Новости

Закон Ома. Как Георг Ом вошёл в историю науки и школьные учебники?

Георг Симон Ом родился 16 марта 1789 года в Эрлангене, в семье слесаря. Мать Георга умерла, когда мальчику исполнилось десять лет. Роль отца в воспитании и образовании детей была огромной. Пожалуй, всем, чего добились сыновья в жизни, они обязаны отцу – это признавал впоследствии и Георг, будущий профессор физики, и его младший брат Мартин, ставший профессором математики.

Первая школа, где учился Георг, была частной. В ней преподавал всего один человек – её владелец, бывший чулочник. Не имея педагогического образования, он оказался талантливым учителем и хорошо подготовил подопечного к поступлению в гимназию. Успешно закончив гимназию, весной 1805 года Георг приступил к изучению математики, физики и философии на философском факультете Эрлангенского университета. Благодаря полученной им солидной подготовке и незаурядным способностям обучение в университете шло легко и гладко.

В этот период Ом всерьёз увлёкся спортом, отдавая ему всё свободное время. Ом был лучшим игроком в бильярд среди студенческой молодёжи университета, ему не было равных среди конькобежцев… Однако все эти увлечения требовали очень много времени, которого всё меньше оставалось для изучения университетских дисциплин. Чрезмерные увлечения Георга вызывали тревогу у отца, которому всё труднее приходилось содержать семью, и тогда между отцом и сыном произошёл серьёзный разговор.

Конечно, Георг понимал справедливость отцовского гнева. Проучившись три семестра, к общему удовлетворению обеих сторон, он принял приглашение занять место учителя математики в частной школе швейцарского городка Готтштадта. Потом было приглашение на должность преподавателя математики в город Нейштадт.

Но мечта окончить университет не покидала Ома. В 1811 году он вернулся в Эрланген и 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 вынужден был подыскивать более оплачиваемую должность. Так, поработав учителем математики и физики в школе в Бамберге, потом в классах подготовительной школы, он весной 1817 года публикует свою первую печатную работу, посвящённую методике преподавания. Работа называлась «Наиболее оптимальный вариант преподавания геометрии в подготовительных классах», и значимость её в профессиональном сообществе приняли не сразу.

Затем Ом неожиданно получил предложение занять место учителя математики и физики в иезуитской коллегии Кёльна. Здесь он проработал девять лет и «превратился» из математика в физика. Наличие свободного времени способствовало становлению Ома как физика-исследователя: он с увлечением проводил долгие часы в мастерской коллегии и в хранилище приборов. Ом занялся исследованиями электричества и осуществил целую серию экспериментов, результаты которых оформил в виде статьи «Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят контактное электричество». Однако выражение, найденное и опубликованное Омом, оказалось неверным, что впоследствии повлияло на отношение к дальнейшим работам учёного. Главным источником погрешностей была гальваническая батарея. Приняв все меры предосторожности, заранее устранив все предполагаемые источники ошибок, Ом приступил к новым измерениям. 

Страницы учебника по физике для 8 класса

В 1826 году выходит в свет его статья «Определение закона, по которому металлы проводят контактное электричество, вместе с наброском теории вольтаического аппарата и мультипликатора Швейггера». Содержащая результаты экспериментальных исследований в области электрических явлений, статья и на этот раз не произвела впечатления на учёных. Никто из них даже не мог предположить, что установленный Омом закон электрических цепей представляет собой основу для всех электротехнических расчётов будущего. 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.

Ровно через год, в мае 1827 года, вышла обширная монография «Теоретические исследования электрических цепей», в которой содержались теперь уже теоретические рассуждения Ома. Она разделила судьбу его предыдущих работ: научный мир по-прежнему выжидал. Отчаяние учёного в этот период можно почувствовать, прочитав письмо, посланное Швейггеру: «Рождение "Электрических цепей" принесло мне невыразимые страдания, и я готов проклясть час их зарождения…»

Только в 1833 году 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. При этом, несмотря на большую загруженность, Ом не оставил научную работу. Учёный приступает к исследованиям в области акустики. Результаты своих акустических исследований Ом сформулировал в виде закона, получившего впоследствии название акустического закона Ома. Учёный сделал вывод, что 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, заслуги нюрнбергского профессора были признаны. 

Страницы учебника по физике для 8 класса

Со временем Георг получил признание на мировом уровне. Его работы были изданы на нескольких европейских языках. На русский язык переводов не было, но работавшие в России учёные немецкого происхождения Борис Якоби и Эмилий Ленц всячески пропагандировали выводы учёного, способствуя 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 учёным Германии, удостоенным такой чести.

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

Как это часто бывает, родина учёного оказалась последней из стран, признавшей его заслуги. В 1845 году его избрали действительным членом Баварской академии наук. В 1853 году он одним из первых награждается только что учреждённым орденом Максимилиана «За выдающиеся достижения в области науки». Но признание пришло слишком поздно, когда силы учёного уже были на исходе.

Всю жизнь Ом отдал науке, так и не создав собственной семьи. Среди его учеников учёные, получившие широкое признание: математик Дирихле, астроном и математик Эдуард Гейс и др. Многие из воспитанников Ома пошли по стопам учителя, посвятив себя педагогической деятельности.

Ом скончался 6 июля 1854 года и был похоронен в Мюнхене. В 1881 году учёные на съезде в Париже единогласно утвердили название единицы сопротивления – 1 Ом. Этот факт – дань уважения коллег и международное признание заслуг учёного, чьи открытия прочно вошли в современные школьные учебники. Учебники издательства «Русское слово» по математике и физике – не исключение.

«В учебнике математики для 8 класса параграф в первой главе "Занимательные логические задачи" посвящён принципу Дирихле – этот учёный был учеником Ома. А с открытиями самого Георга Ома восьмиклассники знакомятся на уроках физики», – рассказывает Ирина Мещерякова, кандидат технических наук, лауреат и победитель конкурса «Грант Москвы», заместитель руководителя Информационно-методического центра издательства «Русское слово».

Узнать больше об учебниках издательства, получить методическую консультацию, обменяться опытом с коллегами и принять участие в вебинарах, акциях и конкурсах педагоги смогут в рамках декады математики и физики, которая стартует 5 апреля в издательстве «Русское слово». Приглашаем учителей присоединиться к мероприятиям декады!