Французский ученый шарль. Биография шарля

КАЛОНН, Шарль Александр де (Calonne, Charles Alexander de, 1734–1802), государственный контролер (министр финансов) Франции13Ваше Величество, если это возможно, это уже сделано; если невозможно – будет сделано.Апокрифический ответ Марии Антуанетте, попросившей изыскать необходимые ей

Гас Сезар. «Арсенал» против «Лутона» (на «Уэмбли») 24.04.88

1. Краткая биографическая справка

Жак Александр Сезар Шарль (1746–1823) – французский физик и изобретатель. В молодости занимал должность канцелярского служащего в министерстве финансов, позднее – должность профессора экспериментальной физики в Консерватории искусств и ремесел в Париже. В 1816 г. Шарль был избран президентом Парижской академии наук. Пионер воздухоплавания. Сразу же после братьев Монгольфье построил воздушный шар из прорезиненной ткани и первый использовал для его наполнения водород. При проектировании воздушного шара разработал конструкцию открытой газовой горелки, которая используется до наших дней. В 1783 г. на воздушном шаре новой конструкции осуществил свой первый полет.

Научные труды Ж. Шарля были связаны с изучением теплового расширения газов. В 1787 г., исследуя свойства газов, установил зависимость объема идеального газа от температуры. В 1802 этот закон был вновь открыт Ж. Л. Гей-Люссаком.

2. Этапы жизненного пути

Шарль родился 12 ноября 1746 в Божанси (Beaugency). Еще в детстве Шарль проявил способности к точным наукам, много и самостоятельно занимался, что позволило ему получить хорошее образование. Повзрослев, Шарль переехал в Париж и поступил на должность канцелярского служащего в министерство финансов. Когда стали известны опыты Франклина с молнией, Шарль с успехом повторил их. Однако он внес некоторые изменения в постановку опытов Франклина, чем немало удивил последнего. Франклин отнесся к изменениям Шарля с большим интересом и даже приехал познакомиться с ним. После встречи с Ж. Шарлем известный ученый очень высоко отозвался о способностях молодого изобретателя.

Годы зрелой жизни Шарля совпали с началом эры воздухоплавания. Изобретение братьев Жозефа и Этьена Монгольфье поразило воображение Шарля. Он страстно заинтересовался идеей полета на воздушных шарах.

Демонстрация нового летательного аппарата – «монгольфьера» – в присутствии представителей власти состоялась 5 июня 1783 г. в г. Аннонэ. Подъем «монгольфьера» произвел на Шарля огромное впечатление. Гигантский шар (льняной мешок, покрытый сверху слоем бумаги) диаметром около 30 метров был наполнен горячим воздухом. Шар был снабжен металлической топкой, куда подбрасывалась солома, и весил более 220 килограммов. Запуск шара привел собравшихся на Рыночной площади людей в полный восторг. Братья Монгольфье стали знаменитыми в один день, а в душе многих молодых людей зародилась страсть к полетам.

Одним из них был 37-летний Жак Александр Сезар Шарль. Уже через полтора месяца он построил новый непромокаемый шелковый шар диаметром 9 метров и наполнил его водородом. Этот газ, как известно, во много раз легче воздуха и поэтому обеспечивает большую подъемную силу в сравнении с горячим воздухом. Процесс добывания водорода по тем временам был очень медленным. Водород поступал по шлангу из бочек с железными опилками и серной кислотой. Шарль заполнял свой воздушный шар около четырех дней. Запуск шара новой конструкции состоялся на Марсовом поле. Когда шар, привязанный к земле крепкими веревками, стремительно взмыл в небо, толпа замерла от удивления.

Осуществляя полеты на шаре, наполненном водородом, Ж. Шарль установил рекорды высоты подъема (более 3 000 м) и дальности полета (около 40 км). Тогда как шар братьев Монгольфье после одного из очередных запусков шар поднялся на высоту лишь 1800 метров и пролетел до посадки только два километра.

Король Франции Людовик XVI отметил своей милостью изобретателей. Братьям Монгольфье он пожаловал дворянство, а Шарлю назначил пенсию.

Следует отметить, что аэростат Шарля – «шарлиер» – был воздухоплавательным аппаратом весьма совершенной конструкции, мало отличающейся от конструкции современных воздушных шаров. В отличие от «монгольфьера» «шарлиер» за двести лет претерпел лишь незначительные изменения. Его преимущества – как следствие изобретательности Шарля – очевидны.

«Шарлиер» обладал достаточно стабильной подъемной силой, и его не нужно было загружать топливом. Сверху на шар набрасывалась легкая, но прочная сеть. К спущенным вниз от нее стропам прикреплялась корзина для пассажиров. На «монгольфьере» корзина крепилась непосредственно к шару. Возникала опасность разрыва оболочки шара под ее тяжестью. Ж. Шарль, применив сеть, успешно решил эту проблему. Благодаря сетке нагрузка равномерно распределялась по всей поверхности шара.

