Введение……………………………………………………………………..3

Исследования микромира …………………………………………….…….4

Исследования макро- и мегамира ……………………………………….…5

Нобелевские премии по физике ……………………………………………7

Практическое задание ……………………………………………………...15

а) задание № 1: Таблица научных открытий …………………………......15

б) задание № 2: Основные научные итоги этапов развития науки …...…15

в) задание № 3: Вопрос – ответ к этапам развития ………………………16

г) задание № 4: Теория относительности А.Эйнштейна ………………...16

Заключение ………………………………………………………….…..…..21

Список используемой литературы ………………………………...……....22

Введение

В современной науке в основе представлений о строении мате­риального мира лежит системный подход, согласно которому лю­бой объект материального мира, будь то атом, планета, организм или галактика, может быть рассмотрен как сложное образова­ние, включающее в себя составные части, организованные в цело­стность. Для обозначения целостности объектов в науке было вы­работано понятие системы.

Естественные науки, начав изучение материального мира с наиболее простых непосредственно воспринимаемых человеком ма­териальных объектов, переходят далее к изучению сложнейших объектов глубинных структур материи, выходящих за пределы че­ловеческого восприятия и несоизмеримых с объектами повседнев­ного опыта.

Применяя системный подход, естествознание не просто выде­ляет типы материальных систем, а раскрывает их связь и соот­ношение.

В науке выделяются три уровня строения материи.

Макромир - мир макрообъектов, размерность которых со­относима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километ­рах, а время - в секундах, минутах, часах, годах.

Микромир - мир предельно малых, непосредственно не на­блюдаемых микрообъектов, пространственная разномерность ко­торых исчисляется от 10 -8 до 10 -16 см, а время жизни - от бес­конечности до 10 -24 сек.

Мегамир - мир огромных космических масштабов и скоро­стей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов - миллионами и мил­лиардами лет.

И хотя на этих уровнях действуют свои специфические зако­номерности, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаи­мосвязаны.

Исследования микромира

Вконце XIX- началеXXвв. физика вышла на уровень исследования микромира, для описания которого кон­цептуальные построения классической физики оказались не­пригодными.

В результате научных открытий были опровергнуты пред­ставления об атомах как о последних неделимых структурных элементах материи.

История исследования строения атома началась в 1895 г. благодаря открытию Дж. Дж. Томсоном электрона - отрица­тельно заряженной частицы, входящей в состав всех атомов. Поскольку электроны имеют отрицательный заряд, а атом в целом электрически нейтрален, то было сделано предположе­ние о наличии помимо электрона и положительно заряженной частицы. Опыты английского физика Э. Резерфорда с альфа-частицами привели его к выводу о том, что в атомах существу­ют ядра - положительно заряженные микрочастицы

Кроме того, было обнаружено, что атомы одних элементов могут превращаться в атомы других в результате радиоактивно­сти, впервые открытой французским физиком А. А. Беккерелем.

Вопросы радиоактивности различных элементов изучались французскими физиками Пьером и Марией Кюри. Ими были открыты новые элементы - полоний и радий

Открытие сложной структуры атома стало крупнейшим со­бытием в физике, поскольку оказались опровергнутыми представления классической физики об атомах как твердых и неделимых структурных единицах вещества.

При переходе к исследованию микромира оказались разрушенными и представления классической физики о веществе и поле как двух качественно своеобразных видах материи. Изучая микрочастицы, ученые столкнулись с парадок­сальной, с точки зрения классической науки, ситуацией: одни и те же объекты обнаруживали как волновые, так и корпуску­лярные свойства.

Исследования макро- и мегамира

В истории изучения природы можно выделить два этапа: донаучный и научный.

Донаучный, или натурфилософский, охватывает период от античности до становления экспериментального естествозна­ния в XVI-XVII вв. В этот период учения о природе носили чисто натурфилософский характер: наблюдаемые природные явления объяснялись на основе умозрительных философских принципов.

Наиболее значимой для последующего развития естествен­ных наук была концепция дискретного строения материи - атомизм, согласно которому все тела состоят" из атомов - мельчайших в мире частиц.

Сущность протекания природных процессов объяснялась на основе механического взаимодействия атомов, их притяже­ния и отталкивания. Механическая программа описания при­роды, впервые выдвинутая в античном атомизме, наиболее полно реализовалась в классической механике, со становления которой начинается научный этап изучения природы.

