НЕ ЗАМЕТНЫЙ ПРИ ЖИЗНИ ТИТАН К 245-летию со дня рождения А.- М. Ампера

Андре - Мари Ампер родился 22 января 1775 г. в семье лионского коммерсанта. Его отец Жан-Жак Ампер вместе со своими братьями торговал лионскими шелками. Мать Жанна Сарсе — дочь одного из крупных лионских торговцев. Детство его прошло в небольшом поместье Полемье, купленном отцом в окрестностях Лиона. Он никогда не ходил в школу, не сдал за всю свою жизнь ни одного экзамена, но чтению и арифметике выучился очень быстро.

Предки Андре Мари Ампера были ремесленниками, жившими в окрестностях Лиона. Их профессиональный и культурный уровень быстро возрастал от поколения к поколению, и прадед ученого, Жан Жозеф был не только опытным каменотесом, но и выполнял сложные строительные и реставрационные работы, а его сын Франсуа уже стал типичным просвещенным городским буржуа, представителем довольно зажиточного третьего сословия, и женился дворянкой. Отец Андре Мари, Жан Жак Ампер получил хорошее образование, владел древними языками, собрал великолепную библиотеку, живо интересовался идеями просветителей. Воспитывая детей, он вдохновлялся педагогическими принципами Жан Жака Руссо. Его политическим идеалом была конституционная монархия.

Способности Андре проявились рано. Он обладал необыкновенной памятью, и образование получил самостоятельно. Из всех писателей он предпочитал Вольтера, Гомера, Лукана, Тассо, Фенелона, Томаса и Корнеля. В 14 лет он прочитал все 28 томов "Энциклопедии" Дидро и Даламбера и написал сочинение о конических сечениях. В старости Ампер изумлял своих друзей, читая наизусть статьи из "Энциклопедии", прочитанной в детстве.

Учитель математики, которого отец пригласил для обучения сына, вынужден был отказаться от занятий: Андре многие разделы математики знал лучше учителя. «Знаешь ли ты, как производится нахождения корней» — спросил учитель Андре. «Нет, — ответил мальчик, — но зато я умею интегрировать!»

За несколько недель он освоил латинский язык, позднее в совершенстве овладел греческим и итальянским языками, читал на латинском Эйлера и Даниэля Бернулли. В возрасте тринадцати лет, он представил в Лионскую академию свои первые работы по математике.

В 1789 году началась Великая французская буржуазная революция. Революция застала Жан Жака Ампера на купленной незадолго до этого должности королевского прокурора и королевского советника в Лионе. Падение Бастилии семья Ампер встретила с энтузиазмом. Эти события сыграли трагическую роль в жизни Ампера. В 1793 году в Лионе вспыхнул мятеж, который вскоре был подавлен. За сочувствие мятежникам был обезглавлен Жан-Жак Ампер. Известие так подействовало на Андре, что он выронил книгу и лишился чувств. Казнь отца имела и другие последствия. По приговору суда почти всё имущество семьи было конфисковано, и её материальное положение резко ухудшилось. Андре пришлось думать о средствах к существованию.

Почти год после этого он жил как в бесцветном сне, ничего не замечая, а потом он решает переехать в Лион и искать там себе место. Он даёт там уроки математики. Ученики его любят, но не упускают случая над ним подшутить - он всегда был очень доверчив.

Ампер приучил себя вставать в четыре часа и к вечеру ежедневно остаётся без сил. Но он должен помогать матери. Чтобы не тратить денег на дилижанс, он в конце каждой недели пешком отправляется из Лиона домой. Он не жаден, но только зимой позволяет себе сесть в дилижанс.

Вскоре Ампер влюбился в золотоволосую Жюли Катрин Каррон. Но согласия на свадьбу удалось добиться только через три года. Большую поддержку Амперу сделала Элиза, сестра Катрин, раньше других поняла и оценила его редкие душевные качества. В 1799 году они женятся. Счастье было очень недолгим. В 1800 году у них рождается сын Жан Жак (позднее он стал одним из известнейших историков французской литературы), но у Жюли обнаружился туберкулез. С этого времени счастье Ампера кончилось.

