Ом, Георг Симон

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.

Научный подвиг Георга Ома

Остановимся на открытии Георга Ома, объясним, почему его можно считать научным подвигом.

Памятник Георгу Ому в Мюнхене

В то время открытия в области электромагнетизма сыпались как из рога изобилия. Но до практического использования электромагнитных явлений было ещё далеко. Было немало ложных открытий, с появлением вольтова столба как источника тока опыты с электричеством стали доступны не только серьёзным исследователям, но и любителям. Тогда умели получать два вида электрического тока – от вольтова столба и от электрической машины Отто фон Герике. Столб давал невысокое, но относительно стабильное напряжение, машина – мощный, но кратковременный разряд. Объяснения, почему электричество проявляет себя столь по-разному, не было. Ряд исследователей предпринимал попытки выяснить зависимость протекания тока от элементов, включенных в цепь. Но никто не добился успеха в этом направлении. В начале неудача постигла и Георга Ома.

В 1825-м году, после ряда скрупулёзных экспериментов, он публикует статью «Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество». Выражение, найденное Омом оказалось неверным. На то было множество причин. Несовершенство электроизмерительных приборов, неодинаковые условия опытов и, самое главное, источники тока, вольтовы столбы не могли давать постоянного напряжения, их погрешность была неустранима в принципе.

Однако и в первой работе, приведшей к неверной формулировке закона электрических цепей, Георг Ом приводит важные для дальнейших исследований выводы. В первую очередь он устанавливает, что сила тока одинакова на всём протяжении цепи, хотя проволоки разного диаметра из разных материалов дают неодинаковый накал. Это наблюдение было крайне важным – до Ома о силе тока пытались судить именно по накалу проволоки.

Второе – Ом вывел приблизительную зависимость изменения напряжения (электродвижущей силы) вольтова столба от времени работы. Это давало разнобой в результатах опытов, что и отметил исследователь.

Ом не сдаётся. Он доводит до возможного совершенства приборы и заменяет вольтов столб термопарой. Он конструирует и изготавливает весьма остроумную установку, в которой присутствуют источник тока (термопара), исследуемые элементы цепи и измерительный прибор – магнитную стрелку на торсионном подвесе. Концы термопары Ом погружает один в сосуд со льдом, другой в сосуд с кипящей водой. После серии экспериментов он меняет температурный режим – один конец остаётся в сосуде со льдом, другой – в сосуде с водой комнатной температуры 9,4С. Комнатная температура в лаборатории Ома характеризует условия, в которых исследователь упорно добивается результата.

В работе 1826-го года Ом точно формулирует закон проводимости, вводит понятия электродвижущей силы, разности потенциалов, силы тока.

Упорство, труд, громадные знания были вознаграждены. В 1826-м году Георг Ом открывает закон электрических цепей, который в последствии стал основным законом электротехники.

Открытие Ома не принесло ему признания и славы. Никто тогда не мог повторить опытов Ома, никто не мог построить точную экспериментальную установку, какую сконструировал и изготовил Ом. Отзывы на статью колебались от крайне сдержанных до насмешливых и даже разгромных. Открытый Омом закон стали признавать спустя более чем пятнадцать лет после открытия. Всё это время исследователю приходилось тратить силы и время на научную и околонаучную полемику. Но он не оставляет исследований. В 1827-м году Ом издаёт книгу «Теоретические исследования электрических цепей» — первую теоретическую работу в области электрических цепей, он первым ставит исследования электричества на точную математическую основу. В 1829-м году он разрабатывает теорию электроизмерительных приборов и вводит в научный обиход понятие электрического сопротивления.

Не сдаться, несмотря на непризнание, даже гонения со стороны коллег по науке – это закалка, которую Георгу привил отец – Иоганн Ом.

Детство и ранние годы

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.

Кельнский период

В этом городе ученый проведет 9 лет. На новом месте его переполняли позитивные эмоции – удобное расписание занятий, отличное оборудование, добрые отношения с коллегами создавали отличный жизненный фон. Из-за появившегося свободного времени параллельно с преподаванием Ом всерьез занялся наукой. В сфере его интересов – процессы, происходящие в электрических цепях.

