Наука и техника: прошлое и настоящее

Памятные даты

13 марта. 155 лет тому назад родился американский востоковед, дипломат, астроном и математик Персиваль Ловелл (Лоуэлл). Окончил престижную школу Noble and Greenough School (1872) и Гарвардский университет (1876), где занимался математикой. Унаследовав семейный бизнес (текстильные фабрики и электрическую компанию), в 1880-е гг. заинтересовался Дальним Востоком, занимался востоковедением, в частности японским языком. Будучи прикреплённым секретарём и советником корейского посольства в США, совершил (1883–1893) три длительных поездки в Японию, где занимался научными исследованиями и дипломатией. Опубликовал ряд монографий, посвящённых особенностям японского национального характера, языка и религии. Стиль его востоковедческих трудов примечателен: он пытался рассматривать особенности японского уклада жизни через алгебраические построения. Считал западный национальный характер олицетворением мужского начала, а японский – женского. Активно занялся астрономией в 1894 г., хотя интересовался с юности. Основал во Флагстафе (1893–1894) обсерваторию, специально предназначенную для изучения планет. После прочтения работ К. Фламмариона и Дж. Скиапарелли, пытавшихся объяснить происхождение марсианских каналов, особенно интенсивно стал заниматься наблюдениями Красной планеты. Исследования Марса продолжались 15 лет, при этом результаты фиксировались в рисунках (сам Ловелл сделал более 15 тыс.). Во время великого противостояния Марса в 1894 г. и других противостояний выполнил много визуальных наблюдений планеты. Пришёл к выводу о существовании на Марсе разумной жизни. Утверждал, что наблюдаемые на нём в телескоп загадочные прямые линии – каналы – являются полосами растительности вдоль искусственных водных артерий. Его работы стали основой паранаучной теории о существовании на Марсе высокоорганизованной жизни и древней цивилизации. Результаты наблюдений опубликованы в трёх чрезвычайно популярных в то время трудах: «Mars» (1895), «Mars and Its Canals» (1906), «Mars As the Abode of Life» (1908, русск. пер. «Марс и жизнь на нём», Одесса, 1912). Последняя книга, несмотря на название, излагала собственную астрономическую теорию Ловелла: планеты Солнечной системы эволюционируют в одном направлении. Стадии эволюции, по Ловеллу, таковы: 1. Солнечная стадия (The Sun Stage): планета раскалена настолько, что обладает собственным световым излучением. 2. Разжиженная стадия (The Molten Stage): планета ещё горяча, но уже не обладает самосвечением. 3. Стадия укрепления (The Solidifying Stage): формируется твёрдая поверхность планетной коры, океанические бассейны. Геологически – это эра метаморфических горных пород. 4. Земноводная стадия (The Terraqueous Stage): формируются осадочные породы. 5. Стадия окостенения (The Terrestrial Stage): начинается иссыхание океанов. 6. Стадия смерти (The Dead Stage): улетучивается атмосфера. Каждая планета должна проходить через эти стадии. Нептун, Уран, Сатурн и Юпитер находятся на стадии 2, Земля – на стадии 4, Марс – на стадии 5, Луна и крупные спутники планет – на стадии 6. Помимо исследований Марса, Ловелл известен наблюдениями Венеры и спутников Юпитера. Он обнаружил «каналы» и на этих объектах несмотря на то, что поверхность Венеры скрыта густой облачностью, а поверхность спутников Юпитера не может наблюдаться с Земли. В 2003 г. была выдвинута гипотеза, что Ловелл страдал дефектом зрения, и наблюдал узоры собственной сетчатки. Кроме того, учёный полагал, что период обращения Венеры вокруг оси и период её обращения вокруг Солнца совпадают. Это мнение разделяли многие астрономы его времени. Открыл астероид «Аризона» (1907). Последние десять лет жизни посвятил поискам девятой планеты Солнечной системы, которую называл планетой Х. Проанализировав возмущения движения Урана, рассчитал (независимо от У. Пикеринга) положение планеты, находящейся за Нептуном (1915), систематически её искал, но безуспешно. В 1930 г. эта планета была обнаружена К. Томбо, причём в месте, близком к расчётам Ловелла (в настоящее время это признаётся случайностью). Официальное сообщение об открытии было сделано в день 75-летия знаменитого астронома, и сначала её обозначили как ПЛ, по инициалам Персиваля Ловелла. Но потом всё-таки назвали Плутоном, по предложению 11-летней Венеции Верни из Оксфорда. Её дедушка, библиотекарь Оксфордского университета, прочитав в газете об открытии новой планеты, спросил внучку, как её лучше назвать. Девочка ответила, что раз планета такая далёкая и холодная, её следует назвать в честь древнеримского бога подземного царства Плутона.

URL: http://astro.websib.ru; http://dic.academic.ru.

