А. АМПЕР
[вернуться к содержанию сайта]
АМПЕР Андре Мари
БЕРНУЛЛИ Даниил
БРОЙЛЬ Луи де
БРУНО Джордано
ВЕБЕР Вильгельм Эдуард
ВЕЙСС Пьер Эрнест
ВЛАСОВ Анатолий Александрович
ГАЛИЛЕЙ Галилео
ГАССЕНДИ Пьер
ГАУСС Карл Фридрих
ГЕСС Виктор Франц
ДЕКАРТ Рене
ДЕМОКРИТ
ДИРАК Поль Адриен Морис
ДРУДЕ Пауль Карл Людвиг
ЕЛЬЯШЕВИЧ Михаил Александрович
КОПЕРНИК Николай
КУРЧАТОВ Игорь Васильевич
КЮРИ Пьер
ЛЕНАРД Филипп Эдуард Антон
ЛЕНГМЮР Ирвинг
ЛЕОНАРДО да Винчи
ЛОМОНОСОВ Михаил Васильевич
ЛОРЕНЦ Людвиг Валентин
ЛОРЕНЦ Хендрик Антон
ЛЬЮИС Гилберт Ньютон
МАХ Эрнст
МЕЙМАН Теодор Гарольд
МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович
НЬЮТОН Исаак
ПЛАНК Макс Карл Эрнст Людвиг
РИТТЕР Иоганн Вильгельм
РИТЦ Вальтер
РИХМАН Георг Вильгельм
РИХТЕР Бартон
ТОЛМЕН Ричард Чейс
ТОМСОН Джозеф Джон
ФЕЙНМАН Ричард Филлипс
ЭРЕНФЕСТ Пауль
А. АМПЕР
АМПЕР Андре Мари (22.I 1775–10. VI 1836) — французский физик, математик и химик, член Парижской АН (1814). Р. в Лионе. Получил домашнее образование. В 1805 – 24 работал в Политехнической школе в Париже (с 1809 — профессор), с 1824 — профессор Коллеж де Франс.
Основные физические работы посвящены электродинамике. В 1820 сформулировал правило для определения напрвления действия магнитного поля тока на магнитную стрелку (правило Ампера), осуществил большое количество экспериментов по исследованию взаимодействия между электрическим током и магнитом, сконструировав для этого множество приборов, обнаружил влияние магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током. Открыл взаимодействие электрических токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера), разработал теорию магнетизма (1820). Согласно его теории все магнитные взаимодействия сводятся к взаимодействию скрытых в телах так называемых круговых электрических молекулярных токов, каждый из которых эквивалентен плоскому магниту — магнитному листку (теорема Ампера). По Амперу, большой магнит состоит из огромного количества таких элементарных плоских магнитов. Таким образом, Ампер впервые указал на тесную “генетическую” связь между электрическими и магнитными процессами и последовательно проводил чисто токовую идею происхождения магнетизма. Открыл (1822) магнитный эффект катушки с током — соленоида, сделал вывод, что соленоид, обтекаемый током, является эквивалентом постоянного магнита, выдвинул идею усиления магнитного поля путём помещения внутрь соленоида железного сердечника из мягкого железа. В 1820 предложил использовать электромагнитные явления для передачи сигналов. Изобрёл коммутатор, электромагнитный телеграф (1829). Сформулировал понятие “кинематика”. Исследования относятся также к философии и ботанике.
Член многих академий наук, в частности Петербургской АН (1830) [20, 557].
БЕРНУЛЛИ Д.
БЕРНУЛЛИ Даниил (8.II 1700–17.III 1782) – математик и физик, один из представителей известной династии Бернулли. Сын И. Бернулли. Р. в Гронингене. Окончил Базельский ун-т (1716). В 1725–33 работал в Петербургской АН, занимаясь сначала физиологией, с 1730 руководил кафедрой чистой математики. В 1733 возвратился в Базель, где возглавил вначале кафедру анатомии и ботаники, а с 1750 – кафедру опытной физики. Однако с Петербургской АН поддерживал тесные связи, оставаясь её почётным членом и публикуя в её изданиях часть своих работ.
Основная его физическая работа – “Гидродинамика”, изданная в 1738 в Страсбурге (писать её Бернулли начал ещё в Петербурге в 1728–29), содержит физические основы механики жидкости. В этом сочинении Бернулли впервые вводит понятие работы (“абсолютной потенции”), пользуется понятием коэффициента полезного действия (не определяя, правда, его явно), формулирует известное уравнение стационарного движения идеальной жидкости (уравнение Бернулли), представляющее собой по сути частный случай закона сохранения механической энергии, излагает идеи кинетической теории газов. Наряду с Л. Эйлером является создателем теоретической гидродинамики.
Придерживался гипотезы, что теплота является движением мелких частиц тела. Исходя из гипотезы молекулярного строения материи, первый дал теоретическое объяснение закона Бойля–Мариотта. В 1760 с помощью сконструированного им электрометра пришёл к выводу, что сила взаимодействия электрических зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Придал (1743) магнитам подковообразную форму.
Почётный член Берлинской и Парижской (1748) АН, Лондонского королевского об-ва (1750) [46, 557].
Л. де БРОЙЛЬ
БРОЙЛЬ Луи де (p. 15.VII 1892) – французский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, член Парижской АН (1933), её непременный секретарь в 1942 – 75. Р. в Дьепе. Окончил Парижский ун-т (1913), где в 1928–62 был профессором.
Работы в области классической и квантовой механики, теории поля, квантовой электродинамики, истории и методологии физики. В 1923 распространил идею А. Эйнштейна о двойственной природе света на вещество, предположив, что поток материальных частиц должен обладать и волновыми свойствами, однозначно связанными с массой и энергией. Иными словами, движение частицы де Бройль сопоставил с распространением волны. Это сопоставление вскоре (1927) получило блестящее подтверждение в экспериментах по дифракции электронов в кристаллах. Идея о волновых свойствах материи (волны де Бройля) была развита им в ряде статей в 1924 и особенно в докторской диссертации (1924).
Эту идею о всеобщности корпускулярно-волнового дуализма Э. Шредингер использовал при создании своей волновой механики. За открытие волновой природы электрона де Бройль в 1929 удостоен Нобелевской премии. С целью интерпретации квантовой механики выдвинул в 1927 концепцию волны-пилота.
Член ряда академий наук и научных об-в, иностранный член АН СССР (1958) [74, 561, 562].
Дж. БРУНО
БРУНО Джордано (1548–17.II 1600) — итальянский мыслитель, борец против схоластики и теологии, активный сторонник учения Н. Коперника. Развил гелиоцентрическую теорию строения мира Коперника, высказав ряд положений, опередивших современную ему эпоху и нашедших подтверждение последующими астрономическими открытиями (идея о бесконечности Вселенной, бесконечном множестве миров, о существовании в нашей Солнечной системе других неизвестных в то время планет, вращении Солнца и звёзд вокруг оси, об обитаемости других миров, о единстве законов природы). Космологические идеи Бруно имели большое значение для развития науки и мировоззрения. За свои передовые взгляды преследовался церковниками, был обвинён римской инквизицией в ереси и сожжён на костре [76].
В. ВЕБЕР
ВЕБЕР Вильгельм Эдуард (24.Х 1804 – 23. VI 1891) — немецкий физик, чл.-кор. Берлинской АН (1834). Р. в Виттенберге. Окончил ун-т в Галле (1826). Был профессором ун-тов в Галле (1828–31), Гёттингене (1831-37 и с 1849) и Лейпциге (1843–49).
Основные работы посвящены электромагнетизму. Совместно с К
. Гауссом построил в 1833 первый в Германии электромагнитный телеграф. Разработал теорию электродинамических явлений и установил закон взаимодействия движущихся зарядов, выдвинул идею сверхлёгкой частицы (1848). В 1846 указал на связь силы тока с плотностью электрических зарядов и скоростью их упорядоченного перемещения. Совместно с Р. Кольраушем в 1856 определил скорость света, исходя из отношения заряда конденсатора в электростатических и магнитных единицах. Автор теории элементарных магнитов — магнитных диполей (1854) и гипотезы о прерывности электрического заряда (1848). Построил первую электронную модель атома, дав его планетарную структуру (1871).Работы относятся также к акустике, теплоте, молекулярной физике, земному магнетизму. Совместно с братом Э. Вебером выполнил экспериментальное исследование волн на воде и воздухе. Наблюдал интерференцию звука (1826), выдвинул идею записи звука (1830). Открыл (1835) упругое последействие. Изобрёл ряд физических приборов, в частности, электродинамометр (1848) [557, 560, 561].