Наконец, в 1802 году Ампера пригласили преподавать физику и химию в Центральную школу старинного провинциального города Бурк-ан-Бреса, в шестидесяти километрах от Лиона. Плата была очень небольшой, а приходилось жить отдельно от жены и ребенка, оставшихся в Лионе. С этого момента началась его регулярная преподавательская деятельность, продолжавшаяся всю жизнь.

Ампер не оставляет и научную работу. На заседании Лионской академии, в присутствии Вольта, он впервые высказывает мысль, что магнитные и электрические явления могут быть объяснены, исходя из единых принципов.

Лечение требует денег и Ампер ведёт уже больше двенадцати уроков в день. Работа тяжёлая, однообразная. Ампер ещё больше уходит в себя, становится ещё более рассеянным. Он часто впадает в отчаяние и подумывает о том, чтобы покончить с собой. Его удерживает только долг перед семьёй.

Не ослабевают и его усилия в области математики. Здесь на первый план выходят исследования по теории вероятностей. Они были замечены в Академии наук, где, в частности, на них обратил внимание Пьер Симон Лаплас. Это стало основанием для признания Ампера подходящим на должность преподавателя в Лионском лицее, который только открывался. Его кандидатура была выдвинута Д’Аламбером. В апреле 1803 декретом Консульства Ампер был назначен на желанное для него место преподавателя лицея. Счастливым он возвратился в Лион, но вскоре тяжёлый удар обрушился на Ампера — умерла его жена.

После смерти жены Ампер заболевает и делается безучастным ко всему, что происходит вокруг.

Благодаря ходатайству Даламбера, с которым Ампер познакомился в Бурк-ан-Бреса, Амперу предложили должность репетитора в Политехнической школе в Париже. Эта высшая школа была организована в 1794 году и вскоре стала национальной гордостью Франции. Основная задача школы заключалась в подготовке высокообразованных технических специалистов с глубокими знаниями физико-математических наук.

В Париже он первое время чувствует себя одиноким. Ампер уходит в работу и уже через два года его назначают на должность профессора.

Внешне он не меняется. Всё то же печальное выражение лица, всё тот же старенький фрак, который странно смотрится среди ярких мундиров в школе. Молодой профессор так и не научился ни держать себя, ни выглядеть сообразно с занимаемой должностью. Эти мелочи жизни его просто не волнуют. Он и ранее слыл чудаковатым и рассеянным человеком. Теперь же эти черты его характера стали ещё более заметными. К ним прибавилась чрезмерная неуравновешенность. Всё это мешало ему хорошо излагать своим слушателям материал, которым он в действительности владел превосходно.

Вскоре в Политехнической школе появился 24-летний Араго, с которым Ампер проводил впоследствии важные совместные исследования. Отношение к Ампера коллег, среди которых было немало действительно крупных ученых, было вполне доброжелательным, его работа шла успешно, но душевная рана, нанесенная потерей жены, была мучительной. Пытаясь как-то помочь друзья Ампера познакомили его с семейством, в котором была дочь «на выданье», 26-летняя Жанна Франсуаза. По совету друзей в 1806 году Ампер женится на Женни Пото. На свадьбе присутствовали Лаплас, Лагранж, Даламбер.

Жертвой торгашеской алчности и грубого эгоизма этой женщины и всего её семейства вскоре и стал доверчивый, простодушный и беззащитный в своей наивности Ампер.

В 1807 году он был назначен профессором Политехнической школы. В 1808 году учёный получил место главного инспектора университетов. Всё это улучшило его материальное положение и принесло некоторое успокоение, но ненадолго. Второй брак был очень неудачным, его новая жена Женни Пото оказалась весьма вздорной и ограниченной особой. Ампер прилагал много усилий, чтобы как-то примириться с ней во имя дочери, рождённой от этого брака. Однако его усилия оказались тщетными. После рождения дочери, Жени и её семья выгнали Ампера с дочерью из дома и ему пришлось найти временное пристанище в Министерстве внутренних дел.

Измученный, усталый Ампер вновь оказался в Париже с тем, с чего начал. Но теперь у него двое детей. К переживаниям на этой почве прибавились новые — в 1809 году скончалась мать Ампера. Эти печальные события не могли не сказаться на его научной деятельности. Тем не менее в период между 1809 и 1814 годами Ампер опубликовал несколько ценных работ по теории рядов. Работы Ампера привлекают внимание ведущих ученых Франции.

