Кристиан Готлиб Кратценштейн - Christian Gottlieb Kratzenstein

Кристиан Готтлиб Кратценштейн. Офорт на меди по рисунку Пауля Ипсена, 1781 год.

Кристиан Готлиб Кратценштейн (30 января 1723 г., Вернигероде - 6 июля 1795 г., Копенгаген ) был немецкого происхождения врач, физик и инженер. С 1753 г. и до конца жизни он был профессором Копенгагенский университет где он служил ректор четыре раза. Он особенно известен своими исследованиями использования электричество в лекарство и первые попытки механического синтез речи. Как учитель написал первый учебник по экспериментальная физика в Соединенном Королевстве Дания-Норвегия.

биография

Кратценштейн крестился 2 февраля 1723 года в Вернигероде, Саксония-Анхальт, Германия и вырос там в академической семье вместе с тремя братьями. Его отец дал им хорошее воспитание и образование.[1] В 1733-1742 годах он посещал Латинская школа в том же городе. Уже в этом возрасте он получил признание за интерес к чтению и обучению. Он был особенно очарован последними открытиями в естественные науки и механика.[2]

В 1742 году Кратценштейн начал изучать физика и лекарство в университете в Галле который в то время занимал лидирующие позиции в этом регионе. Его интересы теперь обратились к исследованиям электричество и, в частности, воздействие на живые организмы.[3] Через четыре года он получил в 1746 г. докторские степени по физике и медицине. Ему тогда было всего 23 года. После двух лет работы приватдозент в 1748 г. он был избран в Академия наук Леопольдина в том же городе.[1]

В то время Кратценштейн получил международное признание и в 1748 г. был призван в академию наук в г. Санкт-Петербург. Похоже, что Леонард Эйлер, который работал там раньше до того, как устроился на новую должность в Прусская Академия Наук в Берлин, использовал свое влияние в этой связи. Он переписывался с Кратценштейном на протяжении нескольких лет.[3]

Карта Жанвье Скандинавия с 1762 г. Кратценштейн обнаружил, что побережье Норвегия находился на 150 км восточнее на используемых тогда картах.

На своей новой должности Кратценштейн работал среди других проектов по совершенствованию инструментов для навигация в открытом море. Они были опробованы в 1753 г. в корабельной экспедиции из г. Архангельск вдоль норвежский язык пройти через Каттегат и Балтийское море обратно в Санкт-Петербург. Во время плавания он сделал остановку в Копенгагене и вскоре получил предложение от университета. Осенью 1753 г. он был назначен профессором экспериментальная физика и медицина. В то же время он был избран в Королевская датская академия наук и литературы. Он останется в этом городе до самой смерти.[4]

Кратценштейн за короткое время стал известен как увлекательный лектор и привлек широкую аудиторию как обычных студентов, так и заинтересованных лиц из числа граждан. Он затронул самые разные темы: от новейших исследований о растениях и животных до геология, физиология к физика и химия.[1] В то время между этими дисциплинами часто существовало довольно размытое разделение. Когда он умер, он спас 12000 риксдалер которые были переданы университету. Через несколько лет этот фонд позволил Ганс Кристиан Эрстед построить собственную лабораторию для физических экспериментов.[5]

Его работа в университете повысила академические стандарты и во многом проявила себя. Таким образом, именно Кратценштейн перехватил инициативу перед важным транзиты Венеры в 1761 и 1769 годах вместо астрономы на Rundetårn обсерватория.[6] Чтобы распространить влияние своих лекций, он написал учебник по экспериментальной физике. Он был опубликован в нескольких изданиях на немецком, французском и французском языках. латинский в дополнение к датской версии.[7] В результате всех его усилий и обязательств он служил ректор в университете в течение четырех периодов.

Во время своего пребывания в Копенгагене он поддерживал контакты со своими бывшими коллегами в Санкт-Петербурге. Академия наук объявила в 1778 году конкурс на призы за механизмы, лежащие в основе гласные A, E, I, O и U в человеческая речь. Эйлер ранее интересовался этой проблемой, и вполне вероятно, что он стоял за формулировкой задачи.[8] Кратценштайн выиграл первый приз в 1780 году, построив «гласный орган», который мог издавать эти особые звуки. Это один из первых вкладов в современную синтез речи.

