Մագդեբուրգյան կիսագնդեր

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Մագդեբուրգյան փորձի ցուցադրությունը պատկերող նկար Գասպար Շոթի գրքից։

Մագդեբուրգյան կիսագնդեր, մի զույգ իրար չկապակցված պղնձե կիսագնդեր են՝ հպվող եզրերով։ Դրանք առաջին անգամ՝ 1654 թվականի հանրային ցուցադրման ժամանակ օգտագործել է գերմանացի գիտնական և Մագդեբուրգի քաղաքապետ Օտտո ֆոն Գերիկեն մթնոլորտային ճնշման ուժը ցուցադրելու համար[1]։ Գիտնականի նպատակը եղել է ցուցադրել իր հորինած վակուումային պոմպը և մթնոլորտային ճնշման ուժը։ Առաջին արհեստական վակուումը գիտափորձից մի քանի տարի ստացել էր Էվանջելիստա Տորիչելլին, ինչն էլ ոգեշնչել էր Գերիկեին նախագծել աշխարհի առաջին վակուումային պոմպը, որը բաղկացած էր մխոցից և միակողմանի փականներով գլանից։ Կիսագնդերով փորձը օգտագործվել է ֆիզիկայի դասախոսություններում՝ որպես օդի ճնշման ուժը ցուցադրելու օրինակ, և մինչ օրս օգտագործվում են կրթական ծրագրերում[2][3]։ Բնօրինակ կիսագնդերը ցուցադրված են Մյունխենի Գերմանական թանգարանում (գերմ.՝ Deutsches Museum von Meisterwerken der Naturwissenschaft und Technik) թանգարանում[4]։

Բացի իր գիտական նշանակությունից, փորձը ծառայեց ապացուցելու, որ Մագդեբուրգ քաղաքը վերականգնվել է։ Քաղաքը փորձից ընդամենը երկու տասնամյակ առաջ ենթարկվել էր Մագդեբուրգի սարսափելի կողոպուտին, որը համարվում էր Երեսնամյա պատերազմի ամենասարսափելի դրվագներից մեկը, երբ նրա 20,000 բնակիչներ կոտորվել էին, և միայն 4000-նէր ողջ մնացել պատերազմի ավարտին՝ 1648 թվականին[5]։ Օտտո ֆոն Գերիկեն մտահոգված էր փորձի երկու ասպեկտներով՝ որպես առաջատար գիտնական և որպես Մագդեբուրգի քաղաքապետ, ով անխոնջ աշխատում էր քաղաքի հարստությունը վերականգնելու համար։

Փորձ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մյունխենի Գերմանական թանգարանում ցուցադրվող Մագդեբուրգյան կիսագնդերն ու Գերիկեի վակուումային պոմպը։

Մագդեբուրգի կիսագնդերը՝ մոտ 50 սմ տրամագիծ ունեին[6][7][8][9], նախագծված էին ցուցադրելու Գերիկեի հայտնագործած վակուումային պոմպը։ Դրանցից մեկը փականով խողովակով միացված էր վակուումային պոմպին, փականի հետ՝ այն փակելու համար։ Երբ նա օդը դուրս մղեց մետաղական կիսագնդերից կազմված գնդից, փականը փակել են, և անջատել պոմպը։ Շրջակա մթնոլորտի օդային ճնշման շնորհիվ չկապակցված կիսագնդերը ամուր պահվում էին միմյանց հետ և շատ դժվար է առանձնացնել դրանք առանձնացնել։ Դա հնարավոր չէր անել նույնիսկ 16 և նույնիսկ 24 ձիերի համատեղ ջանքերով։ Ավելի ուշ հաշվարկները ցույց են տվել, որ ձիերը կարող են ապահովել մթնոլորտային ճնշումը հաղթահարելու համար անհրաժեշտ կարճաժամկետ հզորություն, բայց նրանց ջանքերը լավ համաժամացված չէին։ 2012 թվականին 12 հատուկ պատրաստված բեռնատարներ կարողացել են առանձնացնել Մագդեբուրգի կիսագնդերը։

Կիսագնդերը միասին պահող ուժը հավասար էր կիսագնդերի միացմամբ սահմանափակված տարածքին, որը 50 սմ տրամագծով շրջան է՝ բազմապատկված ներսի և դրսի միջև օդի ճնշման տարբերությամբ։ Պարզ չէ, թե Գերիկեի վակուումային պոմպը որքան էր ուժեղ, բայց եթե այն կարողանար դուրս մղել ամբողջ օդը ներսից, ապա կիսագնդերը կպահվեին մոտ 20 կիլոնյուտոն (2,2 կարճ տոննա) ուժով)[10][11], ինչը համարժեք է մարդատար մեքենա կամ փոքր փիղ բարձրացնելուն։

Ցուցադրություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մագդեբուրգյան կիսագնդերի գիտափորձը պատկերող ԳԴՀ փոստային նամականիշ։

Գերիկեն առաջին անգամ փորձը ցուցադրել է 1654 թվականի մայիսի 8-ին[12][13] Ֆերդինանդ III կայսեր և ռայխստագի անդամների առջև Ռեգենսբուրգում[14]։ Տասնհինգ ձի յուրաքանչյուր կողմից քաշելով չեն կարողացել բաժանել կիսագնդերը, մինչև որ փականը չեն բացել՝ օդի ճնշումը հավասարեցնելու համար։ 1656 թվականին Գերիկեն կրկնել է ցուցադրությունը տասնվեց ձիերով (յուրաքանչյուր կողմից ութ ձի) իր հայրենի Մագդեբուրգ քաղաքում, որտեղ նա քաղաքապետ էր։Գերիկեն ցուցադրել է փորձը նաև այլ եղանակով՝ հեռացնելով գնդի օդը այն կախել է և կշռաքարեր կախել գնդից, բայց կիսագնդերը չեն անջատվել։ Գասպար Շոթն առաջինն էր, ով նկարագրել է փորձը տպագիր Mechanica Hydraulico-Pneumatica-ում (1657)։ 1663 թվականին (կամ, ըստ որոշ աղբյուրների, 1661 թվականին) նույն ցուցադրությունը տեղի է ունեցել Բեռլինում՝ քսանչորս ձիերով։

