Významné osobnosti vědy a techniky (5. část)

 

*9. 4. 1770 Reval (dnešní Tallin, Estonsko)

†10. 12. 1831 Berlín (Německo)

 

Thomas Johann Seebeck se narodil v Revalu (nyní je součástí Tallinu, hlavního města Estonska) v bohaté obchodnické rodině. Studoval na Královské pruské akademii věd v Berlíně a v Göttingenu, kde roku 1802 získal lékařskou kvalifikaci. Protože upřednostňoval fyzikální výzkum před lékařskou praxí, začal se poté dále věnovat své vědecké kariéře. Po dokončení studia působil na univerzitě v Jeně, kde se spřátelil mj. s J. W. Goethem.

 

Seebeck žil v letech 1795 až 1802 a 1810 až 1812 v Bayreuthu. Zde se také v roce 1795 oženil s Julianou Amálií Ulrikeovou, dcerou královského pruského dvorního komorního rady Moritze Boyé.

 

Seebeck v roce 1808 vůbec jako první vyrobil amalgám draslíku a o dva roky později zjistil citlivost vlhkého oxidu stříbrného na barvy (základ barevné fotografie). V roce 1818 objevil optickou aktivitu cukrových roztoků. Poté se vrátil na berlínskou univerzitu a zabýval se zde elektrickou magnetizací železa a oceli. Mezi jeho nejznámější objevy patří termoelektrický jev, tzv. Seebeckův jev z roku 1821 (Seebeck tento jev zprvu nazval termomagnetickým, neboť se myslně domníval, že jde o efekt způsobený magnetickým polarizováním dvou kovů teplotním spádem). Seebeck náhodně zjistil, že se mezi dvěma konci kovové tyčky objevuje elektrické napětí, existuje-li mezi nimi teplotní spád dT. Vzniklé napětí dosahuje hodnot řádově několika mikrovoltů na stupeň Celsia. Seebeckovy koeficienty jsou nelineární a závisejí na teplotě vodičů, materiálu a jeho molekulární struktuře.

 

Mezi další příspěvky Seebecka vědě patří např. popis působení světelného spektra na chlorid stříbra, působení světla značně daleko za fialovým koncem světelného spektra či jeho společná práce s J. W. Goethem na teorii barev. Seebeck pozoroval také magnetické vlastnosti niklu a kobaltu a v roce 1818 objevil optické působení cukerného roztoku.

 

V roce 1823 Seebeck sestavil termoelektrickou řadu napětí a uveřejnil své termomagnetické studie pod názvem Magnetická polarizace kovů a rud rozdílem teplot. Na Královské pruské akademii věd v Berlíně působil třináct let.

 

 

*21. 6. 1781 Pithiviers (Francie)

†25. 4. 1840 Seeaux (Francie)

 

Siméon-Denis Poisson, francouzský matematik, geometr, astronom a fyzik. Byl žákem Pierra Simona Laplace, profesorem na École Polytechnique v Paříži, člen Francouzské akademie věd a Petrohradské akademie věd. Zabýval se mechanikou, akustikou, teorií pružnosti a tepla, jakož i elektrickými vlastnostmi tuhých těles. Zavedl pojem potenciál pro magnetické a elektrické jevy a pojem zákon velkých čísel pro teorii pravděpodobnosti. Studoval matematickou analýzu, teorii diferenciálních rovnic.

 

V roce 1798 nastoupil na École Polytechnique v Paříži. Díky svému nadání začal brzy spolupracovat s význačnými vědci té doby, jako byli např. Joseph Louis Lagrange nebo Pierre Simon Laplace. V roce 1806 se stal profesorem a nastoupil na místo Fouriera, kterého Napoleon poslal do Grenoblu. V roce 1817 se oženil s Nancy de Bardi. Během Velké francouzské revoluce se nezajímal o politiku. V roce 1821 mu byl udělen titul baron, který však nikdy nepoužíval.

 

Poisson patřil do skupiny významných matematiků, kteří byli spjati s počátky pařížské Polytechniky. Úzce spolupracoval s Laplacem a jím ovlivňován se zabýval mnoha fyzikálními problémy. Měl velký talent převádět je do matematické podoby. To se však někdy projevilo i v tom, že matematicky zpracovával i jevy již takto vysvětlené. Stalo se tak i po publikaci Poissonova náčrtu teorie tepla v roce 1815, což vyvolalo ostrou kritiku Josepha Fouriera. Poisson oprávněnost Fourierovy kritiky uznal a akceptoval ji, ale na zhoršených vztazích mezi oběma vědci se to příliš neprojevilo. Pro teorii elektřiny a magnetismu je důležitý Poissonův příspěvek k matematickému zpracování působení přitažlivé síly v teorii gravitace. Zdrojem Poissonova zkoumání byl Laplaceův integrál funkce V a Laplaceova rovnice, která platí pro přitažlivost v místech, kde se nenacházejí hmotná tělesa. Dokázal, že pro body nacházející se uvnitř přitahující hmoty, tedy v místech, kde je přítomna hmota, má uvažovaná rovnice tvar:

 

rovnice 1

 

kde ρ je hustota látky objemového elementu. Tato rovnice vešla do fyziky jako Poissonova rovnice. Rovnice Laplaceova je tak jejím jednodušším případem.

 

Poisson byl první, kdo se pokusil využít matematický aparát, který se osvědčil v analytické mechanice, pro teorii elektřiny a magnetismu, jmenovitě pro elektrostatiku. Vycházel z prací R. Symmera, H. Cavendishe, C. A. Coulomba a dalších. Svou teorii založil na předpokladech, že elektřinu a magnetismus tvoří dvě fluida, která jsou za normálních okolností v tělese v rovnováze. Při porušení této rovnováhy je těleso kladně či záporně zelektrizované, resp. severně či jižně zmagnetované – pro vzájemné působení částic obou fluid (souhlasné se odpuzují, nesouhlasné přitahují) platí inverzní kvadratický zákon. V kovech se fluida šíří dobře a jsou-li přivedena na kovové (vodivé) těleso, rozloží se na jeho povrchu, zatímco uvnitř je silové působení fluid vždy nulové; u izolantů to neplatí. Poissonovo pojetí se tedy v tomto bodu poněkud odlišovalo od Coulombova názoru, který elektrické a magnetické fluidum považoval spíše za imaginární jsoucnost. Poisson nahradil v rovnicích hustotu látky ρ hustotou elektrického náboje. Vyřešil několik problémů z elektrostatiky i magnetostatiky (např. rozložení elektrického náboje dvou elektricky nabitých vodivých koulí apod.). Dokázal, že v elektrostatice má funkce V na povrchu vodiče vždy konstantní hodnotu. Poissonovy práce nelze pokládat za systematickou teorii elektřiny a magnetismu, ale Poisson ukázal cestu a položil základy k výstavbě této teorie.