Поскольку современные научные представления о струк­турных уровнях организации материи были выработаны в ходе критического переосмысления представлений классической науки, применимых только к объектам макроуровня, то начи­нать исследование нужно с концепций классической физики.

И Ньютон, опираясь на труды Галилея, разработал строгую научную теорию механики, описывающую и движение небес­ных тел, и движение земных объектов одними и теми же зако­нами. Природа рассматривалась как сложная механическая система.

В рамках механической картины мира, разработанной И. Ньютоном и его последователями, сложилась дискретная (кор­пускулярная) модель реальности. Материя рассматривалась как вещественная субстанция, состоящая из отдельных частиц - атомов или корпускул. Атомы абсолютно прочны, неделимы, непроницаемы, характеризуются наличием массы и веса.

Философское обоснование механическому пониманию природы дал Р. Декарт с его концепцией абсолютной дуальности (независимости) мышления и материи, из которой следовало, что мир можно описать совершенно объективно, без учета чело­века-наблюдателя.

Итогом ньютоновской картины мира явился образ Все­ленной как гигантского и полностью детерминированного механизма, где события и процессы являют собой цепь взаимозависимых причин и следствий.

Механистический подход к описанию природы оказался не­обычайно плодотворным. Вслед за ньютоновской механикой были созданы гидродинамика, теория упругости, механическая теория тепла, молекулярно-кинетическая теория и целый ряд других, в русле которых физика достигла огромных успехов. Однако были две области - оптических и электромагнитных явлений, которые не могли быть полностью объяснены в рам­ках механистической картины мира.

Разрабатывая оптику, Л. Ньютон, следуя логике своего учения, считал свет потоком материальных частиц - кор­пускул.

Эксперименты английского естествоиспытателя М. Фарядея итеоретические работы английского физика Дж.К. Максвелла окончательно разрушили представления ньютоновской физики о дискретном веществе как единственном виде материи и положили начало электромагнитной картине мира.

Явление электромагнетизма открыл датский естествоис­пытатель Х.К. Эрстед, который впервые заметил магнитное действие электрических токов. Продолжая исследования в этом направлении, М.Фарадей обнаружил, что временное изменение в магнитных полях создает электрический ток, он ввел понятие "силовые ли­нии"

К концу XIX в. физика пришла к выводу, что материя существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля.

Материя во Вселенной представлена сконденсировавшими­ся космическими телами и диффузной материей. Диффузная материя существует в виде разобщенных атомов и молекул, а также более плотных образований - гигантских облаков пыли и газа - газово-пылевых туманностей. Значительную долю ма­терии во Вселенной, наряду с диффузными образованиями, за­нимает материя в виде излучения. Следовательно, космическое межзвездное пространство никоим образом не пусто.

На современном этапе эволюции Вселенной вещество в ней находится преимущественно в звездном состоя­нии. 97% вещества в нашей Галактике сосредоточено в звездах, представляющих собой гигантские плазменные образования различной величины, температуры, с разной характеристикой движения. У многих, если не у большинства других галактик, "звездная субстанция" составляет более чем 99,9% их массы.

Огромное значение имеет исследование взаимосвязи между звездами и межзвездной средой, включающие проблему непре­рывного образования звезд из конденсирующейся диффузной материи.

Нобелевские премии по физике

Жорес АЛФЁРОВ, 2000 г.Исследованиями Жореса Алфёрова фактически сформировано новое направление – физика гетероструктур, электроника и оптоэлектроника.

Луис У. АЛЬВАРЕС, 1968 г.За открытие большого числа резонансов, что стало возможно благодаря разработанной им технике с использованием водородной пузырьковой камеры и оригинальному анализу данных.

Ханнес АЛЬФВЕН, 1970 г.За фундаментальные работы и открытия в магнитной гидродинамике и плодотворные приложения их в различных областях физики плазмы. Он разделил эту премию с Луи Неелем, награжденным за вклад в теорию магнетизма.

Карл Д. АНДЕРСОН, 1936 г.За открытие позитрона. Он разделил ее с Виктором Ф. Гессом. Им удалось найти один из строительных кирпичей Вселенной – положительный электрон. Андерсону принадлежит открытие частицы, ныне известной как мюон.