Փորձը դարձել է օդի ճնշման սկզբունքները լուսաբանելու հանրաճանաչ միջոց։ Ստեղծվել են կիսագնդերի շատ ավելի փոքր պատճեններ, որոնք մինչ օրս օգտագործվում են բնագիտության դասերին։ Ֆոն Գերիկեի 1654 թվականի փորձի վերարտադրումները կատարվում են աշխարհի տարբեր վայրերում Օտտո ֆոն Գերիկե ընկերության կողմից։

Փորձը հիշատակվել է առնվազն երկու գերմանական փոստային նամականիշերի վրա։

Գասպար Շոթի գրքի միջոցով Գերիկեի պոմպի մասին իմանալուց հետո Ռոբերտ Բոյլը Ռոբերտ Հուկի հետ նախագծել և կառուցել է բարելավված օդային պոմպ։ Սրանից տարբեր փորձերի միջոցով նրանք ձևակերպել են այն, ինչ կոչվում է Բոյլի օրենք, որն ասում է, որ իդեալական գազի մարմնի ծավալը հակադարձ համեմատական ​​է նրա ճնշմանը։

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • H. Dittmar-Ilgen: Warum platzen Seifenblasen, Hirzel-Verlag; S. 16: Die Magdeburger Halbkugeln (գերմ.)
  • Walter Basan: Das Geheimnis der Magdeburger Halbkugeln, 1954 (գերմ.)
  • «The Magdeburg hemispheres»։ Masterpieces from the Deutsches Museum։ Արխիվացված է օրիգինալից November 12, 2013-ին։ Վերցված է June 27, 2005  (անգլ.)
  • «The Magdeburg hemispheres»։ The Draft Horse Journal։ Արխիվացված է օրիգինալից November 28, 2007-ին։ Վերցված է October 31, 2006  published in print Summer 2004.(անգլ.)
  • Маркина Л. Г., Муравлёва Е. Н., Муравлёва Н. В. MAGDEBURGER HALBKUGELN МАГДЕБУРГСКИЕ ПОЛУШАРИЯ // Культура Германии: лингвострановедческий словарь: свыше 5000 единиц / под общ. ред. проф. Н. В. Муравлёвой. — М.: АСТ, 2006. — С. 604—605. — 1181 с. — 3000 экз. — ISBN 5-17-038383-5 (ռուս.)

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. «Guericke, Otto von»։ Encyclopædia Britannica, 11th Ed. 12։ Cambridge Univ. Press։ 1910։ էջ 670 
  2. «Ֆիզիկա 7 Հանրակրթական հիմնական դպրոցի դասագիրք, Ա․ Վ․ Գրոմով, Ն․ Ա․ Ռոդինա»։ fliphtml5.com։ Վերցված է 2022-11-19 
  3. «Ֆիզիկայի խնդիրներ 7-րդ դասարան, Մամյան, 101-124 էջեր»։ fliphtml5.com։ Վերցված է 2022-11-19 
  4. «Physics - Deutsches Museum»։ www.deutsches-museum.de (en-GB)։ Վերցված է 2022-11-19 
  5. Wilson, Peter H. (2011) [first publ. 2009]. Europe's Tragedy: A History of the Thirty Years War. Cambridge, MA: Harvard University Press. ISBN 9780674062313. 
  6. Hablanian M. H., Hemeon, C. H. (2003)։ «Comments about Magdeburg hemispheres reenactment»։ 50 years of the AVS։ American Vacuum Society։ Արխիվացված է օրիգինալից 2008-08-03-ին 
  7. Nave C.R. (2000)։ «Original Magdeburg Hemispheres»։ Hyperphysics։ Dept. of Physics and Astronomy, Georgia State Univ. 
  8. «Magdeburg hemispheres»։ Multimedia Catalogue։ Institute and Museum of the History of Science, Florence, Italy։ 2006 
  9. Hall Edwin H., Bergen, Joseph Y. (1903)։ A Textbook of Physics, 3rd Ed.։ New York: Henry Holt & Co.։ էջ 52։ «Magdeburg hemispheres.» 
  10. Nave Carl R. (2012)։ «Magdeburg Hemispheres»։ Hyperphysics։ Dept. of Physics and Astronomy, Georgia State Univ.։ Վերցված է November 12, 2012 
  11. Calculated using a diameter of 0.5 m with atmospheric pressure; force is given by P0 * π * r2, where P0=air pressure and r=cross-sectional radius of the hemisphere. Due to the inefficiencies of the vacuum pump, the artificial vacuum was likely much weaker.
  12. Maleuvre Didier (2011)։ The Horizon: A History of Our Infinite Longing։ University of California Press։ էջ 181։ ISBN 978-0-520-94711-5  Extract of page 181
  13. Wallace David C. (2013)։ Twenty-Two Turbulent Years 1639 - 1661։ Fast-Print Publishing։ էջ 156։ ISBN 978-1-78035-660-0  Extract of page 156
  14. «Guericke, Otto von»։ Encyclopædia Britannica, 11th Edition 9։ The Encyclopædia Britannica Co.։ 1910։ էջ 670