднована столетняя годовщина дня рождения Брюстера, в Royal Society’s Catalogue помещен список 400 его оригинальных статей и заметок.
Его работы разделяются на ученые и литературные.
Оптические исследования Брюстера не имеют теоретического и математического характера; тем не менее он открыл опытным путем точный математический закон, за которым осталось его имя, относящийся к явлениям поляризации света: луч света, косвенно падающий на поверхность стеклянной пластинки, частью преломляется, частью отражается. Луч, отраженный под углом полной поляризации, составляет прямой угол с направлением, которое принимает при этом преломленный луч; это условие приводит к другому, математическому выражению закона Брюстера, а именно — тангенс угла полной поляризации равен показателю преломления.
Весьма важны открытия Брюстера в области хроматической поляризации, которые он описал в «Treatise on new Philos. Instrum.» (Эдинб., 1813) и в «Philosoph. Trans.», 1814; это были именно определенные цветные фигуры, видимые в кристаллах в поляризованном свете; резкое различие между этими фигурами дает минералогу и физику легкое средство отличать одноосные кристаллы от двуосных. Не умаляя важности этого открытия, надо заметить, что подобных же результатов достигли в 1814—15 г. Вульстен (Wollaston) в Англии, Био во Франции и Зибек в Германии, независимо от Брюстера, который дополнил эту работу новыми исследованиями, напечатанными в 1817 г. Впрочем, после них всех еще осталось исследовать свойства линий в двуосных кристаллах, что и сделал в 1820 г.
Труды Брюстера в области поляризации света весьма разнообразны, обширны и важны; к тому, что было уже поименовано, надо прибавить отражение от металлов, поляризацию преломлением в пучке параллельных пластинок стекла или слюды и много частных явлений, относящихся к минералогической оптике. Он показал, что неравномерное охлаждение сообщает стеклу способность обнаруживать цвета в поляризованном свете — открытие, важное для физики частичных сил; вслед за тем он обнаружил подобные же явления во многих телах животного и растительного происхождения. В 1816 г. Брюстер объяснил причину образования цветов, играющих на поверхности перламутровых раковин. До его времени алмаз считался представителем самого сильного преломления света, а лед — самого слабого в твердых телах; его измерения расширили эти пределы, показав, что хромо-кислая соль свинца преломляет сильнее алмаза, а плавиковый пшат — слабее льда. Явления поглощения света различными телами, обнаруживающиеся тем, что в спектре (солнечного) света, через них проходящего, обнаруживается множество темных линий, также были предметом его исследований. Он показал, что многие из линий солнечного спектра происходят от поглощения некоторых частей света земной атмосферой; подробно исследовал поглощение света газом азотноватого ангидрида и показал, что это вещество в жидком виде не образует спектра поглощения. Впоследствии Брюстер открыл, что некоторые светлые линии спектров искусственных источников света совпадают с темными, фраунгоферовыми, линиями солнечного спектра, и выразил мнение, что и эти последние, может быть, суть линии поглощения в солнечной атмосфере. Сопоставляя высказанные им в различное время мысли об этом предмете, можно видеть, что Брюстер был на пути к великому открытию спектрального анализа; но эта честь во всяком случае принадлежит Бунзену и Кирхгофу.
Брюстер много пользовался поглощающими свет веществами для другой цели, а именно, он старался доказать, что число основных цветов в спектре не семь, как думал Ньютон, а только три: красный, синий и желтый («New analysis of solar light, indicating three primary colours etc.» («Edinb. Transact.», том XII, 1834). Его громадная экспериментальная опытность дала ему возможность как будто довольно убедительно доказать это положение, но вскоре оно было опровергнуто, в особенности опытами Гельмгольца, неопровержимо доказавшими, что зеленый цвет есть несомненно простой, и что надо принять по меньшей мере пять основных цветов. Всем известный ныне инструмент стереоскоп, впервые устроенный английским физиком Уитстоном, приведен к нынешней его удобной форме Брюстером, который притом изложил теорию зрения двумя глазами («The Stereoscopy, its history, theorie and construction» (Эдинб., 1836); он же устроил фотографическую камеру с двумя стеклами для снимания стереоскопических картин.
В 1812 г. придумал систему стеклянных чечевиц для маячного освещения, но он тщетно хлопотал перед властями о применении изобретения к практике в 1820 году. Повсеместно употребляемые теперь на маяках так называемые ступенчатые стекла получили первое практическое применение во Франции, трудами Френеля.