Филип У. АНДЕРСОН, 1977 г.За фундаментальные теоретические исследования электронной структуры магнитных и неупорядоченных систем.

Джон БАРДИН, 1956 г., 1972 г.Премия 1956 г. за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта, в 1972 г. премия за создание теории сверхпроводимости, обычно называемой БКШ-теорией.

Чарлз Г. БАРКЛА, 1917 г.За открытие характеристического рентгеновского излучения элементов.

Николай БАСОВ, 1964 г.За фундаментальную работу в области квантовой электроники, которая привела к созданию генераторов и усилителей, основанных на лазерно-мазерном принципе. Б. разделил премию с Александром ПрохоровымиЧарлзом Х. Таунсом.

Анри БЕККЕРЕЛЬ, 1903 г.Беккерель удостоен премии совместно с Мари КюрииПьером Кюри. Сам Б. был особо упомянут в знак признания его выдающихся заслуг, выразившихся в открытии самопроизвольной радиоактивности.

Ханс А. БЕТЕ, 1967 г.За открытия, касающиеся источников энергии звезд.

Герд БИННИНГ, 1986 г.Герд Биннинг и Рорерразделили половину премии за изобретение сканирующего туннелирующего микроскопа. Другую половину премии получилЭрнст Русказа работу над электронным микроскопом.

Николас БЛОМБЕРГЕН, 1981 г.За вклад в развитие лазерной спектроскопии Бломберген и Шавловразделили между собой половину премии. Другой половиной был награжденКай Сигбанза электронную спектроскопию с помощью рентгеновских лучей.

Феликс БЛОХ, 1952 г.За развитие новых методов для точных ядерных магнитных измерений и связанные с этим открытия.

П.М.С. БЛЭККЕТ, 1948 г.За усовершенствование метода камеры Вильсона и сделанные в связи с этим открытия в области ядерной физики и космической радиации.

Нильс БОР, 1922 г.Нильс Бор за заслуги в исследовании строения атомов и испускаемого ими излучения награжден премией.

Оге БОР, 1975 г.За открытие взаимосвязи между коллективным движением и движением отдельной частицы в атомном ядре и развитие теории строения атомного ядра, базирующейся на этой взаимосвязи.

Макс БОРН, 1954 г.За фундаментальные исследования по квантовой механике, особенно за его статистическую интерпретацию волновой функции.

Вальтер БОТЕ, 1954 г.За метод совпадений для обнаружения космических лучей и сделанные в связи с этим открытия Боте разделил премию с Максом Борном, который был награжден за вклад в квантовую механику.

Уолтер БРАТТТЕЙН, 1956 г.За исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта.

Фердинанд БРАУН, 1909 г.Браун и Маркони получили премию в знак признания их вклада в создание беспроволочной телеграфии.

Перси Уильямс БРИДЖМЕН, 1946 г.За изобретение прибора, позволяющего создавать сверхвысокие давления.

Луи де БРОЙЛЬ, 1929 г.За открытие волновой природы электронов.

Уильям Генри БРЭГГ, 1915 г.За заслуги в исследовании структуры кристаллов с помощью рентгеновских лучей был удостоен премии.

Уильям Лоренс БРЭГГ, 1915 г.За заслуги в исследовании структуры кристаллов с помощью рентгеновских лучей.

Стивен ВАЙНБЕРГ, 1979 г.За вклад в объединенную теорию слабых и электромагнитных взаимодействий между элементарными частицами.

Джон X. ВАН ФЛЕК, 1977 г.За фундаментальные теоретические исследования электронной структуры магнитных и неупорядоченных систем.

Ян Дидерик ВАН-ДЕР-ВААЛЬС,1910 г.За работу над уравнением состояния газов.

Эуген П. ВИГНЕР, 1963 г.За вклад в теорию атомного ядра и элементарных частиц.

Кеннет Г. ВИЛЬСОН, 1982 г.За теорию критических явлений в связи с фазовыми переходами.

Роберт В. ВИЛЬСОН, 1978 г.половину премии за открытие микроволнового реликтового излучения. Другую половину премии получил Петр Капица.

Ч.Т.Р. ВИЛЬСОН, 1927 г.За метод визуального обнаружения траекторий электрически заряженных частиц с помощью конденсации пара.