(25.III 1865 – 24.Х 1940) — французский физик, член Парижской АН (1926). Р. в Мюлузе. Учился в 1883–87 в Цюрихском ун-те. В 1889–1902 — профессор Лионского ун-та, в 1902–18 — Цюрихского политехникума, в 1918–40 — Страсбургского ун-та и директор Физического ин-та.Работы относятся к магнетизму. Разработал феноменологическую теорию ферромагнетизма, предсказал и исследовал аномалию теплоёмкости и магнитокалорический эффект в ферромагнетиках, установил (1907) закон зависимости магнитной восприимчивости парамагнетиков от температуры выше точки Кюри (закон Кюри–Beйcca). Автор гипотезы (1907) о существовании в ферромагнетиках внутреннего взаимодействия, обусловливающего спонтанную намагниченность (участки самопроизвольной намагниченности, или участки Вейсса). Предсказал (1911) существование кванта магнитного момента, назвал его магнетоном. В 1918 совместно с Г. Пикаром открыл магнетокалорический эффект [557].
А. А. ВЛАСОВ
ВЛАСОВ Анатолий Александрович (20.VIII 1908 – 22.XII 1975) – советский физик-теоретик, доктор физико-математических наук Р. в г. Балашове. Окончил Московский ун-т (1931), где работал (с 1944 – профессор, в 1945–53 – зав. кафедрой).
Работы посвящены физике плазмы, оптике, теории кристаллического состояния, теории гравитации, статистической теории множественного рождения частиц. Ввёл понятие коллективных колебаний, широко используемое при исследовании многочастичных систем, разработал теорию вибрационных свойств электронного газа. Предложил (1938) новое кинетическое уравнение плазмы, учитывающее коллективные взаимодействия между заряженными частицами (уравнение Власова). Развил метод исследования свойств плазмы. За цикл работ по теории плазмы удостоен в 1970 Ленинской премии.
Премия М. В. Ломоносова (1944) [107, 392].
Г. ГАЛИЛЕЙ
ГАЛИЛЕЙ Галилео (15.II 1564 – 8.I 1642) – выдающийся итальянский физик и астроном, один из основателей точного естествознания, член Академии деи Линчеи (1611). Р. в Пизе. В 1581 поступил в Пизанский ун-т, где изучал медицину. Но, увлекшись геометрией и механикой, в частности сочинениями Архимеда и Евклида, оставил ун-т с его схоластическими лекциями и вернулся во Флоренцию, где четыре года самостоятельно изучал математику. С 1589 – профессор Пизанского ун-та, в 1592–1610 – Падуанского, в дальнейшем придворный философ герцога Козимо II Медичи.
Оказал значительное влияние на развитие научной мысли. Именно от него берёт начало физика как наука. Галилею человечество обязано двумя принципами механики, сыгравшими большую роль в развитии не только механики, но и всей физики. Это известный галилеевский принцип относительности для прямолинейного и равномерного движения и принцип постоянства ускорения силы тяжести. Исходя из галилеевского принципа относительности, И. Ньютон пришёл к понятию инерциальной системы отсчёта, а второй принцип, связанный со свободным падением тел, привёл его к понятию инертной и тяжёлой массы. А. Эйнштейн распространил механический принцип относительности Галилея на все физические процессы, в частности на свет, и вывел из него следствия о природе пространства и времени (при этом преобразования Галилея заменяются преобразованиями Лоренца). Объединение же второго галилеевского принципа, который Эйнштейн толковал как принцип эквивалентности сил инерции силам тяготения, с принципом относительности привело его к общей теории относительности.
Галилей установил закон инерции (1609), законы свободного падения, движения тела по наклонной плоскости (1604–09) и тела, брошенного под углом к горизонту, открыл закон сложения движений и закон постоянства периода колебаний маятника (явление изохронизма колебаний, 1583). От Галилея ведёт своё начало динамика.
В июле 1609 Галилей построил свою первую подзорную трубу — оптическую систему, состоящую из выпуклой и вогнутой линз,— и начал систематические астрономические наблюдения. Это было второе рождение подзорной трубы, которая после почти 20-летней неизвестности стала мощным инструментом научного познания. Поэтому Галилея можно считать изобретателем первого телескопа. Он достаточно быстро усовершенствовал свою подзорную трубу и, как писал со временем, “построил себе прибор в такой степени чудесный, что с его помощью предметы казались почти в тысячу раз больше и более чем в тридцать раз ближе, чем при наблюдении простым глазом”. В трактате “Звёздный вестник”, вышедшем в Венеции 12 марта 1610, он описал открытия, сделанные с помощью телескопа: обнаружение гор на Луне, четырёх спутников у Юпитера, доказательство, что Млечный Путь состоит из множества звёзд.
Создание телескопа и астрономические открытий принесли Галилею широкую популярность. Вскоре он открывает фазы у Венеры, пятна на Солнце и т. п. Галилей налаживает у себя производство телескопов. Изменяя расстояние между линзами, в 1610–14 создаёт также микроскоп. Благодаря Галилею линзы и оптические приборы стали мощным орудием научных исследований. Как отмечал С. И. Вавилов, “именно от Галилея оптика получила наибольший стимул для дальнейшего теоретического и технического развития”. Оптические исследования Галилея посвящены также учению о цвете, вопросам природы света, физической оптике. Галилею принадлежит идея конечности скорости распространения света и постановки (1607) эксперимента по её определению.
Астрономические открытия Галилея сыграли огромную роль в развитии научного мировоззрения, они со всей очевидностью убеждали в правильности учения Коперника, ошибочности системы Аристотеля и Птолемея, способствовали победе и утверждению гелиоцентрической системы мира. В 1632 вышел известный “Диалог о двух главнейших системах мира”, в котором Галилей отстаивал гелиоцентрическую систему Коперника. Выход книги разъярил церковников, инквизиция обвинила Галилея в ереси и, устроив процесс, заставила публично отказаться от коперниковского учения, а на “Диалог” наложила запрет. После процесса в 1633 Галилей был объявлен “узником святой инквизиции” и вынужден был жить сначала в Риме, а затем в Арчертри близ Флоренции. Однако научную деятельность Галилей не прекратил, до своей болезни (в 1637 Галилей окончательно потерял зрение) он завершил труд “Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки”, который подводил итог его физических исследований.
Изобрёл термоскоп, являющийся прообразом термометра, сконструировал (1586) гидростатические весы для определения удельного веса твёрдых тел, определил удельный вес воздуха. Выдвинул идею применения маятника в часах. Физические исследования посвящены также гидростатике, прочности материалов и т. п. [118, 557].
П. ГАССЕНДИ
ГАССЕНДИ Пьер (22.1 1592 - 24.Х 1655) — французский философ и учёный. Р. в Шантерсье (Прованс). Был профессором теологии в Дине (с 1613), философии в Эксе (с 1616) и математики в Париже (с 1645).
Физические исследования относятся к атомистике, теплоте, акустике, оптике, механике. Пропагандировал античную атомистику, считал, что всё существующее состоит из атомов, обладающих внутренним стремлением к движению, и пустоты; пространство бесконечно, несотворимо и неуничтожаемо. Один из основателей корпускулярной теории света. Первый определил скорость звука в воздухе. В 1641 осуществил опыт, подтверждающий принцип относительности Галилея [125].
К. ГАУСС
ГАУСС Карл Фридрих (30. IV 1777 — 23 II 1855) — немецкий математик, астроном и физик. Р. в Брауншвейге. Учился в 1795–98 в Гёттингенском ун-те, с 1807 — профессор этого ун-та и директор астрономической обсерватории.
Исследования посвящены многим разделам физики. В 1832 создал абсолютную систему мер, введя три основных единицы: единицу времени — 1 с, единицу длины — 1 мм, единицу массы — 1 мг, и в 1833 совместно с В. Вебером построил первый в Германии электромагнитный телеграф. В 1839 в сочинении “Общая теория сил притяжения и отталкивания, действующих обратно пропорционально квадрату расстояния” изложил основы теории потенциала, в частности ряд положений и теорем, например основную теорему электростатики (теорема Гаусса — Остроградского). В 1840 в работе “Диоптрические исследования” разработал теорию построения изображений в сложных оптических системах. Ещё в 1845 пришёл к мысли о конечной скорости распространения электромагнитных взаимодействий. Изучал земной магнетизм, изобрёл в 1837 униполярный магнитометр, в 1838 — бифилярный. В 1829 сформулировал принцип наименьшего принуждения (принцип Гаусса). Один из первых высказал в 1818 предположение о возможности существования неевклидовой геометрии.
Член Лондонского королевского об-ва (1804), Парижской АН (1820) и Петербургской АН (1824) [126, 557].