 

15 марта. 80 лет со дня рождения российского физика Жореса Ивановича Алфёрова. Окончив в Минске школу с золотой медалью, по совету учителя физики поступил в ЛЭТИ им. В.И. Ульянова. экспериментальными исследованиями полупроводников начал заниматься на 3-м курсе. Сначала работал над созданием полупроводниковых приборов промышленного назначения. При участии Алфёрова были разработаны первые в нашей стране транзисторы и силовые германиевые приборы. Накопленный опыт позволил перейти к разработке гетеропереходов, что привело к качественному скачку в физике и технике. В основу были положены эпитаксиальные методы выращивания, позволяющие управлять фундаментальными параметрами полупроводника (шириной запрещённой зоны, эффективной массой носителей тока, показателем преломления и т. д.). Предложил использовать широко известную теперь гетеропару GaAs/AlGaAs. Группа Ж.И. Алфёрова создала не только почти идеальные гетероструктуры GaAs/AlGaAs, но и первый в мире полупроводниковый гетеролазер, работавший в непрерывном режиме при комнатной температуре. Открытие идеальных гетеропереходов и новых физических явлений (1966) – суперинжекции, электронного и оптического ограничения в гетероструктурах – позволило кардинально улучшить параметры большинства известных полупроводниковых приборов и создать принципиально новые, особенно перспективные для применения в оптической и квантовой электронике. С использованием разработанной Ж.И. Алфёровым технологии получения высокоэффективных, радиационностойких солнечных элементов на основе AlGaAs/GaAs гетероструктур в России (впервые в мире) было организовано крупномасштабное производство гетероструктурных солнечных элементов для космических батарей. Одна из них, установленная в 1986 г. на космической станции «Мир», проработала на орбите весь срок эксплуатации без существенного снижения мощности. На основе предложенных (1970) учёным и его сотрудниками идеальных переходов в многокомпонентных соединениях InGaAsP были созданы полупроводниковые лазеры, излучающие в существенно более широкой спектральной области, чем AlGaAs-лазеры. Они нашли широкое применение в качестве источников излучения в волоконно-оптических линиях связи повышенной дальности. В начале 90-х гг. одним из основных направлений работ под руководством Ж.И. Алфёрова становится получение и исследование свойств наноструктур пониженной размерности: квантовых проволок и квантовых точек. В итоге впервые в мире реализуются (1993–1994) гетеролазеры на основе структур с квантовыми точками – «искусственными атомами». В 1995 г. был впервые продемонстрирован инжекционный гетеролазер на квантовых точках, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре. Принципиально важным стало расширение спектрального диапазона лазеров с использованием квантовых точек на подложках GaAs. Исследования заложили основы принципиально новой электроники на основе гетероструктур с очень широким диапазоном применения, известной сегодня как зонная инженерия. Жорес Иванович Алфёров вместе с Гербертом Крёмером удостоен Нобелевской премии по физике за 2000 год за разработку быстродействующих опто- и микро­электронных компонентов на базе многослойных полупроводниковых гетероструктур. На базе этих технологий были созданы быстродействующие транзисторы и лазерные диоды, основа современной техники. Гетеролазеры передают, а гетероприёмники принимают информационные потоки по волоконно-оптическим линиям связи. Гетеролазеры можно обнаружить в проигрывателях CD-дисков, устройствах, считывателях товарных ярлыков, лазерных указках и многих других приборах. На основе гетероструктур созданы мощные высокоэффективные светоизлучающие диоды, используемые в дисплеях, лампах тормозного освещения в автомобилях и светофорах. В гетероструктурных солнечных батареях, которые широко используются в космической и наземной энергетике, достигнута рекордная эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую. Ж.И. Алфёров является автором более 50 изобретений и 500 научных работ, в том числе нескольких монографий. Ведёт большую общественную работу.

URL: http://nobelru.narod.ru

 

28 марта. 80 лет со дня рождения американского физикаэкспериментатора Джерома Айзека Фридмана. Его родители эмигрировали в США из России. Занимался исследованиями в области элементарных частиц и теории поля. Используя новейший мощный линейный ускоритель в Стенфорде, совместно с Р.Э. Тейлором и Г.В. Кендаллом провёл (1967–1973) ряд экспериментов по бомбардировке протонов электронами. Ожидалось, что электроны либо пройдут сквозь протоны, либо перепрыгнут. В действительности, когда скорость электронов приблизжалась к скорости света, большинство из них стали отскакивать от протонов под разными углами самым удивительным образом, что подтверждало наличие в них каких-то более мелких частиц, условно названных кварками. В результате тщательной обработки результатов эксперимента и классификации найденных частиц, учёные представили набор кварков: верхний (up), нижний (down), очарованный (charm), странный (strange), истинный (truth) и красивый (beauty). Это открытие повлекло коренной пересмотр многих принципиальных теоретических представлений о строении материи. Пришлось отказаться от устоявшегося представления об элементарности субатомных частиц материи. Экспериментальные свидетельства физической реальности кварков (теоретически они были предсказаны несколько раньше М. Гелл-Маном), указывали на отсутствие жёсткой корреляции между элементарностью частиц и другими фиксированными их свойствами, особенно массой. Одновременно выяснилось, что протоны и нейтроны не являются фундаментальными, т. е. последними и неделимыми (и в этом смысле элементарными) частицами; вероятность того, что фундаментальными являются столь разные частицы, как кварки и лептоны (в частности, электрон), значительно выше. За основополагающие исследования, подтверждающие существование кварков, все трое удостоены Нобелевской премии по физике (1990).

URL: www.persons-info.com; www.peoples.ru; www.NudeCelebs.ru.