漢斯·克里斯蒂安·奧斯特 - 生平簡介
漢斯·克里斯蒂安·奧斯特(Hans Christian Oersted，1777～1851年)，丹麥物理學家、化學家。1777年8月14日生于丹麥的蘭格朗島魯?shù)聠藤e一個藥劑師家庭。12歲開始幫助父親在藥房里干活，同時堅持學習化學。由于刻苦攻讀，17歲以優(yōu)異的成績考取了哥本哈根大學的免費生，學習醫(yī)學和自然科學。他一邊當家庭教師，一邊在學校學習藥物學、天文、數(shù)學、物理、化學等。
1799年獲得博士學位。1801—1803年他旅游德國、法國等地，于1804年回國。1806年被聘為哥本哈根大學物理、化學教授，研究電流和聲等課題。1815年起任丹麥皇家學會常務(wù)秘書。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學會科普利獎?wù)隆?824年倡儀成立丹麥自然科學促進會，1829年出任哥本哈根理工學院院長，直到1851年3月9日在哥本哈根逝世。終年74歲。
漢斯·克里斯蒂安·奧斯特 - 科學成就
1．1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)
自從庫侖提出電和磁有本質(zhì)上的區(qū)別以來，很少有人再會去考慮它們之間的聯(lián)系。而安培和畢奧等物理學家認為電和磁不會有任何聯(lián)系�？墒菉W斯特一直相信電、磁、光、熱等現(xiàn)象相互存在內(nèi)在的聯(lián)系，尤其是富蘭克林曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電能使鋼針磁化，更堅定了他的觀點。當時，有些人做過實驗，尋求電和磁的聯(lián)系，結(jié)果都失敗了。奧斯特分析這些實驗后認為：在電流方向上去找效應(yīng)，看來是不可能的，那么磁效應(yīng)的作用會不會是橫向的？
在1820年4月，有一次晚上講座，奧斯特演示了電流磁效應(yīng)的實驗。當伽伐尼電池與鉑絲相連時，靠近鉑絲的小磁針擺動了。這一不顯眼的現(xiàn)象沒有引起聽眾的注意，而奧斯特非常興奮，他接連三個月深入地研究，在1820年7月21日，他宣布了實驗情況。
奧斯特將導線的一端和伽伐尼電池正極連接，導線沿南北方向平行地放在小磁針的上方，當導線另一端連到負極時，磁針立即指向東西方向。把玻璃板、木片、石塊等非磁性物體插在導線和磁針之間，甚至把小磁針浸在盛水的銅盒子里，磁針照樣偏轉(zhuǎn)。
奧斯特認為在通電導線的周圍，發(fā)生一種“電流沖擊”。這種沖擊只能作用在磁性粒子上，對非磁性物體是可以穿過的。磁性物質(zhì)或磁性粒子受到這些沖擊時，阻礙它穿過，于是就被帶動，發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
導線放在磁針的下面，小磁針就向相反方向偏轉(zhuǎn)；如果導線水平地沿東西方向放置，這時不論將導線放在磁針的上面還是下面，磁針始終保持靜止。
他認為電流沖擊是沿著以導線為軸線的螺旋線方向傳播，螺紋方向與軸線保持垂直。這就是形象的橫向效應(yīng)的描述。
奧斯特對磁效應(yīng)的解釋，雖然不完全正確，但并不影響這一實驗的重大意義，它證明了電和磁能相互轉(zhuǎn)化，這為電磁學的發(fā)展打下基礎(chǔ)。
2．其它方面的成就
奧斯特曾經(jīng)對化學親合力等作了研究。1822年他精密地測定了水的壓縮系數(shù)值，論證了水的可壓縮性。1823年他還對溫差電現(xiàn)象作出了成功的研究。他對庫侖扭秤也作了一些重要的改進。
奧斯特在1825年最早提煉出鋁，但純度不高，以致這項成就在冶金史上歸屬于德國化學家弗里德里�！ぞS勒(1827)。他最后一項研究是40年代末期對抗磁體的研究，試圖用反極性的反感應(yīng)效應(yīng)來解釋物質(zhì)的抗磁性。同一時期邁克爾·法拉第在這方面的成就超過了奧斯特及其法國的同輩。法拉第證明不存在所謂的反磁極。并用磁導率和磁力線的概念統(tǒng)一解釋了磁性和抗磁性。不過，奧斯特研究抗磁體的方法仍具有很深的影響。
3．出版了《奧斯特科學論文》集
他的重要論文在1920年整理出版，書名是《奧斯特科學論文》。
漢斯·克里斯蒂安·奧斯特 - 趣聞軼事
1．磁針的跳動，使他激動得摔了一跤
