Ейнштейн винаходу і експеримент

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

В. Я. Френкель, Б. Є. Явелов

Магнітострикційні гучномовець

10 січня 1934 Німецьке патентне відомство за заявкою, поданий 25 квітня 1929 р., видало патент № 590783 на "Пристрій, зокрема, для звуковідтворювальною системи, в якому зміни електричного струму внаслідок магнітострикції викликають рух магнітного тіла". Одним з двох авторів винаходу значився доктор Рудольф Гольдшмідт з Берліна, а інший був записаний так: "доктор Альберт Ейнштейн, раніше проживав в Берліні; теперішнє місце проживання невідомо".

Магнітострикція, як відомо, називають ефект скорочення розмірів магнітних тіл (звичайно маються на увазі феромагнетики) при їх намагнічуванні. У преамбулі до патентного опису винахідники пишуть, що силам магнітного стиснення перешкоджає жорсткість ферромагнетика. Щоб Магнітострикція "змусити працювати" (в даному випадку привести в коливальний рух дифузор гучномовця), цю жорсткість потрібно якось нейтралізувати, компенсувати. Ейнштейн і Гольдшмідт пропонують три варіанти такої, здавалося б, нерозв'язною завдання.

Рис. Три варіанти магпітострікціонного гучномовця

Перший варіант проілюстровано на рис. a. Несучий голку С з дифузором феромагнітний (залізний) стрижень У угвинчений в міцне U-образне магнітне ярмо А таким чином, що стискають стрижень осьові зусилля дуже близькі до критичної величини, при якій має місце ейлеровская втрата стійкості - вигин стержня в ту або іншу сторону. На ярмо надіті обмотки D, по яких проходить електричний струм, модульований звуковим сигналом. Таким чином, чим сильніше звук, тим сильніше намагнічується і, отже, стискається залізний стрижень В. Оскільки стержень поставлений на саму межу нестійкості, ці малі варіації його довжини призводять до сильних коливань у вертикальному напрямку; при цьому прикріплений до середини стрижня дифузор генерує звук.

У другому варіанті (рис. б) використовується нестійкість системи стиснута пружина Н - шток G, що впирається вістрям у лунку S. Модульований звуковим сигналом струм проходить по обмотці D. Змінна у часі намагніченість залізного стрижня призводить до невеликих коливань його довжини, які посилюються за рахунок енергії втрачає стійкість потужної пружини.

У третьому варіанті магнитострикционного гучномовця (мал. в) застосована схема з двома залізними стрижнями B1 і B2, обмотки D яких підключені таким чином, що, коли намагніченість одного стержня збільшується, намагніченість іншого зменшується. Тягами C1 і С2 стрижні з'єднані з коромислом G, підвішеним на штанзі М і прикріпленим розтяжками F до боковин магнітного ярма А. Коромисло жорстко пов'язано з дифузором W. Завінчівая гайку Р на штанзі М, систему переводять у стан нестійкої рівноваги. Завдяки протифазному намагничиванию стрижнів B1 і B2 струмом звукової частоти їх деформації також відбуваються в протифазі - один стискається, інший подовжується (стиснення послаблюється), і коромисло у відповідності зі звуковим сигналом перекошується, повертаючись щодо точки R. У цьому випадку також за рахунок використання "прихованої" нестійкості відбувається посилення амплітуди магнітострикційних коливань.

X. Мельхер, знайомитися з документами сім'ї Р. Гольдшмідт і розмовляв з його сином, викладає історію появи цього винаходу наступним чином.

Р. Гольдшмідт (1876-1950) був хорошим знайомим Ейнштейна. Відомий фахівець у галузі електротехніки, він на зорі ери радіо керував роботами по установці першої лінії бездротового телеграфного зв'язку між Європою та Америкою (1914 р.). Їм у 1910 р. була сконструйована і побудована перша в світі придатна для цілей радіотехніки високочастотна машина на 30 кГц потужністю 12 кВт. Машина для трансатлантичних передач мала вже потужність 150 кВт. Гольдшмідт був також автором безлічі винаходів, спрямованих на удосконалення звуковідтворювальних пристроїв (головним чином для телефонних апаратів), високочастотних резонаторів і т.д.