Ампер занимался математикой не ради математики, а искал пути её применения в механике, физике. Он предложил новый метод доказательства одного из главнейших принципов теоретической механики - "принципа возможных перемещений". Его выдвигают в члены Национального института наук (будущей Академии), но он не прошёл. Неудача очень огорчила его. В ряд бессмертных, как называют во Франции академиков, его избирают через год (1814). Это произошло ещё до главного в его жизни открытия, после которого его фамилию стали писать с маленькой буквы (ампер - сила электрического тока, который, проходя через водный раствор азотнокислого серебра, отлагает за одну секунду 1,118 миллиграмма серебра).

Академиком Ампер стал в тридцать девять лет, причём в избрании его работы по электричеству и магнетизму не играли никакой роли - их ещё не было. Избрали его по секции геометрии за исследования в области математики и химии.

В 1820 г. X. Эрстед открыл магнитное поле электрического тока и публично заявил об этом на заседании Академии. На следующем заседании Ампер предложил физическое объяснение опытов X. Эрстеда и дал представление о взаимодействии токов.

4 и 11 сентября 1820 года Араго сделал в Париже сообщение о работах Эрстеда и даже повторил некоторые из его экспериментов. Большого интереса у академиков это не вызвало, но Ампера захватило полностью. Вопреки своему обыкновению, он выступил здесь не только как теоретик, но занялся в маленькой комнатке своей скромной квартиры проведением опытов, для чего даже собственноручно изготовил столик; эта реликвия хранится поныне в Коллеж де Франс. Он отложил все другие дела и 18 и 25 сентября 1820 сделал свои первые сообщения о электромагнетизм. Фактически за эти две недели Ампер пришел к своим главным научных результатов. Влияние этих работ Ампера на многие отрасли науки — от физики атома и элементарных частиц до электротехники и геофизики — невозможно переоценить.

Основополагающую роль в создании теории электричества и магнетизма сыграл мемуар Ампера "Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта" (1823). Работа над этой книгой проходила в очень трудных условиях. В одном из писем, написанных в то время, Ампер сообщал: "Я принужден бодрствовать глубокой ночью… Будучи нагружен чтением двух курсов лекций, я, тем не менее, не хочу полностью забросить мои работы о вольтаических проводниках и магнитах. Я располагаю считанными минутами".

Джемс Клерк Максвелл сказал: "Сочинение его совершенно по форме, недосягаемо по точности выражений и даёт в результате формулу, из которой можно вывести все явления, представляемые электричеством, и которая навсегда останется основной формулой электродинамики".

Максвелл называл Ампера "Ньютоном электричества".

В 1822 году Ампер открыл магнитный эффект катушки с током (соленоида): обтекаемый током соленоид имеет свойство постоянного магнита. Ему же принадлежит мысль, что если внутрь соленоида поместить сердечник из мягкого железа, то магнитное поле соленоида усиливается. Сам Ампер не придал значения тому, что изобрёл электромагнит. Честь открытия электромагнита досталась в 1825 году английскому физику Уильяму Стерджену (1783 - 1850). В 1829 году Ампер изобрёл коммутатор и электромагнитный телеграф.

С 1824 года он занимал должность профессора экспериментальной физики в Коллеж де Франс.

Не оставляет он и занятий химией. К его достижениям в области химии следует отнести открытие, независимо от Амедео Авогадро, закона равенства молярных объемов различных газов. Его по праву следует называть законом Авогадро-Ампера. Учёный сделал также первую попытку классификации химических элементов на основе сопоставления их параметров.

Ампер, этот "Ньютон электричества", прославивший свою страну, вынужден был тратить свои последние деньги на покупку необходимого оборудования. Чтобы иметь дополнительный заработок, он вынужден был уезжать на 3 - 4- месяца с инспекторской проверкой в далёкие департаменты. Он мучился от необходимости тратить своё время на контроль расходов училищ, на проверку знаний учащихся, а особенно - на составление отчётов. Он даже свои работы писал стоя, наспех, так как не мог быть долго привязан к одному месту.

Некоторые исследователи считают, что всю электродинамику Ампер разработал в течение двух недель, следовавших за демонстрацией Эрстедом в Париже своих опытов. Но связь электричества и магнетизма интересовали Ампера ещё за двадцать лет до того дня, когда его посетило озарение.