奧斯特早在讀大學時就深受康德哲學思想的影響，認為各種自然力都來自同一根源，可以相互轉(zhuǎn)化。他一直堅信電和磁之間一定有某種關(guān)系，電一定可以轉(zhuǎn)化為磁。當務(wù)之急是怎樣找到實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的條件。奧斯特仔細地審查了庫侖的論斷，發(fā)現(xiàn)庫侖研究的對象全是靜電和靜磁，確實不可能轉(zhuǎn)化。他猜測，非靜電、非靜磁可能是轉(zhuǎn)化的條件，應(yīng)該把注意力集中到電流和磁體有沒有相互作用的課題上去。他決心用實驗來進行探索。
1819年上半年到1820年下半年，奧斯特一面擔任電、磁學講座的主講，一面繼續(xù)研究電、磁關(guān)系。1820年4月，在一次講演快結(jié)束的時候，奧斯特抱著試試看的心情又作了一次實驗。他把一條非常細的鉑導線放在一根用玻璃罩罩著的小磁針上方，接通電源的瞬間，發(fā)現(xiàn)磁針跳動了一下。這一跳，使有心的奧斯特喜出望外，竟激動得在講臺上摔了一跤。但是因為偏轉(zhuǎn)角度很小，而且不很規(guī)則，這一跳并沒有引起聽眾注意。以后，奧斯特花了三個月，作了許多次實驗，發(fā)現(xiàn)磁針在電流周圍都會偏轉(zhuǎn)。在導線的上方和導線的下方，磁針偏轉(zhuǎn)方向相反。在導體和磁針之間放置非磁性物質(zhì)，比如木頭、玻璃、水、松香等，不會影響磁針的偏轉(zhuǎn)。
1820年7月21日，奧斯特寫成《論磁針的電流撞擊實驗》的論文，這篇僅用了4頁紙的論文，是一篇極其簡潔的實驗報告。奧斯特在報告中講述了他的實驗裝置和60多個實驗的結(jié)果，從實驗總結(jié)出：電流的作用僅存在于載流導線的周圍；沿著螺紋方向垂直于導線；電流對磁針的作用可以穿過各種不同的介質(zhì)；作用的強弱決定于介質(zhì)，也決定于導線到磁針的距離和電流的強弱；銅和其他一些材料做的針不受電流作用；通電的環(huán)形導體相當于一個磁針，具有兩個磁極，等等。正式向?qū)W術(shù)界宣告發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)。
奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，是科學史上的重大發(fā)現(xiàn)，它立即引起了那些懂得它的重要性和價值的人們的注意。在這一重大發(fā)現(xiàn)之后，一系列的新發(fā)現(xiàn)接連出現(xiàn)。兩個月后安培發(fā)現(xiàn)了電流間的相互作用，阿拉果制成了第一個電磁鐵，施魏格發(fā)明電流計等。安培曾寫道：“奧斯特先生……已經(jīng)永遠把他的名字和一個新紀元聯(lián)系在一起了．”奧斯特的發(fā)現(xiàn)揭開了物理學史上的一個新紀元．
2．設(shè)立奧斯特獎?wù)?/strong>
奧斯特是一位熱情洋溢重視科研和實驗的教師，他說：“我不喜歡那種沒有實驗的枯燥的講課，所有的科學研究都是從實驗開始的”。因此受到學生歡迎。他還是卓越的講演家和自然科學普及工作者，1824年倡議成立丹麥科學促進協(xié)會，創(chuàng)建了丹麥第一個物理實驗室。
1908年丹麥自然科學促進協(xié)會建立“奧斯特獎?wù)隆�，以表彰做出重大貢獻的物理學家。奧斯特的功績受到了學術(shù)界的公認，為了紀念他，國際上從1934年起命名磁場強度的單位為奧斯特，簡稱“奧”。1937年美國物理教師協(xié)會設(shè)立“奧斯特獎?wù)隆�，獎勵在物理教學上做出貢獻的物理教師。
漢斯·克里斯蒂安·奧斯特 - 與安徒生的友誼
漢斯·克里斯蒂安·安徒生是世界著名的童話作家，漢斯·克里斯蒂安·奧斯特是丹麥的另一位偉大人物，發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)的物理學家，安徒生這位文學家是科學家奧斯特的密友。