Спільними друзями Ейнштейна і Гольдшмідт були подружжя Ольга та Бруно Айзнера - відома співачка і знаменитий у той час піаніст. Ольга Айзнера погано чула - недолік особливо прикрий, якщо врахувати її професію. Гольдшмідт як фахівець з звуковідтворювальною апаратурі взявся їй допомогти. Він вирішив сконструювати слуховий апарат (роботи по створенню таких апаратів в той час тільки починалися). У цій діяльності взяв участь і Ейнштейн.

Чи був в кінцевому рахунку сконструйований діючий слуховий апарат, невідомо. Як видно з патентного опису, винахідників захопила ідея використання не знаходилася раніше застосування ефекту магнітострикції, і вони розробили описані нами базуються на цьому ефекті гучномовці. Наскільки нам відомо, це був перший звуковідтворювальною магнітострикційні прилад. Хоча магнітострикційні слухові апарати поширення не отримали і їхні нинішні побратими працюють на інших принципах, магнітострикція з великим успіхом використовується в ультразвукових випромінювачах, що знаходять застосування в багатьох галузях промисловості і техніки.

Для фрау Ольги, як повідомляє Мельхер, планували створити магнітострикційні слуховий апарат, що використовує явище так званої кісткової провідності, тобто збудливий звукові коливання не повітряного стовпа в вусі, а безпосередньо черепних кісток, для чого була потрібна велика потужність. Представляється, що пристрій Ейнштейна-Гольдшмідт цілком відповідало цій вимозі. Можливо, спільна з Гольдшмідтом діяльність не так вже й випадкова і, займаючись нею, Ейнштейн керувався не тільки бажанням полегшити долю фрау Айзнера. Здається, що його не могла не зацікавити і сама технічна задача - адже ми знаємо, що він мав певний досвід у конструюванні звуковідтворювальних пристроїв.

Автоматична фотокамера

Розмовляючи на початку 30-х років з Рабіндранатом Тагором, Ейнштейн пригадав свої "щасливі Бернські роки" та розповів, що, працюючи в патентному бюро, придумав кілька технічних пристроїв, у тому числі чутливий електрометрії (про нього вже йшла мова вище) і прилад, визначає час експозиції при фотозйомці. Тепер такий пристрій називається фотоекспонометрiв.

Майже немає сумніву, що принцип дії ейнштейнівського фотоекспонометра був заснований на фотоелектричному ефекті. І як знати, може бути, це винахід було побічним продуктом роздумів, що завершилися знаменитою статтею 1905 "Про одну евристичної точці зору ...", в якій було введено уявлення про світлові кванти та з їх допомогою пояснені закономірності фотоелектричного ефекту.

Цікаво, що інтерес до пристроїв подібного роду зберігся у Ейнштейна надовго, хоча, наскільки відомо, фотолюбителем він ніколи не був. Так, його авторитетний біограф Ф. Франк повідомляє, що десь у другій половині 40-х років Ейнштейн і один з його найближчих друзів, доктор медицини Г. Буккі, "винайшли механізм для автоматичного регулювання часу експозиції в залежності від освітленості" [4 , с. 241.

Рис. Схема фотокамери Буккі-Ейнштейна

а, в - камера; б - сегмент змінної прозорості

Крім того, виявляється, що 27 жовтня 1936 Буккі і Ейнштейн отримали американський патент № 2058562 на фотокамеру, автоматично підбудовується під рівень освітленості. Влаштована ця автоматична камера досить просто (мал. а). У його передній стінці 1, крім об'єктива 2, є ще вікно 3, через яку світло потрапляє на фотоелемент 4. Електричний струм, що виробляється фотоелементом, повертає знаходиться між лінзами об'єктива легкий (наприклад, целулоїдний) кільцевої сегмент 5, зачернений так, що прозорість його плавно змінюється від максимальної на одному кінці до мінімальної на іншому (мал. б). Як вказують в описі свого винаходу Буккі і Ейнштейн, блок з фотоелементом аналогічний відомим конструкціям фотоекспонометра, з тією відмінністю, що в даному випадку повертається кільцевої сегмент 5, а не вказує експозицію стрілка. Поворот сегмента тим більше, а, отже, затемнення об'єктива тим сильніше, чим яскравіше освітлений об'єкт. Таким чином, будучи раз от'юстірованним, пристрій при будь-якій освітленості саме регулює кількість світла, що падає на фотоплівку або пластинку, що знаходиться в фокальній площині об'єктива 2.