В науке Ампер добился успеха и признания, а в жизни он продолжал оставаться неудачником. Ему не везло, он едва сводил концы с концами. Министр предложил ему уйти в отставку, планируя отдать освободившуюся должность кому-то из своих друзей. Ампер тяжело переживал очередную несправедливость.

Неудачи подстерегали его и в семье. Муж его дочери, кавалерийский офицер, после ранения стал психически ненормальным и угрожал не раз пистолетом жене и её отцу. Огорчения доставлял ему и сын, который долго не мог найти себя, не мог устроить свою личную жизнь.

По поводу второго брака Ампера обычно сдержанный Луи де Бройль сказал: "Вторая его жена оказалась мегерой, а её родители не лучше". К Амперу не допускались ученики, его письма вскрывались.

Жан - Жак, сын Ампера от первого брака, доставлял ему много волнений. Как-то Ампер представил своего двадцатилетнего сына знаменитой мадам Рекамье, сорокатрёхлетней жене банкира. Жан - Жак в течение тридцати с лишним лет испытывал к ней страстное и нежное чувство. После смерти мадам Рекамье ему досталось наследство. Он так и не создал своей семьи и умер через пятнадцать лет старым холостяком.

Отец не одобрял увлечения сына, мечтал женить его на дочери своего приятеля, знаменитого биолога Кювье. На этой почве у них возникло отчуждение, вызвавшее у Ампера новые страдания.

Вся жизнь Ампера отмечена непрерывным потоком неприятностей. Его друг Бреден писал ему: "Мой бедный друг, не иссякнут ли когда - нибудь силы твоей души для горестей? Восемь лет я имею счастья знать тебя близко. С того времени я всегда был уверен, что ты находишься на вершине страданий. Мне всегда казалось, что несчастья, выпавшие на твою долю, приходят к концу. Но у тебя всегда находятся обстоятельства ухудшать твоё состояние. Я тоже несчастен и был несчастен всю жизнь. Но какая, однако, разница! У меня это всегда шло ослабляясь…”

Творчество Ампера не ограничивалось математикой, физикой и химией - он является одним из немногих энциклопедистов своего времени. В зоологии и ботанике он занимался систематизацией животного и растительного мира, выдвинул смелую гипотезу об эволюции животного мира.

Рассеянный, близорукий, доверчивый, мало обращающий внимание на свой внешний вид, Ампер имел неприятную для других привычку прямолинейно говорить человеку всё, что он о нём думает. Он предпочитал одиночество; его не беспокоило то, как он был одет. Однажды, уходя из гостей, он перепутал шляпы и надел вместо своей круглой треугольную шляпу, принадлежавшую какому-то важному духовному лицу. Все посчитали это не рассеянностью, а обманным поступком с целью завести полезное знакомство. Но Ампер был на это неспособен. Из-за своего откровенного нрава он часто портил уже существующие знакомства. Он был чрезвычайно легковерен, и его часто разыгрывали, рассказывая ему совершенно невероятные истории.

Ампер с детства был очень близорук, но не знал этого. Он не подозревал, что мир выглядит совершенно иначе, чем он его воспринимает. Однажды он ехал в карете с человеком, который носил очки, тот предложил ему надеть свои очки. То, что увидел Ампер – прекрасный, чёткий, красочный мир – так потрясло его, что он расплакался.

Будучи сам человеком совершенно не азартным, Ампер в 27 лет опубликовал в Лионе сочинение по теории вероятностей, в котором доказал математически, что человек, который готов в азарте играть или спорить с каждым подряд, неумолимо разорится. И никакое счастье, удача не смогут приостановить действие неотвратимых формул.

На классной доске Ампер писал не кистью руки, как все, а двигая всей рукой, и при этом он смешно изгибался. Это забавляло учеников.

Двадцать лет Ампер занимался чем угодно, только не физикой- ботаникой, психологией, лингвистикой, философией, зоологией, поэтикой, математикой. А на двадцать первом году он занялся физикой и за одну неделю сделал в ней столько, сколько многим не удавалось за всю жизнь. Он сформулировал правило, которое назвал „правилом пловца”: „Если мыслить себя плывущим по направлению тока, то есть ток будет идти от ног человека к голове и этот последний будет смотреть на стрелку, то всегда отклонится тот конец стрелки, который обращён к северу”.