Чтобы шар при запуске не слишком быстро набирал высоту и в случае избытка внутреннего давления не лопнул, Ж. Шарль снаружи корзины подвесил мешки с песком, а снизу оставил узкое отверстие – открытый рукав, как раз тот, через который шар наполняли водородом. Благодаря этим техническим решениям уравновешивался избыток подъемной силы и автоматически регулировалось давление внутри шара при его попадании в более разряженные слои атмосферы. Подъем на любую высоту на шаре такой конструкции стал абсолютно безопасным. Тяжелые мешки (балласт) обеспечивали особую плавность полета шара. Появилась возможность, что очень важно, регулировать высоту подъема. Для контроля высоты «шарлиер» был снабжен барометром.

Изобретательный Ж. Шарль позаботился и об обеспечении надежного спуска. В верхней части шара он смастерил специальный клапан и прикрепил к нему веревку. Веревка пропускалась внутри шара и тянулась до самой корзины. С помощью этой веревки можно было при необходимости открывать клапан и выпускать часть водорода. Вследствие этого подъемная сила уменьшалась, и шар начинал спускаться. Клапан позволял регулировать спуск «шарлиера» до самой земли.

Для обеспечения мягкости приземления Шарль прикрепил к корзине веревку с якорем на конце. Перед снижением якорь выбрасывался за борт. Цепляясь за что-либо на земле, якорь задерживал шар на месте.

Очевидные преимущества «шарлиера» сопровождались столь же очевидным недостатком. Как известно, водород является горючим газом и в соединении с кислородом, входящим в состав воздуха, образует взрывоопасную смесь. В связи с этим полет на воздушном шаре, наполненном водородом, был чрезвычайно опасен. Случайная искра, удар молнии могут привести к взрыву. Лишь спустя столетие удалось найти безопасный наполнитель для воздушных шаров – гелий. До этого времени воздухоплавание было уделом лишь исключительно смелых и мужественных людей.

Современники ценили Ж. Шарля именно за постройку первого воздушного шара, наполненного водородом, как ученый-физик он был известен меньше.

Надо сказать, что в науку Шарль пришел благодаря своему увлечению воздухоплаванием. Именно поэтому его научные интересы были в основном связаны с изучением свойств газов.

Исследуя в 1787 г. тепловое расширение газов, Ж. Шарль установил зависимость объема идеального газа от температуры (в 1802 г. этот закон был вновь открыт Ж. Л. Гей-Люссаком). В этом же году он открыл закон зависимости давления идеального газа от его температуры.

В 1826 г. Ж. Шарль был избран президентом Парижской академии наук.

3. Вклад в науку

В 1783 г. Ж. Шарль первым предложил использовать для наполнения воздушных шаров водород. Построил воздушный шар, существенные элементы конструкции которого сохранились и в современных воздушных шарах. При проектировании воздушного шара разработал конструкцию открытой газовой горелки.

В 1787 г. Ж. Шарль, исследуя свойства газов, установил закономерность теплового расширения газов, а также зависимость давления газа, находящегося в сосуде постоянного объема, от температуры.

Шарль изобрел ряд физических приборов: мегаскоп и термометрический гидрометр. Ученым была предпринята попытка получения фотографических изображений .

Открыл названный его именем физический закон : при постоянном объёме давление идеального газа прямо пропорционально его абсолютной температуре или

$\backslash frac\{p\}\{T\}=const$

См. также

Напишите отзыв о статье "Шарль, Жак Александр Сезар"

Примечания

Литература

• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
• Храмов Ю. А. Шарль, Жак Александр Сезар // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . - Изд. 2-е, испр. и дополн. - М .: Наука , 1983. - С. 297. - 400 с. - 200 000 экз. (в пер.)

Отрывок, характеризующий Шарль, Жак Александр Сезар

БИОГРАФИЯ
Жак Александр Сезар Шарль (1746–1823) –
французский физик и изобретатель. В
молодости занимал должность канцелярского
служащего в министерстве финансов, позднее
– должность профессора экспериментальной
физики в Консерватории искусств и ремесел в
Париже. В 1816 г. Шарль был избран
президентом Парижской академии наук.
Пионер воздухоплавания. Сразу же после
братьев построил воздушный шар из
прорезиненной ткани и первый использовал
для его наполнения водород. При
проектировании воздушного шара разработал
конструкцию открытой газовой горелки,
которая используется до наших дней. В 1783
Монгольфье-братья Жозефг. на воздушном шаре новой конструкции
Мишель (1740-1810) и Жакосуществил свой первый полет.
Этьенн (1745-1799),
Научные труды Ж. Шарля были связаны с
изобретатели воздушного шара
изучением теплового расширения газов. В
1787 г., исследуя свойства газов, установил
зависимость объема идеального газа от
температуры.