丹麦技术大学创始人-奥斯特

汉斯·奥斯特

丹麦技术大学创始人-奥斯特简介:

汉斯·奥斯特(HansØrsted,1777年8月14日-1851年3月9日),丹麦物理学家、化学家。1777年8月14日生于丹麦的兰格朗岛鲁德乔宾一个药剂师家庭。12岁开始帮助父亲在药房里干活,同时坚持学习化学。由于刻苦攻读,17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生,学习医学和自然科学。他一边当家庭教师,一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等。在物理学领域,他首先发现载流导线的电流会产生作用力于磁针,使磁针改变方向。在化学领域,铝元素是他最先发现的。十九世纪后期,在科学方面的后康德哲学和演进,由于他的写作而更见雏形。他也是第一位明确地描述思想实验的现代思想家,创建了思想实验(Gedankenexperiment) 这名词。

1799年获得博士学位。1801—1803年他旅游德国、法国等地,于1804年回国。1806年被聘为哥本哈根大学物理、化学教授,研究电流和声等课题。1815年起任丹麦皇家学会常务秘书。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1824年倡仪成立丹麦自然科学促进会,1829年出任哥本哈根理工学院院长,直到1851年3月9日在哥本哈根逝世。终年74岁。

生平介绍:

汉斯·奥斯特生于丹麦朗格兰岛(Langeland)上的一个小镇Rudkøbing。他的父亲索伦·奥斯特 (Søren Christian Ørsted) 是一位药剂师,在小镇里开了一个药局。由于小镇里没有正式学校,汉斯和弟弟,安德斯·奥斯特 (Anders Sandøe Ørsted) 只能跟着镇上教育水平较高的长辈学习各种各样的知识。汉斯常常帮助父亲在药局里工作,因此学会了一点基础化学。虽然如此,他们都仍旧能够以优等的成绩通过哥本哈根大学的入学考试。安德斯想要从事律师行业,而汉斯则对文学和哲学具有浓厚的兴趣。于 1799 年,汉斯得到博士学位,论文主题是《大自然形而上学的知识架构》。

毕业后,汉斯·奥斯特成为大学讲师。另外,他还在一位医学院教授的药局做配药师。1801 年,汉斯·奥斯特得到一笔为期三年的游学奖学金,可以出国游学。他在德国遇到了约翰·芮特 (Johan Wilhelm Ritter) ,一位优秀的物理学家。两人成为莫逆之友 。芮特深信在电场与磁场之间,隐藏着一种物理关系。奥斯特觉得这点子蛮有意思。他开始朝这学术方向学习发展。奥斯特有教书的天分,他的讲课广受大众欢迎。于 1806 年,他任聘哥本哈根大学教授。他的研究领域是电学和声学。在他的努力指导与推行之下,哥本哈根大学发展出一套完整的物理和化学课程,并且建立了一系列崭新的实验室。

1814 年,奥斯特与 Inger Bellum 在哥本哈根共缔良缘,共育有三男四女。
于 1820 年,奥斯特意外地发现他首先发现载流导线的电流会作用于磁针,使磁针改变方向,从此举世闻名,得到很多奖章与荣誉。为了提升丹麦的科技水平,于1851 年,他创建了丹麦技术大学,并且任职为校长,一直到他往生。他埋葬于哥本哈根的 Assistens Cemetery 。

奥斯特一家在法律界和政治界都出人头地,成就非凡。他的妹妹,芭芭拉 (Barbara Øersted) 的先生 Georg Jacob Bull 后来成为挪威最高法院从 1814 年至1827 年的首席大法官。弟弟安德斯成为在1853 年与 1854 年期间的丹麦总理。

科学成就

1)电磁效应:

汉斯·克里斯蒂安·奥斯特自从库仑提出电和磁有本质上的区别以来,很少有人再会去考虑它们之间的联系。而安培和毕奥等物理学家认为电和磁不会有任何联系。可是奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相互存在内在的联系,尤其是富兰克林曾经发现莱顿瓶放电能使钢针磁化,更坚定了他的观点。当时,有些人做过实验,寻求电和磁的联系,结果都失败了。奥斯特分析这些实验后认为:在电流方向上去找效应,看来是不可能的,那么磁效应的作用会不会是横向的?

在1820年4月,有一次晚上讲座,奥斯特演示了电流磁效应的实验。当伽伐尼电池与铂丝相连时,靠近铂丝的小磁针摆动了。这一不显眼的现象没有引起听众的注意,而奥斯特非常兴奋,他接连三个月深入地研究,在1820年7月21日,他宣布了实验情况。

奥斯特将导线的一端和伽伐尼电池正极连接,导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方,当导线另一端连到负极时,磁针立即指向东西方向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁针之间,甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里,磁针照样偏转。

2)电磁学:

奥斯特认为在通电导线的周围,发生一种“电流冲击”。这种冲击只能作用在磁性粒子上,对非磁性物体是可以穿过的。磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时,阻碍它穿过,于是就被带动,发生了偏转。

导线放在磁针的下面,小磁针就向相反方向偏转;如果导线水平地沿东西方向放置,这时不论将导线放在磁针的上面还是下面,磁针始终保持静止。

他认为电流冲击是沿着以导线为轴线的螺旋线方向传播,螺纹方向与轴线保持垂直。这就是形象的横向效应的描述。

奥斯特对磁效应的解释,虽然不完全正确,但并不影响这一实验的重大意义,它证明了电和磁能相互转化,这为电磁学的发展打下基础。

3)其它方面:

奥斯特曾经对化学亲合力等作了研究。1822年他精密地测定了水的压缩系数值,论证了水的可压缩性。1823年他还对温差电现象作出了成功的研究。他对库仑扭秤也作了一些重要的改进。

奥斯特在1825年最早提炼出铝,但纯度不高,以致这项成就在冶金史上归属于德国化学家弗里德里希·维勒,他最后一项研究是40年代末期对抗磁体的研究,试图用反极性的反感应效应来解释物质的抗磁性。同一时期迈克尔·法拉第在这方面的成就超过了奥斯特及其法国的同辈。法拉第证明不存在所谓的反磁极。并用磁导率和磁力线的概念统一解释了磁性和抗磁性。不过,奥斯特研究抗磁体的方法仍具有很深的影响。