Биография ома и его открытия. Биография георга симона ома

Главная

Времена года

(1787-1854) немецкий физик

Гёорг Симон Ом родился в Эрлангене в семье слесаря-ремесленника. Его отец с детства внушил своим сыновьям любовь к математике и физике. Окончив гимназию, Георг в 1805 году поступил в Эрлангенский университет, но проучился там всего лишь год, а затем с 1806 по 1809 год работал учителем в швейцарском городе Готштадте. В 1811 году он защитил докторскую диссертацию, подготовленную самостоятельно. Георг Симон Ом преподавал математику, затем физику в различных гимназиях: с 1813 по 1817 год - в Вам-берге, с 1817 по 1828 год - в Кельне. В промежутках между уроками он занимался гальваническими опытами, пытаясь выяснить, как зависит действие гальванической батареи от качества и от рода металла, из которого сделана замыкающая ее полюсы проволока.

В 1826 году Ом экспериментально открыл основной закон электрической цепи, связывающий между собой силу тока, электродвижущую силу и сопротивление. Этот закон - закон Ома - был сформулирован им в работе «Определение закона, по которому металлы проводят электричество». В 1827 году ученый обосновал его теоретически для участка и для полной цепи. В своей маленькой лаборатории в Кельне он соорудил конструкцию, состоявшую из висмутного стержня, впаянного между двумя медными проволоками. Опустив один из спаев в кипящую воду, а другой - в мелко наколотый лед, Георг Ом скоро пришел к выводу, что между движением электрического тока и водного потока в наклонном русле существует аналогия. Чем больше перепад уровней в русле и свободнее путь, тем поток воды сильнее. Так же происходит и с электрическим током: сила тока будет тем больше, чем большей электродвижущей силой обладает батарея и чем меньше сопротивление току на его пути. В этом же году Ом ввел понятия «электродвижущей силы», «падения напряжения» и «проводимости».

Закон Ома долгое время не находил себе применения, хотя установленные в нем количественные соотношения между параметрами электрической цепи открыли широкие возможности в изучении электричества. К результатам работ немецкого ученого относились благосклонно местные физики, но ни в одной другой стране они не были известны. В октябре 1831 года профессор прикладной физики Парижской школы искусств и ремесел Клод Серве Пулье сообщил Французской академии, что нашел количественное соотношение между током, электродвижущей силой и сопротивлением, не упоминая имени Ома. Но затем он был вынужден признать, что читал сочинение немецкого физика о гальванической цепи и согласен с тем, что этот закон первым сформулировал Георг Симон Ом. Эта скандальная история способствовала тому, что о работах Ома узнали и другие французские, а затем английские физики. Значение закона Ома стало несомненным только после того, как выдающиеся русские ученые Эмилий Христиано-вич Ленц и Борис Семенович Якоби, немецкие ученые Карл Фридрих Гаусс, Густав Роберт Кирхгоф и некоторые другие положили этот закон в основу своих исследований.

Несмотря на открытие количественного закона, Георг Ом продолжал оставаться скромным учителем. В возрасте 44 лет (в 1833 году) он получает место профессора физики Нюрнбергской высшей политехнической школы, а в 1839 году становится ее ректором. Лондонское королевское общество в 1841 году наградило его медалью Копли. В 1849 году ученого пригласили в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора, а в 1852 году, когда Ому было 63 года, он стал профессором. Всю жизнь Георг Симон Ом был великим тружеником, но его преследовали неудачи.

Научные интересы Ома распространялись также и на акустику, оптику, кристаллооптику. Ему принадлежит мысль о сложном составе звуков. В частности, в 1843 году Ом установил, что простейшие слуховые ощущения вызываются лишь гармоническими колебаниями. Ухо способно разлагать сложные звуки на синусоидальные составляющие, и они воспринимаются как основной тон, и добавочные - обертоны. В этом состоит акустический закон Ома. Однако эти труды ученого признания не получили, и только через восемь лет после его смерти его соотечественник Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц смог доказать справедливость выводов Ома. Позже, основываясь на акустическом законе Ома, Гельмгольц разработал резонансную теорию слуха. В 1842 году Ом был избран членом Лондонского королевского общества.

В конце 40-х годов он задумал создать стройную теорию молекулярной физики. К сожалению, ученый успел написать и издать всего один том своего труда. 7 июля 1854 года он скоропостижно скончался.

Спустя двадцать семь лет после смерти Ома, когда его именем назвали общепринятую единицу сопротивления, «дорогому соотечественнику» в Мюнхене воздвигли памятник.

Георг Симон Ом родился в протестантской семье Иоганна Вольфганга Ома и Марии Элизабет Бек. Его отец занимался слесарным делом, а мать была дочерью портного. Академического образования у родителей не было, но это не мешало отцу заниматься самообразованием. Иоганн, основываясь на полученных им знаниях, самостоятельно принялся и за образование собственных детей. У Георга был младший брат Мартин, впоследствии ставший известным математиком, и сестра Элизабет Барбара. Джордж, вместе с братом Мартином, своими усилиями достигли таких высот в математике, физике, химии и философии, что в академическом образовании мальчиков уже не было нужды. Однако, в возрасте 11 лет, Георг поступает в Эрлангенскую гимназию, где будет учиться до пятнадцатилетнего возраста. Но эта стадия обучения пришлась мальчику не по душе, заключаясь, по его собственным словам, лишь в развитии механической памяти и толковании текстов. Уровень образования братьев Ом был так высок, что Карл Кристиан фон Лангсдорф, профессор Эрлангенского университета, сравнивал мальчиков с семьёй Бернулли.