Але що робити, якщо фотографу захочеться змінити діафрагму? Для цього винахідники пропонують трохи ускладнений варіант своєї фотокамери. У цьому варіанті на її передній стінці 1 встановлюється поворотний диск 6 з набором отворів 7-12 декількох діаметрів. При поворотах диска одне з таких отворів припадає на об'єктив, а діаметрально протилежне - на вікно фотоелемента. Повертаючи диск за важіль 13 на фіксовані кути, фотограф одночасно діафрагмірует і об'єктив і вікно. Таким чином, для різних діафрагм досягається однакове пропускання світла для об'єктива і для вікна фотоелемента.

Переваги винаходи очевидні: 1) автоматично регулюється світловий потік, що досягає фотоплівки або фотопластинки; 2) оскільки використовується фотоелемент, відсутня небезпека, що після закінчення деякого, нехай тривалого, часу регулювальний пристрій перестане працювати, як було б, якби для його живлення використовувалася батарея (втім, автори не виключають можливості використання в якості світлочутливого елемента селенового фоторезистора, приєднаного до зовнішнього джерела струму).

Ми не маємо точних відомостей про подальшу долю магнитострикционного апарату Ейнштейна-Гольдшмідт. Зате точно відомо, що експонометр Буккі-Ейнштейна свій час був дуже популярний і навіть використовувався кінооператорами в Голлівуді.

Тут варто, напевно, сказати кілька слів про одного Ейнштейна доктора Буккі (1880-1965). Він народився в Лейпцигу, там же закінчив медичний факультет університету. Спочатку в Німеччині, а потім у США він набув популярності як великий рентгенолог. Буккі був членом багатьох національних і міжнародних товариств, написав ряд книг по медицині. Крім рентгенівських променів, Буккі виявляв жвавий інтерес до терапевтичного використання нових досягнень фізики і техніки (він один з піонерів УВЧ-прогрівання).

Буккі активно працював і як винахідник. Ще в 1912 р. їм була запропонована і сконструйована так звана діафрагма Буккі, що підвищує контраст рентгенівських знімків. Цей пристрій одержав поширення в усьому світі. На рахунку Буккі безліч інших винаходів, що відносяться до рентгенівської техніки, фотоапаратів, електровимірювальні прилади та звуковідтворюючим пристроям. Цікаво, що багато патенти Буккі отримані ним спільно з дружиною і синами.

Є відомості про те, що Ейнштейн і Буккі роздумували над конструкцією висотоміра, а також винаходили щось на зразок магнітофона. На жаль, більш детальні відомості про ці роботи відсутні.

Буккі, як писав Ейнштейн Г. Мюзам в 1942 р, був його найкращим другом в США. Вони часто проводили разом літню відпустку і плавали на яхті ейнштейнівської, причому Буккі доводилося задовольнятися не надто престижною роллю матроса. Але він був матросом - хоча і єдиним - на кораблі капітана Ейнштейна!

В останні дні життя Ейнштейна в квітні 1955 р. Буккі щодня приходив до лікарні, де лежав його друг. Він був у нього і ввечері за декілька годин до смерті великого фізика. За спогадами Буккі, останнє, що він чув від Ейнштейна, була сумна жарт. "Чому Ви вже йдете?" - Запитав його Ейнштейн. Буккі відповів, що не хоче його турбувати, що він повинен відпочити й поспати. На це Ейнштейн з посмішкою заперечив: "Але ж в такому разі Ваша присутність мені не завадить".

Гірокомпас і індукційна електромагнітна підвіска

З листування Ейнштейна з Бессо, Зоммерфельдом і Планком видно, що протягом 1920-1926 рр.. Ейнштейн часто наїжджав у Кіль. Справ, пов'язаних з теоретичними дослідженнями, у творця теорії відносності в Кілі - цій столиці німецького суднобудування, - здавалося б, не було. Чим же він там займався?

