[2月26日]科学历史上的今天——弗朗索瓦·阿拉果(François Arago)
1786年2月26日,弗朗索瓦·阿拉果(François Arago)出生于法国的鲁西永。他发现通过旋转非磁导体可产生磁场。他设计的实验证明了光是一种波,他还合作发现了光的偏振定律。
鲁西永(Roussillon)又叫红土城,镇上建筑皆就地取材,使用当地的红土、红石为原料建造。鲁西永在佩皮尼昂附近,位于法国东南部比利牛斯山脉北麓,历史上曾为加泰罗尼亚一部分。
阿拉果在佩皮尼昂学习,后来考入巴黎综合理工。在入学考试时,他不经意间表现了对拉格朗日的著作非常熟悉,这让考官路易·蒙热(Luis Monge)——著名数学家加斯帕·蒙热(Gaspard Monge)的弟弟——啧啧称奇。
1804年,
阿拉果在西莫恩·泊松(Siméon Poisson)的推荐下,去了巴黎天文台工作。在那里,
阿拉果结识了拉普拉斯(P.-S. Laplace)、毕渥(J.-B. Biot)等人。后来,
阿拉果参加测量子午线弧度的任务,为此还被当作间谍关进了贝利韦尔城堡,最后得以脱逃。
位于马略卡岛上的贝利韦尔城堡(Castell de Bellver)
沿着巴黎子午线有135个阿拉果纪念章
经过一波三折,阿拉果终于把测试数据带回来巴黎。他因此被评为法国科学院院士,此时他23岁(1809年)。同年,他被选上接替加斯帕·蒙热担任大学分析几何的讲席教授。
阿拉果做了很多电磁实验。1820年,阿拉果精心实施了奥斯特(H.C. Ørsted)的实验,展示了一束电流通过螺旋铜线时,会像一块磁铁一样吸引铁末;当电流停止时,铁末会散落。而阿拉果最具盛名的是发现了涡电流:他于1824年展示了旋转的铜盘造成了悬挂上方的磁针旋转。这个铜盘被命名为“阿拉果圆盘”(Arago’s disk)。这一现象之后由法拉第证明了这些是感应现象。
在光学上,阿拉果和菲涅耳一起研究偏振,进行一系列实验,1817年他们总结出了三条的定律,被称为菲涅耳-阿拉果定律。此外,阿拉果支持菲涅耳“光是一种波”的说法,而拉普拉斯、毕渥、泊松等人支持光的发射理论(emission theory)。泊松为了反驳波理论,设计了圆盘遮挡实验,后来阿拉果和菲涅耳经过仔细计算,发现它正好证实了波理论,也就诞生了著名的“泊松斑”。此外,根据波理论,光从光疏媒介到光密媒介速度会变慢,而根据发射理论,速度会加快。阿拉果1838年描述了在空气、水、玻璃中测试速度的设计,但实验需要非常精密准备因此到1850年才实现,但当时阿拉果的视力已经很差了。在他去世前,斐索(A.-H.-L. Fizea)和傅科(Léon Foucault)采用他的方法做了一些改进,终于证明了光密媒介中光速变慢。这让阿拉果非常开心。
泊松斑被阿拉贡等用来证明波理论,反驳了泊松等人的理论
1830年,阿拉果被选为科学院的常务秘书。他运用辩才和科学知识,致力于公众教育,鼓励实用科学。很多国家企业都有阿拉果倡导的努力,比如,奖励达盖尔发明摄影,拨款出版费马和拉普拉斯的作品等。
资料来源:
https://www.britannica.com/biography/Francois-Arago
https://www.britannica.com/biography/Francois-Arago
https://pansci.asia/archives/126294
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