Эпинус Франц Ульрих Теодосиус
Дата рождения:
1724, 13 декабря
Место рождения:
Росток
Дата смерти:
1802, 10 августа
Направления деятельности
- физика
Биографическая справка +
Франц Ульрих Теодосиус Эпинус (Franciscus Ulricus Theodosius Aepinus) [02 (13).12.1724, Росток – 10 (22).8.1802, Дерпт (Тарту)].
С 1757 года жил в России, принял российское подданство. Член Петербургской Академии наук с 1756 года. Область научных интересов – астрономия, математика, оптика, электричество, магнетизм. Крупный государственный деятель.
К сожалению, не сохранились (или не найдены) его портрет и архив. Современниками Эпинуса его фамилия часто искажалась: Епинас, Епениус, Еппениус, Епиниус, Епинус, Эпиниус.
13 декабря 1724 года в семье профессора-теолога Ростокского университета Франца Альберта Эпинуса родился пятый ребенок – Франц Ульрих Теодосиус. Мальчик с шести лет занимался с домашним учителем. С 1740 года по 1744 посещает университетские лекции на философском и медицинском факультетах одновременно. В 1744-1746 годах изучает математику, физику, химию, медицину в Йенском университете. До 1755 года преподает в Ростокском университете, где, в частности, организовал и провел наблюдения прохождения Меркурия по диску Солнца (6 мая 1753 года). Через несколько лет, уже являясь академиком Петербургской АН, Эпинус (совместно с С. Румовским) подготовил две экспедиции для наблюдения в мае 1761 года прохождения Венеры по диску Солнца. Эти экспедиции возглавили С. Румовский и Н. Попов. К сожалению, из-за склок в Академии наук Эпинус не смог провести наблюдения прохождения лично (в последний момент он не был допущен в академическую обсерваторию). Однако через восемь лет он снова участвует в подготовке экспедиций для наблюдений в мае 1769 года прохождения Венеры по диску Солнца и сам производит наблюдение в Петербурге. Рядом с ним наблюдают это замечательное небесное явление императрица Екатерина II и цесаревич Павел.
В 1754 году по приглашению Л. Эйлера приезжает в Берлин и присутствует на заседании Академии наук в качестве приглашенного участника. В апреле 1755 года был избран ординарным членом Королевской Прусской Академии наук по классу физики и астрономии. В течение двух лет, проведенных в Берлине, активно занимается научной деятельностью в различных областях: астрономия, механика, математика, электричество, теория оптических инструментов. В этот период Эпинусом был открыт пироэлектрический эффект (в кристалле турмалина) (Aepinus. Memoire concernant quelques souvelles Experiences Electriques remarquables. – Berlin, 1757). Чуть позднее в Петербурге он продолжил свои эксперименты с турмалином. Описания берлинских и новых исследований были включены Эпинусом в полемический сборник трудов «Recueil de differents memoires sur la Turmaline» («Сборник различных трудов о турмалине»). В Петербурге также имели важное продолжение его занятия теорией оптических инструментов: в 1784 году Эпинус, используя идеи Л. Эйлера и Н.И. Фусса, сконструировал первый в мире ахроматический микроскоп. В 1808 году по заказу ректора Дерптского университета Г. Паррота немецким оптиком И. Тидеманом были изготовлены два микроскопа конструкции Эпинуса, один из которых в настоящее время хранится в Политехническом музее в Москве.
В октябре 1756 года Эпинус подписал пятилетний контракт с Петербургской АН, и (сначала лишь формально) стал членом Петербургской Академии наук, заняв свободное после трагической смерти Г.В. Рихмана (в 1753 году) место профессора физики. В Санкт-Петербург приехал 10 мая 1757 года и уже 12-го мая присутствовал на собрании Академии. В 1757 году сделал в Академии четыре доклада по своим исследованиям (о новой конструкции пирометра, о новых экспериментах по электричеству, два доклада по общей теореме Ньютона). Крайне плодотворным оказался его метод проведения научных дискуссий – он предоставлял оппоненту свои возражения и объяснения в письменном виде. К 1758 году авторитет Эпинуса был уже столь высок, что ему поручают выступить на Публичном собрании АН. Седьмого сентября 1758 года на латинском языке Эпинус произнес речь «О сходстве електрической силы с магнитною», где в популярной форме изложил свою теорию электрических и магнитных явлений и описал некоторые опыты. «Речь о сходстве електрической силы с магнитною» была опубликована на русском, латинском и немецком языках в 1759-1760 гг. Одновременно вышел фундаментальный труд Эпинуса по этой теме «Tentamen theoriae electricitatis et magnetism» (Опыт теории электричества и магнетизма). Трактат содержал огромное количество экспериментальных и расчетных данных и являлся первым опытом применения расчетных методов Ньютона к электрическим и магнитным явлениям. Во введении Эпинус пишет: « ... я вполне убежден в существовании сил притяжения и отталкивания; однако я отнюдь не считаю их ... силами, внутренне присущими телам, и я не одобряю учения, которое постулирует действие на расстоянии. ... Итак, мой взгляд сводится к тому, что притяжения и отталкивания, о которых я говорил, я считаю явлениями, причины которых еще скрыты, однако от них зависят и берут начало другие явления. Но я считаю, что тот, кто сводит более сложные явления к ... первоначальным силам, делает серьезный шаг вперед в исследовании действий природы ...». (С.И. Вавилов: «Эпинус в своей теории электростатических и магнитных взаимодействий пользуется ньютоновским формализмом притягательных и отталкивательных сил»).