В. ГЕСС
ГЕСС Виктор Франц (24.VI 1883 - 17.XII 1964) — австрийский физик, член Австрийской АН (1933). Р. в Вальдштайне. Окончил ун-т в Граце (1906), где работал с перерывами до 1938 (с 1925 — профессор), в 1938 —56 — профессор Фордхемского ун-та (США).
Работы посвящены физике космических лучей, радиоактивности, атомной физике, оптике. В 1912 открыл космические лучи (Нобелевская премия, 1936), исследовал вариации их интенсивности. Определял тепловыделение радия и количество частиц, испускаемых 1 г. радия в 1 с. Открыл "ионный ветер".
Премия Э. Аббе (1932) и др. [557].
Р. ДЕКАРТ
ДЕКАРТ Рене (латинизированное имя Картезий) (31.III 1596-11.II 1650) - французский философ, физик, математик и физиолог. Р. в местечке Лаэ. Окончил иезуитскую коллегию Ла-Флеш (Анжу), был некоторое время военным, путешествовал. В 1628 — 49 жил в Голландии, в 1649 переехал в Стокгольм, где и умер.
Физические исследования относятся главным образом к механике, оптике и строению Вселенной. Ввёл понятие “силы” (меры) движения (количества движения), подразумевая под ним произведение “величины” тела (массы) на абсолютное значение его скорости, сформулировал закон сохранения движения (количества движения), однако толковал его неправильно, не учитывая, что количество движения является векторной величиной (1644). Исследовал также законы удара, впервые чётко сформулировал закон инерции (1644). Высказал предположение, что атмосферное давление с увеличением высоты уменьшается. В 1637 выходом в свет “Диоптрики”, где содержались законы распространения света, отражения и преломления, идея эфира как переносчика света, объяснение радуги, положил начало оптике как науке. Первый математически вывел закон преломления света (экспериментально этот закон установил около 1621 В. Снеллиус). Дал теорию магнетизма.
Был основоположником картезианства, стремился построить общую картину природы, в которой все физические и другие явления объяснялись бы как результат движения больших и малых частиц, образованных из единой материи. Не имея возможности опираться на достаточный экспериментальный материал, Декарт (и его последователи) злоупотреблял гипотетическими построениями. Основной удар картезианским взглядам нанёс И. Ньютон.
В математике первым ввёл в 1637 понятие переменной величины и функции, заложил основы аналитической геометрии. В учении о познании был основоположником рационализма [166, 254, 300, 557].
ДЕМОКРИТ
ДЕМОКРИТ (ок. 460-370 гг. до н. э.) - древнегреческий учёный, философ-материалист, главный представитель древней атомистики. Согласно Демокриту, материя состоит из бесчисленного множества мельчайших неделимых частиц — атомов, которые, соединяясь и разъединяясь, образуют всё безграничное разнообразие вещей в природе. Атомы вечны и неизменны, отличаются по форме и величине. Считал, что во Вселенной существует бесчисленное множество миров, которые возникают, развиваются и гибнут [167, 557].
П. ДИРАК
ДИРАК Поль Адриен Морис (р. 8.VIII 1902) – английский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, член Лондонского королевского об-ва (1930). Р. в Бристоле. Окончил Бристольский (1921) и Кембриджский (1926) ун-ты. В 1932-68 – профессор Кембриджского ун-та.
Работы относятся к квантовой механике, квантовой электродинамике, квантовой теории поля, теории элементарных частиц, теории гравитации. Разработал (1926–27) математический аппарат квантовой механики — теорию преобразований, предложил (1927) метод вторичного квантования. В 1927 применил принципы квантовой теории к электромагнитному полю и получил первую модель квантованного поля, положив начало квантовой электродинамике. Предсказал тождественность квантов вынужденного и первичного излучений, лежащую в основе квантовой электроники (1927). С В. Гейзенбергом в 1928 открыл обменное взаимодействие, введя обменные силы.
Построил в 1928 релятивистскую теорию движения электрона, предложив волновое уравнение, описывающее движение электрона и удовлетворяющее релятивистской инвариантности (релятивистская квантовая механика). В теории Дирака гармонически обьединяются теория относительности, кванты и спин, казавшиеся до этого понятиями независимыми. Из теории Дирака следовал важный вывод, что электрон может иметь отрицательные значения энергии. Исходя из этого, предположил существование положительно заряженного электрона, или позитрона, который был открыт в 1932. Построил теорию дырок (1930), в 1931 предсказал существование античастиц, рождение и аннигиляцию электронно-позитронных пар. В 1931 выдвинул гипотезу о существовании элементарного магнитного заряда (монополь Дирака), в 1933 — антивещества. Постулировал эффект поляризации вакуума (1933). За создание квантовой механики вместе с Э. Шредингером в 1933 был удостоен Нобелевской премии.
Независимо от Э. Ферми разработал в 1926 статистику частиц с полуцелым спином (статистика Ферми – Дирака). В 1931 обосновал возможность существования симметричной квантовой электродинамики, основанной на элементарных магнитных зарядах. В 1932 совместно с В. А. Фоком и Б. Подольским предложил многовременной формализм – прямой предшественник современной квантовой электродинамики. В 1936 построил общую теорию классических полей, главным образом для свободных частиц.
Высказал (1937) гипотезу изменения гравитации со временем. В 1942 ввёл понятие индефинитной метрики с целью устранения бесконечности собственной энергии электрона. В 1962 разработал теорию мюона, в которой мюон описывается как колебательное состояние электрона. В последнее время работает над проблемой гамильтоновой формулировки теории гравитации с целью дальнейшего квантования гравитационного поля.
Почётный член ряда академий наук и научных об-в, иностранный член АН СССР (1931). Королевская медаль (1939), медаль Копли (1952), премия Р. Оппенгеймера и др. [175, 558].
П. ДРУДЕ
ДРУДЕ Пауль Карл Людвиг (12.VII 1863 — 5.VII 1906) — немецкий физик, член Берлинской АН (1905). Р. в Брауншвейге. Окончил Гёттингенский ун-т (1887), где работал. В 1894-1900 — профессор Лейпцигского ун-та, 1901-05 — ун-та в Гиссене, с 1905 — Берлинского ун-та.
Работы относятся к оптике, электромагнитным волнам, электронной теории, физике металлов. Создал теорию поляризации отражённого от металлической поверхности света, теорию дисперсии света, первым обнаружил и объяснил аномальную дисперсию диэлектрической проницаемости, разработал методы измерения диэлектрической проницаемости. Независимо от Дж. Дж. Томсона заложил (1900) основы классической электронной теории металлов. Согласно его теории проводимости (теория Друде) электрический ток в металлах переносится свободными электронами, поведение которых аналогично поведению совокупности молекул идеального газа. Такая концепция “электронного газа” в металлах позволила Друде объяснить ряд экспериментальных закономерностей, в частности эффект Видемана - Франца, а также контактную разность потенциалов, термоэлектронную эмиссию и др., найти коэффициент электропроводности металлов.
Был редактором журнала “Анналы физики” (с 1900) [181, 557, 561].
М. А. ЕЛЬЯШЕВИЧ
ЕЛЬЯШЕВИЧ Михаил Александрович
(р. 21.VIII 1908) — советский физик, акад. АН БССР (1956). Р. в Мюнхене. Окончил Ленинградский ун-т (1930). В 1931-35 работал в Ин-те химической физики АН СССР, в 1935–49 — в Государственном оптическом ин-те, в 1946–51 — в Ин-те точной механики и оптики (Ленинград), в 1952-56 — в Ленинградском педагогическом ин-те, в 1956-68 – в Ин-те физики АН БССР. С 1968 — профессор Белорусского ун-та (Минск).Исследования посвящены теоретической спектроскопии, физике низкотемпературной плазмы, теории строения вещества, истории квантовой физики. Разработал основы теории колебательных спектров многоатомных молекул. Выполнил ряд исследований по спектроскопии редких земель, спектроскопии плазмы и высокотемпературных процессов.
Ленинская премия (1966), Государственные премии СССР (1949, 1950) [186, 392].
Н. КОПЕРНИК
КОПЕРНИК Николай (19.II 1473 – 24.V 1543) — выдающийся польский астроном, создатель гелиоцентрической системы мира. Р. в Торуне. Учился в Краковском ун-те (1491–95) и в университетах Италии. В 1503 возвратился в Польшу, был секретарем и врачом у своего дяди — епископа Ваченроде, после смерти которого поселился во Фромборке.
