P・V・ミュッセンブルーク
【ライデン瓶を発明し静電気の基礎を確立】

　ライデン瓶を考案したミュッセンブルーク

その名はピーテル・ファン・ミュッセンブルーク

；Pieter van Musschenbroek。

ライデン瓶の発明で知られているオランダの物理学者です。

ポンプや顕微鏡、望遠鏡を作る職人の子として生まれます。

何より、最初の蓄電器であるライデン瓶

を作ったことで知られています。

ラテン語学校でギリシア語・ラテン語・フランス語・英語、ドイツ語などを学んだ後にライデン大学で医学博士となります。当時の学識の付け方は今と大きく異なっていたようですね。そして、ロンドンで当時の大物である物理学者ニュートンの講義を受けています。

その後、ミュッセンブルークは数学、哲学、医学、占星術の教授を歴任します。占星術は当時の教養の中で合理的な学問体系であると考えられていて、少し前の時代には王家に使えていたノストラダムスが天文学と占星術を修めていたという史実もあります。そして、ミュッセンブルークが1726年に刊行した「Elementa Physica」では広くニュートンの理論をヨーロッパに広めています。

　ミュッセンブルークと帯電現象の理解

その後、

静電気の力を中心にミュッセンブルークは関心を深め、ガラス瓶の中に充満した水の中で帯電した棒が反発しあう現象を形にします。非常に効果的な装置で水の中で実験を行うことで、重力の効果を浮力の効果を打ち消して微細な反発力をとらえられます。

また、支点を介した二つの棒が重力と直角方向に開いていくので
開いた角度がθの時に重力の分力が

Sinθで考えられるのです。

数学上、θが０の近傍ではSinθが殆ど０なのです。

上記の数学的な仕組みで、①荷電現象で生じた力と②師であるニュートンの明確にした力が釣り合い、平衡を保っています。その様子は少し感動できます。後の時代に動的な電磁気学が発展していきますがミュッセンブルークは静電磁気学の土台を作ったのです。

理論で期待される効果が目視で確認できます。浮力が重力を打ち消す効果と分力でSinθだけ考えればよい事情が相まって電気による微細な反発力が目に見える効果として現れます。開き角度が狭い時点では殆ど重力の効果がない形で帯電に起因する力が可視化出来るのです。

それまで帯電棒をこすり続けたりしなければ示せなかった「静電容量に起因する力」をミュッセンブルークによって示しました。後の電磁気学の発展に繋がる成果です。確かな一歩が残されたと言えるでしょう。

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2021/07/01_初回投稿
2023/10/29_改定投稿

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(2021年8月時点での対応英訳）

About Musschenbrook 

Its name is Pieter van Musschenbrook

; Pieter van Musschenbroek.

Musschenbruck is a Dutch physicist as we know for the invention of the Leyden jar. He was born as a child of a craftsman who makes pumps, microscopes and telescopes. He had best known for making his first capacitor, the Leyden jar.

He had become a Doctor of Medicine at Leiden University after studying Greek, Latin, French, English, German, etc. at a Latin school. It seems that his way of learning at that time was very different from that of now. And he had taken a lecture in London by the then-big physicist Newton.

After that, Musschenbrook was a professor of mathematics, philosophy, medicine and astrology. Astrology is considered to be a rational academic system in the culture of the time, and there is a historical fact that Nostradamus, who was used for the royal family a while ago, studied astronomy and astrology. And in “Elementa Physica” published by Musschenbrook in 1726, Newton’s theory had widely spreaded in Europe.

Method of Musschenbrook

After that, Musschenbrook deepened his interest around the force of static electricity, and formed a phenomenon in which charged rods repel each other in the water filled in a glass bottle. By conducting experiments in water with a very effective device, the effect of gravity can be canceled by buoyancy and with a minute repulsive force, we had be able to  capture.

Also, since the two rods that pass through the fulcrum open in the direction perpendicular to gravity, we had been able to consider the component force of gravity in Sinθ when the opening angle is θ.

Mathematically, Sin θ is almost 0 near θ of 0.

You can visually confirm the effect expected in theory.

The effect of buoyancy canceling gravity and the fact that only Sinθ needs to be considered as a component force combine to make a minute repulsive force due to electricity appear as a visible effect. When the opening angle is narrow, the force caused by charging can be visualized with almost no effect of gravity.

Work of Musschenbrook

Musschenbrook showed the “force due to capacitance” that could only be shown by rubbing the charging rod until then. It will lead to the later development of electromagnetism.

It can be said that Musschenbrook has left a solid step.