Физика
Эдм Мариотт

Биография Великого физика

Мариотт посвятил свою карьеру бесконечным экспериментам, в результате чего он стал членом Французской академии наук, хотя это была его основная сфера деятельности, он работал не только в области физики, он провел различные исследования по физиологии растений и углубленно изучал математику..
Эдм Мариотт родился в 1620 году в местечке Тиль-Шатель, что в Бургундии, чуть к северу от Дижона (русскоязычные источники нередко приводят как место его рождения и сам город Дижон).

Его отец, Симон Мариотт, был главой коммуны, скончался в 1652 году; мать, урождённая Екатерина Денизо, скончалась в 1636 году от чумы, у Эдма был старший брат (Жан, с 1630 года и до самой смерти он служил в, как бы сейчас сказали, городском совете Парижа) и три сестры — Дениз, Клод и Екатерина.

О ранних годах жизни Мариотта (а также о том, где он получил образование и какое именно) сведений практически нет.

Научная работа

Мариотт известен тремя основными работами:
  • Слепое пятно глаза;
  • Закон Бойля-Мариотта;
  • Эксперименты с маятниками.
Работа Мариотты в области физики была сосредоточена на академическом мире и ее способе работы показывает, который, вероятно, был самоучкой.

Между 1654 и 1658 годами он работал профессором физики, но только через десять лет его жизнь начала документироваться из-за его важных открытий.

В 1668 году он опубликовал свою первую работу «Nouvelle Découverte touchant la vue» (Новое открытие о зрении), это была работа, посвященная его исследованию слепого пятна глаза; открытие, которое вызвало до и после в области офтальмологии.


Благодаря огромному влиянию этой публикации, в том же году Жан-Батист Кольбер (министр финансов Людовика XIV) пригласил Мариотту поступить во Французскую академию наук.

Слепое пятно глаза

В 1668 году Эдме Мариотта обнародовала свой самый важный вывод в области офтальмологии: слепое пятно глаза, в публикации описаны его эксперименты на зрительном нерве с целью проверки, изменяется ли сила зрения в зависимости от расположения указанного нерва.


Посмотрев на глаза различных людей и животных, Мариотта обнаружила, что зрительный нерв никогда не располагался в центре глаза, в случае людей это было выше центра и ориентировано к носу.


Это показало бы, что в человеческом глазу есть область, в которой есть слепое пятно, как правило, при использовании обоих глаз, точка незаметна, и только эта точка может быть обнаружена с помощью медицинских тестов.

В настоящее время работа Эдме Мариотта продолжает оставаться эталоном в мире офтальмологии.

Было показано, что выполнение упражнений может уменьшить слепое пятно глаза, улучшая зрение.

Опыт - определение слепого пятна глаза

Физиологическое слепое пятно не создаёт нам каких-либо проблем (так как слепые пятна обоих глаз располагаются с разных сторон; следовательно, «пробел» одного глаза корректируется/перекрывается восприятием того же поля зрения другим глазом).

Однако слепое пятно можно легко обнаружить, воспользовавшись представленной картинкой, для этого нужно закрыть правый глаз и левым глазом посмотреть на правый крестик (в кружке).

Не сводя взгляда с правого крестика, нужно приближать (или отдалять) лицо от картинки, одновременно следя за левым крестиком (но не переводя на него взгляд.

Взгляд должен быть направлен на крестик в кружке.

В определённый момент (на индивидуальном расстоянии лица от монитора) левый крестик исчезнет, аналогичным образом (только закрыв левый глаз и наблюдая правым глазом за левым крестиком) можно обнаружить слепое пятно и с правой стороны.
Данное открытие легло несмываемым пятном на биографию Эдма Мариотта.

Закон Бойля-Мариотта

Во время своих экспериментов с газами Мариотт обнаружил, что при постоянной температуре давление и объем газа обратно пропорциональны, это означает, что когда объем газа уменьшается, давление увеличивается (и то же самое происходит в обратном направлении).


Эдме Мариотт опубликовала свои выводы в 1676 году в книге под названием Беседа о природе (Речь о природе воздуха), интересно, что был еще один ученый, ирландец Роберт Бойл, который сделал то же открытие 17 лет назад.


Тем не менее, нет никаких упоминаний о плагиате со стороны Мариотта, так как оба ученых провели свои исследования совершенно независимо, фактически, в англоязычных странах закон известен как закон Бойля, а во Франции - закон Мариотта.


Этот закон может быть применен ко многим действиям, которые мы выполняем сегодня, таким как дайвинг, механизм бензиновых и дизельных двигателей или система подушек безопасности.

Закон Бойля - Мариотта - это закон согласно которому объем газа при постоянной температуре обратно пропорционален давлению, это означает, что по мере возрастания давления объем газа уменьшается.

Проведем опыт:


Вращением рукоятки будем изменять объем газа (воздуха) в цилиндре А (рис. а)., по показанию манометра заметим что и давление газа при этом изменяется, будем менять объем газа в сосуде (объем определяется по шкале В) и, замечая давление, запишем их в табл. 1.

Из нее видно, что произведение объема газа на его давление было почти постоянным: во сколько раз "уменьшался объем газа, во столько же раз увеличивалось его давление.
В результате подобных, более точных, опытов было открыто: для данной массы газа при постоянной температуре давление газа изменяется обратно пропорционально изменению объема газа - это и есть формулировка закона Бойля-Мариотта, математически он для двух состояний запишется так ( рис. 2).
Процесс изменения состояния газа при постоянной температуре называется изотермическим.

Формула закона Бойля-Мариотта является уравнением изотермического состояния газа, при постоянной температуре средняя скорость движения молекул не меняется, изменение объема газа вызывает изменение числа ударов молекул о стенки сосуда - это и есть причина изменения давления газа.

Эксперименты с маятниками

Эдме Мариотт посвятила большую часть своей работы экспериментированию со столкновениями между объектами, один из самых выдающихся экспериментов состоял в наблюдении за движением маятника.


Эксперимент состоит в том, чтобы выровнять три одинаковых шарика (A, B, C) из тяжелого материала. Четвертый шар (D) ударяет по мячу C. Шары C и B не двигаются, и шар D, после столкновения, также не движется.


То есть движется только мяч A, поддерживая ту же скорость, что и мяч D в начале, этот эксперимент можно сделать с количеством шариков, которое вы хотите.


В 1671 году Мариотт представил результаты своих экспериментов во Французской академии наук, а затем опубликовал их в 1673 году.


Позже Исаак Ньютон продолжал проводить эксперименты, основанные на выводах Мариотты.


Фактически, в наблюдениях, написанных Ньютоном, он несколько раз упоминал публикации французского физика.

Хотя Мариотт был пионером и первооткрывателем подобных экспериментов с маятниками, в настоящее время исследования известны как «Маятник Ньютона»..