Наука и техника: прошлое и настоящее

Памятные даты

5 июня 1900 г. родился английский физик венгерского происхождения Деннис (Денеш) Габор. Занимался вопросами электронной оптики, электронной микроскопии, скоростной осциллографии, газового разряда, физики плазмы, техники связи. Родился в Будапеште. Ещё в школе проявил способности к наукам, увлекаясь оптическими исследованиями. Из самостоятельно прочитанного по физике его особенно интересовала теория микроскопа Аббе и метод цветной фотографии Липмана. Поощряя своих детей к занятиям творчеством, отец, Берталан Габор, даже оборудовал домашнюю лабораторию, в которой сыновья могли ставить несложные физические и химические опыты.

В 1918 г., в самом конце Первой мировой войны, Д. Габора призвали в армию. Вскоре он демобилизовался и поступил в Технический университет в Будапеште. Студент успешно осваивал специальность инженера-электрика, когда его, третьекурсника, снова призвали в армию. В Австро-Венгерской империи устанавливались милитаристские порядки. Будучи противником монархического устройства своей родины, Д. Габор переехал в Германию и завершил инженерное образование в Берлинском техническом университете (1924). Он прослушал лекции выдающихся учёных М. Планка, В. Нернста, М. фон Лауэ, присутствовал на семинарах А. Эйнштейна. В 1927 г. защитил докторскую диссертацию по электротехнике и поступил в физическую лабораторию компании «Сименс и Гальске». Здесь он сделал своё первое всемирно известное изобретение – кварцевую ртутную лампу высокого давления, которая стала широко использоваться для уличного освещения.

В 1933 г., после прихода к власти Гитлера, учёный вернулся в Венгрию. Здесь, в лаборатории Научно-исследовательского института электронных ламп, родилось его второе изобретение – флуоресцентная лампа, которую он назвал плазменной. Однако продать патент на своё изобретение в Венгрии Габор не смог и эмигрировал в Англию (в 1946 г. получил британское гражданство), где также работал в промышленной компании и продолжал свои научные изыскания. Здесь он занялся электронной оптикой: изучал способы управления пучками электронов и их фокусировкой. Эти работы могли бы иметь оборонное значение, но к моменту начала Второй мировой войны Габор был для Англии иностранцем и не имел доступа к секретной информации. Он не был знаком с работами по радарам и изобрёл свою собственную систему обнаружения самолётов – по теплу, выделяемому их двигателями, – так называемый тепловизор.

В 1937–1948 гг. Габор по-прежнему занимался электронной оптикой, поставив перед собой цель: усовершенствовать электронную линзу – устройство, фокусирующее электронные пучки и являвшееся в то время «узким местом», ограничивавшим разрешающую способность электронных микроскопов. Он предложил построить точную модель поля электронных волн в оптическом диапазоне спектра, а затем исказить у этой модели сферическую аберрацию методами обычной световой оптики. Им была разработана теория, лежащая в основе такого метода («реконструкция волнового фронта», 1947), и предложен термин «голограмма» (1948). Этот год и считают годом изобретения голографии (от греч. óλος – весь и γράφω – пишу, т. е. полная запись изображения) – принципиально нового метода получения объёмных изображений предметов, основанного на интерференции света. Однако вся потенциальная мощь новой оптической техники выявилась лишь с созданием лазеров.

В 1949 г. учёный перешёл в Имперский колледж науки и технологии в Лондоне, где проработал до своего ухода на пенсию (1967). Здесь он разработал голографический микроскоп, плоскую цветную телевизионную трубку и изобрёл термоионный конвертер. Теоретические работы этого периода включали расчёты по теории связи, теории плазмы и теории термоядерного синтеза. Последняя предполагала схему, в которой высокотемпературная плазма создавалась 1000-амперным разрядом в потоке, скорость которого превосходила скорость формирования многочисленных нестабильностей. К счастью, одна нестабильная мода всегда оставалась, так что не пришлось тратить деньги на проверку этой гипотезы.

К концу жизни Габор увлёкся футуристическими изысканиями и много занимался преодолением разрыва между высокими технологиями и социальными институтами. Свои идеи в этой области изложил в монографиях «Изобретая будущее», «Инновации» и «Зрелое общество». В 1971 г. Деннису Габору была присуждена Нобелевская премия «за изобретение и разработку голографического метода».

В настоящее время голография стала одной из важнейших областей оптики. Она находит применение в медицине, технической диагностике, картографии, для хранения и обработки информации в компьютерах. Благодаря работам российского учёного Ю.Н. Денисюка стала широко развиваться и художественная голография.

URL: http://iomn.net;
http://www.krugosvet.ru;
http://n-t.ru.