Перше наближення до відповіді на це питання дає лист Ейнштейна М. Бессо, відправлений у травні 1925 р.: "... веду тихе життя без зовнішніх подій. Єдині перерви - мої поїздки в Кіль, де потроху освіжаю свої технічні навички". У Ноймюлене, поблизу Кіля, знаходилась фірма "Аншютц і Књ" - провідне підприємство з розробки та виробництва морських гірокомпасів та інших гіропріборов. Ім'я її засновника, власника і керівника Г. Аншютца (1872-1931) часто зустрічається в листуванні Ейнштейна з Зоммерфельдом. Має сенс розповісти про це цікаве людину, яка протягом багатьох років перебував у тісних ділових і дружніх відносинах з Ейнштейном (тим більше що мова про нього піде ще й у наступному розділі цієї глави).

Герман Аншютц народився у відомій мюнхенської сім'ї; "мистецтво і наука стояли біля його колиски": його дід був видатним художником, професором Мюнхенській академії мистецтв, а батько - професором фізики і математики. Аншютц почав свою діяльність як гуманітарій - ступінь доктора філософії він отримав в 1896 р. за дослідження, присвячене творчості венеціанських художників епохи Відродження. Захопившись потім ідеєю про досягнення Північного полюса, він бере участь у двох полярних експедиціях і в початку 1901 р. висловлює думку про те, що дістатися до полюса можна на підводному човні. Виникає проблема: як прокласти курс - адже всередині сталевий човни магнітний компас не діє, та й поблизу полюса - теж. І гуманітарій Аншютц береться за вирішення фантастично складної задачі - за створення гірокомпас.

Ця робота, чужа його колишнім схильностям і в якійсь мірі випадково зустрілася на шляху захоплюється Аншютца, стає основною в його житті. Від подальших полярних подорожей він відмовляється (незабаром Північний полюс був підкорений Р. Пірі), але вперто займається проблемою гірокомпас. Вже в жовтні 1902 р. він створює першу модель. Про подальші успіхи в цьому напрямку і про перші випробування гірокомпас на кораблях Аншютц доповідає в Морський академії в Кілі в 1904 р., а в наступному році, будучи людиною не тільки енергійним, але і заможним, засновує в Кілі фірму "Аншютц і Књ". Процвітання фірми багато в чому визначалося виключної обдарованістю її творця, якого К. Магнус (великий німецький механік, фахівець з гірокомпас) називає геніальним винахідником.

Цікаво, що успіху у створенні гірокомпас досяг людина, що починав роботу як дилетант. Це знаходиться і прекрасному відповідно до зауваженням Ейнштейна про те, як робляться відкриття: всі знають, що реалізація якоїсь ідеї неможлива, але ось знаходиться людина, яка цього не знає, і у нього все виходить!

У результаті енергійних зусиль Аншютца - організатора і винахідника - у середині 10-х років німецький флот, у тому числі і підводний, був оснащений гірокомпас, одержали його ім'я. Гіропрібори Аншютца знайшли собі й інші застосування, наприклад при прокладці бурових свердловин, будівництві шахт; його гірокомпас був встановлений на знаменитому дирижаблі "Граф Цепелін". Під час одного з рейсів дирижабль зробив коло пошани над будинком Аншютца в Мюнхені на знак визнання заслуг його господаря. До речі сказати, цей будинок Зоммерфельд називав "незрівнянним храмом мистецтва": Аншютц був відомим колекціонером.

Роботи Аншютца і його гірокомпас отримали широку популярність не тільки на його батьківщині, але і за кордоном, зокрема в нашій країні. Про них з високою похвалою відгукувався академік А. Н. Крилов.

Фірма Аншютца приносила її засновнику значний дохід, який він використовував для створення численних фондів, покликаних сприяти вченим і діячам мистецтва. На його кошти організовувалися виставки, лекції, поїздки вчених. У важкі інфляційні часи Німеччині початку 20-х років коштами фонду Аншютца користувався і Ейнштейн.

До 1926 р. після багаторічних наполегливих праць фірмою Аншютца був розроблений і запущений у серійне виробництво дуже складний і досконалий гіроскопічний прилад - прецизійний артилерійсько-навігаційний гірокомпас, за яким закріпилася назва "Новий Аншютц" (оскільки на флоті до цього був популярний інший гірокомпас тієї ж фірми). Це був воістину чудовий прилад, значно перевершував по точності, надійності, стійкості при хитавиці і строку служби всі інші моделі гірокомпасів. Конструкція його була високо оцінена фахівцями; він мав і чисто комерційний успіх.

