Kai kalbame apie pirmuosius elektros reiškinius, dažniausiai prisimename gintarą. Būtent patrintas gintaras nuo seniausių laikų stebino žmones tuo, kad pradėdavo traukti lengvus kūnus. Tačiau elektros istorija nesustojo ties gintaru. Vėliau paaiškėjo, kad panašiai elgiasi ir daugybė kitų medžiagų.
Tai buvo vienas svarbiausių žingsnių elektros pažinimo kelyje. Kol žmonės manė, kad keista traukos jėga būdinga tik gintarui, reiškinys atrodė tarsi reta išimtis ar paslaptinga gamtos keistenybė. Tačiau kai tyrinėtojai pastebėjo, kad trinant elektrinasi ir stiklas, siera, deimantas, derva bei kitos medžiagos, tapo aišku, kad kalbama ne apie vieno daikto ypatybę, o apie daug platesnį gamtos reiškinį.
Nuo gintaro prie platesnio supratimo
Dokumente pasakojama, kad ilgą laiką elektros istorija buvo siejama su Talio pastebėjimu apie gintarą. Į vilną įtrintas gintaras traukė lengvus daiktus, ir tai paliko labai stiprų įspūdį ankstyviesiems stebėtojams. Tačiau po šių pirmųjų bandymų praėjo daugiau kaip 2000 metų, kol žmonės vėl rimčiau grįžo prie šio klausimo.
Lūžis įvyko tada, kai Viljamas Gilbertas ėmė tikrinti, ar taip elgiasi tik gintaras. Jis klausė labai paprastai, bet moksliškai: kas bus, jei patrinsime ne gintarą, o kitas medžiagas? Būtent šis klausimas ir atvėrė naują pažinimo etapą.
Viljamas Gilbertas ir atradimas, kad elektrinasi ne vien gintaras
Gilbertas pastebėjo, kad lengvus daiktus traukia ne tik patrintas gintaras. Panašiai elgėsi ir stiklas, siera, deimantas bei derva. Tai buvo esminis atradimas, nes jis išplėtė visą supratimą apie elektrinius reiškinius.
Iki tol buvo galima manyti, kad gintaras turi kažkokią ypatingą, beveik stebuklingą savybę. Tačiau Gilbertas parodė, kad šis gebėjimas nėra vien gintaro išskirtinumas. Reiškinys pasirodė esąs daug bendresnis, o tai reiškė, kad jį galima tirti, lyginti ir aiškinti.
Dar svarbiau tai, kad būtent Gilbertas įvedė į mokslą elektros sąvoką. Jis kūnus, kurie patrinti vilna ar šilku traukia kitus kūnus, pavadino elektriniais. Pats terminas kilo iš graikiško žodžio, reiškiančio gintarą. Taigi net tada, kai buvo suprasta, jog elektrinasi ne vien gintaras, jis vis tiek liko pačios sąvokos centre.
Kokios medžiagos buvo laikomos įsielektrinančiomis
Dokumente aprašoma, kad XVIII amžiuje paplito nuomonė, jog vienos medžiagos įsielektrina trinamos, o kitos tik perima elektrą iš kitų įelektrintų kūnų. Prie pirmųjų buvo priskiriamos dervos, siera, stiklas, deimantas, dauguma brangakmenių, šilkas, vilna ir ledas.
Tai labai įdomus sąrašas, nes jis rodo, kad žmonės po truputį ėmė matyti bendrą dėsningumą. Elektriniai reiškiniai neapsiribojo vien akmenimis ar viena kuria nors ypatinga medžiaga. Elektrintis galėjo ir stiklas, ir audiniai, ir net ledas. Kitaip tariant, ankstyvasis mokslas žengė iš vieno simbolinio objekto į visą medžiagų pasaulį.
Stiklas – vienas svarbiausių ankstyvųjų elektros tyrimų herojų
Iš visų medžiagų, be gintaro, ypatingą vietą užėmė stiklas. Jis buvo dažnai naudojamas ankstyvuosiuose bandymuose, nes trinamas aiškiai parodydavo elektrinius reiškinius. Dokumente minima, kad Stivenas Grėjus elektrino stiklinius vamzdelius, o F. Hauksbis sukūrė tuščiavidurį stiklo rutulį, kuris, trinamas rankomis, pradėdavo švytėti.
Stiklas tapo patogus tyrimams ne tik todėl, kad elektrinasi, bet ir todėl, kad su juo buvo galima atlikti įvairesnius bandymus. Jis leido stebėti kibirkštis, švytėjimą, elektros perdavimą per kitus kūnus. Taip stiklas tapo viena svarbiausių medžiagų ankstyvojoje elektros istorijoje.
Siera ir pirmosios elektros mašinos
Labai svarbi buvo ir siera. Vokiečių fizikas Otas Gerikė pagamino rutulį iš sieros, pritaisė prie jo metalinę ašį ir sukamą rutulį elektrino, liesdamas rankomis. Vieną kartą ašis jį net „gnybtelėjo“, ir tai paskatino išvadą, kad tai, kas susidaro trinant, gali sklisti metalais.
