Памятные даты
ЯНВАРЬ 2008
04 января. 365 лет тому назад родился выдающийся английский учёный, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики Исаак Ньютон. 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 г. «Начала» содержали основные понятия и аксиоматику классической механики, в частности, понятия масса, количество движения, сила, ускорение, центростремительная сила и три закона движения (законы Ньютона). Тут же дан 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. Только в начале XX в. М.Фарадей и Дж.Максвелл обнаружили её ограниченность, показав неприменимость к электромагнитным явлениям, а теория относительности 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.
Велик вклад Ньютона в оптику. При помощи трёхгранной стеклянной призмы разложил (1666) белый свет на семь цветов (в спектр), тем самым доказав его сложность (явление дисперсии), открыл хроматическую аберрацию. Пытаясь избежать аберрации в телескопах, сконструировал (1668, 1671) зеркальный телескоп-рефлектор, 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), однако на разных этапах рассматривал возможность существования и волновых свойств света, в частности, в 1675 г. предпринял попытку создать компромиссную, корпускулярно-волновую, теорию света. Свои оптические исследования изложил в «Оптике» (1704 г.).
По своему мировоззрению Ньютон был стихийным материалистом, вторым после Р.Декарта великим представителем механистического материализма в естествознании XVII–XVIII вв. В его честь названа единица силы в Международной системе единиц – ньютон.
11 января. 100 лет со дня рождения советского физика-теоретика Дмитрия Ивановича Блохинцева. Работы посвящены теории твёрдого тела, физике полупроводников, оптике, акустике, квантовой механике и квантовой электродинамике, ядерной физике, теории ядерных реакторов, квантовой теории поля, физике элементарных частиц, философским и методологическим вопросам физики. Объяснил фосфоресценцию твёрдых тел на основе квантовой теории, эффект выпрямления электрического тока на границе двух полупроводников. Построил (1944) теорию звуковых явлений в движущихся и неоднородных средах, получив уравнения акустики самого общего вида. Выполнил одну из первых работ по нелинейной оптике, в частности, разработал теорию эффекта Штарка в сильном переменном поле, исследовал нелинейные эффекты. Многое сделал для развития отечественной атомной науки и техники. Руководил проектированием и сооружением первой атомной электростанции, вступившей в строй в 1954 г. Разработал эффективные методы расчёта реакторов на медленных, промежуточных и тепловых нейтронах. Совместно с А.И.Лейпунским осуществлял научное руководство разработкой идеологии и проекта первого в Европе реактора на быстрых нейтронах с жидко-металлическим теплоносителем. Выдвинул идею (1955) и построил импульсные быстрые реакторы ИБР-1 (1960) и ИБР-2 (1981). С 1956 г. занимался структурой элементарных частиц, пределами применимости квантовой электродинамики, вопросами взаимодействия частиц высоких энергий, нелокальной теорией поля, проблемами, связанным с понятием пространства и времени в микромире. Предсказал (1938) «лэмбовский сдвиг». Предложил (1957) идеи о флуктуациях плотности ядерного вещества, о квантовых стохастических пространствах, о существовании нескольких вакуумов и спонтанного перехода между ними, указал на существование так называемого унитарного предела, разработал теорию удержания ультрахолодных нейтронов.