В сорок пять лет Ампер сформулировал закон, которому навеки суждено носить его имя: „Два электрических тока притягиваются, когда они идут параллельно в одном направлении; они отталкиваются, когда идут в противоположных направлениях”.

Впервые после древних греков Ампер в 1834 г. ввёл термин «кибернетика» в предложенной им классификации наук для обозначения науки об общих законах управления сложными системами.

В 1835 году Ампер опубликовал работу, в которой доказал сходство между световым и тепловым излучениями и показал, что все излучения при поглощении превращаются в тепло. К этому же времени относится увлечение Ампера геологией и биологией. Он принял активное участие в научных спорах между знаменитыми учеными Кювье и Сент-Иллером, предшественниками эволюционной теории Чарльза Дарвина, и опубликовал две биологические работы, в которых изложил свою точку зрения на процесс эволюции. На одном из диспутов противники идеи эволюции живой природы спросили Ампера, действительно ли он считает, что человек произошел от улитки. На это Ампер ответил: «Я убедился в том, что человек возник по закону, общим для всех животных».

Несмотря на все жизненные испытания, он всегда оставался чрезвычайно скромным, добрым, отзывчивым, жизнелюбивым человеком.

В последние годы жизни Ампер страдал душевными расстройствами и испытывал отвращение почти ко всем знаниям, а к математике и прочим наукам в особенности. 10 июня 1836 г., в Марселе, его сразила лихорадка, ставшая причиной смерти. Умер Ампер 10 июня 1836 года в Марселе во время инспекционной поездки от воспаления лёгких, вдалеке от дома. В 1869 году прах Ампера был перевезен из Марселя в Париж на Монмартрское кладбище. На надгробном памятнике высекли слова: "Он был так же добр и так же прост, как и велик".

Ампер, этот добрый и отзывчивый человек, заслуживал и обыкновенное человеческое счастье. Но он никогда не узнал его. На своей надгробной плите он завещал высечь слова: "Наконец счастлив!"

Ампер ввёл в физику многие понятия и термины: напряжение, сила тока, направление тока, гальванометр. В честь учёного единица силы электрического тока названа «ампером», а соответствующие измерительные приборы — «амперметрами».

В истории науки он известен, главным образом, как основоположник электродинамики. Между тем он был универсальным учёным, имеющим заслуги и в области математики, химии, биологии и даже в лингвистике и философии. Это был блестящий ум, поражавший своими энциклопедическими знаниями всех близко знавших его людей. Ампер — иностранный член Лондонского королевского общества (1827), иностранный член Королевской академии наук Швеции (1828), иностранный почётный член Петербургской академии наук (1830).

Франсуа Араго сказал, что «смерть Ампера – несчастье национальное».

Однажды он сказал:

• Как велик Бог, и как ничтожно наше знание.

• Я считаю, что в игру, в которой нет коллиматорного прицела, даже играть не стоит.

(Примечание. Коллима́тор — устройство для получения параллельных пучков лучей света или частиц. Наиболее целесообразно применять коллиматорный прицел при стрельбе на небольших дистанциях до 100 м, особенно если цель быстро перемещается.)

Рассказывают, что…

• После доклада Ампера о взаимодействии проводников с током один из его противников спросил: "Что же, собственно нового в том, что вы нам сообщили? Само собою ясно, что если два тока оказывают действие на магнитную стрелку, то они оказывают действие и друг на друга". Ампер не нашёлся, что ответить. Ему на помощь пришёл Араго, который вынул из кармана два ключа и сказал: "Вот каждый из них тоже оказывает действие на стрелку, однако же, они никак не действуют друг на друга, и потому ваше заключение ошибочно. Ампер открыл, по существу, новое явление, куда большего значения, чем открытие уважаемого мной профессора Эрстеда".

• Ампер отличался рассеянностью. Рассказывают, что однажды у него куда - то запропастились часы. Обыскав весь дом и не найдя их, он написал письмо своему другу, у которого был в гостях вчера и где мог оставить часы. Друг получил письмо с такой припиской: "Только что нашёл часы, поэтому ты зря не мучайся и не ищи их".

• Выходя из своего дома, Ампер однажды написал мелом на дверях, предупреждая посетителей: „Господина Ампера нет дома". Возвратившись через час и увидев эту надпись, Ампер снова ушёл.