Но сперва Георг занялся своими приборами, многие из которых нуждались в ремонте. С характерной для него въедливостью он стал готовить аппаратуру для запланированных экспериментов. Ома все больше интересовала физика с ее многочисленными загадками, да и конкуренция в этой области была не столь сильна. Направление движения к намеченной цели ученый определял порой интуитивно, но очень точно. Он понял, что сначала необходимо овладеть способами количественного исследования явлений.

Признание

«Нет пророка в своем отечестве!» Ом в полной мере испытал это

Понимая важность полученных им научных результатов, он тщетно хлопотал о предоставлении ему той должности, которой он по праву заслуживал. Хотя срок его командировки в Берлин истекал, он считал невозможным оставить этот научный центр

В конце концов, ему предложили работу в Военной школе Берлина, но почти с символической нагрузкой — 3 часа в неделю (и с соответствующей оплатой). Ом, которого поддерживал брат, принял и такое предложение. Он продолжал упорно работать. В 1829 в «Журнале физики и химии» вышла еще одна его работа. В ней фактически закладывались принципиальные основы работы электроизмерительных приборов. В частности, был предложен используемый и сегодня эталон электрического сопротивления.

1830-й год: Ом публикует труд под названием «Попытка создания приближенной теории униполярной проводимости». Эта работа вызвала интерес. О ней с похвалой отозвался сам Майкл Фарадей. Несмотря на это, пора должной оценки заслуг Ома еще только приближалась. На родине они все еще не находили признания. Ом решился на крайнюю меру: он написал прошение королю Баварии о предоставлении работы, но и это не возымело желаемого действия. Только в 1833, через 6 лет после выхода основного труда Ома, ему предложили место профессора физики во вновь организованной политехнической школе Нюрнберга. Ом немедленно перебрался в Нюрнберг. Вскоре его назначили инспектором по методике преподавания и поручили заведование кафедрой математики. В 1839 к этому добавились и обязанности ректора школы. Тогда же наметился и его переход на новую научную тематику: Ома привлекла акустика. В 1843 он показал, что простейшее слуховое ощущение вызывается гармоническими колебаниями, на которое ухо разлагает сложные звуки (акустический закон Ома). Наметилось и международное признание. В 1841 работы Ома были переведены на английский язык, в 1847 — на итальянский, в 1860 — на французский. (Хотя перевода трудов Ома на русский язык не было, но именно работавшие в России Э. Х. Ленц и Б. С

Якоби первыми привлекли внимание широкой научной общественности к трудам Ома). В 1842 произошло событие, которое явилось первым важным знаком признания научных заслуг Георга Ома: он явился вторым немецким ученым, которого Лондонское Королевское общество наградило золотой медалью и избрало своим членом

В Америке раньше других оценил важность работ Ома Дж. Генри

В Италии первым пропагандистом этих работ был Карло Маттеуччи (1811-68). Наконец, через 20 лет ожидания, Георг Ом получил признание и на родине. В 1845 его избрали в Баварскую АН, а через четыре года пригласили в Мюнхен на должность экстраординарного профессора. Тогда же по королевскому указу он назначается хранителем государственного собрания физико-математических приборов и референтом по телеграфному ведомству при физико-техническом отделе Министерства государственной торговли. Одновременно он продолжает читать лекции по физике и по математике.

Шестидесятилетний профессор не только справляется с этими многочисленными обязанностями, но и продолжает научные исследования и занимается конструированием и изготовлением демонстрационных приборов. Много внимания уделяет методике преподавания. В последние годы жизни начал работать над учебником физики, но успел закончить лишь первый том «Вклад в молекулярную физику».

Ом не создал семьи. Вся его жизнь была отдана науке.

В 1852 исполнилось давнишнее желание Ома — он получил должность ординарного профессора. Но здоровье его уже пошатнулось. В 1854 он перенес серьезный сердечный приступ. 28 июня 1854 король Максимилиан издал указ об освобождении его от обязательного чтения лекций. Но до конца жизни Георга Ома оставалось всего 12 дней.