Коперник отбросил общепринятую в то время геоцентрическую систему мира Птолемея, согласно которой Земля является центральным телом Вселенной, а Солнце, все планеты и сфера неподвижных звёзд вращаются вокруг неё, и создал новую, гелиоцентрическую систему мира, согласно которой Земля, как и другие планеты, вращается вокруг Солнца, а видимое суточное перемещение небесного свода является лишь следствием движения Земли вокруг оси. Новая система мира раскрыла природу видимых перемещений планет, вывела их из простейших движений, осуществляемых небесными телами вокруг Солнца, и вращения Земли, на которой находится наблюдатель. Это была не простая замена одной схемы строения планетной системы другой. Необходимо было “сломать” установившиеся истины, которые считались очевидными. К таким представлениям прежде всего принадлежал постулат о неподвижности Земли, о том, что сложный характер планетных движений является чем-то данным свыше и не подлежит объяснению. Необходимо было отказаться от идеи о центральном положении человека в природе. Наконец, необходимо было выступить против многовекового авторитета Аристотеля и Птолемея, а также церкви, канонизировавшей старую систему мира и сделавшей её составной частью своего мировоззрения. Это был научный подвиг, разрушивший основы религиозного мировоззрения средневековья, освободивший науку от теологии и схоластики, приведший к перевороту в естествознании.
Свою систему мира, над которой работал более 30 лет, Коперник изложил в сочинении “О вращениях небесных сфер”, опубликованном в год его смерти. В 1616 книга была запрещена католической церковью, однако новые идеи неудержимо пробивали себе путь. Открытие Коперника дало толчок естествознанию для движения по новому пути [239].
И. В. КУРЧАТОВ
КУРЧАТОВ Игорь Васильевич (12.1 1903 — 7.11 1960) — советский физик, академик (1943). Р. в г. Сим (ныне Челябинской обл.). Окончил Крымский ун-т (1923). В 1925-42 работал в Ленинградском физико-техническом ин-те (с 1930 — зав. лабораторией). В 1943 организует Лабораторию № 2 АН СССР, в которой в широких масштабах развёртываются исследования по атомной энергии, в частности по осуществлению цепной ядерной реакции. В 1955 лаборатория преобразуется в Ин-т атомной энергии, директором которого Курчатов был до последних дней своей жизни и который теперь носит его имя.
Первые работы посвящены физике диэлектриков, в частности электропроводности твёрдых тел, образованию объёмного заряда при прохождении тока через диэлектрические кристаллы, механизму пробоя твёрдых диэлектриков, изучению сегнетовой соли. Заложил основы учения о сегнетоэлектричестве, внёс существенный вклад в изучение электрических свойств кристаллов. В 1931–32 вместе с К. Д. Синельниковым осуществил ряд исследований по физике полупроводников — изучал фотоэлементы с запирающим слоем.
В 1932 научные интересы Курчатова перемещаются в область ядерной физики. Совместно с сотрудниками создаёт в 1933 высоковольтную установку и ускорительную трубку для ускорения протонов до энергии 350 кэВ, принимает участие в конструировании высоковольтных установок в Харьковском физико-техническом ин-те, создании и запуске (1937) крупного советского циклотрона. В 1934 начинает исследования по нейтронной физике. Вместе с Л. И. Русиновым, Б. В. Курчатовым и Л. В. Мысовским открывает (1935) явление ядерной изомерии у искусственно радиоактивного брома. Изучает ядерные реакции, обусловленные быстрыми и медленными нейтронами, вместе с Л. А. Арцимовичем впервые (1935) чётко доказывает захват нейтрона протоном и получает значение эффективного сечения этого процесса, что имело важное значение для теории строения дейтрона. В 1939 начинает работать над проблемой деления тяжёлых ядер. В 1940 под его руководством Г. Н. Флёров и К. А. Петржак открывают самопроизвольный распад ядер урана. В 1940 Курчатов доказал возможность цепной ядерной реакции в системе с ураном и тяжёлой водой. В 1941 вместе с А. П. Александровым работал над проблемой противоминной защиты советских кораблей.
С 1943 возглавлял исследования по овладению ядерной энергией, принимал участие в осуществлении экспериментов. Выполнил (1943) так называемые “экспоненциальные опыты”, в результате которых были получены данные, необходимые для разработки ядерного реактора и создания методов расчёта ядерных реакторов. Совместно с сотрудниками осуществил (декабрь 1946) запуск первого советского уран-графитового реактора. Непосредственно участвовал в разработке и запуске последующих более мощных ядерных реакторов, оставаясь научным руководителем работ по созданию в нашей стране атомной промышленности и техники. Под его руководством в СССР развивались исследования в различных областях ядерной физики, создавались атомная (1949) и водородная (1953) бомбы, вводилась в действие (1954) первая в мире атомная электростанция. В начале 50-х годов в СССР были начаты исследования по проблеме управляемого термоядерного синтеза, которые находились под постоянным контролем Курчатова.
Создал школу физиков-атомщиков (Г. Н. Флёров, Г. И. Будкер, И. И. Гуревич, В. П. Джелепов, М. Г. Мещеряков, П. Е. Спивак, Л. М. Немёнов. Л. И. Русинов, Е. Н. Бабулевпч, И. Н. Головин, В. В. Гончаров, И. С. Панасюк, К. А. Петржак, С. М. Фейнберг и др.). Трижды Герой Социалистического Труда (1949, 1951, 1954), Ленинская премия (1957), Государственные премии СССР (1942, 1949, 1951, 1954), Золотая медаль Ф. Жолио-Кюри (1959). Президиум АН СССР учредил золотую медаль и премию им. И. В. Курчатова [260, 392].
П. КЮРИ
КЮРИ Пьер (15.V 1859 – 19. IV 1906) - французский физик, один из основателей учения о радиоактивности, член Парижской АН (1905). Р. в Париже. Окончил Парижский ун-т (1877), где в 1878–83 работал ассистентом, в 1883–1904 — в Школе физики и химии (с 1895 — зав. кафедрой). В 1895 женился на М. Склодовской. С 1904 — профессор Парижского ун-та. Трагически погиб в результате несчастного случая.
Исследования посвящены физике кристаллов, магнетизму, радиоактивности. В 1880 вместе со своим братом минералогом Ж. Кюри открыл пьезоэлектрический эффект, а также обратный эффект — возникновение упругой деформации кристалла при сообщении ему электрического заряда. Используя открытый пьезоэлектрический эффект, они сконструировали высокочувствительный прибор для измерения малых количеств электричества и слабых токов. В 1884–85 развил теорию образования кристаллов и исследовал законы симметрии в них, в частности впервые ввёл (1885) понятие поверхностной энергии граней кристалла и сформулировал общий принцип роста кристаллов. Предложил (1894) также принцип, дающий возможность определить симметрию кристалла, находящегося под каким-либо воздействием (принцип Кюри).
Осуществил исследования магнитных свойств тел в широком диапазоне температур. Установил в 1895 независимость магнитной восприимчивости диамагнетиков от температуры и её обратно пропорциональную зависимость от температуры для парамагнетиков (закон Кюри). Открыл для железа существование температуры, выше которой у него исчезают ферромагнитные свойства (точка Кюри) и скачкообразно изменяются некоторые другие свойства, например удельная электропроводность и теплоёмкость (1895).
С 1897 научные интересы П. Кюри сосредоточиваются на изучении радиоактивности, где он вместе с М. Склодовской-Кюри сделал ряд выдающихся открытий. В 1898 они открыли новые радиоактивные элементы — полоний и радий, в 1899 — наведённую радиоактивность и установили сложный характер радиоактивного излучения и его свойства. В 1901 Кюри обнаружил биологическое действие радиоактивного излучения, в 1903 открыл количественный закон снижения радиоактивности, введя понятие периода полураспада, и показал его независимость от внешних условий. Исходя из этого, предложил использовать период полураспада как эталон времени для установления абсолютного возраста земных пород. В том же году вместе с А. Лабордом обнаружил самопроизвольное выделение тепла солями радия, что явилось первым наглядным свидетельством существования атомной энергии. Выдвинул гипотезу радиоактивного распада. Организовал промышленную добычу радия на основе разработанной технологии извлечения радия из урановой руды.
За исследования радиоактивности и открытие радия П. Кюри и М. Склодовская-Кюри (вместе с А. Беккерелем) в 1903 были удостоены Нобелевской премии.
Медаль Т. Дэви (1903). В честь Пьера и Марии Кюри назван искусственный химический элемент — кюрий [261, 436, 557].
(7.VI 1862 – 20.V 1947) — немецкий физик, член Берлинской АН. Р. в Прейсбурге (ныне Братислава). Учился в Будапештском, Венском, Берлинском и Гейдельбергском ун-тах. В 1887–94 работал в Гейдельбергском и Боннском ун-тах, в 1894 — в ун-те в Бреслау, в 1895 — в Высшей технической школе в Ахене, в 1896–98 и 1907–30 – профессор Гейдельбергского ун-та, 1898–1907 — Кильского.Работы в области оптики, атомной и молекулярной физики. Исследовал явления капиллярности, фосфоресценции, ионизации газов, фотоэффекта, катодные лучи, структуру атома. Один из первых изучал прохождение катодных лучей через тонкие металлические пластинки с помощью сконструированной (1892) катодной трубки с тонким окошком (окошко Ленарда), выяснил многие свойства этих лучей (Нобелевская премия, 1905). Доказал, что при внешнем фотоэффекте освобождаются электроны (1899) и энергия вылетающих фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света и прямо пропорциональна его частоте (1902). Исходя из результатов своих опытов по рассеянию и поглощению катодных лучей в веществе предложил в 1903 так называемую динамидную модель атома.