У статтях і книгах по гірокомпас, хоч скільки-небудь стосуються історії створення цих чудових приладів, непременіно відзначається той факт, що в розробці "Нового Аншютца" взяв участь Ейнштейн. Мабуть, з найбільшою визначеністю висловився з цього приводу один з основоположників гірокомпасні справи в нашій країні - інженер-контр-адмірал професор Б. І. Кудревич *, який відзначив, що "Новий Аншютц" - "результат десятирічної спільної роботи (Г. Аншютца. - Авт.) з професором Ейнштейном ". Як розповів одному з авторів цієї книги професор І. І. Гуревич, в 30-х роках на флоті новий навігаційний прилад навіть називали компасом Ейнштейна-Аншютца (саме в цьому порядку).

* Кудревич мав інформацію "з перших рук": на початку 1928 р. він був відряджений до Німеччини, зокрема для ознайомлення з діяльністю фірми "Аншютц і Књ".

Таким чином, причина частих візитів Ейнштейна в Кіль як ніби не викликає сумнівів - він співпрацював з Аншютцем у розробці диво-компаса. Але який був конкретний внесок Ейнштейна в цю роботу? На жаль, про це мало що відомо. Нам зустрілося лише одне пряма вказівка, що виходить від уже згадуваного вище К. Магнуса *: "Центрування кулі, за порадою А. Ейнштейна, з яким Аншютц був дружний, здійснювалося магнітним способом за допомогою котушки, розташованої усередині гіросфери".

* Особливу достовірність надає цій вказівці той факт, що Магнус був учнем М. Шулера, одного з основоположників гірокомпасні справи, який у період з 1908 по 1922 р. обіймав керівні посади в фірмі Апшютца.

Про що тут йде мова, що це за гіросфера? Тут треба хоч трохи розповісти про конструкцію "Нового Аншютца".

Цей гіроскопічний прилад двохроторннім - у ньому механічно пов'язані взаємно перпендикулярні осі двох обертаються із швидкістю 20 000 об. / хв роторів, по 2,3 кг кожен (ці гіроскопние ротори є також роторами двох-, трифазних асинхронних двигунів змінного струму). Обидва гіроскопа (ротора) поміщені всередину порожнистої герметичній сфери (тому вона і називається гіросферой), в якій, крім них, знаходиться ряд інших конструкційних елементів.

При слові "гіроскоп" більшості з нас, напевно, малюється відоме пристрій з бистровращающпмся ротором, вісь якого закріплена в кільцях карданова підвісу. Звичайно, карданів підвіс, що забезпечує ротору повну свободу поворотів навколо трьох взаємно перпендикулярних осей, - знахідка надзвичайно дотепна. Але для морехідного гірокомпас такий підвіс не годиться: компас повинен місяцями вказувати строго па північ, не збиватися ні при штормах, ні при прискореннях і перервах курсу судна. Однак точно збалансувати карданова підвіску ротора неможливо; на гіроскоп завжди будуть діяти обертальні моменти, під впливом яких вісь ротора буде повертатися навколо осі, перпендикулярній вектору чинного обертального моменту. Одна з особливостей гіроскопа полягає в тому, що він інтегрує, накопичує такі відштовхувальні відхилення.

Рис. Гіроскоп з трьома ступенями свободи

У результаті з плином временя вісь ротора (а саме вона-то і є в гірокомпас аналогом стрілки магнітного компаса) буде повертатися, або, як кажуть моряки, "йти". Недарма гіроскопісти люблять розповідати анекдот про те, як па зорі гірокомпасні справи один такий прилад був встановлений на літаку. Коли вилетів з Берліна літак приземлився в Голландії, пілот, виходячи з показань гірокомпас, був впевнений, що він прилетів до Швейцарії.