• Академик - математик Ампер иногда не мог подсказать своим детям результат из таблицы умножения. И не от рассеянности, а от глубокой сосредоточенности на определённой проблеме.

Однажды он долго путался, пытаясь подсчитать сумму, которую остался должен крестьянину за кров и еду. "Да сударь, - заметил крестьянин, - вы немного умеете считать, но вам бы следовало поучиться арифметике у нашего кюре. Уж сколько лет минуло с тех пор, как он меня обучал цифрам, а я, как видите, до сих пор кое - что помню".

• На одном из заседаний академии Ампер делал доклад. Когда он окончил и отправился на своё место, оно оказалось занятым. Ампер обратился к председателю: „ Господин председатель, должен вам заметить, что лицо, постороннее для академии, завладело моим местом". - "Вы ошибаетесь, дорогой собрат, лицо, на которое вы намекаете, является членом Академии наук".

Оказалось, что незнакомец - император. Ампер не узнал Наполеона.

• Остряки - студенты уверяли почтенного академика, будто они плохо разбирают цифры на доске, и доверчивый Ампер писал всё крупнее и крупнее, пока на огромной доске помещалось не более пяти цифр.

• Говоря о рассеянности Ампера, часто приводят два случая. Однажды он с сосредоточенным видом варил в воде три минуты свои часы, держа яйцо в руке. В другой раз он шёл по улице, производя, как всегда в уме сложные расчёты. Он ничуть не удивился, когда прямо перед ним возникла прекрасная чёрная доска, спокойно достал из кармана непременный кусок мела и стал записывать результаты; он не удивился и тогда, когда доска начала двигаться вперёд, и для того, чтобы поспевать за ней, ему пришлось идти, а затем бежать. Доска оказалась задней стенкой кареты.

• Однажды Ампер был в гостях. Начался сильный дождь, хозяин предложил Амперу остаться ночевать и тот согласился. Через несколько минут хозяин решил посмотреть, как устроился его гость, всё ли в порядке. Он постучал в дверь, ответа не было. Заглянул в комнату — она была пуста. И вдруг раздался звонок. Хозяин открыл дверь и увидел промокшего и растрепанного Ампера.

— Куда же вы ходили?

— Домой, за пижамой, — ответил физик.

• Однажды Ампер обедал у друга. Еда была невкусная, и ученый проговорил: «Это безобразие. Завтра же эту кухарку я выставлю за двери!»

• Сын Ампера литератор Жан - Жак Ампер был более знаменит, чем отец. Его покровитель Шатобриан говорил: «Поэт с несколькими стихами уже не умирает для потомства ... Учёный же, едва известный в продолжение жизни, уже совершенно забыт на другой день смерти своей».

Известие о смерти А.М. Ампера было воспринято современниками не слишком трагически. Сейчас же есть город Ампер, научно - исследовательский центр имени Ампера, музей Ампера, «Общество друзей Ампера».

• Жан-Жак Ампер был единственным сыном Андре Мари Ампера. Образование он получил в Париже, затем путешествовал по Италии, Германии и Скандинавии, где изучал народные песни и поэзию. Вернувшись во Францию в 1829 году, Ампер стал читать в Марселе публичные лекции по истории литературы. В 1830 году издал сборник скандинавской и германской поэзии, ставший первым для французской публики знакомством со скандинавской и ранней германской поэзией.Переехав в Париж, Ампер стал преподавать в Сорбонне и получил место профессора истории французской литературы в Коллеж де Франс. Также Ампер занимал должность куратора Библиотеки Мазарини, являлся членом Французской академии изящной словесности (с 1842) и Французской академии (с 1848). В 1841 году Ампер побывал в Северной Африке, а затем в Греции и Италии в компании друзей, в том числе Проспера Мериме. По результатам этого путешествия Ампер издал в 1848 году труд «Греция, Рим и Данте», вызвавший во Франции значительный интерес к творчеству Данте. В 1851 году Ампер побывал в Америке. С этого времени и до своей смерти он работал над монументальным трудом «L’Histoire romaine а Rome», также издал сборник своих стихов. Все сочинения Ампера отличаются здравой критикой, обширной эрудицией и ясным, привлекательным изложением.