Активно выступал против теории относительности, стремился присвоить себе приоритет открытия рентгеновских лучей. В годы гитлеровского режима был ярым нацистом [254, 557].
И. ЛЕНГМЮР
ЛЕНГМЮР Ирвинг (31.I 1881 – 16.VIII 1957) — американский физик и химик, член Национальной АН. Р. в Нью-Йорке. Окончил Колумбийский ун-т (1903), в 1906 получил степень доктора в Гёттингенском ун-те. В 1909–57 работал в лаборатории “Дженерал электрик компани” (в 1929–50 — заместитель директора).
Физические работы посвящены изучению разрядов в газах, физике плазмы, электронике, атомной физике, в частности химическим реакциям при высоких температурах и низких давлениях, термическим эффектам в газах, атомной структуре, термоионной эмиссии, химическим силам в твёрдых телах, жидкостях и поверхностных плёнках. Многие из этих работ привели к развитию ряда технологий. Внёс существенный вклад в исследование процессов в электронных лампах, установив в 1913 закон для плотности тока термоэлектронной эмиссии (закон Ленгмюра). Его исследования явлений электрических разрядов в газах и термоионной эмиссии были использованы при конструировании различных электронных приборов. Построил газотронный выпрямитель. В 1911 получил атомарный водород и предложил процесс сварки металлов в водородном пламени (водородная горелка Ленгмюра). В 1913 сконструировал молекулярный манометр, в 1916 — первый конденсационный парортутный вакуумный насос. Развил (1912) теорию теплопроводности. Разработал в 1919 модель атома (модель атома Ленгмюра). В 1929 совместно с Л. Тонксом ввёл понятие плазмы и плазменных колебаний (ленгмюровские колебания). Известен уравнением Ленгмюра-Саха (1924). Построил (1919) теорию химической валентности (теория Льюиса-Ленгмюра). В 1916 дал уравнение изотермы мономолекулярной адсорбции.
Нобелевская премия по химии (1932). Член ряда академий наук и научных об-в. Медали Д. Юза (1918), Б. Румфорда (1920), Дж. Гиббса (1930), Б. Франклина (1934), М. Фарадея (1938, 1943) и др. [254, 557, 558].
ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ
ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ (15.IV 1452 – 2.V 1519) — итальянский художник, учёный и изобретатель.
Научные работы посвящены математике, механике, физике, астрономии, геологии, ботанике, анатомии и физиологии человека и животных. Конструировал машины, что давало ему возможность более глубоко проникнуть в суть законов механики. Постиг природу инерции, понимал, что действие равно противодействию и направлено против него. Исследовал свободное падение и движение тела, брошенного горизонтально, явления удара, определял центры тяжести различных тел, в частности полукруга и тетраэдра, изучал трение (определил коэффициенты трения качения и скольжения), изобрёл конусный шарикоподшипник. Высказал мысль о невозможности вечного двигателя (1475). Близко подошёл к открытию закона сообщающихся сосудов. Изучал волны на воде, наложение волн, резонанс, наблюдал поднятие жидкостей в узких трубках (явление капиллярности). Исследовал влияние среды на окраску тел, пытался определить силу света в зависимости от расстояния и т. п. Известен и как конструктор различных летательных аппаратов, ткацких станков, печатных и деревообрабатывающих машин, приборов для шлифовки стекла, землеройных машин и др. Открыл существование сопротивления среды и подъёмную силу. В его рукописях даны рисунки парашюта и геликоптера. Является автором ряда гидротехнических проектов и проектов металлургических печей. Изучал сопротивление материалов. Исследования Леонардо да Винчи во многом опередили своё время [283, 433].
(19.XI 1711 – 15.IV 1765) – выдающийся русский учёный, мыслитель-материалист, член Петербургской АН (1745). Р. в селе Денисовка Архангельской губ. (ныне с. Ломоносово Архангельской обл.). В 1731–35 учился в Москве, в 1735–36 – в ун-те при Петербургской АН, в 1736–41 – за границей в Марбурге и Фрейберге. Возвратившись в Россию, был избран в 1742 адъюнктом, а 1745 – академиком Петербургской АН.Работы посвящены физике, химии, астрономии, горному делу, металлургии и др. Ломоносов сосредоточил исследования на актуальнейших проблемах физики и химии того времени. Высказал ряд новых положений и гипотез, сделал ряд открытий, которые опередили его время и предвосхитили достижения физики XIX ст. Экспериментально доказал закон сохранения вещества. В 1756 выполнил классический опыт, показав, что в запаянном сосуде при нагревании без доступа воздуха вес металла не увеличивается и при этом общая масса сосуда остаётся неизменной (закон сохранения массы вещества). Аналогичный эксперимент был выполнен А. Лавуазье лишь в 1774. И хотя именно после этих работ Лавуазье закон сохранения массы вещества при химических реакциях окончательно вошёл в науку, приоритет Ломоносова в открытии этого закона является неоспоримым.
Представлял природу как единое целое, где всё взаимосвязано. Все процессы в природе происходят так, что изменения в одном месте обязательно связаны с изменениями в другом. При этом ничто не исчезает бесследно и не возникает из ничего. Ломоносов говорит о любых “изменениях, которые в натуре имеют место” и об “их общем сохранении” (закон сохранения материи и движения Ломоносова).
Разработал точные методы взвешивания и был основоположником внедрения физических методов в химию, пытался применить в химии методы точного количественного анализа. При изучении природы основным считал опыт, что было характернейшей чертой его как учёного. Изучал жидкое, газообразное и твёрдое состояния тел, подробно разработал термометрию, достаточно точно калибровал свои ртутные термометры. С довольно высокой для своего времени точностью определил коэффициент расширения газов.
Разработал также немало конструкций различных физических, метеорологических и др. приборов (около 100), в частности вискозиметр, прибор для определения твёрдости тел, пирометр, котёл для исследования вещества при низком и высоком давлениях, анемометр, газовый барометр и др.
Был непримиримым противником концепции невесомых и, вопреки большинству учёных, которые занимались придумыванием невесомых для объяснения различных физических процессов, разработал свой взгляд на мир и процессы, происходящие в нём. По Ломоносову, окружающий мир состоит из весомой материи (которая в свою очередь слагается из нечувствительных частиц) и эфира. Все тела состоят из “корпускулов” (в современной терминологии – молекул), содержащих некоторое количество “элементов” (атомов). Между атомами и молекулами он проводил чёткую границу, близко подошёл к идее молекулярного строения химического соединения. Все физические явления рассматривал как результат движения больших и малых масс весомой материи и эфира.
Движением мелких частиц представлялась Ломоносову теплота, кинетическая природа теплоты не вызывала у него никаких сомнений. Нагревание тел он связывал с возрастанием поступательного и вращательного движения. Близко подошёл к понятию абсолютного нуля. Свою теорию теплоты изложил в
работе “Размышления о причине теплоты и холода” (1747–48). Является одним из основоположников молекулярно-кинетической теории теплоты.Значительное место в творчестве Ломоносова занимали работы по оптике. Он был сторонником волновой теории света, разработал теорию цветов, сконструировал ряд оптических приборов, в частности телескоп-рефлектор (так называемую ночезрительную трубу), при помощи которого наблюдал в 1761 прохождение Венеры по диску Солнца, что привело его к открытию атмосферы на этой планете.
Вместе с Г. В. Рихманом проводил исследования в области электричества, в частности атмосферного. С этой целью они использовали изобретённый Рихманом “электрический указатель”, который был прообразом электрометра. Разработал теорию образования атмосферного электричества, происхождение которого связывал с восходящими и нисходящими потоками воздуха. Пытался создать общую теорию электрических явлений, суть их он видел в движении эфира.
Много сделал для развития науки, культуры и образования в России. В 1755 по инициативе и по проекту М. В. Ломоносова был открыт Московский ун-т, носящий ныне его имя. Был основателем естествознания в России. Академия наук СССР учредила золотую медаль им. М. В. Ломоносова [294, 391].
Л. ЛОРЕНЦ
ЛОРЕНЦ Людвиг Валентин (18.I 1829 – 9.VI 1891) — датский физик-теоретик. Р. в Элсиноре. Окончил Технический ун-т в Копенгагене (1852). С 1866 — профессор Датской военной академии. Был также профессором Копенгагенского ун-та.