В 1805 г. Георг Ом поступает в Эрлагенский университет. Вместо того чтобы сосредоточиться на учёбе, он посвящает всё своё время внеклассным занятиям. Иоганн, заметивший, что сын попусту теряет драгоценные годы и упускает возможность получения достойного образования, в 1806 г. отправляет сына в Швейцарию. Там, в городке Готтштадт округа Нидау, Георг становится школьным учителем математики. В 1809 г. Карл Кристиан фон Лангсдорф покидает свой пост в Эрлангенском университете и перебирается в Хайдельбергский университет. За ним хотел последовать и Ом, но тот, отговорив будущего учёного, посоветовал вместо этого взяться за изучение трудов Эйлера, Лапласа и Лакруа. В марте 1809 г. Ом оставляет свой учительский пост, переезжает в Невшатель, где даёт частные уроки. Свободное время он посвящает самостоятельному изучению математики. Так продолжается целых два года, до апреля 1811 г., после чего Ом возвращается в Эрлангенский университет.

Преподавательская деятельность

Георг Ом добился таких высот в своей частной учительской практике, что своими силами смог подготовиться к защите докторской степени. 25 октября 1811 г., в Эрлангенском университете, Ом получает научную степень доктора философии. Сразу после этого, он поступает лектором на университетскую кафедру математики. Но продержится он там всего три месяца, а после, понимая отсутствие всякой перспективы, покинет университет. Ом жил в крайней нужде, и мизерная зарплата лектора не могла поправить его бедственного положения. В 1813 г., откликнувшись на предложение баварских властей, Ом становится учителем математики и физики в Бамберге. Но, будучи недовольным и этой должностью, Джордж, чтобы хоть как-то проявить себя, приступает к написанию учебника по начальному курсу геометрии. В 1816 г. школа закрывается, и Ом переходит в другую переполненную учениками школу всё в том же Бамберге.

В следующем году, в сентябре 1817 г., Ому предлагают занять пост учителя математики и физики в Иезуитской гимназии г. Кёльна. Такой шанс упускать было нельзя, поскольку эта гимназия была не только лучше всех учебных заведений, в которых он преподавал раньше, но также имела при себе хорошо оборудованную лабораторию. За всю свою преподавательскую деятельность, Ом ни на миг не забрасывал своё самообразование, изучая труды учёных французских математиков: Лагранжа, Лежандра, Лапласа, Биота и Пуассона. Позже, Ом познакомится с работами Фурье и Френеля. И в это же время, узнав о теоретическом обосновании Эрстедом явления электромагнетизма в 1820 г., Джордж начинает ставить собственные опыты в школьной физической лаборатории. Делает он это исключительно для поднятия собственного уровня знаний. Осознаёт Ом и то, что, если он хочет получить работу, которая действительно будет интересна, ему придётся потрудиться над исследовательскими материалами. Ведь, только опираясь на что-то, он мог показать себя миру и достигнуть желаемого.

Исследования Ома

В 1825 г. Ом представляет научному сообществу статью, в которой он устанавливает, что электромагнитная сила в проводнике уменьшается по мере увеличения длины этого проводника. Статья основывается исключительно на доказательствах, полученных опытным путём во время проведения собственных экспериментов. В этом же году появятся ещё две статьи. В одной из них учёный даёт математическое обоснование проводимости в контуре электрической цепи, построенное на теории теплопроводности Фурье. Вторая статья имела чрезвычайную важность, поскольку в ней Ом давал объяснение результатов проведённых другими учёными опытов с гальваническим током. Эта самая статья стала предыстоком того, что сегодня мы называем «законом Ома», опубликованного уже в следующем году. В 1827 г. Ом издаёт свой известный труд «Гальванические цепи, математическое обоснование», в которой даёт подробное объяснение теории электрических цепей. Книга ценна ещё и тем, что, вместо того, чтобы приступить непосредственно к объекту исследования, Ом вначале даёт математическое подтверждение теории, необходимое для дальнейшего понимания предмета. Это стало очень важным моментом, поскольку даже самые выдающиеся немецкие физики нуждались в таком представлении, ведь эта книга была тем редчайшим в те времена случаем, когда подход к физике был непосредственно физическим, а не математическим. Согласно теории Ома, взаимодействия в электрической цепи возникают между «одинаково заряженными частицами». И, наконец, данная работа наглядно иллюстрировала отличия научного подхода Ома от трудов Фурье и Навье.

Поздние годы

В 1826 г. Кёльнская иезуитская гимназия предоставляет Ому отпуск с сохранением половины оклада для продолжения его научных исследований, но, в сентябре 1827 г., учёный вынужден вновь приступить к своим учительским обязанностям. Весь год, проведённый в Берлине, он искренне верил в то, что его научная публикация поможет получить достойное место в каком-нибудь известном университете. Однако когда этого не произошло, он неохотно возвращается на прежнее место работы. Но самым худшим во всей истории было то, что, несмотря на всю важность его работы, научный мир принял её более чем прохладно. Оскорблённый, Ом решает переехать в Берлин. И в марте 1828 г. он официально оставляет свой пост в Кёльнской иезуитской гимназии и устраивается на временную работу учителем математики в разные школы Берлина. В 1833 г. учёный принимает предложение занять пост профессора в Нюрнберге. Но, даже получив заветную должность, Ом остаётся недоволен. Упорные и тяжёлые труды учёного были, наконец, вознаграждены в 1842 г., когда он получает медаль Копли Британского королевского общества. Уже в следующеем году его избирают иностранным членом общества. В 1845 г. Ом становится полноправным членом Баварской академии. Еще четыре года спустя, он занимает должность куратора музея физики при Баварской академии в Мюнхене и читает лекции в Мюнхенском университете. Лишь в 1852 г. Ом получит должность, к которой стремился всю свою жизнь: его назначают главой кафедры физики Мюнхенского университета.