6 июня 1850 г. родился немецкий физик и электротехник Карл Фердинанд Браун. По окончании гимназии в г. Фульда учился в Марбургском университете, затем – в Берлинском, где защитил (1872) диссертацию о колебаниях упругих стержней и струн. В 1874 г. стал директором гимназии Томаса в Лейпциге. В этот период занимался изучением нелинейных резисторов. Открыл свойство минеральных кристаллов сульфидов металлов, подобных галениту и пириту, проводить электрический ток лишь в одном направлении – это был первый полупроводник. В 1876 г. учёный вернулся в Марбургский университет в качестве профессора теоретической физики и проработал там четыре года. В 1880–1883 гг. был профессором теоретической физики в Страсбургском университете, затем (до 1885) – профессором физики в Техническом университете г. Карлсруэ. В течение следующих десяти лет он работал профессором экспериментальной физики в Тюбингенском университете и организовал при нём Физический институт. В 1895 г. вернулся в Страсбургский университет профессором физики и директором Страсбургского физического института, где и были выполнены его наиболее известные исследования.

В 1897 г. Браун изобрёл осциллоскоп («индикаторную трубку катодных лучей») – прибор, в котором переменное напряжение перемещало пучок электронов внутри вакуумной трубки с катодными лучами. След, оставляемый этим пучком на поверхности трубки, можно было графически преобразовать с помощью вращающегося зеркала, давая тем самым зрительный образ меняющегося напряжения. К.Ф. Браун не запатентовал свой осциллограф, решив сделать его доступным для всех исследователей, и лично содействовал его распространению путём публичных демонстраций и публикаций в научной печати. Это был благородный шаг учёного, способствовавшего эффективному применению замечательного прибора и дальнейшему его совершенствованию. Осциллограф стал незаменимым инструментом в различных лабораториях, от академических до производственных. Трубка Брауна (это название до 40-х гг. распространялось и на другие электронно-лучевые приборы) легла в основу телевизионной техники, т. к. работа кинескопа основана на том же принципе.

Примерно в это же время учёный начал исследования по беспроволочной телеграфии. Особенно его заинтересовала проблема увеличения дальности передачи сигнала электрическим искровым аппаратом, генерирующим так называемые волны Герца. Он обнаружил, что, когда искровой зазор становится больше некоторого определённого размера, возникающие волны интерферируют друг с другом, что ведёт к ослаблению передачи. В течение года разработал передатчик Брауна, где использовался безыскровой антенный контур. В этом передатчике колебательный контур был магнитной цепью с помощью трансформатора связан с антенной, которая ранее включалась непосредственно в цепь контура. Существенной чертой системы Брауна было включение в контур, содержащий разрядник, конденсатора, что и поныне используется в радио-, телепередатчиках и радарах. Максимальный эффект достигался в том случае, когда передатчик и приёмник настраивались на одну частоту. В результате стало возможным выбирать частоту, на которую откликается принимающая станция, чтобы сигналы другой частоты от других передатчиков не мешали её работе. При первой же демонстрации 20 сентября 1898 г. сразу была получена дальность 100 км. В 1901 г. учёный опубликовал свои статьи по беспроволочной телеграфии в виде буклета, озаглавленного «Беспроволочная телеграфия по воде и по воздуху». В следующем году он продемонстрировал первую функциональную радиопередачу и радиоприём направленной беспроволочной связи, использовав направленный передатчик и направленный приёмник.

При участии К.Ф. Брауна в 1898 г. была организована фирма «Телебраун» по производству радиоаппаратуры, которая в 1900 г. стала филиалом компании «Сименс». В 1903 г. она объединилась с компанией «Функен-телеграф», созданной А. Слаби и Г. Арко. Объединённая компания «Телефункен» стала крупнейшим на Европейском континенте конкурентом Г. Маркони. На её инвестиции петербургская фирма «Сименс и Гальске» в 1904 г. организовала производство радиостанций «по системе профессора А.С. Попова».

С помощью узкополосного приёмника Браун дополнительно подтвердил теорию Дж.-К. Максвелла, продемонстрировав в 1904 г., что и свет, и электромагнитные волны одинаково отражаются и поглощаются небольшими решётками, установленными под разными углами к падающему излучению.

В 1909 г. Карл Фердинанд Браун получил (совместно с Г. Маркони) Нобелевскую премию по физике «в знак признания их вклада в создание беспроволочной телеграфии». Кроме занятий наукой любил заниматься живописью, делать эскизы, путешествовать и писать рассказы для детей.

http://n-t.ru;
http://www.computer-museum.ru;
http://eqworld.ipmnet.ru