Рассказы об ученых, исследователях природы

АРХИМЕД

(ок. 287-212 до н.э.)

«Дайте мне где стать, и я переверну Землю...»

Автор этих слов — великий греческий ученый Архимед. Он жил около 2300 лет тому назад в городе Сиракузы на острове Сицилия. Многое из того, что сегодня можно найти в любом школьном учебнике по природоведению, физике и математике, стало известно благодаря его работам. Так, например, каждый из вас уже знает, как измерить объем тела, погрузив его в жидкость. А открытие этого способа измерения принадлежит Архимеду Как это произошло?

Легенда гласит, что царь Сиракуз Гиерон дал обет пожертвовать в храм богов золотую корону. Он выдал мастеру нужное количество металла. Мастер изготовил корону, и взвешивание показало, что ее масса равна массе выданного золота. Но позже Гиерону донесли, что мастер украл часть золота, подмешав равную по массе часть серебра. Чтобы выяснить, сделана ли корона из чистого золота или из смеси -сплава золота и серебра, Гиерон обратился к Архимеду.

Архимед знал, что плотность серебра меньше, чем золота. Если мастер для изготовления короны использовал сплав этих металлов, то его плотность должна быть меньше плотности золота. Масса короны известна. Однако, чтобы рассчитать плотность материала, из которого была сделана корона, нужно определить ее объем.

Размышляя над этой задачей, Архимед как-то зашел в баню. Опускаясь в ванну, он заметил, как по мере его погружения из ванны вытекает вода. И тут Архимед сообразил, что это его тело вытесняет воду, причем по объему ровно столько, каков объем погружающегося в нее тела. Выскочив из ванны, ученый как был нагишом с криками «Эврика!» (по-гречески «нашел») помчался домой.

Задание царя Гиерона было выполнено, нечестный мастер был уличен. Но, что значительно важнее, человечество получило способ измерения, который используется до сих пор.

ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ

(1564-1642)

«...явления природы, как бы незначительны, как бы во всех отношениях маловажны ни казались, не должны быть презираемы философом, но все должны быть в одинаковой мере почитаемы...»

Автор этой фразы Галилео Галилей, чья жизнь и научная деятельность стали лучшим подтверждением сказанного. Галилео Галилей жил в итальянском городе Пизе. Он был профессором математики Пизанского университета.

Город Пиза знаменит своим прекрасным собором, в особенности его колокольней высотой 55 м — так называемой падающей башней. Она известна во всем мире не только тем, что наклонена, но и тем, что Галилей использовал ее для проведения своих опытов.

Галилей изучал законы падения тел. В то время считалось, что легкие тела падают с высоты медленнее тяжелых: чем тяжелее тело, тем быстрее оно упадет. Тела одинаковой массы достигают земли одновременно. Так полагал живший почти за две тысячи лет до Галилея древнегреческий ученый Аристотель. Его авторитет был настолько велик, что это утверждение в течение столетий не подвергалось сомнению.

Галилей задался вопросом: как при падении будут вести себя легкое и тяжелое тела, если их скрепить вместе? Он рассуждал так: легкое тело должно замедлять движение тяжелого, так как оно падает медленнее. Но вместе оба тела составляют еще более тяжелое тело и, следовательно, должны падать еще быстрее. Поскольку эти два утверждения противоречат друг другу, следует предположить, что все тела вне зависимости от их массы должны падать с одинаковой скоростью.

Как проверить это предположение? Галилей провел эксперимент. Он выбрал два тела схожей обтекаемой формы, но значительно отличающиеся по массе: пушечное ядро массой 80 кг и пулю массой 200 г. Ученый одновременно сбрасывал их с Пизанской башни. Внизу его помощник фиксировал время падения каждого из тел. Оказалось, что тяжелое ядро и легкая пуля достигали земли одновременно! Это означало, что его предположение о независимости времени падения тел от их массы оказалось верным!

КАРЛ-ВИЛЬГЕЛЬМ ШЕЕЛЕ

(1742-1786)

«Как счастлив исследователь, когда находит то, что искал! Как радуется его сердце!»

Это цитата из письма замечательного ученого Карла-Вильгельма Шееле. Великому химику не раз удалось пережить счастливые минуты открытий... С одним из них сегодня знаком каждый пятиклассник: Карл Шееле установил, что воздух является смесью газов.

Но 250 лет тому назад, когда в Швеции жил и работал Шееле, ученые думали совсем иначе. Они полагали, что воздух является чистым веществом, которое никак нельзя разделить на составляющие.

Чем в действительности является воздух, ученый понял, исследуя процессы горения. Задолго до него было доказано, что горение возможно только в присутствии воздуха. Но что происходит с воздухом при горении?

Пытаясь ответить на этот вопрос, Шееле стал проводить опыты с горением различных веществ в плотно закрытых сосудах (рис. 1, а). Он рассуждал так: «В закрытом сосуде содержится строго ограниченное количество воздуха, а извне туда ничего не может попасть. Сжигая вещества в таких условиях, легче будет обнаружить, какие изменения происходят с воздухом».

Шееле провел множество исследований, и при этом он всегда обнаруживал одно и то же любопытное явление: горение длилось до тех пор, пока объем воздуха, находящегося в сосуде, не уменьшался на одну пятую часть. По окончании горения вода обязательно заполняла одну пятую часть объема сосуда (рис. 1, б). И Шееле озарила догадка: воздух — это смесь, которая состоит из разных газов. Один из них, очевидно, и поддерживает горение. Шееле удалось выделить в чистом виде этот газ, который мы теперь называем кислородом.

Великий шведский химик работал аптекарем в маленьком городке, когда Шведская Академия наук избрала его своим членом. Открытия Шееле стали результатом его таланта, упорства и работоспособности.

Это материал из учебника Природоведение 5 клас Т.И. Базанова