Из-за своего разнообразия занятий и темперамента Кратценштейн часто попадал в конфликты со своими коллегами.[4] В последующие годы он дополнительно страдал от болезней, которые могли быть вызваны его химическими экспериментами. После того, как его жена Анна Маргрет Хаген, от которой у него было четверо детей, умерла в 1783 году, он активно искал новую жену и женился через год после Анны Марии Туун из Гамбург.[9] Во время большого пожара в Копенгагене 1795 года он потерял большую часть своего имущества и научного оборудования. Переехал в пригород Фредериксберг где он умер через месяц.[3]

Важный вклад

Кратценштейн был эрудит и типичный представитель Просвещение. Новые идеи и открытия меняли понимание мира. Наблюдения и эксперименты должны заменить старые догмы и суеверия. Эта убежденность характеризовала всю жизнь Кратценштейна, любопытство которого привело его во многих направлениях. Он преуспел больше в практических исследованиях и создании инструментов, чем в разработке новых теоретических идей, которые переживут его времена.

Тело и душа

Будучи студентом в Галле Кратценштейн сделал свой первый шаг к славе своей брошюрой Beweis, dass die Seele ihren Körper baue в 1743 году. Это было типично для философского дискурса в университете того времени.[3] В этой работе он обсудил расположение души в теле и то, как живые организмы могут продолжать функционировать после ампутаций и других серьезных изменений в теле. Если бы у животных тоже была душа, нужно было объяснить, что она делает в полип который может вырасти из меньшей части существующего полипа. Подобные вопросы продолжали занимать его и в последующие годы в Галле, где он также исследовал паразиты в человеческом теле, например ленточные черви.

В то же время в 1744 году он также написал эссе Теория на тему "Возрождение вапур и выхлопов в воздухе" в конкурсе призов, объявленном академией наук в Бордо.[2] Здесь он - физик, пытающийся прийти к более микроскопическому объяснению того, что сегодня называется газы и пары. Он подсчитал, что капля воды превратится в пятьсот миллионов меньших частей испарение.[3]

Электричество и электротерапия

Кратценштейн, травление меди по Йонасу Хаасу, 1758 г.

Уже во время своего воспитания в Вернигероде Кратценштейн познакомился с электростатические генераторы и увидел эффекты электрический ток мог бы иметь. Этот интерес он расширил во время обучения в Галле с особым упором на потенциальное использование электричества в медицине. Свои мысли в этом направлении он опубликовал в 1744 г. под названием Abhandlung von dem Nutzen der Electricität in der Arzeneiwissenschaft. Из экспериментов и наблюдений он увидел, как электричество может влиять на человека. пульс и пот. Таким же образом он увидел, как электрические разряды могут лечить некоторые неврологические расстройства. Эти идеи позже были подхвачены другими и развились в то, что сегодня в общем называется электротерапия.[10]

На основании этих идей и исследований Кратценштейна высказывались предположения, что он мог быть образцом вымышленного доктор Франкенштейн в одноименной книге, написанной Мэри Шелли несколько десятилетий спустя.[11]

Два года спустя Кратценштейн написал более теоретическую работу. Theoria electricitatis мораль геометрической явной о природе электричества.[12] Примерно в это же время он провел измерения, чтобы выяснить, как электрическая сила между двумя заряженными объектами изменяется при их разделении.[13] С теоретической точки зрения он утверждал, что электрический ток возник из-за движения двух жидкости что сегодня соответствовало бы потоку положительных и отрицательных электрические заряды. Сами расходы должны быть связаны с вихри в этих жидкостях. Примерно в то же время Бенджамин Франклин объяснил те же явления на основе картины с одной жидкостью, где отрицательный заряд был вызван отсутствием положительного заряда. Именно это объяснение возобладало.

Вместе с аналогичным тезисом о телесных жидкостях и их свойствах Кратценштейн получил в 1746 году докторскую степень по физике и медицине.

Навигация

В течение пяти лет в Академии наук в Санкт-Петербурге Кратценштейн был в значительной степени занят совершенствованием методов и оборудования для навигации на открытое море. Магнитный компас было сделано более надежным, астрономические наблюдения должны быть уточнены вместе с разработкой более точных часы для использования на судах для определения географических долгота.