О значении исследований Ома хорошо сказал профессор физики Мюнхенского университета Е. Ломмель при открытии памятника ученому в 1895 году «открытие Ома было ярким факелом, осветившим ту область электричества, которая до него была окутана мраком. Ом указал единственно правильный путь через непроходимый лес непонятных фактов. Замечательные успехи в развитии электротехники, за которыми мы с удивлением наблюдали в последние десятилетия, могли быть достигнуты только на основе открытия Ома. Лишь тот в состоянии господствовать над силами природы и управлять ими, кто сумеет разгадать законы природы, Ом вырвал у природы так долго скрываемую ею тайну и передал ее в руки современников».

Георг Симон Ом родился 16 марта 1789 года в Эрлангене, в семье потомственного слесаря. Отец Ома - Иоганн Вольфганг - продолжил ремесло своих предков. Мать Георга - Мария Елизавет, умерла при родах, когда мальчику исполнилось десять лет. Из семи детей Омов выжили только трое. Георг был старшим.

Похоронив жену, отец Ома все свободное время посвятил воспитанию детей. Роль отца в воспитании и образовании детей была огромной и, пожалуй, всем тем, чего добились его сыновья в жизни, они обязаны отцу. Это признавал впоследствии и Георг, будущий профессор физики, и Мартин, еще раньше ставший профессором математики.

Большой заслугой отца является то, что он сумел приучить своих детей к самостоятельной работе с книгой. Хотя по тем временам книги стоили дорого, приобретение их было частой радостью семьи Омов. С трудом сводя концы с концами в семейном бюджете, Иоганн никогда не жалел денег на книги.

После окончания школы Георг, как и большинство его сверстников, поступили в городскую гимназию. Гимназия Эрлангена курировалась университетом и представляла собой учебное заведение, соответствующее тому времени. Занятия в гимназии вели четыре профессора, рекомендованные администрацией университета.

Но отца будущего ученого ни в коем случае не устраивал тот объем знаний и их уровень, которыми обладали выпускники гимназии. Отец не переоценивал своих возможностей он знал, что одному ему не под силу дать хорошее образование детям, и решил обратиться за помощью к преподавателям Эрлангенского университета. На просьбу самоучки охотно откликнулись профессора Клюбер, Лангсдорф, в будущем экзаменатор Георга, и Роте.

Георг, успешно закончив гимназию, весной 1805 года приступил к изучению математики, физики и философии на философском факультете Эрлангенского университета.

Полученная им солидная подготовка, незаурядные способности благоприятствовали тому, что обучение в университете шло легко и гладко. В университете Ом всерьез увлекся спортом и отдавал ему все свободное время. Он был лучшим биллиардистом среди студенческой молодежи университета; среди конькобежцев ему не было равных. На студенческих вечеринках никто не мог соревноваться с лихим танцором, каким был Ом.

Однако все эти увлечения требовали очень много времени, которого все меньше оставалось для изучения университетских дисциплин. Чрезмерные увлечения Георга вызывали тревогу у отца, которому все труднее приходилось содержать семью. Между отцом и сыном произошел очень крупный разговор, который надолго испортил их взаимоотношения. Конечно, Георг понимал справедливость отцовского гнева и некоторую резкость упреков и, проучившись три семестра, к общему удовлетворению обеих сторон принял приглашение занять место учителя математики в частной школе швейцарского городка Готтштадта.

В сентябре 1806 году он прибыл в Готтштадт, где и началась его самостоятельная жизнь вдали от семьи, от родины. В 1809 году Георгу было предложено освободить место и принять приглашение на должность преподавателя математики в город Нейштадт. Другого выхода не было, и к рождеству он перебрался на новое место.

Но мечта окончить университет не покидает Ома. Он перебирает все возможные варианты, способствующие осуществлению его желаний, и делится своими мыслями с Лангсдорфом, который в это время работал в Геттингенском университете. Ом прислушивается к совету профессора и полностью отдается изучению работ, рекомендованных им.

В 1811 году он возвращается в Эрланген. Советы Лангсдорфа не пропали даром самостоятельные занятия Ома были настолько плодотворными, что он в том же году смог окончить университет, успешно защитить диссертацию и получить степень доктора философии. Сразу же по окончании университета ему была предложена должность приват-доцента кафедры математики этого же университета.

Преподавательская работа вполне соответствовала желаниям и способностям Ома. Но, проработав всего три семестра, он по материальным соображениям, которые почти всю жизнь преследовали его, вынужден был подыскивать более оплачиваемую должность.

Королевским решением от 16 декабря 1812 года Ом был назначен учителем математики и физики школы в Бамберге. Новое место оказалось не столь удачным, как того ожидал Ом. Небольшое жалованье, к тому же выплачиваемое нерегулярно, не соответствовало объему возложенных на него обязанностей. В феврале 1816 года реальная школа в Бамберге была закрыта. Учителю математики предложили за ту же плату проводить занятия в переполненных классах местной подготовительной школы. Эта работа была еще более тягостна Ому. Его совершенно не устраивает существующая система обучения.

