André-Marie Ampère şi unitatea de măsură a curentului electric

În discuţiile noastre obişnuite folosim adesea expresia „curent electric“ şi sintagme care conţin întreaga expresie sau numai cuvântul „curent“: „s-a întrerupt curentul electric“, „merg să plătesc curentul electric“, „am nevoie de un conductor care să suporte un curent mai mare“. Asociem expresia „curent electric“ cu noţiunea „amper“. Spunem „vă rog să-mi daţi o siguranţă electrică de 16 A“ sau „este nevoie de un amperaj mai mare pentru a putea suda aceste piese“. Unele dintre aceste sintagme sunt incorecte din punct de vedere tehnic, din punct de vedere electrotehnic, din punct de vedere academic, dar asta este altă problemă. Expresia „curent electric“ a fost folosită de fizicianul André-Marie Ampère în urmă cu peste 200 de ani.
              
Câteva date biografice

André-Marie Ampère s-a născut pe 20 ianuarie 1775, în localitatea Polémieux de lângă Lyon. Tatăl său, Jean-Jacques Ampère, era un comerciant înstărit care, aplicând principiile educaţionale ale lui Jean-Jacques Rousseau, şi-a încurajat copilul să se documenteze liber atât în biblioteca sa, cât şi prin observaţii asupra naturii. Mama lui André-Marie Ampère era o femeie credincioasă, care l-a educat în credinţa catolică. Tânărul a găsit în bibliotecă multe capodopere ale iluminismului francez, printre care „Histoire naturelle, generale et particulière“ a lui Georges-Louis Leclerc şi „Encyclopédie d’Alembert“ a lui Denis Diderot şi Jean Le Rond. Din păcate, pe 24 noiembrie 1793, la cucerirea Lyonului, Jean-Jacques Ampère a fost ghilotinat de către armata republicană.  André-Marie Ampère avea atunci 18 ani.    
Copilul André-Marie Ampère a manifestat un interes special pentru studiu, fiind interesat de matematică, dar şi de botanică, poezie şi muzică. Istoria spune că la 12 ani stăpânea toate cunoştinţele de matematici disponibile la vremea aceea. La 13 ani a scris un tratat despre secţiunile conice, iar la 14 ani citea cu pasiune toate cele douăzeci de volume ale Enciclopediei franceze. La vârsta de 18 ani cunoştea, pe lângă limba franceză, şi italiana, latina şi greaca. Istoria spune că puterea sa de memorare a fost atât de mare, încât şi spre sfârşitul vieţii era capabil să recite pagini întregi din Enciclopedie.

Începuturile activităţii de profesor

După moartea tatălui său, între anii 1796-1801, André-Marie Ampère a predat la diferite şcoli din Lyon. În 1797 s-a logodit cu Julie Caron, care provenea dintr-a familie înstărită şi cu care s-a căsătorit pe 2 august 1799. După căsătorie, în 1800, s-a născut fiul lor, Jean Jacques, botezat astfel în amintirea tatălui său, copil care va deveni mai târziu un scriitor recunoscut, membru al Academiei Franceze. În aceeaşi perioadă, André-Marie Ampère a publicat prima sa lucrare ştiinţifică despre teoria probabilităţii: „Consideraţii asupra teoriei matematice a jocurilor“. Datorită noutăţii subiectului tratat şi soluţiilor pe care le-a propus în această lucrare a fost numit, în 1802, profesor de fizică şi chimie la Şcoala Centrală din Bourg-en-Bresse, unde funcţionează doi ani, până în 1804. Se face remarcat şi aici pentru activitatea sa ştiinţifică. Din păcate, în iulie 1803, soţia sa a murit, aşa că în 1804 s-a mutat la Paris.  
Din 1805 a lucrat ca asistent la Şcoala Politehnică din Paris, iar din 1809 a fost numit profesor la această universitate. În 1808 a fost numit de Napoleon în funcţia de inspector al activităţilor din universităţi, funcţie pe care şi-a păstrat-o toată viaţa. În această perioadă a lucrat foarte mult în domeniul matematicii. A publicat mai multe lucrări ştiinţifice despre teoria probabilităţii, despre aplicaţiile matematicii superioare în mecanică şi despre diverse  probleme de analiză matematică.
Pentru lucrările sale ştiinţifice din domeniul ecuaţiilor diferenţiale a fost numit, în 1814, membru al Institutului Francez, care a devenit ulterior Academia de Ştiinţe, iar în anul 1821 a fost numit profesor de fizică experimentală la Collège de France.