Эти новые инструменты были опробованы в плавании из Архангельск к Санкт-Петербург в 1753 году Кратценштейн обнаружил, что норвежский язык На современных картах побережье расположено на 150 км дальше на восток. Это может показаться маловероятным из-за недостаточной точности используемых часов.[4] Много лет спустя, в 1793 году, Кратценштейн получил премию академии в Санкт-Петербурге за эти наблюдения и другие магнитные измерения, выполненные в том же путешествии.[3]

Транзиты Венеры

Прохождение Венеры 1769 г. Таити и Вардё.

После первого наблюдения транзит Венеры в 1619 г., Эдмунд Галлей подчеркнул важность двух предстоящих транзитов в 1761 и 1769 годах. Также в северных странах проявился большой интерес к участию в этих наблюдениях. В Копенгагене это были астрономы в местной обсерватории. Rundetårn которые формально несут ответственность за такую ​​деятельность. Но на практике именно Кратценштейн стал лидером этого начинания. В публичных лекциях перед транзитом в 1761 году он представил теоретические основы этого редкого явления и рассчитал время прохождения вместе с предложениями о подходящих местах для наблюдения.[6]

Таким образом, при первом прохождении он знал, что будет важно провести измерения дальше на север. Таким образом, он организовал экспедицию в Тронхейм состоящий из двух студентов. Один из них был Томас Бугге которому тогда было 20 лет, а позже он стал астрономом и важным землемер в Дании. Другим студентом был Урбан Бруун Аасков, который был еще моложе и изучал медицину. Из-за плохой погоды их наблюдения в Тронхейме оказались бесполезными. В Копенгагене погодные условия были намного лучше, но там наблюдения в Рундеторне не удались из-за неточных часов.

Следующий транзит летом 1769 года должен был произойти ночью в континентальной Европе, и поэтому его было не так легко заметить. Но к северу от полярный круг там будет полуденное солнце и поэтому идеально подходит для наблюдений. Объединенное королевство Дания-Норвегия поэтому может внести важный вклад в этот транзит. Таким образом, королевским указом от Кристиан VII экспедиция на самый северный военный пост в Вардё был основан. Но в этом процессе Кратценштейн был отстранен в пользу Венгерский астроном Максимилиан Ад. Экспедиция прошла успешно, и наблюдения оказались очень ценными.

Разочарованный Кратценштейн тем временем организовал частную экспедицию в Тронхейм. По пути он потерпел кораблекрушение, и Кратценштейн спас себя, доплыв до берега. Он прибыл в Тронхейм едва вовремя, но плохая погода не позволила провести осмысленные наблюдения.[6]

Синтез речи

Физическое понимание звуковые волны была основана около 1750 г. Леонард Эйлер и другие. С 1766 года Эйлер снова вернулся в Петербургскую академию наук. В письме 1773 г. он задал вопрос, как могла возникнуть речь из потока воздуха через голосовые складки и тракт. Оставшийся без ответа вопрос был связан с тем, какие тональные качества характеризуют разные буквы при разговоре. Эйлер предположил, что, возможно, удастся построить какой-то музыкальный инструмент, который мог бы издавать похожие звуки и соединять их вместе в понятные слова. Одна из возможностей заключалась в расширении существующей vox humana которые можно найти в некоторых органы трубы. В результате получился бы механический синтезатор речи. Он также отметил, что гласные будет иметь особое значение.[14]

Кратценштейн следил за этой дискуссией с тех пор, как он оставался в контакте с Эйлером и уже с 1770 года исследовал те же проблемы. Из его учебников по экспериментальной физике видно, что он хорошо разбирался в физике звука. Поэтому неудивительно, что академия в Санкт-Петербурге в 1778 году объявила новую задачу о призах именно вокруг этих вопросов. Первая часть должна исследовать тональные различия между пятью гласными A, E, I, O и U, в то время как вторая часть просит устройство, которое могло бы генерировать эти звуки.[8]

Два свободные тростники используется в фисгармония.