У "Новому Аншютц" карданова кілець немає - гіросфepa діаметром 25 см з двома гіроскопами (двухгіроскопная система щодо хитавиці незрівнянно стійкіше одногіроскопной) вільно плаває в рідині, тертя об яку практично нульове; зовні вона не стосується жодних підпірок, стінок і т.д. До неї навіть не підходять електричні дроти: вони адже здатні передавати якісь механічні зусилля і моменти. Природно, у читача може виникнути законне питання: від чого ж у такому випадку "харчуються" електродвигуни гіроскопів? Знайденому вирішення цієї проблеми ніяк не відмовиш у дотепності: у гіросфери є виконані з електропровідного матеріалу "полярні шапки" і "екваторіальний пояс". Проти цих електродів в рідині знаходяться аналогічні, але нерухомі електроди, до яких підключені фази електроживлення. Рідина, в якій плаває сфера, - це вода, в яку додано трохи гліцерину для додання їй антифризного властивостей і кислоти, що робить воду електропровідного. Таким чином, трифазний струм "подається" в гіросферу прямо через підтримує її рідина, а потім вже зсередини (по проводах) розлучається до статорних обмотках гіроскопних двигунів. При цьому, звичайно, доводиться змиритися з деякими "перемішуванням" фаз у електропровідної рідини.

Вільно плаваюча в рідині гіросфера, якби ми не знали, що вона начинена гіроскопами, могла б здатися просто дивом: вона наполегливо і з величезною точністю встановлюється одним зі своїх діаметрів в напрямку північ-південь (по нанесеним на неї розподілам моряки і визначають цей напрям ). Втім, це диво схоже на диво "мимовільної" орієнтації магнітної стрілки, настільки глибоко вразив Ейнштейна, за його визнанням, ще в ранньому дитинстві.

Але як же гіросфера може плавати у підтримуючій рідини в повністю зануреному та байдужому стані? Для цього адже, згідно закону Архімеда, повинен дотримуватися абсолютно точний баланс між її вагою і вагою витісненого розчину. Дотримати такий баланс дуже нелегко, але, навіть якщо він і досягнуть, неминучі в цьому випадку температурні коливання (а отже, і зміни питомих ваг) обов'язково його порушать. У результаті куля або вирине, або піде на дно. Крім того, необхідно ще як-то сцентрирован гіросферу в горизонтальному напрямі, не то вона пріткнется до однієї з стінок навколишнього судини і, таким чином, виявиться вразливою для поштовхів і прискорень, настільки згубних для точності показань.

Саме на цьому етапі пояснення пристрої "Нового Аншютца" нам нарешті стає зрозумілою наведена вище фраза Магнуса про конструкторському внесок Ейнштейна в створення гірокомпас. Ейнштейн придумав, як здійснити центровку гіросфери у вертикальному та горизонтальному напрямках. Його ідея досить проста.

Рис. Схема індукційної підвіски Ейнштейна

Поблизу дна всередину гіросфери поміщається кільцева обмотка, що підключається до однієї з фаз поданого в кулю змінного струму, сама ж гіросфера оточується ще однієї порожньої металевої сферою (з прорізами для спостереження за поділами шкали і для зменшення її закорочує дії по відношенню до струмів, що проходять через рідину ).

Створюване внутрішньої обмоткою гіросфери змінне магнітне поле наводить у навколишньому її, наприклад алюмінієвою, сфері вихрові струми. Відповідно до закону Ленца, ці струми прагнуть перешкодити зміни магнітного потоку, яке відбулося б при будь-якому зсуві внутрішньої сфери щодо зовнішньої. При цьому відбувається автоматична стабілізація гіросфери. Якщо вона, наприклад, в результаті підвищення температури стала тонути (адже питома вага рідини при нагріванні внаслідок її розширення зменшується), зазор між донними частинами сфер скоротиться, відразливі сили зростуть (вони обернено пропорційні квадрату ширини зазору), так що гіросфера по висоті не зміститься , а залишиться на старому місці. Аналогічним чином стабілізується гіросфера і в горизонтальному напрямку.

Ми бачимо, що змінне електромагнітне поле ейнштейнівської обмотки центрує і підтримує гіросферу; воно приймає на себе ту частину її ваги, яка не скомпенсована Архімедова виштовхувальної силою. Недарма цю обмотку конструктори назвали обмоткою "електромагнітного дуття": подібно до того як повітряна подушка створюється повітрям, нагнітається вентилятором, так і електромагнітне підтримування можна образно уявити собі "видуванням" обмоткою магнітних силових ліній.