Работы относятся в основном к оптике и тепло- и электропроводности металлов. В 1869 предложил формулу, связывающую показатель преломления вещества с электронной полязируемостью его частиц (формула Лоренца–Лоренца). Независимо от Дж. Максвелла и не зная его теории, построил (1867) электромагнитную теорию света.
Член Парижской АН [557].
X. ЛОРЕНЦ
ЛОРЕНЦ Хендрик Антон (18.VII 1853 – 4.II 1928) — нидерландский физик-теоретик, создатель классической электронной теории, член Нидерландской АН. Р. в Арнеме. Учился в Лейденском ун-те, в 1875 защитил докторскую диссертацию “К теории отражения и преломления света”. В 1878–1913 — профессор Лейденского ун-та и заведующий кафедрой теоретической физики. С 1913 — директор физического кабинета Тейлеровского музея в Гарлеме.
Работы в области электродинамики, термодинамики, статистической механики, оптики, теории излучения, теории металлов, атомной физики. Исходя из электромагнитной теории Максвелла — Герца и вводя в учение об электричестве атомистику, создал (1880–1909) классическую электронную теорию как теорию электрических, магнитных и оптических свойств вещества и электромагнитных явлений, базирующихся на анализе движений дискретных электрических зарядов (уравнения Лоренца–Максвелла). На основе электронной теории объяснил целый ряд физических фактов и явлений и предсказал новые.
Вывел формулу, связывающую диэлектрическую проницаемость с плотностью диэлектрика, и зависимость показателя преломления вещества от его плотности (формула Лоренца–Лоренца), дал выражение для силы, действующей на движущийся заряд в электромагнитном поле (сила Лоренца), объяснил зависимость электропроводности вещества от теплопроводности, развил теорию дисперсии света. Предсказал явление расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле и, когда оно в 1896 было открыто П. Зееманом, разработал (1897) его теорию (Нобелевская премия, 1902).
Для объяснения опыта Майкельсона–Морли выдвинул (1892) независимо от Дж. Фитцджералъда гипотезу о сокращении размеров тел в направлении их движения (сокращение Лоренца–Фитцджеральда), ввел (1895) понятие о местном времени, которое в движущихся телах протекает иначе, чем в покоящихся. Разработал электродинамику движущихся тел. В 1904 вывел формулы, связывающие между собой пространственные координаты и моменты времени одного и того же события в двух различных инерциальных системах отсчёта (преобразования Лоренца). Из преобразований Лоренца получают все кинематические эффекты специальной теории относительности. В 1904 получил формулу зависимости массы электрона от скорости. Подготовил переход к теории относительности и квантовой механике, особенно способствовал созданию теории относительности.
Исследования Лоренца посвящены также кинетической теории газов, кинетике твёрдых тел, электронной теории металлов, созданной им в 1904. Оказал значительное влияние на молодое поколение физиков. По мировоззрению был материалистом, активно боролся против проявлений идеализма в физике.
Член многих академий наук и научных об-в, в частности иностранный член АН СССР (1925). Организатор и председатель (1911–27) Сольвеевских конгрессов физиков [254, 295, 433].
Г. ЛЬЮИС
ЛЬЮИС Гилберт Ньютон (25.Х 1875 – 23.III 1946) — американский физико-химик, член Национальной АН. Р. в Уэймуте. Окончил Гарвардский ун-т (1896). В 1899-1906 работал в Гарвардском ун-те, в 1907–12 — в Массачусетсском технологическом ин-те. С 1912 — профессор Калифорнийского ун-та в Беркли.
Основные работы в области химической термодинамики, химии изотопов, ядерной физики, фотохимии. Предложил новую формулировку третьего начала термодинамики. Разработал методы расчёта свободных энергий химических реакций, предложил и развил (1912–16) электронную теорию химической связи, объяснил впервые гомеополярную и ионную связи. В 1933 с Р. Магдональдом впервые получил тяжёлую воду и выделил из неё дейтерий. В 1929 ввёл термин “фотон”.
Создал школу физико-химиков. Иностранный член АН СССР (1942) [557].
Э. МАХ
МАХ Эрнст (18.II 1838 - 19.II 1916) - австрийский физик и философ-идеалист. Р. в Турасе (ныне Туржани, ЧССР). Окончил Венский ун-т (1860), где был приват-доцентом. В 1864-67 - профессор ун-та в Граце, в 1867-95 - немецкого ун-та в Праге, в 1895-1901 - Венского ун-та.
Физические исследования в области механики, акустики и оптики. С помощью фотосъёмки установил распределение плотности воздуха в окрестности снаряда, летящего со сверхзвуковой скоростью, изучил ряд неизвестных до него акустических процессов. Получил фотографии ударных волн при сверхзвуковом обтекании тел газом. Установил, что некоторые характеристики течения зависят от отношения скорости течения к скорости звука (от числа Маха). Известен также "конусом Маха", "углом Маха", "принципом Маха". В своей "Механике" (1883) стремился придать законам механики такой вид, чтобы они не зависели от равномерного и прямолинейного движения системы отсчёта и её вращения. Отказавшись от ньютоновских абсолютных пространства, времени и движения, впервые предпринял попытку построить механику, исходя из того, что движения тел могут быть определены лишь по отношению к другим телам. Принцип Маха сыграл важную эвристическую роль при построении А. Эйнштейном общей теории относительности.
Исследовал процессы слуха и зрения, в частности механизм действия вестибулярного аппарата.
В области философии является основателем идеалистического учения — махизма. Отрицал кинетическую теорию газов и атомистическое учение, реальность атомов и молекул. Против него по этому вопросу резко выступал Л. Больцман. Идеалистические взгляды Маха подвергнул резкой критике В. И. Ленин в работе “Материализм и эмпириокритицизм” [209, 312, 557].
Т. МЕЙМАН
МЕЙМАН Теодор Гарольд (р. 11.VII 1927) — американский физик, член Национальной АН. Р. в Лос-Анджелесе. Окончил ун-т Колорадо (1949), в 1955 получил степень доктора философии Станфордского ун-та. В 1962 основал свою компанию “Корад Корпорейшн” для исследования и производства лазеров.
Работы посвящены изучению вынужденного излучения, совершенствованию мазеров и лазеров. Изобрёл в 1960 первый оптический квантовый генератор — рубиновый лазер, впервые получив когерентное электромагнитное излучение в видимом диапазоне на линии 0,7 мкм и использовав при этом резонатор открытого типа, трёхуровневый метод возбуждения и кристалл искусственного рубина. В 1961 построил теорию лазерного эффекта [559].
Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ
МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович (8.II 1834–2.II 1907) – русский учёный, чл.-кор. Петербургской АН (1876). Р. в Тобольске. Окончил Главный педагогический ин-т в Петербурге (1855). В 1857–90 преподавал в Петербургском ун-те (с 1865 – профессор). В 1890 покинул ун-т из-за конфликта с министром просвещения И. Д. Деляновым. С 1892 – учёный-хранитель Депо образцовых гирь и весов, которое по его инициативе в 1893 реорганизовано в Главную палату мер и весов (ныне Всесоюзный научно-исследовательский ин-т метрологии им. Д. И. Менделеева), её управляющий в 1893–1907. Работы преимущественно в области химии, а также физики, метрологии, метеорологии и др. Открыл в 1869 один из фундаментальных законов природы – периодический закон химических элементов – и на его основе создал периодическую таблицу химических элементов. Исправил значения атомных весов многих элементов (бериллия, индия, урана, тория, церия и др.), предсказал существование и свойства новых, ещё не открытых элементов (галлий, германий, скандий) и вычислил приблизительно их атомные веса. Дальнейшие открытия блестяще подтвердили периодический закон Менделеева, ставший основой современного учения о веществе.
Предсказал существование критической температуры (1860), обобщив уравнение Клапейрона, нашёл в 1874 общее уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева–Клапейрона). Сконструировал барометр. В 1887 осуществил (без пилота) полёт на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения и изучения верхних слоёв атмосферы. В области метрологии разработал физическую теорию весов, конструкции коромысла и арретира, точные приёмы взвешивания и др. В 1888 впервые выдвинул идею подземной газификации угля.
В научной деятельности стоял на позициях материализма, боролся против идеализма в естествознании.
В честь Д. И. Менделеева Академия наук СССР учредила премию и золотую медаль за лучшие работы по химии. Его именем назван 101-й элемент — менделевий. Член многих иностранных академий наук и научных об-в [314].