Весной 1817 года он публикует свою первую печатную работу, посвященную методике преподавания. Работа называлась «Наиболее оптимальный вариант преподавания геометрии в подготовительных классах». Но лишь через пять лет то же самое министерство, сотрудники которого считали, что появление работы Ома «ознаменовало гибель всего математического учения», вынуждено было в экстренном порядке выдать автору денежную премию, признав тем самым значительность его работы.

Потеряв всякую надежду найти подходящую преподавательскую работу, отчаявшийся доктор философии неожиданно получает предложение занять место учителя математики и физики в иезуитской коллегии Кельна. Он немедленно выезжает к месту будущей работы.

Здесь, в Кельне, он проработал девять лет; здесь он «превратился» из математика в физика. Наличие свободного времени способствовало формированию Ома как физика-исследователя. Он с увлечением отдается новой работе, проводя долгие часы в мастерской коллегии и в хранилище приборов.

Ом занялся исследованиями электричества. Требовался скачок от созерцательного исследования и накопления экспериментального материала к установлению закона, описывающего процесс протекания электрического тока по проводнику. В основу своего электроизмерительного прибора Ом заложил конструкцию крутильных весов Кулона.

Ученый проводит целую серию экспериментов. Результаты своих исследований Ом оформил в виде статьи под названием «Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество». Статья была опубликована в 1825 году в «Журнале физики и химии», издаваемом Швейггером. Это была первая публикация Ома, посвященная исследованию электрических цепей.

Однако выражение, найденное и опубликованное Омом, оказалось неверным, что впоследствии стало одной из причин его длительного непризнания. Впрочем, и сам исследователь не претендовал на окончательное решение поставленной им задачи и даже подчеркивал это в названии вышедшей статьи. Поиски нужно было продолжать. Это чувствовал и сам Ом.

Главным источником погрешностей была гальваническая батарея. Вносили искажения и исследуемые проволоки, потому что вызывала сомнения чистота материала, из которого они изготовлены. Принципиально схема новой установки почти не отличалась от той, которая использовалась в первых опытах. Но в качестве источника тока Ом использовал термоэлемент, представляющий собой пару «медь-висмут». Приняв все меры предосторожности, заранее устранив все предполагаемые источники ошибок, Ом приступил к новым измерениям.

Появляется в свет его знаменитая статья «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера», вышедшая в 1826 году в «Журнале физики и химии».

Статья, содержащая результаты экспериментальных исследований в области электрических явлений, и на этот раз не произвела впечатления на ученых. Никто из них даже не мог предположить, что установленный Омом закон электрических цепей представляет собой основу для всех электротехнических расчетов будущего. Экспериментатор был обескуражен приемом коллег. Выражение, найденное Омом, было настолько простым, что именно своей простотой вызывало недоверие. Кроме того, научный авторитет Ома был подорван первой публикацией, и у оппонентов были все основания сомневаться в справедливости найденного им выражения.

Этот берлинский год был наиболее плодотворным в научных исканиях настойчивого исследователя. Ровно через год, в мае 1827 года в издательстве Римана вышла обширная монография «Теоретические исследования электрических цепей» объемом в 245 страниц, в которой содержались теперь уже теоретические рассуждения Ома по электрическим цепям.

В этой работе ученый предложил характеризовать электрические свойства проводника его сопротивлением и ввел этот термин в научный обиход. Здесь же содержится много других оригинальных мыслей, причем некоторые из них послужили отправным пунктом для рассуждений других ученых. Исследуя электрическую цепь, Ом нашел более простую формулу для закона электрической цепи, вернее, для участка цепи, не содержащего ЭДС «Величина тока в гальванической цепи прямо пропорциональна сумме всех напряжений и обратно пропорциональна сумме приведенных длин. При этом общая приведенная длина определяется как сумма всех отдельных приведенных длин для однородных участков, имеющих различную проводимость и различное поперечное сечение». Нетрудно заметить, что в этом отрывке Ом предлагает правило сложения сопротивлений последовательно соединенных проводников.

Теоретическая работа Ома разделила судьбу работы, содержащей его экспериментальные исследования. Научный мир по-прежнему выжидал. После выхода из печати монографии Ом, решая вопрос о месте своей дальнейшей работы, не оставлял научных исследований. Уже в 1829 году в «Журнале физики и химии» появляется его статья «Экспериментальное исследование работы электромагнитного мультипликатора», в которой были заложены основы теории электроизмерительных приборов. Здесь же Ом первым из ученых предложил единицу сопротивления, в качестве которой он выбрал сопротивление медной проволоки длиной 1 фут и поперечным сечением в 1 квадратную линию.

В 1830 году появляется новое исследование Ома «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости». Эта работа вызвала интерес у многих ученых. О ней благоприятно отозвался Фарадей.

Однако вместо того чтобы продолжать научные исследования, Ом вынужден тратить время и энергию на научную и околонаучную полемику. Быть спокойным трудно от признания открытия зависит его назначение на хорошую должность и материальное благополучие.