Šis bandymas svarbus ne tik dėl sieros kaip medžiagos. Jis rodo, kad, atradus kitas elektrinamas medžiagas, tyrimai tapo daug aktyvesni. Gintaras buvo pirmasis ženklas, tačiau siera leido kurti jau didesnius, sąmoningai eksperimentui pritaikytus įrenginius.
Derva, deimantas ir brangakmeniai
Gilbertas pastebėjo, kad elektrinasi ir derva bei deimantas. Vėlesniuose bandymuose minima, kad prie įsielektrinančių medžiagų buvo priskiriama ir dauguma brangakmenių. Tai dar labiau stiprino mintį, kad elektros reiškinys yra plačiai paplitęs.
Derva tapo ypač svarbi ir aiškinant dvejopą elektrą. Dokumente pasakojama, kad Šarlis Diufėjus skyrė stiklinę ir dervinę elektrą. Šiandien jas vadiname teigiama ir neigiama elektra. Taigi derva buvo svarbi ne tik kaip elektrinanti medžiaga, bet ir kaip raktas į pirmąjį rimtesnį elektros rūšių aiškinimą.
Šilkas, vilna ir ledas
Ypač įdomu tai, kad dokumente prie trinant įsielektrinančių medžiagų priskiriami ne tik kieti mineraliniai kūnai, bet ir šilkas, vilna bei ledas. Tai rodo, kad ankstyvieji tyrėjai vis plačiau stebėjo aplinką ir mėgino suprasti, kurios medžiagos gali dalyvauti elektriniuose reiškiniuose.
Vilna čia svarbi dar ir tuo, kad su ja susijęs pats pirmasis gintaro bandymas. O ledas išsiskiria tuo, kad jis mums iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti visai nesusijęs su elektra. Tačiau dokumente aprašoma, kad Georgas Richmanas įelektrindavo ir ledą, ir net stebėjo, kaip iš jo šokanti kibirkštėlė uždega degią medžiagą. Tai turėjo būti labai įspūdingas reginys to meto mokslininkams.
Ar tikrai kai kurios medžiagos „nesielektrina“?
Iš pradžių buvo manoma, kad egzistuoja aiški riba tarp įelektrinamų ir neįelektrinamų kūnų. Prie antrųjų buvo priskiriami vanduo, žemė, metalai, žmonių ir gyvūnų kūnai. Tačiau vėlesni bandymai tokį skirstymą ėmė griauti.
Georgas Richmanas pastebėjo, kad taip paprastai skirstyti negalima. Jis rodė, kad galima įelektrinti vandenį, sniegą, ledą, o jo bandymai vertė abejoti ir tvirtinimu, jog metalai nesielektrina trinami. Tai buvo labai svarbus žingsnis, nes mokslas ėmė atsisakyti pernelyg paprastų schemų ir artėjo prie tikslesnio medžiagų elgesio supratimo.
Kodėl šis atradimas buvo toks svarbus
Atradimas, kad elektrinasi ne vien gintaras, turėjo milžinišką reikšmę. Jis pavertė elektros reiškinius nebe atsitiktiniu smalsumo objektu, o dėsningumu. Jei tą patį reiškinį galima stebėti su daugeliu skirtingų medžiagų, vadinasi, jį galima lyginti, kartoti ir aiškinti.
Būtent taip formuojasi mokslas. Vienas keistas atvejis dar gali atrodyti kaip išimtis. Tačiau kai tas pats poveikis kartojasi su skirtingomis medžiagomis, atsiranda pagrindas kalbėti apie bendrą gamtos dėsnį. Todėl Gilbertas ir jo pasekėjai padarė vieną svarbiausių žingsnių elektros istorijoje.
Nuo medžiagų sąrašo prie elektros teorijos
Kai buvo sukaupta daugiau stebėjimų apie įvairias elektrinančias medžiagas, mokslininkai galėjo pereiti prie sudėtingesnių klausimų. Kodėl vieni kūnai vienas kitą traukia, o kiti stumia? Kodėl elektra kartais sklinda medžiagomis? Kodėl stiklas ir derva elgiasi skirtingai?
Iš šių klausimų gimė ir pirmosios teorijos apie teigiamą bei neigiamą elektrą, apie elektrinius skysčius, apie laidininkus ir izoliatorius. Taigi sąrašas medžiagų, kurios elektrinasi, nebuvo vien smalsių faktų rinkinys. Jis tapo pagrindu visam vėlesniam elektros aiškinimui.
Nors gintaras buvo pirmasis garsus elektrinis „stebuklas“, vėliau paaiškėjo, kad elektrinasi ir daugelis kitų medžiagų. Dokumente minimi stiklas, siera, deimantas, derva, dauguma brangakmenių, šilkas, vilna ir ledas. Šis atradimas padėjo suprasti, kad kalbama ne apie vienos ypatingos medžiagos savybę, o apie daug platesnį gamtos reiškinį.
Būtent todėl Viljamo Gilberto darbai buvo tokie svarbūs. Jie nutiesė tiltą nuo pasakojimo apie gintarą prie tikro elektros mokslo. O nuo šio žingsnio jau prasidėjo kelias į didesnius klausimus apie elektros prigimtį, jos rūšis, sklidimą ir dėsnius.