В основу своей теории электричества Эпинус положил общие положения теории Франклина:
1) «Существует некая жидкость, производящая все электрические явления и вследствие этого названная электрическою, тончайшая, весьма эластичная, части которой даже на значительных расстояниях заметно отталкивают друг друга».
2) «Частицы этой жидкости притягиваются материей, из которой состоят все известные до сих пор тела».
3) Все тела делятся (в современной терминологии) на проводники и изоляторы. Электрические явления делятся на явления с переходом электрической жидкости из одного тела в другое и на явления без перехода электрической жидкости.
В своем трактате «Опыт теории электричества и магнетизма» Эпинус впервые высказывает предположение, что электрическое взаимодействие имеет квадратичную зависимость от расстояния. (Квадратичный закон был достоверно установлен экспериментально в 1785 году Ш.О. Кулоном с помощью чувствительных крутильных весов. Однако еще в 1760 году Д. Бернулли опубликовал короткое сообщение об установлении им квадратичного закона с помощью электрометра собственной конструкции). Эпинус осуществляет и описывает в своем труде множество опытов по электризации тел и впервые дает теоретическое объяснение явлению электростатической индукции. Ф.У.Т. Эпинусу (совместно с И.К. Вильке) принадлежит приоритет открытия явления электризации при соприкосновении. На основе этого явления А. Вольта создал лабораторный прибор – электрофор (1775). Эпинус также высказывает предположение о колебательном характере разряда лейденской банки (совместно с Вильке) и высказывает идею плоского конденсатора (опыт по идее Эпинуса был впервые осуществлен и описан И.К. Вильке в статье «De electricitatibus contrarus», 1757 г.). И, наконец, в Дополнении к «Мемуару, содержащему точное описание опытов с турмалином» Эпинусом достаточно четко был сформулирован закон сохранения количества электричества: «... если я хочу в каком–либо теле увеличить количество электрической материи, я должен неизбежно взять её вне его и, следовательно, уменьшить её в каком-либо другом теле».
Свою теорию магнетизма Эпинус построил на проведении аналогии между электрическими и магнитными явлениями. И хотя теория Эпинуса, основанная на представлении о магнитной жидкости, не соответствует современным представлениям, её выводы/расчеты оказались в ряде случаев очень важными. Так, разрабатывая теорию методов намагничивания постоянных магнитов, он предлагает свой метод, представляющий собой усовершенствованную модификацию известного «метода двойного соприкосновения», разработанного ранее эмпирически.
С 1759 года Эпинус преподавал физику и математику великой княгине Екатерине Алексеевне. В 1760-1765 годах являлся обер-профессором Сухопутного шляхетского кадетского корпуса. До 1771 года читал лекции в Морском кадетском корпусе. В 1760 году написал учебник «Краткое понятие о физике для употребления князя Павла Петровича». С конца мая 1764 года начал преподавать физику цесаревичу Павлу Петровичу. Позднее Эпинус читал ему лекции по анатомии, астрономии, физике (до 1779 г.), преподавал второй супруге Павла Петровича (начальный курс этих лекций составил рукописный том с иллюстрациями «De la Physique»).
С марта 1765 года секретным указом императрицы Эпинус был зачислен в Коллегию иностранных дел, где в течение 33-х лет возглавлял шифровальную службу России. В 1769 году он получил чин статского советника и был легализован в Коллегии. В 1780 году была подписана знаменитая «Декларация о вооруженном нейтралитете». И хотя причастность Эпинуса к этому документу не доказана документально, историки склонны считать Эпинуса составителем текста (а Екатерину II – автором политической идеи).
По поручению Екатерины II к марту 1781 года Эпинус подготовил план введения в России государственной системы народного просвещения, вошел в состав Комиссии об учреждении народных училищ (с 1782 года до 1797). В 1782 году был награжден Орденом Святой Анны с бриллиантами – одним из четырех высших орденов России.
В 1797 году Эпинус уходит в отставку. Последние годы жизни проводит в Дерпте. Скончался 10 августа 1802 года. Похоронен в Дерпте на кладбище церкви Св. Иоанна (Старо-Яниском кладбище).