У різних галузях сучасної техніки всі больові широке застосування знаходять зараз виключають тертя і торкання способи підвіски, при яких підвішується об'єкт парить, або, як тепер часто кажуть, левитирующий. Існують магнітні, електростатичні підвіски; велику увагу привертає в наші дні надпровідна магнітна підвіска (її дія заснована на тому, що надпровідник "не пускає в себе" магнітне поле), яку вже в недалекому майбутньому планується використовувати в системах швидкісного наземного транспорту.

Дивно було б, якби сучасна техніка обійшла стороною підвіску на вихрових токах. І дійсно, така підвіска - її тепер прийнято називати індукційної електромагнітної - використовується. Все ширше застосовують зараз так звану бестігельной плавку металів і напівпровідників, засновану на тому, що переплавляється масу утримує змінне електромагнітне поле знаходиться під нею котушки (індуктора), по якій проходить змінний струм високої частоти. Це ж змінне магнітне поле, наводячи потужні вихрові струми, розплавляє речовина. Таким способом одержують високочисті (адже плавка йде у вакуумі і розпечений тигель - звичайне джерело забруднень - відсутня) кремній, германій, алюміній, олово, а також такі тугоплавкі метали та сплави, тиглі для плавки яких створити неможливо.

З проникненням левітації в техніку виник і інтерес до систематизації відповідних пристроїв, до збору наявної з цього питання літератури (поки ще не надто великою). У 1964 р. в Англії в серії бібліографічних оглядів по вузлах приладів і пристроїв вийшов один спеціально присвячений магнітним і електричним підвісок, у якому зібрано, мабуть, вся имевшаяся на той час інформацію з подібних систем, починаючи з доповіді, прочитаного в 1839 р. в Кембриджі С. Ірншоу, "Про природу молекулярних сил, які керують станом світлоносного ефіру", - доповіді, в якому була сформульована знаменита теорема Ірншоу про неможливість стаціонарної підвіски тіл в постійному електричному або магнітному полі.

Що ж говорить нам цей солідний бібліографічний огляд щодо історії індукційної електромагнітної підвіски? Кого слід вважати її винахідником? Відповіді на останнє запитання огляд не дає. Справа в тому, що вперше така підвіска була описана в надійшла 2 лютого 1922 в Німецьке патентне відомство заявці, що виходила, як це часто буває, не від приватної особи, а від фірми. Проте назва цієї фірми представляє для нас чималий інтерес - це відома нам нільська фірма "Аншютц і Књ" [17, с. 61].

У нас немає ніяких підстав сумніватися в достовірності повідомлених Магнусом відомостей про участь Ейнштейна в створенні "Нового Аншютца", а це значить, що великого теоретика, творця "обох относительностей" без всяких перебільшень можна вважати винахідником індукційної електромагнітної підвіски.

Здається, що в гіроскопічних пристроях Аншютца перепробувано і втілено чимало конструкторських ідей Ейнштейна (адже не дарма ж він так часто і протягом багатьох років відвідував Кіль!). Було б, звичайно, цікаво дізнатися, в чому ще виразилося його участь. Але проходить час, свідків його роботи в Кілі, мабуть, не залишилося, і відновити хід подій стає все важче.

У важкі для Німеччини 20-ті роки з їх нестримною інфляцією і нестабільністю Ейнштейн був зацікавлений у роботах з гіроскопічним приладів ще й просто з матеріальних міркувань. Представляється, однак, безсумнівним, що він отримував задоволення від цієї діяльності. Ідей, причому самих оригінальних, у нього завжди було предостатньо, а можливостей для їх реалізації Аншютц міг надати більше, ніж хто-небудь інший. Полум'яний ентузіаст гіроскопа мав у своєму розпорядженні достатніми коштами, прекрасним обладнанням і висококваліфікованими інженерами, щоб спробувати здійснити абсолютно несподівані і нешаблонний конструктивні рішення.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Історія та історичні особистості | Реферат
56.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Ейнштейн
Альберт Ейнштейн
Альберт Ейнштейн вчений і бунтар
Протилежний експеримент і помилковий протилежний експеримент
Історія винаходу паперу
Історія винаходу транзистора
Акумулятор Історія винаходу та удосконалення
Як з`явився мобільний зв`язок Історія винаходу
Історія винаходу та розвитку електричного освітлення
© Усі права захищені
написати до нас