安徒生16歲時，第一次在哥本哈根拜見了44歲的奧斯特。那時，奧斯特由于發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)已經(jīng)譽滿全球。6年后，安徒生在外地讀完語法學校后回到哥本哈根。從這時起，他每周應(yīng)邀到奧斯特家做一次客，即便在奧斯特去世后，他依舊是奧斯特家的座上賓。另一個習慣是，每個圣誕節(jié)的上午，安徒生都要去奧斯特家?guī)椭b點圣誕樹，寫一些短詩貼在奧斯特給孩子們準備的圣誕禮物上。安徒生曾說過，“奧斯特大概是我最熱愛的一個人”。1829年，安徒生考哥本哈根大學時，奧斯特是主考官。所以說，他們二人首先是師生關(guān)系。后來，師生關(guān)系發(fā)展成了朋友關(guān)系。于是，安徒生給奧斯特寫信時，有時就不再規(guī)規(guī)矩矩地稱呼對方了，而戲稱自己是“小漢斯·克里斯蒂安”，稱對方是“大漢斯·克里斯蒂安”。安徒生與奧斯特的子女的關(guān)系也很好，并曾暗戀過奧斯特的小女兒。安徒生對奧斯特一家太熟悉了，他1859年創(chuàng)作的童話《兩兄弟》就是以奧斯特和他的哥哥安德斯·桑多(長大后成為一名法學家)為原型的�！秲尚值堋分忻鑼懥私K身痛恨迷信的奧斯特小時候的情況；“哥哥還沒起床；弟弟站在窗前，凝視著草地上升起的水汽。這不是小精靈在跳舞，如同誠實的老仆人所說的那樣；他懂的可多了，才不信這一套呢。那是水蒸氣，比空氣要暖，所以往上升”。
兩人的友誼對于他倆的事業(yè)發(fā)展都很重要，還豐富了對方的精神生活。安徒生的寫作深受奧斯特的自然觀的影響。奧斯特則嘗試創(chuàng)作詩歌與散文，他有組詩《飛艇》等作品問世。 奧斯特的道義支持對于安徒生的寫作和藝術(shù)創(chuàng)作具有重要的、甚至是決定性的意義。安徒生1833-1834年去意大利旅行期間畫了一些素描，奧斯特是第一個看出這些美術(shù)作品的潛力的人。他還勸安徒生多旅行，多觀察。1835年，安徒生發(fā)表了第一部小說《即興詩人》，還發(fā)表了第一部包含有童話的作品集。奧斯特慧眼識珠，對安徒生說：“《即興詩人》使你成名，童話將使你不朽”。
兩人就信仰與知識的關(guān)系，就當時的技術(shù)發(fā)明，還有科學在藝術(shù)中的地位等等交流了很多看法，互相影響，互相啟發(fā)。例如，奧斯特很早就樹立了一種整體觀，強調(diào)自然和人類精神之間的聯(lián)系與類同。他認為，同樣一個神圣而永恒的事物(或者叫“理性”)反映在自然現(xiàn)象中，反映在人這一造物的身上，也發(fā)映在人的創(chuàng)造物(例如藝術(shù))之中。這樣，他就化解了信仰(宗教)與知識(科學)之間的潛在不相容性。這一思想立刻在安徒生那里引起了共鳴。他給奧斯特寫了一封長信，信中說；“我們的主并不反對我們通過思考去認識他，因為思考能力就是他賦予我們的；我不愿意懵懵懂懂地去見上帝；我要睜開雙眼；我要看，要知曉，即使我除了成為一名信仰者之外達不到其他目標，至少我的思想豐富起來了。”安徒生1845年發(fā)表的童話《鐘淵》、1848年發(fā)表的童話《水滴》和1851年發(fā)表的游記《在瑞典》都留下了這種整體觀的痕跡。他們兩人的交流探討也對奧斯特發(fā)生了潛移默化的影響，他將闡述整體觀的《自然精神》一書中的一章題獻給“科學與詩的關(guān)系”。
他倆對科學技術(shù)進步將給人類帶來的福祉都持樂觀態(tài)度。安徒生在1853年發(fā)表了一篇類似科幻小說的童話《千年之后》，其中居然預(yù)言了飛機的發(fā)明和英吉利海峽海底隧道的興建。奧斯特認為，氣球?qū)⒃跉庀笱芯恐写箫@身手，推動氣象學的進展，以至人類最終將能對任何地方、任何時候的天氣形勢進行預(yù)報。
當然，二人并不是沒有分歧的。奧斯特主張，詩的表現(xiàn)也絕對不能偏離科學事實，對于這個觀點，安徒生不敢恭維。安徒生認為，詩歌要從自然和科學中汲取靈感，而不是機械地描摹現(xiàn)實。另一個分歧在于，奧斯特譴責任何迷信思想和行為，而在安徒生的童話中總難免出現(xiàn)女巫和巫術(shù)之類的東西。
總之，安徒生覺得奧斯特像一位慈祥的、具有鼓舞力的、見多識廣的父執(zhí)和朋友，奧斯特則視安徒生為一位對自己充滿敬佩心的知己朋友，富有奇思妙想的談話伙伴，也是用詩性語言宣傳自己的整體論自然哲學的急先鋒。他倆的友誼是科學與人文可以而且應(yīng)當交融的活生生的見證。
漢斯·克里斯蒂安·奧斯特 - 奧斯特生日LOGO
2009年8月14日，Google在其首頁推出紀念丹麥物理學家漢斯·克里斯蒂安·奧斯特生日的LOGO。漢斯·克里斯蒂安·奧斯特(Hans Christian Oersted，1777～1851年)，是丹麥物理學家、化學家，1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)；1822年他精密地測定了水的壓縮系數(shù)值，論證了水的可壓縮性。