По окончательной оценке академии в 1780 году первый приз получил «орган гласных» Кратценштейна. Его вклад Tentamen resolvendi проблема был опубликован через год.[8] Он состоял из первой части, описывающей, как гласные могут образовываться в голосовой тракт. Его медицинское образование здесь очень помогло. Вторая часть заключалась в строительстве нового типа орган с трубами для каждой гласной. Каждая труба имела характерную резонансная полость который должен имитировать речевой тракт для соответствующей гласной. Чтобы возбудить эти резонаторы, он использовал свободные тростники которые в то время были малоизвестны.

Этот инструмент был продемонстрирован в Санкт-Петербурге к полному удовлетворению академии, но вскоре был поврежден и исчез.[4] Но использование свободных язычков в музыкальных инструментах позже стало широко распространенным, и сегодня их можно найти в гармоника, аккордеон, фисгармония и бандонеон. Неизвестно, как Краценштейну пришла в голову идея использовать их, но они долгое время были центральной частью китайского музыкального инструмента. шэн.

Рекомендации

  1. ^ а б c Э. Якобс, Allgemeine Deutsche Biographie, Кратценштейн, Кристиан Готлиб, Band 17, Duncker & Humblot, Лейпциг (1883).
  2. ^ а б W.D. Kühnelt, Neue Deutsche Biographie, Кратценштейн, Кристиан Готлиб, Band 12, Duncker & Humblot, Берлин (1980).
  3. ^ а б c d е ж Э. Сноррасон, К.Г. Кратценштейн, профессор экспериментальной физики Петрополя. et Havn. и его исследования электричества в восемнадцатом веке, Издательство Оденсского университета (1974). ISBN  87-7492-092-8.
  4. ^ а б c d Сьюзан Сплинтер, Zwischen Nützlichkeit und Nachahmung: Eine Biografie des Gelehrten Кристиан Готлиб Кратценштейн (1723-1795), П. Ланг, (2006). ISBN  978-3-631-56958-0,
  5. ^ Д.К. Кристенсен, Ганс Кристиан Эрстед: Чтение разума природы, Oxford University Press, Оксфорд (2013). ISBN  978-0-19-966926-4.
  6. ^ а б c П. Пиппин Аспаас, Максимилиан Ад (1720-1792) и транзиты Венеры в восемнадцатом веке, Университет Тромсё (2012).
  7. ^ К.Г. Кратценштейн, Vorlesungen über die Experimentalphysik, Копенгаген (1781 г.). Цифровая версия, Bayerische StaatsBibliothek.
  8. ^ а б c К.Г. Кратценштейн, Tentamen resolvendi проблема, переведено на немецкий язык К. Корпиуном, Band 82, Studientexte zur Sprachkommunikation (редактор Р. Хоффманн), TUDpress, Дрезден (2016). ISBN  978-3-95908-054-5.
  9. ^ С. Сплинтер, Ein Physiker auf Brautschau, Feministische Studien, Heft 2, 277-286 (2005). На основании писем, которые Кратценштейн написал Иоганн III Бернулли.
  10. ^ МЫ. Стивенсон и Х.Л. Джонс Медицинское электричество, H.K. Льюис, Лондон (1892).
  11. ^ П. В. Каплан, Настоящий доктор Франкенштейн: Кристиан Готлиб Кратценштейн?, Дж. Рой. Soc. Med. 95 (11), 577-578 (2002).
  12. ^ К.Г. Кратценштейн, Theoria electricitatis мораль геометрической явной, Галле (1746). Книга Google.
  13. ^ J.L. Heilbron, Электричество в XVII и XVIII веках: исследование ранней физики Нового времени, Калифорнийский университет Press, Беркли (1979). ISBN  0-520-03478-3.
  14. ^ Ф. Бракхейн, Канн был натуральным человеком, как Vox humana, klingen? Ein Beitrag zur Geschichte der Mechanischen Sprachsynthese, Кандидатская диссертация, Universitetet i Саар (2015).

дальнейшее чтение

  • Зигард Шеффчик: Aus Wernigerode nach Europa - Das bewegte Leben des Christian Gottlieb Kratzendsten. В Neue Wernigeröder Zeitung; 4, 2011, с. 21 год

внешняя ссылка