Войти
Кристиан Готтлиб Кратценштейн. Медный офорт по рисунку Пауля Ипсена, 1781 г. Кристиан Готтлиб Кратценштейн (30 января 1723 г., Вернигероде - 6 июля 1795 г. Копенгаген ) родился в Германии. врач, физик и инженер. С 1753 г. и до конца своей жизни он был профессором Копенгагенского университета, где он был ректором четыре раза. Он особенно известен своими исследованиями использования электричества в медицине и первыми попытками механического синтеза речи. В качестве учителя он написал первый учебник по экспериментальной физике в соединенном королевстве Дания-Норвегия.
Кратценштейн крестился 2 февраля 1723 года в Вернигероде, Заксен-Анхальт, Германия и вырос там в академической семье вместе с тремя братьями. Его отец дал им хорошее воспитание и образование. В 1733-1742 годах он посещал латинскую школу в том же городе. Уже в этом возрасте он получил признание за интерес к чтению и обучению. Особенно его увлекли последние открытия в области естествознания и механики.
. В 1742 году Кратценштейн начал изучать физику и медицину в университете. в Галле, которая в то время занимала лидирующие позиции в этом регионе. Теперь его интересы обратились к исследованиям электричества и, в частности, его воздействия на живые организмы. Через четыре года он получил в 1746 г. докторские степени по физике и медицине. Ему тогда было всего 23 года. Через два года приват-доцентом он был в 1748 г. избран членом Академии наук Леопольдина в том же городе.
В то время Кратценштейн получил международное признание и был в 1748 г. призван в Академию наук в Санкт-Петербурге. Вполне вероятно, что Леонард Эйлер, который работал там ранее, прежде чем он занял новую должность в Прусской академии наук в Берлине, использовал свое влияние в этой связи. Он переписывался с Кратценштейном на протяжении нескольких лет.
Карта Жанвье Скандинавии 1762 года. Кратценштейн обнаружил, что побережье Норвегии находится на 150 км дальше к востоку от карты, которыми тогда пользовались. На своей новой должности Кратценштейн работал среди других проектов по совершенствованию инструментов для навигации в открытом море. Они были опробованы в 1753 году во время корабельной экспедиции из Архангельска вдоль норвежского побережья 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 экспериментальной физики и медицины. В то же время он был избран членом Датской королевской академии наук и литературы. Он останется в этом городе до самой своей смерти.
Кратценштейн за короткое время стал известен как увлекательный лектор и привлек широкую аудиторию как обычных студентов, так и заинтересованных лиц из числа граждан. Он охватывал самые разные темы: от новейших знаний о растениях и животных до геологии, физиологии до физики и химии. В то время между этими дисциплинами часто существовало довольно размытое разделение. Когда он умер, он спас 12000 риксдалеров, которые были переданы университету. Несколькими годами позже этот фонд позволил Гансу Кристиану Орстеду построить свою собственную лабораторию для физических экспериментов.
Его работа в университете укрепила академические стандарты и во многом проявила себя. Таким образом, перед важными транзитами Венеры в 1761 и 1769 гг. Инициативу перехватил Кратценштейн вместо астрономов обсерватории Рундеторн. Чтобы распространить влияние своих лекций, он написал учебник по экспериментальной физике. Он был опубликован в нескольких изданиях и вышел на немецком, французском и латыни в дополнение к датской версии. В результате всех своих усилий и занятий он четыре периода работал ректором в университете.
Во время пребывания в Копенгагене он поддерживал контакты со своими бывшими коллегами в Санкт-Петербурге. Академия наук объявила в 1778 году конкурс на призы, посвященный механизмам гласных A, E, I, O и U в человеческой речи. Эйлер ранее интересовался этой проблемой, и вполне вероятно, что он стоял за формулировкой задачи. Кратценштейн выиграл первый приз в 1780 году, построив «гласный орган», который мог издавать эти особые звуки. Это один из первых вкладов в современный синтез речи..
Благодаря широкому диапазону занятий и темпераменту Кратценштейн часто попадал в конфликты со своими коллегами. В последующие годы он страдал, кроме того, 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 Гамбурга. Во время большого пожара в Копенгагене 1795 года он потерял большую часть своего имущества и научного оборудования. Он переехал в пригород Фредериксберг, где и умер месяц спустя.
Кратценштейн был эрудитом и типичным представителем 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.
Студентом Галле Кратценштейн сделал свой первый шаг к славе благодаря своей брошюре Beweis, dass die Seele ihren Körper baue в 1743 году. Это было типично для философского дискурса в университете того времени. 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 бы объяснить, что она делает в полипе, который может вырасти из меньшей части существующего полипа. Такие вопросы продолжали занимать его и в последующие годы в Галле, где он также исследовал паразитов в человеческом теле, например, ленточных червей.
. В то же время в 1744 году он также написал эссе Théorie sur l'Elévation des Vapeurs et des Exhalaisons dans l'Air в конкурсе призов, объявленном академией наук в Бордо. Здесь он - физик, пытающийся прийти к более микроскопическому объяснению того, что сегодня называется газами и парами. Он подсчитал, что капля воды превратится в пятьсот миллионов более мелких кусочков в результате испарения.