И. НЬЮТОН
НЬЮТОН Исаак (4.I 1643 – 31.III 1727) — выдающийся английский учёный, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики, член Лондонского королевского об-ва (1672), президент (с 1703). Р. в Вулсторпе. Окончил Кембриджский ун-т (1665). В 1669–1701 возглавлял в нём кафедру. С 1695 – смотритель, с 1699 — директор Монетного двора.
Работы относятся к механике, оптике, астрономии, математике. Сформулировал основные законы классической механики, открыл закон всемирного тяготения, дисперсию света, развил корпускулярную теорию света, разработал (независимо от Г. Лейбница) дифференциальное и интегральное исчисление. Обобщив результаты исследований своих предшественников в области механики и свои собственные, создал огромный труд “Математические начала натуральной философии” (“Начала”), изданный в 1687. “Начала” содержали основные понятия и аксиоматику классической механики, в частности понятия масса (которому Ньютон придавал большое значение как основному в механических процессах), количество движения, сила, ускорение, центростремительная сила и три закона движения (законы Ньютона) — закон инерции, закон пропорциональности силы ускорению и закон действия и противодействия. Тут же дан его закон всемирного тяготения, исходя из которого Ньютон объяснил движение небесных тел (планет, их спутников, комет) и создал теорию тяготения. Открытие этого закона знаменовало переход от кинематического описания солнечной системы к динамическому объяснению явлений и окончательно утвердило победу учения Коперника. Он показал, что из закона всемирного тяготения вытекают три закона Кеплера; объяснил особенности движения Луны, явление прецессии; развил теорию фигуры Земли, отметив, что она должна быть сжата у полюсов, теорию приливов и отливов; рассмотрел проблему создания искусственного спутника Земли и т. д. Установил закон сопротивления и основной закон внутреннего трения в жидкостях и газах, дал формулу для скорости распространения волн.
Создал физическую картину мира, которая длительное время господствовала в науке (ньютоновская теория пространства и времени). Пространство и время он считал абсолютными, постулируя это в своих “Началах”. С таким пониманием пространства и времени тесно связана его идея дальнодействия — мгновенной передачи действия от одного тела к другому на расстояние через пустое пространство без помощи материи. Ньютоновская теория дальнодействия и его схема мира господствовали до начала XX в. Впервые её ограниченность обнаружили М. Фарадей и Дж. Максвелл, показав неприменимость её к электромагнитным явлениям, а теория относительности, возникшая в начале XX в., окончательно доказала ограниченность классической физики Ньютона — физики малых скоростей и макроскопических масштабов. Однако специальная теория относительности не отбросила совсем закономерностей, установленных классической механикой Ньютона, а лишь уточнила и дополнила её для случая движения со скоростями, соизмеримыми со скоростью света в вакууме. “Ныне место ньютоновской схемы дальнодействующих сил, — писал А. Эйнштейн, — заняла теория поля, испытали изменения и его законы, но всё, что было создано после Ньютона, является дальнейшим органическим развитием его идей и методов”.
Велик вклад Ньютона в оптику. В 1666 при помощи трёхгранной стеклянной призмы разложил белый свет на семь цветов (в спектр), тем самым доказав его сложность (явление дисперсии), открыл хроматическую аберрацию. Пытаясь избежать аберрации в телескопах, в 1668 и в 1671 сконструировал телескоп-рефлектор оригинальной системы — зеркальный (отражательный), где вместо линзы использовалось вогнутое сферическое зеркало (телескоп Ньютона). Исследовал интерференцию и дифракцию света, изучая цвета тонких пластинок, открыл так называемые кольца Ньютона, установил закономерности в их размещении, высказал мысль о периодичности светового процесса. Пытался объяснить двойное лучепреломление и близко подошёл к открытию явления поляризации. Свет считал потоком корпускул — корпускулярная теория света Ньютона (однако на разных этапах рассматривал возможность существования и волновых свойств света, в частности в 1675 предпринял попытку создать компромиссную корпускулярно-волновую теорию света). Свои оптические исследования изложил в “Оптике” (1704).
По своему мировоззрению Ньютон был стихийным материалистом, вторым после Р. Декарта великим представителем механистического материализма в естествознании XVII–XVIII вв.
Научное творчество Ньютона сыграло исключительно важную роль в истории развития физики. По словам А. Эйнштейна, “Ньютон был первым, кто попытался сформулировать элементарные законы, которые определяют временной ход широкого класса процессов в природе с высокой степенью полноты и точности” и “... оказал своими трудами глубокое и сильное влияние на все мировоззрение в целом”.
В его честь названа единица силы в Международной системе единиц — ньютон. Член Парижской АН (1699) [179, 346, 557].
М. ПЛАНК
ПЛАНК Макс Карл Эрнст Людвиг (23.IV 1858 - 4.X 1947) - немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой теории, член Берлинской АН (1894), непременный секретарь в 1912-1938. Р. в Киле. Окончил Мюнхенский ун-т (1878), где в 1879 получил степень доктора философии. В 1880-85 работал в Мюнхенском ун-те, 1885-88 - профессор теоретической физики Кильского, 1889-26 - Берлинского ун-тов.
Работы относятся к термодинамике, теории теплового излучения, теории относительности, квантовой теории, истории и методологии физики, философии науки. В 1900, исходя из чуждого для классической физики предположения, что атомные осцилляторы излучают энергию лишь определёнными порциями - квантами, причём энергия кванта пропорциональна частоте колебания (гипотеза квантов), вывел закон распределения энергии в спектре абсолютно чёрного тела. Ввёл фундаментальную постоянную (постоянная Планка) с размерностью действия. Формула закона Планка сразу же получила экспериментальное подтверждение. Оценивая значение открытия Планка, А. Эйнштейн писал: “Именно закон излучения Планка дал первое точное определение абсолютных величин атомов, независимо от других предложений. Более того, он убедительно показал, что, кроме атомистической структуры материи, существует своего рода атомистическая структура энергии, управляемая универсальной постоянной, введённой Планком. Это открытие стало основой для всех исследований в физике XX в. и с того времени почти полностью обусловило её развитие. Без этого открытия было бы невозможно установить настоящую теорию молекул и атомов и энергетических процессов, управляющих их превращениями. Более того, оно разрушило остов классической механики и электродинамики и поставило перед наукой задачу: найти новую познавательную основу для всей физики”.
Постоянная Планка, или квант действия является одной из универсальных постоянных в физике. День 14 декабря 1900, когда Планк доложил в Немецком физическом об-ве о теоретическом выводе закона излучения, стал датой рождения квантовой теории (Нобелевская премия, 1918). Однако, хотя формула излучения Планка и была принята как просто и адекватно описывающая экспериментальные факты, теория, предложенная Планком как обоснование этой формулы, не привлекала внимания учёных вплоть до 1905, когда революционную идею квантов использовал А. Эйнштейн, распространив её на сам процесс излучения, и предсказал фотон.
Большое значение имели работы Планка по теории относительности. Он одним из первых понял её, принял и решительно поддерживал. В 1906 вывел уравнения релятивистской динамики, получив выражения для энергии и импульса электрона, и тем самым завершил релятивизацию классической механики. Он же ввёл термин “теория относительности” (1906). В 1907 провёл обобщение термодинамики в рамках специальной теории относительности.
Дал общий вывод законов химического равновесия в газах и разбавленных растворах (1887).
В решении конкретных научных проблем стоял на материалистических позициях, выступая против “энергетиков” в защиту Л. Больцмана, указывая, что они неправильно понимали действительный смысл второго начала термодинамики, критиковал Э. Маха, защищая атомистику, боролся с более поздними течениями позитивизма. Однако в целом не мог подняться выше созерцательного материализма. Активная борьба Планка против физического идеализма на рубеже XIX —XX вв. сыграла важную роль в истории развития познания.
Иностранный член АН СССР (1926), Лондонского королевского об-ва (1926). Именем Планка названо научное об-во в ФРГ. Немецким физическим об-вом учреждена медаль М. Планка [372, 557].
Работы посвящены электричеству и электрохимии. В 1799 обнаружил окисление металлов при контакте (впервые это сделал в 1792 итальянец Дж. Фабброни), в 1800 переоткрыл явление электролиза и получил, разлагая воду током, водород и кислород. В 1803 исследовал гальваническую поляризацию и построил первый “сухой столб”, открыл принцип действия аккумулятора. Первый предложил (1801) химическую теорию электричества. В 1801 выдвинул идею о дискретной структуре электричества. Демонстрировал притяжение и отталкивание электрических зарядов. Исследовал электрические потенциалы, электрическую проводимость металлов, установил зависимость проводимости от размеров проводника. В 1801 наблюдал сильные искры от электрического тока, термоток (до Т. Зеебека
), независимо от У. Волластона открыл ультрафиолетовые лучи [300, 557].