Брюстер изобрел оптический прибор калейдоскоп, получивший необыкновенно большое распространение, хотя он более игрушка, чем могущая быть полезной вещь. Брюстер придумал его в 1816 г. и даже взял на него привилегию; в 1817 г. в несколько дней его было распродано 30000 экз.
Брюстер не мог согласиться признать превосходство теории волнообразного движения светового эфира над теорией истечения света. Конечно и знаменитый его современник, французский физик Био, ум, несомненно, математический, не только отстаивал теорию истечения, но и подкреплял ее новыми гипотезами, но тот защищал изобретения собственного ума, а Брюстер держался теории истечения, созданной . В 1833 г., когда не оставалось, кажется, ни одного физика, не убежденного в плодотворности теории волнения эфира, Брюстер отказывался, по его выражению, «преклонить колена перед новым алтарем» и считал своей обязанностью «поддерживать храм, впервые построенный Ньютоном». Несмотря на эту ошибку, Брюстер останется достопамятным деятелем в области оптики; кроме того, он проявил обширную литературную деятельность, как автор многих биографий и популярных научных статей.
Калейдоскоп в России
Появление калейдоскопа в России наложилось на период романтизма в русской культуре. В это время вошли в моду витражи, живописцы увлекались изображением природных световых явлений: закатов, рассветов, молний. Возник интерес к так называемым транспарантам — прозрачным картинам. Калейдоскопы с их вечно изменяющимися узорами, пришлись как нельзя кстати, поскольку соответствовали эстетике эпохи романтизма. Баснописец А. Измайлов с восторгом писал в 1818 году в журнале «Благонамеренный»:
«Смотрю – и что же в моих глазах?
В фигурах разных и звёздах
Сапфиры, яхонты, топазы,
И изумруды и алмазы,
И аметисты и жемчуг,
И перламутр – все вижу вдруг!
Лишь сделаю рукой движенье –
И новое в глазах явленье!»
Можно, конечно, упоминание драгоценных камней счесть за поэтическую гиперболу, но говорят, что какой-то богач заказал калейдоскоп, в котором вместо стекол узоры слагались из драгоценных камней. Стоил этот калейдоскоп, надо полагать, баснословных денег.
«Смотрю – и что же в моих глазах?
В фигурах разных и звёздах
Сапфиры, яхонты, топазы,
И изумруды и алмазы,
И аметисты и жемчуг,
И перламутр – все вижу вдруг!
Лишь сделаю рукой движенье –
И новое в глазах явленье!»
Можно, конечно, упоминание драгоценных камней счесть за поэтическую гиперболу, но говорят, что какой-то богач заказал калейдоскоп, в котором вместо стекол узоры слагались из драгоценных камней. Стоил этот калейдоскоп, надо полагать, баснословных денег.
Интересные факты
В 1870-х годах американский оптик Чарлз Буш разработал так называемый «калейдоскоп для гостиной», который представлял собой чёрный продолговатый цилиндр, поставленный на деревянный штатив. Цилиндр поворачивался на 360 градусов, и имел на конце медный барабан со спицами, за которые этот барабан можно было вращать. Барабан был самой главной деталью в калейдоскопе Буша. В нем располагались 35 стекляшек, треть из которых была заполнена жидкостью. Внутри жидкости плавали воздушные пузырьки, которые продолжали двигаться даже после того, как барабан останавливали. Все стекляшки имели блестящие, хорошо подобранные друг к другу цвета и создавали узоры, недоступные ни одному другому калейдоскопу 19 века.
На протяжении 2-х недель в мае 2005 года посетители парка «Максимилиан» города Хамм в Германии могли в буквальном смысле заглянуть … в самих себя…
На всемирной выставке «Экспо 2005» был представлен публике грандиозный японский оптический аттракцион: самый большой из когда-либо сделанных калейдоскопов, который был построен в виде огромной башни высотой 47 метров.
Зрители могли из вестибюля (диаметром больше 40 метров) наблюдать над головой впечатляющие узоры на круглом потолке. По периметру башни были выставлены вкруговую три огромные зеркальные панели. Проникающие через окна башни солнечные лучи падали на вращающиеся большие колеса из цветного стекла и создавали постоянно обновляющиеся многоцветные картины.
Известный советский популяризатор науки Я.И. Перельмана писал что, если у вас есть калейдоскоп с 20 стеклышками, и вы будете поворачивать его 10 раз в минуту, то вам понадобится 500 миллиардов лет (!!!), чтобы просмотреть все узоры (по современным представлениям возраст нашей Вселенной 13,75±0,11 млрд лет). Ну что, всё правильно: Вечность во Вселенной-Калейдоскопе складывает узоры из мгновений.
Изменено: - 08.12.2017 15:39:38