На здании кельнской коллегии установлена мемориальная доска. На ней надпись: «Георгу Симону Ому, известному физику, который в должности учителя старой кельнской гимназии открыл в 1826 г. основной закон электрического тока, 6 марта 1939 г. в день 150-летия со дня его рождения установлена эта памятная доска».

В честь Ома в 1881 была названа единица электрического сопротивления.

Ранние годы

Георг Симон Ом (Georg Simon Ohm) — немецкий физик, установивший основной закон электрической цепи. В связи с этим единица сопротивления названа его именем — Ом. Кроме того, ученым были созданы многочисленные труды по кристаллооптике и акустике.

Детство и отрочество

Георг Симон появился на свет в небольшом немецком городке Эрлангене 16 марта 1789 года. Его родителями были:

1. Отец — Иоганн Вольфганг, занимавшийся слесарным делом, начатым его предками. Ом-старший все свое свободное время уделял самообразованию: посещал уроки технического рисования, самостоятельно занимался по математическим учебникам.
2. Мать — Мария Елизавет Беккин, выросшая в семье кузнеца. Женщина умерла во время очередных родов. На тот момент Георгу было десять лет.

В семье Омов родилось семеро детей, однако выжили лишь трое, Георг среди них был самым старшим. Поле смерти супруги Иоганн Вольфганг старался как можно больше времени уделять воспитанию детей. Его роль в их развитии и образовании была огромной. Более того, всеми своими достижениями в жизни братья Ом были обязаны отцу. Об этом факте впоследствии заявляли:

• Георг — знаменитый физик;
• Мартин — профессор математики.

Значительная заслуга Ома-старшего заключалась в умении научить детей самостоятельно черпать знания из книг, которые по тем временам имели немалую стоимость, поэтому приобретение каждой из них было настоящим праздником в семье. Хоть Иоганну с трудом удавалось сводить концы с концами, денег на покупку книг он никогда не жалел. Благодаря интенсивному самообучению братья достигли немалых высот в области физики, математики, философии и химии.

В возрасте 11 лет Георг стал учеником Эрлангенской гимназии и оставался в ней до достижения пятнадцатилетнего возраста. Этот период обучения не пришелся ему по душе, поскольку основной акцент преподаватели делали только на толковании текстов и развитии механической памяти гимназистов. Своим высоким уровнем образования Георг и его брат Мартин смогли покорить профессора Карла Кристиана фон Лангсдорфа, который сравнил их со знаменитой семьей Бернулли.

Учеба в университете

В 1805 году, успешно сдав экзамены в гимназии, Георг поступил на философский факультет Эрлангенского университета. Благодаря отличной подготовке в совокупности с незаурядными способностями учеба юноши проходила очень легко. Одновременно с изучением точных наук Ом стал серьезно заниматься спортом, уделяя ему почти все свободное время. Помимо этого, Георг считался в университете лучшим бильярдистом и конькобежцем, а на вечеринках, организованных студентами, никто не мог сравниться с ним в танцах.

С каждым днем внеклассные увлечения забирали у молодого человека все больше времени, которого практически не оставалось на изучение дисциплин. Иоганн, встревоженный этим фактом, вызвал сына на серьезный и неприятный разговор, после чего их взаимоотношения надолго испортились. Георг понимал, что отцовский гнев вполне обоснован, но резкие упреки вызвали у него обиду. Закончив третий семестр, юноша принял приглашение от частной школы небольшого городка Готтштадта, расположенного в Швейцарии, где начал работать учителем математики.

В 1809 году профессор Лангсдорф перебрался из Эрлангенского университета в подобное учебное заведение, расположенное в Хайдельберге. Сначала Георг хотел последовать за своим учителем, но тот убедил Ома этого не делать и посоветовал ему приступить к изучению трудов:

• Лакруа;
• Эйлера;
• Лапласа.

Литература

• Ом, Георг Симон // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Храмов, Ю. А. Ом Георг Симон (Ohm Georg Simon) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 202. — 400 с. — 200 000 экз. — ББК . — УДК .
• Дорфман Я. Г. Всемирная история физики. — М., 1979.
• Gesammelte Abhandlung von G. S. Ohm. — Leipzig, 1892.
• Carl M. von Bauernfeind. Gedächtnisrede auf Georg Simom Ohm. — München: Technische Universität, 1882.
• Friedrich Mann. Georg Simon Ohm: Beiträge zum Charakterbild des großen Physikers. — Erlangen: Dechert, 1890.
• Füchtbauer H. von. Georg Simon Ohm. — B., 1939.
• Gerlach W. Georg Simon Ohm — Gedächtnis-Rede zur Feier seines 150. Geburtstages. — Münch., 1939.