Его отчаяние в это время можно почувствовать, прочитав письмо, посланное Швейггеру «Рождение «Электрических цепей» принесло мне невыразимые страдания, и я готов проклясть час их зарождения. Не только мелкие придворные людишки, которым не дано понять чувства матери и услышать крик о помощи ее беззащитному ребенку, издают лицемерные сочувствующие вздохи и ставят на свое место обманщика-нищего, но даже те, которые занимают одинаковое положение со мной, злорадствуют и распускают злобные слухи, доводя меня до отчаяния. Однако время испытаний пройдет или, скорее всего, уже прошло; о моем отпрыске позаботились благородные люди. Он встал на ноги и впредь будет твердо стоять на них. Это толковый ребенок, которого родила не чахлая больная мать, а здоровая, вечно юная природа, в сердце которой хранятся чувства, которые со временем перерастут в восхищение».

Только в 1841 году работа Ома была переведена на английский язык, в 1847 году - на итальянский, в 1860 году - на французский.

Наконец, 16 февраля 1833 года, через семь лет после выхода из печати статьи, в которой было опубликовано его открытие, Ому предложили место профессора физики во вновь организованной политехнической школе Нюрнберга. Через полгода он стал заведовать также кафедрой математики и исполнять должность инспектора по методике преподавания. В 1839 году Ома назначили ректором школы в дополнение ко всем имеющимся у него обязанностям. Но, несмотря на большую загруженность, Ом не оставляет научную работу.

Ученый приступает к исследованиям в области акустики. Результаты своих акустических исследований Ом сформулировал в виде закона, получившего впоследствии название акустического закона Ома. Ученый сделал вывод любой звуковой сигнал представляет собой сочетание основного гармонического колебания и нескольких дополнительных гармоник. К сожалению, этот закон Ома разделил судьбу его закона для электрических цепей. Только в 1862 году, после того как соотечественник Ома Гельмгольц более тонкими экспериментами с использованием резонаторов подтвердил результаты Ома, были признаны заслуги нюрнбергского профессора.

Продолжение научных исследований осложнялось большой педагогической и административной загруженностью. 6 мая 1842 году Ом написал прошение королю Баварии о снижении нагрузки. К удивлению и радости ученого, его просьба была быстро удовлетворена. Признание его работ все-таки приближалось, и этого не могли не знать те, кто стоял во главе министерства вероисповеданий.

Раньше всех из зарубежных ученых закон Ома признали русские физики Ленц и Якоби. Они помогли и его международному признанию. При участии русских физиков, 5 мая 1842 года Лондонское Королевское общество наградило Ома золотой медалью и избрало своим членом. Ом стал лишь вторым ученым Германии, удостоенным такой чести.

Очень эмоционально отозвался о заслугах немецкого ученого его американский коллега Дж. Генри. «Когда я первый раз прочел теорию Ома, - писал он, - то она мне показалась молнией, вдруг осветившей комнату, погруженную во мрак».

Как это часто бывает, родина ученого оказалась последней из стран, признавшей его заслуги. В 1845 году его избирают действительным членом Баварской академии наук. В 1849 году ученого приглашают в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора. В этом же году указом короля Баварии Максимилиана II он назначается хранителем государственного собрания физико-математических приборов с одновременным чтением лекций по физике и математике. Кроме того, в это же время его назначают референтом по телеграфному ведомству при физико-техническом отделе Министерства государственной торговли.

Но, несмотря на все поручения, Ом и в эти годы не прекращал занятия наукой. Он задумывает фундаментальный учебник физики, однако завершить эту работу ученый не успел. Из всего задуманного он издал только первый том «Вклад в молекулярную физику».

В 1852 году Ом получил наконец-то должность ординарного профессора, о которой мечтал всю жизнь. В 1853 году он одним из первых награждается только что учрежденным орденом Максимилиана «за выдающиеся достижения в области науки». Но признание пришло слишком поздно. Силы уже были на исходе. Вся жизнь была отдана науке и утверждению сделанных им открытий.

Духовная близость связывала Ома с родственниками, с друзьями, с учениками. Среди его учеников имеются ученые, получившие широкое признание математик Дирихле, астроном и математик Е. Гейс и др. Многие из воспитанников Ома пошли по стопам своего учителя, посвятив себя педагогической деятельности.

Самые теплые отношения сохранялись у него с братом. Мартин оставался всю жизнь для него первым советчиком в личных делах и первым научным критиком его исследований. До самой смерти Ом помогал отцу, помня нужду, в которой тот жил, и постоянно высказывал ему благодарность за черты характера, которые тот воспитал в нем. Собственной семьи Ом так и не создал он не мог делить своих привязанностей и полностью посвятил всю свою жизнь науке.

Ом скончался 6 июля 1854 года в половине одиннадцатого утра. Он был похоронен на старом южном кладбище города Мюнхена.

Исследования Ома вызвали к жизни новые идеи, развитие которых вывело вперед учение об электричестве. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления - 1 Ом. Этот факт - дань уважения коллег, международное признание заслуг ученого.

1895

1789

1805

↓

О значении исследований Ома хорошо сказал профессор физики Мюнхенского университета Е. Ломмель при открытии памятника ученому в 1895 году «открытие Ома было ярким факелом, осветившим ту область электричества, которая до него была окутана мраком. Ом указал единственно правильный путь через непроходимый лес непонятных фактов. Замечательные успехи в развитии электротехники, за которыми мы с удивлением наблюдали в последние десятилетия, могли быть достигнуты только на основе открытия Ома. Лишь тот в состоянии господствовать над силами природы и управлять ими, кто сумеет разгадать законы природы, Ом вырвал у природы так долго скрываемую ею тайну и передал ее в руки современников».