Experimentul, observaţia şi teoria

Pe 11 septembrie 1820, la o şedinţă a Academiei Franceze de Ştiinţe, fizicianul François Arago, reîntors dintr-o călătorie făcută la Geneva, reconstituie experienţa descrisă de fizicianul danez Hans Christian Oersted, referitoare la acţiunea curentului electric asupra unui ac magnetic. Ampère a înţeles fenomenul, dar şi importanţa acestei observaţii aşa că, având o foarte bună pregătire teoretică, după o săptămână, a formulat şi prezentat teoria fizico-matematică a acestei experienţe, explicând legătura dintre electricitate şi magnetism. A explicat atunci similitudinea dintre un magnet permanent şi o bobină parcursă de curent, adică un electromagnet.
Continuă cercetările experimentale începute de Oersted şi observă că polul nord al unui ac magnetic, plasat sub un conductor parcurs de un curent electric, tinde să devieze spre stânga, aşa cum degetul mare de la mâna dreaptă se depărtează de palmă. Această afirmaţie este învăţată de elevii de astăzi sub numele de regula mâinii drepte. După cercetări teoretice şi experimentale minuţioase în domeniul interacţiunii dintre curenţii electrici, în 1826 André-Marie Ampère demonstrează că doi curenţi care parcurg conductoare paralele acţionează unul asupra celuilalt, punând astfel bazele electrodinamicii. Formulează legea care acum îi poartă numele. Precizez că tot în 1826 românul Petrache Poenaru obţinuse o bursă la Şcoala Politehnică din Paris şi nu putem decât să ne imaginăm că cei doi s-au întâlnit.
Toate aceste descoperiri sunt expuse, în 1827, în lucrarea „Despre teoria matematică a fenomenelor electrodinamice deduse experimental“, lucrare în care foloseşte pentru prima dată noţiunea de „curent electric“ şi „tensiune electrică“.

Alte realizări

Împreună cu François  Arago, André-Marie Ampère a inventat electromagnetul şi primul telegraf electric, asemănător cu cel propus de Sommering, la care voltmetrele erau înlocuite cu ace magnetice. A inventat galvanometrul, adică aparatul cu care se măsoară intensitatea curentului electric şi pe care îl numim azi ampermetru. În 1881 s-a stabilit ca unitatea de măsură a curentului electric să poarte numele celebrului fizician – Amper – fiind una dintre cele şapte mărimi fundamentale din sistemul internaţional de unităţi de măsură.
După anul 1828, Ampère s-a reîntors la activitatea ştiinţifică din domeniul matematicii şi a mai publicat câteva lucrări de matematici superioare. A încercat să alcătuiască şi o clasificare a ştiinţelor pe baza unor principii filosofice şi matematice.
În 1832 îl susţine pe Hippolyte Pixii să construiască prima maşină electromagnetică. Iniţial, Hippolyte Pixii a prezentat la Academia de Ştiinţe din Paris o maşină care producea curent electric monofazat prin rotirea manuală a unui magnet permanent în faţa unei bobine fixe. André-Marie Ampère i-a sugerat să adauge un comutator care permitea obţinerea unui electric pulsatoriu, altfel spus, un curent redresat.
André-Marie Ampère a murit la Marsilia, pe 10 iunie 1836, în timpul unei inspecţii universitare, fără să cunoască bucuriile recunoaşterii de către comunitatea profesională, aproape uitat de contemporani. Avea numai 61 de ani.