Вильгельм ВИН,1911 г.За открытия в области законов, управляющих тепловым излучением.

Деннис ГАБОР, 1971 г.За изобретение и разработку голографического метода.

Вернер ГЕЙЗЕНБЕРГ, 1932 г.За создание квантовой механики.

Марри ГЕЛЛ-МАНН, 1969 г.За открытия, связанные с классификацией элементарных частиц и их взаимодействий.

Мария ГЁППЕРТ-МАЙЕР, 1963 г.За открытие оболочечной структуры ядра, что убедительно доказало всю важность оболочечной модели для систематизации накопленного материала и предсказания новых явлений, связанных с основным состоянием и низко лежащими возбужденными состояниями ядер.

Густав ГЕРЦ, 1925 г.За открытие законов соударения электрона с атомом.

Виктор Ф. ГЕСС, 1936 г.За открытие космических лучей Гесс удостоен премии.

Шарль ГИЛЬОМ, 1920 г.В знак признания его заслуг перед точными измерениями в физике – открытия аномалий в никелевых стальных сплавах Шарль Гильом был удостоен премии. Изобрел сплав элинвар.

Доналд А. ГЛАЗЕР, 1960 г.За изобретение пузырьковой камеры.

Шелдон Л. ГЛЭШОУ, 1979 г.Новаторские теоретические идеи, за которые Глэшоу был удостоен премии, привели к объединению электромагнетизма и слабого взаимодействия.

Нильс ДАЛЕН, 1912 г.За изобретение автоматических регуляторов, использующихся в сочетании с газовыми аккумуляторами для источников света на маяках.

Айвар ДЖАЙЕВЕР, 1973 г.За экспериментальные открытия явлений туннелирования в полупроводниках и сверхпроводниках.

Брайан Д. ДЖОЗЕФСОН, 1973 г.За теоретические предсказания свойств тока, проходящего через туннельный барьер, в частности явлений, общеизвестных ныне под названием эффектов Джозефсона.

Поль А. Морис ДИРАК, 1933 г.За открытие новых продуктивных форм атомной теории.

Клинтон Дж. ДЭВИССОН, 1937 г.За экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах.

Пьер Жиль де ЖЕН, 1991 г.За обнаружение того, что методы, развитые для изучения явлений упорядоченности в простых системах, могут быть обобщены на жидкие кристаллы и полимеры.

Питер ЗЕЕМАН, 1902 г.Магнитное расщепление спектральных линий, известное как эффект Зеемана, – это важный инструмент исследования природы атома, он полезен и при определении магнитных полей звезд.

Йоханнес Ханс Д. ЙЕНСЕН, 1963 г.Йоханнес Ханс Даниель Йенсен и Мария Гёпперт-Майербыли удостоены премии за открытие оболочечной структуры ядра.

Хейке КАМЕРЛИНГ-ОННЕС, 1913 г. За исследования свойств вещества при низких температурах, которые привели к производству жидкого гелия.

Петр КАПИЦА, 1978 г.За фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур получил премию.

Альфред КАСТЛЕР, 1966 г.За открытие и разработку оптических методов исследования резонансов Герца в атомах.

Клаус фон КЛИТЦИНГ, 1985 г.За открытие квантового эффекта Холла.

Джон КОКРОФТ, 1951 г.За работы по трансмутации атомных ядер с помощью искусственно ускоренных атомных частиц.

Артур КОМПТОН, 1927 г.За открытие эффекта, названного его именем. Разделив рассеянные рентгеновские лучи по компонентам с соответствующими длинами волн продемонстрировал, что рентгеновские лучи ведут себя аналогично свету.

Джеймс У. КРОНИН, 1980 г.За открытие нарушений фундаментальных принципов симметрии при распаде нейтральных K -мезонов.

Леон КУПЕР, 1972 г.За создание теории сверхпроводимости, обычно называемой БКШ-теорией.

Поликарп КУШ, 1955 г.За точное определение магнитного момента электрона.

Пьер КЮРИ, 1903 г. в знак признания их совместных исследований явлений радиации.

Лев ЛАНДАУ, 1962 г.За основополагающие теории конденсированной материи, в особенности жидкого гелия.