Краценштейн, травление меди, основанное Йонасом Хаасом, 1758 г. Уже Во время своего воспитания в Вернигероде Кратценштейн познакомился с электростатическими генераторами и увидел эффекты, которые электрический ток может иметь. Этот интерес он расширил во время учебы в Галле, уделяя особое внимание потенциальному использованию электричества в медицине. Свои мысли в этом направлении он опубликовал в 1744 году под названием Abhandlung von dem Nutzen der Electricität in der Arzeneiwissenschaft. Из экспериментов и наблюдений он увидел, как электричество может влиять на человеческий пульс и пот. Таким же образом он увидел, как электрические разряды могут лечить некоторые неврологические расстройства. Эти идеи позже были подхвачены другими и развиты в то, что сегодня в общем называется электротерапией.
. На основании этих идей и исследований Кратценштейна возникли предположения, что он мог быть моделью для вымышленного доктора Франкенштейна. в одноименной книге, написанной Мэри Шелли несколькими десятилетиями позже.
Двумя годами позже Кратценштейн написал более теоретическую работу Theoria electricitatis mores geometrya explicata о природе электричества. Примерно в это же время он провел измерения, чтобы выяснить, как электрическая сила между двумя заряженными объектами изменяется при их разделении. С теоретической точки зрения он утверждал, что электрический ток возник из-за движения двух жидкостей, которые сегодня соответствовали бы потоку положительных и отрицательных электрических зарядов. Сами заряды должны быть вызваны вихрями в этих жидкостях. Примерно в то же время Бенджамин Франклин объяснил те же явления, основываясь на картине с одной жидкостью, где отрицательный заряд возник из-за отсутствия 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.
В течение пяти лет в Академии наук в Санкт-Петербурге Кратценштейн в значительной степени занимался совершенствованием методов и оборудования для навигации в открытом море. Магнитный компас стал более надежным, астрономические наблюдения должны быть уточнены вместе с разработкой более точных часов, которые будут использоваться на кораблях для определения географической долготы.
Эти новые инструменты были опробованы во время рейса из Архангельска в Санкт-Петербург в 1753 году. Кратценштейн обнаружил, что норвежское побережье расположено на 150 км дальше к востоку от моря. современные карты. Это может показаться маловероятным из-за недостаточной точности используемых часов. Много лет спустя, в 1793 году, Кратценштейн получил приз академии в Санкт-Петербурге за эти наблюдения и другие магнитные измерения, сделанные во время того же путешествия.
Транзит Венеры 1769 года, видимый с Таити. и Вардё.После первого наблюдаемого прохождения Венеры в 1619 году Эдмунд Галлей подчеркнул важность двух предстоящих прохождений в 1761 и 1769 годах. в странах Северной Европы проявился большой интерес к участию в этих наблюдениях. В Копенгагене за такую деятельность формально отвечали астрономы местной обсерватории Рундеторн. 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 по подходящим местам наблюдения.
Таким образом, для первого транзита он знал, что будет важно совершить замеры дальше норд. Таким образом, он организовал экспедицию в Тронхейм в составе двух студентов. Одним из них был Томас Бугге, которому тогда было 20 лет, который позже стал астрономом и важным геодезистом 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 г. должен был произойти ночью в континентальной Европе, и поэтому его было не так легко заметить. Но к северу от полярного круга будет полуночное солнце, что идеально подходит для наблюдений. Соединенное Королевство Дания-Норвегия поэтому может внести важный вклад в этот транзит. Таким образом, королевским указом от Кристиана VII была организована экспедиция на самый северный военный пост в Вардё. Но в этом процессе Кратценштейн был отстранен в пользу венгерского астронома Максимилиана Ада. 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 добрался до Тронхейма едва вовремя, но плохая погода сделала важные наблюдения невозможными.
Физическое понимание звуковых волн было установлено около 1750 года Леонардом Эйлером. и другие. С 1766 года Эйлер снова вернулся в Петербургскую академию наук. В письме от 1773 года он задал вопрос, как могла возникнуть речь из потока воздуха через голосовые связки и тракт. Оставшийся без ответа вопрос касался того, 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 в понятные слова. Одной из возможностей было развитие существующего vox humana, которое можно было найти в некоторых органах. В результате получился бы механический синтезатор речи. Он также указал, что гласные будут иметь особое значение.
Кратценштейн следил за этой дискуссией, так 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 требует устройства, которое могло бы генерировать эти звуки.
Два свободных язычка, используемых в фисгармония.По окончательной оценке академии в 1780 году, именно «орган гласных» Кратценштейна получил первую премию. Через год был опубликован его вклад «Tentamen resolvendi проблема». Он состоял из первой части, описывающей, как гласные могут воспроизводиться в голосовом тракте. Его медицинское образование здесь очень помогло. Вторая часть заключалась в создании нового вида органа с трубами для каждой из гласных. Каждая труба имела характерную резонансную полость, которая должна имитировать речевой тракт для соответствующей гласной. Для возбуждения этих резонаторов он использовал свободные язычки, о которых в то время было мало известно.
Этот инструмент был продемонстрирован в Санкт-Петербурге к полному удовлетворению академии, но вскоре был поврежден и исчез. Но использование свободных язычков в музыкальных инструментах позже стало широко распространенным, и сегодня их можно найти в гармонике, аккордеоне, фисгармонии и бандонеоне. Неизвестно, как Краценштейну пришла в голову идея использовать их, но они долгое время были центральной частью китайского музыкального инструмента шэн.