Работы по физике посвящены спектроскопии, теории теплового излучения, электродинамике. В 1908 открыл закон, согласно которому волновое число любой спектральной линии равно разности двух термов из множества термов, присущих данному элементу.
Формулу, описывающую любую спектральную линию элемента, дал в 1890 И. Ридберг. Отсюда и название “принцип Ридберга – Ритца”, или “комбинационный принцип Ридберга – Ритца”. В математике известен “метод Ритца” – метод решения вариационных задач (1908) [
557].
Работы относятся к теплоте и электричеству. В калориметрии усовершенствовал метод смешения Тэйлора и обобщил формулу Крафта, дав в 1747–48 формулу для температуры смеси любого числа жидкостей (формула Рихмана). Исследовал влияние различных факторов на процесс теплообмена, изучал испарение жидкостей, сконструировал ряд метеорологических и термометрических приборов. Изобрёл в 1745 первый электрический измерительный прибор (электрический указатель) и широко применял его в своих исследованиях по электричеству. Экспериментально изучал электризацию и электропроводность тел, открыл в 1748
–51 явление электростатической индукции. В 1752–53 исследовал атмосферное электричество, устроив у себя дома “громовую машину”. Погиб во время проведения опыта от удара молнии [401, 433].
Исследования посвящены квантовой электродинамике, физике высоких энергий и элементарных частиц, ускорительной технике. Независимо от С. Тинга открыл (1974) пси-частицы (Нобелевская премия, 1976).
Медаль Э. Лоуренса (1975) [402, 558].
Р. ТОЛМЕН
ТОЛМЕН Ричард Чейс (4.III 1881–5.IX 1948) – американский физик, член Национальной АН (1923). Р. в Уэст-Ньютоне. Окончил Массачусетсский технологический ин-т (1903). В 1912–16 работал в Калифорнийском ун-те, в 1916–18 – профессор Иллинойсского ун-та, с 1922 – Калифорнийского технологического ин-та.
Работы относятся к статистической механике, релятивистской термодинамике, теории относительности, квантовой теории, космологии и электрическим разрядам в газах. В 1916 вместе с Т. Стюартом обнаружил инерцию электронов в металлах (эффект Толмена–Стюарта).
Впервые применил (1928) общую теорию относительности к термодинамике. Разработал релятивистскую теорию термодинамического равновесия и использовал некоторые следствия этой теории в космологических проблемах.
Является одним из основоположников релятивистской термодинамики [454, 557].
Дж. Дж. ТОМСОН
ТОМСОН Джозеф Джон (18.XII 1856 — 30.VIII 1940) — английский физик, член Лондонского королевского об-ва (1884), президент в 1916—20. Р. в Четхем Хилле. Учился в Манчестерском ун-те, окончил Кембриджский ун-т (1880). В 1884–19 – профессор Кембриджского ун-та и директор Кавендишской лаборатории, в 1905–18 — также профессор Королевского ин-та. С 1918 возглавлял Тринити колледж в Кембридже.
Работы посвящены изучению прохождения электрического тока через разреженные газы, катодных и рентгеновских лучей, атомной физике. В 1897, исследуя отклонения катодных лучей в магнитном и электрическом полях, показал, что они представляют собой поток отрицательно заряженных частиц, измерил удельный заряд этих частиц и нашёл, что их масса приблизительно в 1837 раз меньше массы атома водорода. Это было прямым и надёжным открытием электрона (Нобелевская премия, 1906). В этом же году выдвинул гипотезу об электронном составе атомов (внутриатомных электронах). В 1899 обнаружил электроны в фототоке и эффект термоэлектронной эмиссии. Разработал теорию движения электрона в магнитном и электрическом полях. Изучил многие особенности электрического разряда в газах. Объяснил происхождение сплошного спектра рентгеновских лучей.
Предложил в 1903 одну из первых атомных моделей, согласно которой атом представлял собой положительно заряженную сферу с вкраплёнными в нее электронами, суммарный отрицательный заряд которых равен положительному заряду сферы (модель атома Томсона). В 1904 ввёл представление о том, что электроны в атоме разделяются на группы, образуя различные конфигурации, обусловливающие периодичность химических элементов. В 1907 предложил принцип действия масс-спектрометра. Разработал в 1911 метод парабол для определения относительных масс частиц ионных пучков (ионов различных газов), что имело важное значение для исследования изотопов; получил в 1912 первые экспериментальные данные о существовании изотопов, обнаружив атомы неона с массой 20 и 22. В классической теории рассеяния дал выражение для эффективного сечения в случае рассеяния света свободными электронами (формула Томсона). Является одним из основоположников классической электронной теории металлов (1900).
Член многих академий наук, в частности АН СССР (1925). Создал большую интернациональную школу физиков-экспериментаторов (Ф. Астон, Ч. Баркла, Ч. Вильсон, Э. Резерфорд, О. Ричардсон, Дж. П. Томсон, П. Ланжевен, Дж. Таунсенд, X. Каллендар, Дж. Мак-Леннан, Т.-Лайман, В. Натансон, Дж. Тейлор, Э. Эпплтон, Дж. Мак-Клелланд, У. Никольсон, Р. Стрэтт, Дж. Сирл и др.).
Медали Б. Франклина (1923), М. Фарадея (1938), Д. Юза (1902), Копли (1914) и др. [254, 455, 557].
Работы посвящены квантовой теории поля, квантовой электродинамике, физике элементарных частиц, статистической физике, сверхпроводимости, теории гравитации. В 1948 независимо от Ю. Швингера и С. Томонаги построил современную квантовую электродинамику (Нобелевская премия, 1965). В 1949 разработал способ объяснения возможных превращений частиц – так называемые диаграммы Фейнмана. Вместе с М. Гелл-Манном (независимо от Р. Маршака и Э. Сударшана) создал (1958) количественную теорию слабых взаимодействий.
Развил (1972) полуфеноменологическую картину генерации новых частиц в процессе столкновений (масштабная инвариантность, или скейлинг). Предсказал, что если энергетический спектр генерируемых частиц строить в определённом масштабе, то при высоких энергиях он должен достигать универсальной предельной формы – формы плато, слабо (логарифмически) расширяющегося по мере дальнейшего роста энергии. Предложил (1969) модель нуклона, в которой точечные составные части протона и нейтрона, на которых происходит неупругое рассеяние электронов высоких энергий, назвал партонами (партонная модель нуклона). В квантовой механике разработал метод интегрирования по траекториям.
Независимо от Л. Онсагера развил (1955) теорию квантованных вихрей в сверхтекучем гелии, показав, что при достаточно больших скоростях жидкий гелий должен быть пронизан квантованными вихрями. Один из первых предложил (1963) применять методы теории возмущений квантовой теории поля к проблеме квантования гравитации.
Автор известного курса “Фейнмановские лекции по физике”.
Медаль А. Эйнштейна (1954), Национальная медаль за науку (1980) и др. [483, 558, 559].
П. ЭРЕНФЕСТ
ЭРЕНФЕСТ Пауль (18.I 1880 - 25.IX 1933) - физик-теоретик. Р. в Вене. Окончил Венский ун-т (1904). В 1907 переехал в Петербург, где преподавал в Политехническом ин-те и вёл организованный на дому теоретический семинар. С 1912 - профессор Лейденского ун-та.
Основные работы посвящены термодинамике, статистической механике, ядерной физике, теории относительности, квантовой теории. В 1911 совместно с Т. А. Афанасьевой выполнил логический анализ статистической механики, предложил квазиэргодическую гипотезу. В 1933 ввёл понятие фазовых переходов II рода.
В области квантовой статистики сформулировал так называемую адиабатическую гипотезу. В 1931 с Р. Оппенгеймером показал, что ядра с нечётным атомным номером подчиняются статистике Ферми - Дирака, а с чётным — статистике Бозе - Эйнштейна (теорема Эренфеста — Оппенгеймера), и отметил в связи с этим, что принятая в то время протонно-электронная гипотеза строения ядер применительно к ядру азота-14 приводит к ряду противоречий с известными свойствами азота.
Создал школу физиков (С. Гаудсмит, X. Крамерс, Д. Костер, Дж. Уленбек, И. Бюргерс, В. Г. Бурсиан, Г. Г. Вейхард, Ю. А. Крутков, В. К. Фредерикс и др.). Иностранный член АН СССР (1924), член Нидерландской АН [548, 557].
1908 г. – Ритц улучшил предложенную в 1890 г. И.Ридбергом приближённую формулу для частот спектральных серий элементов, установив один из основных принципов систематики атомных спектров – комбинационный принцип (принцип Ридберга-Ритца).
557. Dictionary of scientific biography, – New York: Charles Scribner's sons, 1970–1978. Vol. 12. R–S. 1975. Index. 1980.
Дата установки: 1.0
4.2007