Литературные источники:
1) Новик В.К. Академик Франц Эпинус (1724-1802): Краткая биографическая хроника // Вопросы истории естествознания и техники. – М.: Наука, 1999. - 4, 1999. – С. 4-35.
2) Геккер И.Р., Стародуб А.Н., Фридман С.А. От физического кабинета императорской академии наук и художеств в Санкт-Петербурге до физической лаборатории академии наук в Петрограде. (К истории Физического института имени П.Н. Лебедева АН СССР). – М., 1985. – 46 с.: ил., портр.
3) Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с древнейших времен до конца XVIII века. – М.: Наука, 1974. – 351 с.: ил.
4) Дорфман Я.Г. Эпинус и его трактат о теории электричества и магнетизма // Эпинус Ф.У.Т. Теория электричества и магнетизма. – М.: Изд-во АН СССР, 1951. – С. 461-538.
5) Краткий очерк истории развития оптики микроскопов // http://www.labor-microscopes.ru/topics/topic11.html
6) Шелихова Л.С. Микроскоп Эпинуса // http://cor.edu.27.ru/dlrstore/e5060b94-4ffc-4154-a591-ccd50ab724bb/MikroskopJEpinusa-opis.htm
В фондах БЕН РАН и библиотек сети есть следующие труды Ф. Эпинуса:
7) Теория электричества и магнетизма. – М.: Изд-во АН СССР, 1951. – 564 с., 2 л. ил. : ил.
8) Tentamen theoriae electricitatis et magnetismi. Accedunt dissertationes duae quarum prior, phaenomenon quoddam elektricum, alterra, magneticum explicat. – Petropoli: Akad. Scientiarum, [1755].
Публикации 10+
- Additamentum ad dissertationem de experimento magnetico, celeb. dn Du Fay, continens nova experimenta magnetica detecta et explicata = [Дополнение к практическим изысканиям магнитных явлений известного господина Дюфе, содержащее новые магнетические эксперименты, их раскрытие и объяснение] / auctore F.V.T. Aepino // Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1764. - T. 9 (1762-1763). – P. 340-351 + Tab. 7.
- De functionum algebraicarum integrarum factoribus trinomialibus realibus commentatio / auctore F.V.T. Aepino // Novi Commentarii academiae scientiarum imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1763. – T. 8 (1760-1761). – P. 181-188.
- De nova quadam vectis proprietate dissertatio / Auctore F.V.T. Aepino // Novi Commentarii academiae scientiarum imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1763. – T. 8 (1760-1761). – P. 271-273 + Tab. 5, Fig. 3.
- Demonstratio generalis theorematis Newtoniani de binomio ad potentiam indefinitam elevando = [Доказательство общей теоремы Ньютона о возведении двучлена в произвольную степень] / auctore F.V.T. Aepino // Novi Commentarii academiae scientiarum imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1763. – T. 8 (1760-1761). – P. 169–180.
- Dissertatio de experimento quodam magnetico celeberr. domini Du Fay, descripto in Commentariis Acad. scient. Paris, а. 1730 = [Практические изыскания некоторых магнитных явлений известного господина Дюфе, описанные в Rомментариях Парижской академии наук в 1730 году] / auctore F.V.T. Aepino // Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1764. - T. 9 (1762-1763). – P. 326-339 + Tab. 6.
- Emendatio microscopii solaris = [Усовершенствование солнечного микроскопа] / auctore F.V.T. Aepino // Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1764. - T. 9 (1762-1763). – P. 316-325 + Tab. 5.
- Halonum extraordinariarum Petropoli visarum descriptio / auctore F.V.T. Aepino // Novi Commentarii academiae scientiarum imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1763. – T. 8 (1760-1761). – P. 392-403 + Tab. 11a, 12b, 13c.
- Instrumentorum astronomicorum, reticulo, aut micrometro, instructorum, nova emendatio = [Астрономические приборы: сеточка, или микрометр, оснащенный новым усовершенствованием, инструкция] / auctore F.V.T. Aepino // Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1764. - T. 9 (1762-1763). – P. 488-491 + Tab. 11, Fig. 1-2.
- Observatio eclipseos Lunaris, d. 7/18 Maii 1761, habita in observatorio Imperiali Petropolitano = [Наблюдение лунного затмения 7/18 мая 1761 года, произведенное в Санкт-Петербургской императорской обсерватории] / a F.V.T. Aepino // Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae. - Petropolis, 1764. - T. 9 (1762-1763). – P. 496-498 + Tab. 11, Fig. 3.
- Tentamen theoriae electricitatis et magnetismi : Accedunt dissertationes duae, quarum prior, phaenomenon quoddam electricum, altera, magneticum, explicat / auctore F.V.T. Aepino. - Petropoli : typis Acad. scientiarum, 1755. - [22], 390 p.