Иоганн Ом, потомственный слесарь

Приборы, изготовленные Георгом Омом

Иоганн Ом был продолжателем дела своих деда и отца, он был потомственным слесарем. Нужно понимать, что в промышленно отсталой Германии конца XVIII-го века слесарь был ремесленником, принадлежавшим к ремесленному цеху со всеми вытекающими отсюда последствиями: для того, чтобы получить звание мастера, цеховик проходил долгие годы учёбы, за которые должен был научиться многим премудростям ремесла.

Отец Иоганна работал слесарем при Эрлангенском университете. Не имея достаточного образования, он понимал как понадобится оно сыну в жизни и карьере ремесленника. При первой возможности он договаривается с квартирующим у него студентом и маленький Иоганн начинает изучать арифметику и геометрию.

В 1773-м году семнадцатилетний Иоганн Ом был посвящён в ученики слесаря, а в 1776-м он становится подмастерьем. В соответствии с уставом гильдии и, как того требовал обычай, подмастерье отправляется совершенствовать своё мастерство на чужбине. Девять лет Иоганн совершенствовал мастерство в Мангейме, Лейпциге, Берлине. Много времени посвящал он изучению математики, посещал школу технического рисования и черчения.

Тридцатилетний подмастерье возвращается в Эрланген и подаёт прошение в городское управление на разрешение открыть собственное дело в качестве мастера.

Звание мастера – это самостоятельность, Иоганн женится на дочери местного кузнеца Марии Беккин и в 1786-м году становится отцом семейства.

Из семерых детей выживут трое, любимая жена умрёт при родах последнего ребёнка, жизнь слесаря отнюдь не будет безоблачной, но двое его сыновей станут известнейшими во всей Германии профессорами в огромной степени благодаря тем силам, той энергии, которую вложит Иоганн Ом в воспитание своих детей.

После смерти любимой жены Иоганн Ом всё свободное время посвящает воспитанию детей. Оба его сына – Мартин, профессор математики и Георг, профессор физики в последствии признавали, что всем тем, чего они добились в жизни и науке, они обязаны отцу.

Экспериментальная установка Ома

Иоганн Ом с самого начала нацелил сыновей на поступление в университет. Эрлангенские начальные школы и гимназия, в которых отучились и Мартин и Георг не давали достаточной подготовки. Иоганн с детства приучает сыновей к чтению. Книги стоили дорого, но Иоганн постоянно пополнял домашнюю библиотеку. Бюджет семьи был скудным, но на полке стояли важнейшие труды по математике, истории, географии, философии, педагогике, слесарному делу.

Иоганн Ом понимал, что сам не сможет дать детям хорошее образование и обратился за помощью к преподавателям Эрлангенского университета. Несколько профессоров с радостью занимались с детьми слесаря. Так, профессор Роте в последствии вспоминал, что не только передавал знания талантливым мальчикам, но и сам узнавал много нового, беседуя со слесарем и его детьми.

По совету профессора Клюбера дети Иоганна Ома начали изучение математики с трудов датского учёного Томаса Буге и продолжили трудами Леонарда Эйлера. В то время «Интегральное исчисление» Эйлера не было ещё переведено на немецкий, а латынью в семье лучше всех владел Георг. Под диктовку Георга Иоганн Ом страница за страницей пишет перевод этой фундаментальной работы.

Занятия отца с сыновьями не ограничиваются стенами дома. Вечерами, в воскресные и праздничные дни Иоганн совершает с детьми длительные прогулки по окрестностям Эрлангена. На природе отец учит детей различать породы растений, определять плодородность почв, объясняет строение цветов, вместе с мальчиками наблюдает за поведением живности. Но наибольшее удовольствие всем троим доставляет решение математических задач. Иоганн из подручных материалов мастерит нехитрый измерительный инструмент и мальчики вычисляют площади полей и водоёмов.

