Виллем Якоб 'с Гравезанд: Математик, Философ и Распространитель Идей Ньютона

Введение

Голландский математик и философ (1688–1742)

Виллем Якоб 'с Гравезанд (26 сентября 1688 – 28 февраля 1742) — голландский математик и естествоиспытатель, наиболее известный разработкой экспериментальных демонстраций законов классической механики и первым экспериментальным измерением кинетической энергии. Будучи профессором математики, астрономии и философии в Лейденском университете, он способствовал распространению идей Исаака Ньютона в континентальной Европе.

Жизнь

Родился в 'с-Гертогенбосе, Грейвсанде изучал право в Лейденском университете, где защитил диссертацию о самоубийстве и получил докторскую степень в 1707 году. Затем он занимался юридической практикой в Гааге, одновременно участвуя в интеллектуальных дискуссиях и развивая свой интерес к математическим наукам. Его «Эссе о перспективе», опубликованное в 1711 году, было высоко оценено влиятельным швейцарским математиком Иоганном Бернулли. В Гааге Грейвсанде также помог основать *Journal littéraire* («Литературный журнал»), научный периодический журнал, впервые опубликованный в 1713 году. В 1715 году Грейвсанде посетил Лондон в составе голландской делегации, отправленной для приветствия Ганноверской династии в Великобритании. В 1717 году он стал профессором математики и астрономии в Лейдене. С этой должности он сыграл важную роль в распространении работ Ньютона в Нидерландах. Он также получил кафедры гражданской и военной архитектуры в 1730 году и философии в 1734 году. В 1721 году Грейвсанде оказался вовлеченным в публичный спор о том, создал ли немецкий изобретатель Иоганн Бесслер, известный как советник Орфиреус, подлинный вечный двигатель. Грейвсанде первоначально утверждал о возможности вечного движения, основываясь на сохранении скалярной величины *mv* (масса, умноженная на скорость), которую он ошибочно считал вытекающей из ньютоновской механики. Однако в 1722 году он опубликовал результаты серии экспериментов, в которых медные шары сбрасывались с разной высоты на мягкую глиняную поверхность. Он обнаружил, что два шара одинакового размера, но разной массы, оставляют одинаковые углубления, если высоты, с которых они были сброшены, обратно пропорциональны их массам. Из этого он заключил, что правильное выражение для «живой силы» тела в движении (в настоящее время называемой «кинетической энергией») пропорционально *mv²*. Грейвсанде сообщил свои результаты об ударе падающих тел Эмили дю Шатель. Подобные наблюдения были опубликованы в 1718 году Джованни Полени. Интерпретация результатов Грейвсанде и Полени привела к спору с Сэмюэлем Кларком и другими ньютоновцами, который стал частью так называемого «спора о *vis viva*» в истории классической механики.

Born in 's Hertogenbosch, 's Gravesande studied law at Leiden University, where he defended a thesis on suicide and earned a doctorate in 1707. He then practised law in The Hague while also participating in intellectual discussions and cultivating his interest in the mathematical sciences. His Essai de perspective ("Essay on Perspective"), published in 1711, was praised by the influential Swiss mathematician Johann Bernoulli. In The Hague, 's Gravesande also helped to establish the Journal littéraire ("Literary journal"), a learned periodical first published in 1713. In 1715, 's Gravesande visited London as part of a Dutch delegation sent to welcome the Hanoverian succession in Great Britain. In 1717 he became professor of mathematics and astronomy in Leiden. From that position, he was instrumental in introducing Newton's work to the Netherlands. He also obtained the chairs of civil and military architecture in 1730 and philosophy in 1734. In 1721, 's Gravesande became involved in a public controversy over whether the German inventor Johann Bessler, known as Councillor Orffyreus, had created a genuine perpetual motion machine. 's Gravesande at first argued for the feasibility of perpetual motion based on the conservation of the scalar quantity mv (mass multiplied by speed), which he erroneously believed was implied by Newtonian mechanics. However, in 1722 he published the results of a series of experiments in which brass balls were dropped from varying heights onto a soft clay surface. He found that two balls of the same size and different masses would make identical indentations when the heights they were dropped from were inversely proportional to their masses, from which he concluded that the correct expression for the "live force" of a body in motion (currently called "kinetic energy") is proportional to mv2. 's Gravesande communicated his results on the impact of falling weights to Émilie du Châtelet. Similar observations were published in 1718 by Giovanni Poleni. The interpretation of 's Gravesande's and Poleni's results led to a controversy with Samuel Clarke and other Newtonians that became a part of the so called "vis viva dispute" in the history of classical mechanics.

Это кольцо Грейвсанде.

Грейвсанде также запомнился своим изобретением простого эксперимента, демонстрирующего тепловое расширение, который с тех пор используется в обучении физике. Сегодня он известен как «эксперимент Грейвсанде» или «кольцо Грейвсанде». Установка состоит из небольшого металлического шара на цепи или рукоятке и металлического кольца на подставке. Кольцо имеет такой размер, чтобы шар свободно проходил сквозь него, когда кольцо и шар находятся при одинаковой температуре. Однако, если шар нагреть, погрузив его в кипящую воду или нагрев над пламенем спиртовки, металл расширится, и шар больше не сможет пройти сквозь кольцо. Когда шар остынет, он снова сможет пройти сквозь кольцо.