Макс фон ЛАУЭ, 1914 г.За открытие дифракции рентгеновских лучей на кристаллах, которое Эйнштейн назвал «одним из наиболее красивых в физике».

Филипп фон ЛЕНАРД, 1905 г.За работы по катодным лучам.

Цзундао ЛИ, 1957 г.За проницательное исследование так называемых законов сохранения.

Габриель ЛИПМАН, 1908 г.Габриель Липман продемонстрировал метод получения невыцветающих цветных фотографий. За создание метода фотографического воспроизведения цветов на основе явления интерференции.

Хендрик ЛОРЕНЦ, 1902 г.Хендрик Лоренц первым выдвинул гипотезу о том, что вещество состоит из микроскопических частиц, называемых электронами, которые являются носителями вполне определенных зарядов.

Эрнест O. ЛОУРЕНС, 1939 г.За изобретение и создание циклотрона, за достигнутые с его помощью результаты, особенно получение искусственных радиоактивных элементов.

Уиллис Ю. ЛЭМБ, 1955 г.За открытия, связанные с тонкой структурой спектра водорода.

Альберт А. МАЙКЕЛЬСОН, 1907 г.Он измерил скорость света с точностью, невиданной ранее, пользуясь приборами, обошедшимися немногим дороже десяти долларов.

Гульельмо МАРКОНИ, 1909 г.Гулельмо Маркони передал первый беспроволочный сигнал через Атлантику с запада на восток, открыл первую трансатлантическую службу беспроволочной связи.

Симон ван дер МЕР, 1984 г.Симон ван дер Мер за решающий вклад в большой проект, осуществление которого привело к открытию полевых частиц W и Z , переносчиков слабого взаимодействия, удостоен премии.

Рудольф Л. МЁССБАУЭР, 1961 г.Явление упругого ядерного резонансного поглощения гамма-излучения ныне носит название эффекта Мёссбауэра и позволяет получить информацию о магнитных и электрических свойствах ядер и окружающих их электронов.

Роберт МИЛЛИКЕН, 1923 г.За эксперименты по определению элементарного электрического заряда и фотоэлектрическому эффекту он был удостоен премии.

Невилл МОТТ, 1977 г.За фундаментальные теоретические исследования электронной структуры магнитных и неупорядоченных систем.

Бенжамин Р. МОТТЕЛЬСОН, 1975 г.За открытие связи между коллективным движением и движением одной частицы в атомных ядрах и создание на основе этой связи теории строения атомного ядра был удостоен премии.

Луи НЕЕЛЬ, 1970 г.Работа Луи Нееля по палеомагнетизму помогла объяснить «магнитную память» скальных пород в процессе изменения магнитного поля Земли и решающим образом способствовала подтверждению теории дрейфа континентов и теории тектонических плит.

Вольфганг ПАУЛИ, 1945 г.За открытие принципа запрета Паули удостоен премии.

Сесил Ф. ПАУЭЛЛ, 1950 г.За разработку фотографического метода исследования ядерных процессов и открытие мезонов, осуществленное с помощью этого метода.

Арно А. ПЕНЗИАС, 1978 г.За открытие космического микроволнового фонового излучения.

Жан ПЕРРЕН, 1926 г.За работу по дискретной природе материи и в особенности за открытие седиментационного равновесия.

Эдуард М. ПЁРСЕЛЛ, 1952 г.За создание новых точных методов ядерных магнитных измерений.

Макс ПЛАНК, 1918 г.За открытие квантов энергии Макс Планк удостоен премии, его вклад в современную физику не исчерпывается открытием кванта и постоянной.

Александр ПРОХОРОВ, 1964 г.За фундаментальные работы в области квантовой электроники.

Изидор Айзек РАБИ, 1944 г.За резонансный метод измерений магнитных свойств атомных ядер.

Мартин РАЙЛ, 1974 г.За новаторские исследования в радиоастрофизике.

Венката РАМАН, 1930 г.За работы по рассеянию света и за открытие эффекта.

Джеймс РЕЙНУОТЕР, 1975 г.За открытие связи между коллективным движением и движением частиц в атомных ядрах.

Вильгельм РЕНТГЕН, 1901 г.в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей.

Бертон РИХТЕР, 1976 г.За новаторские работы по открытию тяжелой элементарной частицы нового типа.