На всю жизнь Георг и Мартин сохранили впечатления детства и пронесли благодарность отцу за отеческую любовь и науку.

Сохранилась запись профессора математики Эрлангенского университета К. Е. Лангсдорфа, который экзаменовал Георга Ома. «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». Отмечая глубокие знания сына, профессор восхищается подвигом отца.

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.

Открытия

Наиболее известные работы Ома касались вопросов о прохождении электрического тока и привели к знаменитому «закону Ома», связывающему сопротивление цепи электрического тока, напряжение и силу тока. В первой его учёной работе («Vorläufige Anzeige des Gesetzes, nach welchem Metalle die Contactelectricitätleiten», 1825) Ом опытно исследует эти явления, но, по несовершенству приборов, приходит к ошибочному результату. В последующей работе («Bestimmung des Gesetzes, nach welchem Metalle die Contactelektricitätleiten», 1826) Ом формулирует свой знаменитый закон и затем все свои работы по этому вопросу объединяет в книге: «Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet» (Б., 1827; переиздано Мозером в Лейпциге, 1887; переведено на языки английский в 1841 г., итальянский в 1847 г. и французский в 1860 г.), в которой даёт и теоретический вывод своего закона, исходя из теории, аналогичной теории теплопроводности Фурье

Несмотря на важность этих работ они прошли незамеченными и были встречены даже враждебно, и лишь когда Пулье во Франции снова пришёл (1831-37), опытным путём, к тем же результатам, закон Ома был принят учёным миром, и Лондонское королевское общество на заседании 30 ноября 1841 г. наградило Ома медалью Копли

Открытие Ома, давшее впервые возможность количественно рассмотреть явления электрического тока, имело и имеет огромное значение для науки; все теоретические (Гельмгольц) и опытные (Бетц, Кольрауш, комиссия британской ассоциации) проверки показали полную его точность; закон Ома есть истинный закон природы.

Дальнейшие работы Ома по электричеству касались вопросов униполярной проводимости (1830) и нагревания проводов током (1829). В 1839 г

последовал ряд работ по акустике, приведших к результатам большой важности. В статье «Ueber die Definition des Tones nebst daran geknüpfter Theorie der Sirene und ähnlicher tonbildender Vorrichtungen» (1843) высказан закон (тоже называемый «законом Ома»), что человеческое ухо познаёт лишь простые гармонические колебания, и что всякий сложный тон разлагается ухом на составные (по закону Фурье) и познается лишь как сумма их

И этот закон не был принят современниками Ома, и лишь Гельмгольц, через восемь лет после смерти Ома, доказал его полную справедливость.роцесс созданием теории множеств о распространению научных знаний.

Георг Симон Ом (нем. GeorgSimonOhm, 1787-1854) – известный немецкий физик, разработавший и практически подтвердивший закон, который отразил связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. Авторству ученого принадлежит акустический закон, получивший широкое признание после его смерти.

Георг Симон Ом (Georg Simon Ohm)

Георг Симон Ом появился на свет 16 марта 1787 года в небольшом прусском городке Эрпаген. Его отец Иоганн Вольфганг профессионально занимался слесарным делом и при этом все время тяготел к новым знаниям. Он самостоятельно изучал математику, а также проходил обучение в школе технического рисования. Мать будущего ученого Мария Елизавета была дочерью кузнеца и родила своему мужу семерых детей. Когда Георг был младшим подростком она скончалась во время родов, оставив Иоганна с двумя сыновьями и дочкой. Чтобы обеспечить им нормальную жизнь отец много трудился, а все свободное время посвящал детям.

Первая школа, где учился Георг была частной и в ней преподавал всего один человек – ее владелец, бывший чулочник. Не имея педагогического образования, он оказался талантливым учителем и хорошо подготовил подопечного к поступлению в гимназию. Акцент в преподавании здесь делался на языки, поэтому точные науки Ому приходилось осваивать вместе с отцом. Георг вместе с младшим братом Мартином (в будущем профессор математики) показывал недюжинные способности и вскоре с ними начали заниматься университетские преподаватели. Один из них – К. Лангсдорф даже согласился проэкзаменовать Ома по окончании гимназии и вынес вердикт, что он очень талантлив и обязательно станет знаменитым.