Георг Симон Ом родился 16 марта 1789 года в Эрлангене, в семье потомственного слесаря. Отец Ома - Иоганн Вольфганг - продолжил ремесло своих предков. Мать Георга - Мария Елизавет, умерла при родах, когда мальчику исполнилось десять лет. Из семи детей Омов выжили только трое. Георг был старшим.

Георг, успешно закончив гимназию, весной 1805 года приступил к изучению математики, физики и философии на философском факультете Эрлангенского университета.

В сентябре 1806 году он прибыл в Готтштадт, где и началась его самостоятельная жизнь вдали от семьи, от родины. В 1809 году Георгу было предложено освободить место и принять приглашение на должность преподавателя математики в город Нейштадт. Другого выхода не было, и к рождеству он перебрался на новое место.

В 1811 году он возвращается в Эрланген. Советы Лангсдорфа не пропали даром самостоятельные занятия Ома были настолько плодотворными, что он в том же году смог окончить университет, успешно защитить диссертацию и получить степень доктора философии. Сразу же по окончании университета ему была предложена должность приват-доцента кафедры математики этого же университета.

Королевским решением от 16 декабря 1812 года Ом был назначен учителем математики и физики школы в Бамберге. Новое место оказалось не столь удачным, как того ожидал Ом. Небольшое жалованье, к тому же выплачиваемое нерегулярно, не соответствовало объему возложенных на него обязанностей. В феврале 1816 года реальная школа в Бамберге была закрыта. Учителю математики предложили за ту же плату проводить занятия в переполненных классах местной подготовительной школы. Эта работа была еще более тягостна Ому. Его совершенно не устраивает существующая система обучения.

Весной 1817 года он публикует свою первую печатную работу, посвященную методике преподавания. Работа называлась «Наиболее оптимальный вариант преподавания геометрии в подготовительных классах». Но лишь через пять лет то же самое министерство, сотрудники которого считали, что появление работы Ома «ознаменовало гибель всего математического учения», вынуждено было в экстренном порядке выдать автору денежную премию, признав тем самым значительность его работы.

Ученый проводит целую серию экспериментов. Результаты своих исследований Ом оформил в виде статьи под названием «Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество». Статья была опубликована в 1825 году в «Журнале физики и химии», издаваемом Швейггером. Это была первая публикация Ома, посвященная исследованию электрических цепей.

Появляется в свет его знаменитая статья «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера», вышедшая в 1826 году в «Журнале физики и химии».

Этот берлинский год был наиболее плодотворным в научных исканиях настойчивого исследователя. Ровно через год, в мае 1827 года в издательстве Римана вышла обширная монография «Теоретические исследования электрических цепей» объемом в 245 страниц, в которой содержались теперь уже теоретические рассуждения Ома по электрическим цепям.

Теоретическая работа Ома разделила судьбу работы, содержащей его экспериментальные исследования. Научный мир по-прежнему выжидал. После выхода из печати монографии Ом, решая вопрос о месте своей дальнейшей работы, не оставлял научных исследований. Уже в 1829 году в «Журнале физики и химии» появляется его статья «Экспериментальное исследование работы электромагнитного мультипликатора», в которой были заложены основы теории электроизмерительных приборов. Здесь же Ом первым из ученых предложил единицу сопротивления, в качестве которой он выбрал сопротивление медной проволоки длиной 1 фут и поперечным сечением в 1 квадратную линию.

В 1830 году появляется новое исследование Ома «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости». Эта работа вызвала интерес у многих ученых. О ней благоприятно отозвался Фарадей.

Только в 1841 году работа Ома была переведена на английский язык, в 1847 году - на итальянский, в 1860 году - на французский.

Наконец, 16 февраля 1833 года, через семь лет после выхода из печати статьи, в которой было опубликовано его открытие, Ому предложили место профессора физики во вновь организованной политехнической школе Нюрнберга. Через полгода он стал заведовать также кафедрой математики и исполнять должность инспектора по методике преподавания. В 1839 году Ома назначили ректором школы в дополнение ко всем имеющимся у него обязанностям. Но, несмотря на большую загруженность, Ом не оставляет научную работу.

Ученый приступает к исследованиям в области акустики. Результаты своих акустических исследований Ом сформулировал в виде закона, получившего впоследствии название акустического закона Ома. Ученый сделал вывод любой звуковой сигнал представляет собой сочетание основного гармонического колебания и нескольких дополнительных гармоник. К сожалению, этот закон Ома разделил судьбу его закона для электрических цепей. Только в 1862 году, после того как соотечественник Ома Гельмгольц более тонкими экспериментами с использованием резонаторов подтвердил результаты Ома, были признаны заслуги нюрнбергского профессора.

Продолжение научных исследований осложнялось большой педагогической и административной загруженностью. 6 мая 1842 году Ом написал прошение королю Баварии о снижении нагрузки. К удивлению и радости ученого, его просьба была быстро удовлетворена. Признание его работ все-таки приближалось, и этого не могли не знать те, кто стоял во главе министерства вероисповеданий.

Раньше всех из зарубежных ученых закон Ома признали русские физики Ленц и Якоби. Они помогли и его международному признанию. При участии русских физиков, 5 мая 1842 года Лондонское Королевское общество наградило Ома золотой медалью и избрало своим членом. Ом стал лишь вторым ученым Германии, удостоенным такой чести.

