Иоганн Вильгельм Риттер: Жизнь и научные открытия

Введение

Немецкий ученый

Иоганн Вильгельм Риттер (16 декабря 1776 – 23 января 1810) был немецким химиком, физиком и философом. Он родился в Самице (Замиенице) близ Хайнау (Чойнов) в Силезии (в то время часть Пруссии, с 1945 года – в Польше) и умер в Мюнхене.

Жизнь и творчество

Первое знакомство Иоганна Вильгельма Риттера с наукой началось в возрасте 14 лет. Он стал подмастерьем аптекаря в Лейгнице (Легнице) и проявил глубокий интерес к химии. В 1796 году он начал изучать медицину в Йенском университете. Будучи самоучкой, он проводил множество экспериментальных исследований в области химии, электричества и других наук. Он лично был знаком с Иоганном Вольфгангом фон Гёте, Александром фон Гумбольдтом, Иоганном Готфридом Гердером и Клеменсом Брентано. На него оказал сильное влияние Фридрих Вильгельм Йозеф Шеллинг, главный философ движения Naturphilosophie. В 1801 году Ганс Кристиан Эрстед посетил Йену и стал его другом. О нескольких исследованиях Риттера позже сообщил Эрстед, на которого также сильно повлиял философский подход Naturphilosophie. Первые научные исследования Риттера были посвящены некоторым гальваническим явлениям. Он интерпретировал физиологические эффекты, наблюдаемые Луиджи Гальвани и другими исследователями, как результат электричества, возникающего в результате химических реакций. Его интерпретация ближе к современной, чем предложенные Гальвани («животное электричество») и Алессандро Вольта (электричество, генерируемое металлическим контактом), но в то время она не была принята. В 1800 году, вскоре после изобретения вольтаического столба, Уильям Николсон и Энтони Карлайл обнаружили, что воду можно разложить электричеством. Вскоре после этого Риттер независимо открыл тот же эффект. Помимо этого, он собирал и измерял количество образующегося водорода и кислорода в ходе реакции. Он также открыл процесс электропластирования. В 1802 году он построил свою первую электрохимическую ячейку, состоящую из 50 медных дисков, разделенных картонными дисками, смоченными солевым раствором. Риттер проводил самоэксперименты, прикладывая полюса вольтаического столба к своим рукам, глазам, ушам, носу и языку. Он также описал разницу в физиологическом воздействии двух полюсов столба, хотя некоторые из описанных им эффектов впоследствии не были подтверждены. Многие исследования Риттера были направлены на поиск полярности в различных «силах» природы и на установление взаимосвязи между этими «силами» – двух постулатов Naturphilosophie. В 1801 году, узнав об открытии Уильямом Гершелем «тепловых лучей» (инфракрасного излучения) в 1800 году, Риттер стал искать противоположное (охлаждающее) излучение на другом конце видимого спектра. Он не обнаружил именно то, что ожидал, но после ряда попыток заметил, что хлорид серебра быстрее темнеет (превращается из белого в черный) при помещении в темную область солнечного спектра, близкую к фиолетовому концу. «Химические лучи», открытые им, впоследствии были названы ультрафиолетовым излучением. Некоторые исследования Риттера были признаны важным научным вкладом, но он также заявлял об открытии многих явлений, которые не были подтверждены другими исследователями. Например, он утверждал, что Земля имеет электрические полюса, которые можно обнаружить с помощью движения биметаллической стрелки, и что он может проводить электролиз воды, используя серию магнитов вместо вольтаических столбов. Риттер не имел постоянного дохода и так и не стал университетским профессором, хотя в 1804 году был избран членом Баварской академии наук (в Мюнхене). Он женился в 1804 году и имел четверых детей, но не мог обеспечить свою семью. Страдая от финансовых трудностей и слабого здоровья (возможно, усугубленного самоэкспериментами с электричеством), он умер молодым в 1810 году, оставаясь бедным человеком.

Johann Wilhelm Ritter's first involvement with science began when he was 14 years old. He became an apprentice to an apothecary in Liegnitz (Legnica), and acquired a deep interest in chemistry. He began medicine studies at the University of Jena in 1796. A self taught scientist, he made many experimental researches on chemistry, electricity and other fields. He was personally acquainted with Johann Wolfgang von Goethe, Alexander von Humboldt, Johann Gottfried Herder and Clemens Brentano. He was strongly influenced by Friedrich Wilhelm Joseph Schelling, who was the main philosopher of the Naturphilosophie movement. In 1801, Hans Christian Ørsted visited Jena and became his friend. Several of Ritter's researches were later reported by Ørsted, who was also strongly influenced by the philosophical outlook of Naturphilosophie. Ritter's first scientific researches concerned some galvanic phenomena. He interpreted the physiological effects observed by Luigi Galvani and other researchers as due to the electricity generated by chemical reactions. His interpretation is closer to the one accepted nowadays than those proposed by Galvani (“animal electricity”) and Alessandro Volta (electricity generated by metallic contact), but it was not accepted at the time. In 1800, shortly after the invention of the voltaic pile, William Nicholson and Anthony Carlisle discovered that water could be decomposed by electricity. Shortly afterward, Ritter also discovered the same effect, independently. Besides that, he collected and measured the amounts of hydrogen and oxygen produced in the reaction. He also discovered the process of electroplating. In 1802 he built his first electrochemical cell, with 50 copper discs separated by cardboard disks moistened by a salt solution. Ritter made several self experiments applying the poles of a voltaic pile to his own hands, eyes, ears, nose and tongue. He also described the difference between the physiological effects of the two poles of the pile, although some of the effects he reported were not confirmed afterwards. Many of Ritter's researches were guided by a search for polarities in the several "forces" of nature, and for the relation between those "forces" – two of the assumptions of Naturphilosophie. In 1801, after hearing about the discovery of "heat rays" (infrared radiation) by William Herschel (in 1800), Ritter looked for an opposite (cooling) radiation at the other end of the visible spectrum. He did not find exactly what he expected to find, but after a series of attempts he noticed that silver chloride was transformed faster from white to black when it was placed at the dark region of the Sun's spectrum, close to its violet end. The "chemical rays" found by him were afterwards called ultraviolet radiation. Some of Ritter's researches were acknowledged as important scientific contributions, but he also claimed the discovery of many phenomena that were not confirmed by other researchers. For instance: he reported that the Earth had electric poles that could be detected by the motion of a bimetallic needle; and he claimed that he could produce the electrolysis of water using a series of magnets, instead of Volta's piles. Ritter had no regular income and never became a university professor, although in 1804 he was elected a member of the Bavarian Academy of Science (in Munich). He married in 1804 and had four children, but he was unable to provide the needs of his family. Plagued by financial difficulties and suffering from weak health (perhaps aggravated by his electrical self experimentation), he died young in 1810, as a poor man.