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.

Переезд в Нюрнберг

В 1833 году Ом переезжает в Нюрнберг, куда его пригласили на должность профессора физики в недавно открывшуюся специализированную школу. В дальнейшем он возглавил кафедру математики и получил место ректора школы. В это время научные приоритеты Георга начинают меняться – его стала интересовать акустика.

В 1843 году ему удалось сформулировать акустический закон, названный именем автора. Он основан на природе слуховой системы человека, которая способна дифференцировать сложную звуковую волну на отдельные сегменты, то есть до определенных пределов мы воспринимаем индивидуальные частоты, вместе создающие сложное звучание. Ом доказал, что элементарные акустические ощущения вызывают гармонические колебания, на которые ухо разделяет сложные звуки. Поначалу этот закон, как и предыдущий не нашел широкого признания. Лишь спустя 20 лет немец Гемгольц провел серию более точных экспериментов с резонаторами, которые подтвердили выводы Ома.

Ранние годы

С раннего детства отец Георга прививал всем своим детям любовь к знаниям. Смерть жены не сломила его, оставшись с маленькими детьми на руках, он много работал. Днём и ночью Иоганн выполнял слесарные и кузнечные заказы, но всё свободное время посвящал обучению своих детей.
Начинали своё обучение братья Георг и Мартин в довольно скромной школе, основателем и единственным учителем в ней был в прошлом представителем чулочной профессии. Чулочник не был профессиональным педагогом, его познания заключались в знании латыни и греческого языка. Природный талант педагога помог вложить в Георга достойные знания для дальнейшего обучения мальчика в эрлагенской гимназии.
Иоганн Вольфган Ом математике и физике обучал сыновей самостоятельно. Он постоянно покупал новые книги, не жалея денег на образование детей.
Георг рос очень способным мальчиком, преуспевал в различных направлениях. Хорошо изучив латынь, Георг перевёл учение Леонарда Эйлера “Интегральное исчисление” на немецкий язык. Отец со слов старшего сына записал его перевод с целью дальнейшего детального изучения трудов автора.
Все эти старания приобщить детей к знаниям не пропали даром: оба мальчика приобрели статус профессора. Георг стал знаменитым физиком, а Мартин преуспевал в математике.

В 1798 году Георг Симон Ом начинает своё обучение в гимназии родного города. Продолжительность пребывания в учебном заведении составила 4 года, за которые, по мнению самого будущего учёного, он не узнал ничего нового.
Тем временем отец Георга привлекал к дальнейшему развитию своих детей друзей, которые занимались профессорской деятельностью. Учёные с удовольствием просвещали способных братьев, восхищаясь их одарённостью.
По достижению Георгом пятнадцатилетнего возраста, знаменитый профессор К. Е. Лангсдорф принимал у него экзамен по математике. Проверка знаний длилась в течение пяти часов, и Георг Ом выдержал её на отлично. Профессор задавал вопросы по пяти разделам математики, пятнадцатилетний юноша, не задумываясь, правильно отвечал на любые вопросы. Экзаменатор по достоинству оценил живой ум Георга и его брата, предрекая им блистательное будущее.

В 1805 году Георг Симон Ом успешно поступает в университет в родном городе. Блистательная подготовка позволила будущему учёному не прилагать никаких усилий при обучении в университете. Никакого дальнейшего развития в области физики мальчиком не наблюдалось, и у Георга появилось новое увлечение – спорт.
Талантливый человек талантлив во всём. Он стал одним из лучших игроков в бильярд в университете, всерьёз занялся конькобежным спортом. Все эти увлечения отвлекали Георга от изучения точных наук, что вызывало у отца большое недовольство. Иоганн Ом всеми силами старался вернуть сына в нужное русло. На фоне этих событий у них случился первый и последний в их жизни разлад.

Денег в семье всё чаще не хватало. На фоне всех этих событий Георг Ом принял решение покинуть университет и заняться преподавательской деятельностью в частной школе. Пройдя полтора года обучения, юноша покидает его.