Как это часто бывает, родина ученого оказалась последней из стран, признавшей его заслуги. В 1845 году его избирают действительным членом Баварской академии наук. В 1849 году ученого приглашают в Мюнхенский университет на должность экстраординарного профессора. В этом же году указом короля Баварии Максимилиана II он назначается хранителем государственного собрания физико-математических приборов с одновременным чтением лекций по физике и математике. Кроме того, в это же время его назначают референтом по телеграфному ведомству при физико-техническом отделе Министерства государственной торговли.

В 1852 году Ом получил наконец-то должность ординарного профессора, о которой мечтал всю жизнь. В 1853 году он одним из первых награждается только что учрежденным орденом Максимилиана «за выдающиеся достижения в области науки». Но признание пришло слишком поздно. Силы уже были на исходе. Вся жизнь была отдана науке и утверждению сделанных им открытий.

Ом скончался 6 июля 1854 года в половине одиннадцатого утра. Он был похоронен на старом южном кладбище города Мюнхена.

Исследования Ома вызвали к жизни новые идеи, развитие которых вывело вперед учение об электричестве. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления - 1 Ом. Этот факт - дань уважения коллег, международное признание заслуг ученого.

ОМ (Ohm ) Георг Симон (1787-1854), немецкий физик. Установил основной закон электрической цепи (закон Ома). Труды по акустике, кристаллооптике.

ОМ (Ohm ) Георг Симон (16 марта 1787, Эрланген - 6 июля 1854, Мюнхен), немецкий физик, автор одного из основных законов, определяющих электрические токи в проводниках, член Баварской АН (1845), член-корреспондент Берлинской АН, иностранный почетный член Лондонского Королевского общества (1842).

В доме отца

Отец Георга Симона, Иоганн Вольфганг Ом, был потомственным слесарем, много времени уделявшим вопросам самообразования. Он занимался по учебникам математики, посещал в Берлине школу технического рисования. В 1785 мастер Иоганн Ом возвратился в свой родной город Эрланген и получил разрешение на открытие собственного дела. А через год он женился на дочери эрлангенского кузнеца Марии Елизавете Беккин.

Из 7 рожденных ею детей в живых осталось только трое, а сама она в 1799 умерла при родах. Иоганн Ом так и не оправился до конца жизни от потери "лучшей и нежнейшей из матерей", как он о ней говорил. Тогда его сыну Георгу было 10, Мартину - 7, а дочери Барбаре - всего 5 лет.

Иоганн уделял воспитанию оставшихся на его руках детей огромное внимание. Чтобы обеспечить семью, он ежедневно с утра до вечера занимался выполнением кузнечных и слесарных заказов, а каждую свободную минуту он посвящал детям. О том бесконечно многом, чем они обязаны отцу, впоследствии говорили оба сына слесаря Иоганна, ставшие профессорами: Георг - физиком, а Мартин - математиком. Даже на памятнике Ому в Мюнхене он изображен возле отца, крупного мужчины в рабочем фартуке, который, обняв за плечи восторженно внимающего ему сына, серьезно и нежно о чем-то рассказывает мальчику.

Школа, в которой начиналось обучение сыновей кузнеца Ома, была более чем скромной, хотя обучение было платным: ее владелец, он же - единственный учитель (ему, правда, помогала дочь, обучавшая малышей читать), бывший чулочник, хотя и не имел педагогического образования, по-видимому, обладал, кроме прекрасного почерка и умения быстро решать арифметические задачи, также некоторыми врожденными талантами преподавателя, любознательностью и живостью ума. Он подготовил Георга к поступлению в городскую гимназию.

В этом учебном заведении основное внимание уделялось изучению латыни и греческого языка. Что касается математики и особенно физики, то лишь занятия, которые проводил вместе с сыновьями дома Иоганн Ом, позволили им продвинуться в изучении этих наук. Из довольно ограниченных средств семьи всегда выделялись деньги для покупки книг по математике (они преобладали), но также по истории, географии, философии, педагогике, равно как и руководства по обработке металлов. Когда Георг перевел с латыни (а в классе он по языкам шел первым) книгу Леонарда Эйлера "Интегральное исчисление", отец под диктовку сына не только переписал перевод, но и серьезно изучил этот труд.

Неудивительно, что у преклонявшегося перед наукой кузнеца появились знакомые (ставшие вскоре его друзьям), преподаватели университета. Они охотно занимались и с его одаренными сыновьями. Один из них, профессор математики К. Е. Лангсдорф, проэкзаменовал Георга по окончании гимназии. Вот итог этого экзамена: "В течение пятичасовой беседы я проверил его знания по всем важнейшим разделам элементарной математики: арифметике, геометрии, тригонометрии, статике и механике, а также выяснил его знания в области высшей геометрии и математического анализа. На все мои вопросы я получал быстрые и точные ответы. Почти убежден, что оба брата из этой семьи станут не менее знамениты, чем братья Бернулли: обладая таким усердием и имея такой талант, они обогатят науку, если найдут соответствующие внимание и поддержку".

А в 1805 Георг сам стал студентом Эрлангенского университета.

При той подготовке, которая у него была, учиться в университете Георгу было легко. Может быть, и по этой причине он с азартом окунулся в спорт (стал, в частности, лучшим бильярдистом и конькобежцем в университете), увлекся танцами. Отца такая перемена в сыне не могла не обеспокоить. К тому же, обеспечивать семью ему становилось все труднее. Назревал - в первый и единственный раз в их жизни - "конфликт отцов и детей", который завершился тем, что Георг, проучившись в университете всего полтора года, покинул родительский дом, чтобы в швейцарском городке Готтштадте занять место преподавателя математики в частной школе. Так началась педагогическая деятельность Георга Ома.