12 января. 105 лет со дня рождения советского физика Игоря Васильевича Курчатова. 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. Вместе с К.Д.Синельниковым осуществил (1931–1932) ряд исследований по физике полупроводников – изучал фотоэлементы с запирающим слоем. В 1932 г. его научные интересы переместились в область ядерной физики. Совместно с сотрудниками создал (1933) высоковольтную установку и трубку для ускорения протонов до энергии 350 кэВ, принимал участие в конструировании высоковольтных установок в Харьковском физико-техническом институте, создании и запуске (1937) крупного отечественного циклотрона. В 1934 г. начал проводить 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 г. начинает работать над проблемой деления тяжёлых ядер. В 1940 г. под его руководством Г.Н.Флёров и К.А.Петржак открывают самопроизвольный распад ядер урана. Тогда же И.В.Курчатов доказал возможность цепной ядерной реакции в системе с ураном и тяжёлой водой. Вместе с А.П.Александровым работал (1941) над проблемой противоминной защиты советских кораблей. Возглавлял (1943) исследования по овладению ядерной энергией, принимал участие в осуществлении экспериментов и выполнил 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 (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 стране развивались исследования в различных областях ядерной физики, создавались атомная (1949) и водородная (1953) бомбы, вводилась в действие (1954) первая в мире атомная электростанция. Под постоянным контролем И.В.Курчатова находились исследования по проблеме управляемого термоядерного синтеза, начатые в начале 50-х гг. Создал школу физиков-атомщиков.
15 января. 205 лет тому назад в Ганновере родился изобретатель Генрих Даниэль Румкорф. С 1840 г. – конструктор точных инструментов в Париже. Изобрёл (1851) индукционную катушку (катушка Румкорфа), генерирующую токи высокой частоты. Получил искры длиной до 50 см в воздухе.
15 января. 100 лет со дня рождения американского физика Эдварда Теллера. Родился в Будапеште. После окончания Политехникума в Карлсруэ и Лейпцигского университета (1930) работал в Лейпциге, Гёттингене, Копенгагене, Лондоне и в США (с 1935 г.). Работы относятся к квантовой механике, ядерной физике, проблеме управляемого термоядерного синтеза, спектроскопии многоатомных молекул, физической химии, физике космических лучей, физике элементарных частиц. Совместно с Дж.Гамовым предложил (1936) правила отбора в теории бета-распада. Вместе с Г.Яном сформулировал (1937) теорему, определяющую условия устойчивости симметричных конфигураций молекул (теорема Яна–Теллера). Разработал (1937) теорию рассеяния нейтронов на орто- и параводороде. Предположил, что в бета-стабильных ядрах область нейтронного распределения должна быть больше области протонного. Независимо от других постулировал (1947) существование мезоатомов. Совместно с М.Гольдхабером предсказал (1948) резонансное рассеяние на ядре (гигантский резонанс). Участвовал в создании американской атомной и водородной бомб, в частности, непосредственно руководил созданием водородной бомбы. Выступал против запрещения ядерных испытаний в трёх сферах, против разрядки, за наращивание новых систем ядерных вооружений, за развёртывание лазерного оружия в космосе.
22 января. 100 лет со дня рождения советского физика-теоретика Льва Давидовича Ландау. Работы посвящены квантовой механике, физике твёрдого тела, теории фазовых переходов второго рода, теории ферми- и сверхтекучей жидкости, физике космических лучей, гидродинамике, физической кинетике, квантовой теории поля, физике элементарных частиц, физике плазмы (См. статью И.А.Изюмова «Л.Ландау» в дополнительных материалах к № 1/08 на сайте газеты «Физика».)
28 января. 400 лет тому назад родился итальянский учёный, ученик Г.Галилея Джованни Альфонсо Борелли. Работы посвящены физике, астрономии и физиологии. Считал, что движения небесных тел обусловливаются взаимодействием двух сил (центробежной и центростремительной) и что планеты тяготеют к Солнцу по той же причине, что и тяжёлые тела к Земле (1666). Совместно с В.Вивиани измерил (1656) скорость звука в воздухе и получил более точное значение, чем его предшественники. Установил (1667) законы удара неупругих тел. Исследовал капиллярные явления, атмосферное давление, поверхностное натяжение воды. Открыл (1670) обратно пропорциональную зависимость высоты подъёма жидкости в капиллярах от их диаметра. Изобрёл гелиостат, усовершенствовал термометр, построил сифонный барометр. В сочинении «О движении животных» (1680–1681, посмертно), положил начало ятромеханике.