Начало самостоятельной жизни

Швейцария очаровала Георга. Ее природа, ее люди, в том числе его коллеги и ученики, крохотный городок, в котором самым большим зданием был старинный замок, в котором располагалась школа, наконец, хорошая зарплата - все это вызывало у него чувство восхищения, которым наполнены его письма домой. Огорчало лишь отсутствие ответных писем от отца, который был так глубоко травмирован размолвкой с сыном, что почти год не только не писал ему, но даже и отказывался читать его письма: Иоганну Ому казалось, что рухнули все надежды, которые он связывал со своим даровитым сыном.

Но недаром говорят, что время - лучший целитель. Постепенно переписка восстановилась, и отец, как и прежде, старался поддерживать Георга вниманием и советами.

Но тон писем Георга постепенно менялся. Однообразие жизни, отсутствие увлекательной перспективы работы и научного роста охлаждали первые юношеские восторги. Все чаще в его письмах прорывается тоска по дому и мечта продолжить учебу в университете.

Можно лишь догадываться, к чему бы это привело впоследствии, но приезд сына священника, который одновременно был и владельцем замка и хозяином школы, вызвал большие перемены. Дело в том, что приехавший был математиком, и Георгу надлежало освободить для него преподавательское место и перебраться в Нейштадтскую школу.

Оторванность от дома и от университета все болезненнее переживалась молодым учителем математики. Но приходилось смиряться. Профессор Лангсдорф, по-прежнему принимавший в судьбе Ома большое участие, настоятельно советовал ему сосредоточить усилия на самообразовании. Георг штудировал оригинальные труды крупнейших математиков. И эти занятия оказались весьма плодотворными. Когда он в 1911 все же вернулся в Эрланген, то уже в том же году сумел закончить университет, защитить диссертацию и получить ученую степень доктора философии. Более того, ему тут же была предложена в университете должность приват-доцента кафедры математики.

Это было прекрасно, но всего через три семестра Ом вынужден был по материальным соображениям искать другое место. Эти поиски были мучительными и долгое время безуспешными. Георг рассылал письма во многие научные и учебные учреждения, послал даже прошение в генерал-комиссариат Баварского королевства, но лишь в январе 1813 получил работу учителя математики и физики школы в Бамберге. Методика преподавания в этой школе (как и во многих других) была такова, что Ом счел своим долгом направить в Генеральный комиссариат по преподаванию свои критические соображения. Итогом этого явилось то, что в 1816 школа в Бамберге была попросту закрыта, а Ома перевели в местную подготовительную школу, где и контингент учеников, и условия работы преподавателей были гораздо хуже.

Но даже из этого печального опыта Ом извлек некоторую пользу. Он написал обширную заметку о методике преподавания. Это был его первый опубликованный труд. Он вышел в 1817. Работа была встречена сдержанно, чтобы не сказать враждебно. Некоторые даже писали, что идеи Ома означают "гибель всего математического учения". Но постепенно стали появляться и сторонники.

Ом старался энергично отстаивать свои идеи, посылал письма с экземплярами статьи не только в университеты и школы, но и в министерства и даже королям (Вюртенберга и Пруссии). На многие письма ему вовсе не отвечают или же приходят уклончивые или даже отрицательные ответы.

Тем ярче воспринималась "нечаянная радость". Пришло приглашение занять место учителя физики и математики в иезуитской коллегии Кельна. 37-летний Ом немедленно направился в Кельн.

Плодотворные годы в Кельне

Хотя Ом - уже далеко не юноша, но в его первых письмах из Кельна домой - юношеская восторженность. Он пишет о большой коллекции физических приборов, о благожелательном отношении коллег, об удобном расписании его уроков (всю первую половину дня он свободен, да и вся педагогическая нагрузка сравнительно невелика). Можно заняться наукой, и Ом пользуется этой драгоценной возможностью.

Первым делом он проводит обследование всего парка приборов. Здесь обнаруживается, что многие приборы требуют ремонта, а то и замены. Но Ом не зря был прилежным учеником своего отца, который остается его первым советчиком. Ом многое умеет. Не без гордости он пишет, например, отцу, что научился так шлифовать янтарь, что две отполированные пластинки даже трудно оторвать одну от другой.

Тщательность работы, стремление как можно детальнее продумывать постановку экспериментов и готовить для них аппаратуру стало основой будущих успехов. Ом, который прежде уделял основное внимание математике, решительно и воодушевленно переключился на физику.

Его увлекли проблемы, связанные с протеканием электрических токов по проводникам. Этот выбор отчасти определялся тем, что этими вопросами физики тогда занимались мало, и Ом надеялся, что у него не будет конкурентов.

Школьникам наших дней, изучающим закон Ома, может показаться, что это - один из простейших законов физики: сила тока в проводнике прямо пропорциональна падению напряжения в нем и обратно пропорциональна сопротивлению. Но попробуйте мысленно перенестись в двадцатые годы 19 века! Тогда электрические токи в проводниках были, правда, уже известны, уже существовали источники тока, в частности, батареи гальванических элементов, датский физик Ханс Кристиан Эрстед открыл даже, что электрический ток оказывает воздействие на стрелку компаса, но что собой представляет этот ток, как его измерять, от чего он зависит - об этом физики почти ничего не знали. Не было не только никаких измерительных приборов, но даже еще и необходимой терминологии.

Разделы