Оуэн У. РИЧАРДСОН, 1928 г.За работы по термионным исследованиям, и особенно за открытие закона, носящего его имя.

Гейнрих РОРЕР, 1986 г.За создание сканирующего туннелирующего микроскопа Гейнрих Рорер и Герд Биннигбыли удостоены половины премии.

Карло РУББИА, 1984 г.за решающий вклад в большой проект, который привел к открытию квантов поля W - и Z -частиц, переносчиков слабого взаимодействия.

Эрнст РУСКА, 1986 г.За фундаментальные работы по электронной оптике и создание первого электронного микроскопа Эрнст Руска был награжден премией.

Абдус САЛАМ, 1979 г.Новые теоретические идеи, за которые Салам, Шелдон Л. ГлэшоуиСтивен Вайнбергбыли удостоены Нобелевской премии, привели к построению теории, объединившей электромагнетизм и слабое взаимодействие.

Эмилио СЕГРЕ, 1959 г.За открытие антипротона.

Кай СИГБАН, 1981 г.За вклад в развитие электронной спектроскопии высокого разрешения.

Манне СИГБАН, 1924 г.За открытия и исследования в области рентгеновской спектроскопии.

Мари СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ, 1903 г., 1911 г.в знак признания совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем. Вторую премию она получила за открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента.

Джон У. CTPETT, лорд Рэлей, 1904 г.За исследования плотностей наиболее распространенных газов и за открытие аргона в ходе этих исследований.

Игорь ТАММ, 1958 г.За открытие и истолкование эффекта Черенкова.

Чарлз Х. ТАУНС, 1964 г.Фундаментальная работа Таунса в области квантовой электроники привела к созданию осцилляторов и усилителей.

Сэмюэл Ч. Ч. ТИНГ, 1976 г.За изыскательскую работу по открытию тяжелой элементарной частицы нового типа.

Синъитиро ТОМОНАГА, 1965 г.За изобретение математической процедуры перенормировки для исключения бесконечных масс и зарядов.

Дж. Дж. ТОМСОН, 1906 г.в знак признания заслуг в области теоретических и экспериментальных исследований проводимости электричества в газах.

Дж. П. ТОМСОН, 1937 г.Джордж Паджет Томсон и Клинтон Дж Дэвиссонразделили премию за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах.

Эрнест УОЛТОН, 1951 г.За исследовательскую работу по превращению атомных ядер с помощью искусственно ускоряемых атомных частиц.

Уильям ФАУЛЕР, 1983 г.За теоретическое и экспериментальное исследование ядерных реакций, имеющих важное значение для образования химических элементов.

Ричард Ф. ФЕЙНМАН, 1965 г.За фундаментальные работы по квантовой электродинамике, имевшие глубокие последствия для физики элементарных частиц.

Энрико ФЕРМИ, 1938 г.За доказательства существования новых радиоактивных элементов, полученных при облучении нейтронами.

Вал Л. ФИТЧ, 1980 г.За открытие нарушений фундаментальных принципов в распаде нейтральных K -мезонов.

Джеймс ФРАНК, 1925 г.За открытие законов соударений электронов с атомами.

Илья ФРАНК, 1958 г.Открытие и истолкование эффекта Черенковапослужило основанием для присуждения премии русскому учёному Илье Франку.

Роберт ХОФСТЕДТЕР, 1961 г.За основополагающие исследования по рассеянию электронов на атомных ядрах и связанных с ними открытий в области структуры нуклонов.

Энтони ХЬЮИШ, 1974 г.За пионерские исследования в области радиофизики.

Фриц ЦЕРНИКЕ, 1953 г.За обоснование фазово-контрастного метода, особенно за изобретение фазово-контрастного микроскопа. Премия за вклад в классическую физику.

Субрахманьян ЧАНДРАСЕКАР, 1983 г.За теоретические исследования физических процессов, играющих важную роль в строении и эволюции звезд был удостоен премии.

Джеймс ЧЕДВИК, 1935 г.За открытие нейтрона.

Оуэн ЧЕМБЕРЛЕН, 1959 г.За открытие антипротона.

Павел ЧЕРЕНКОВ, 1958 г.Черенков обнаружил, что гамма-лучи, испускаемые радием, дают слабое голубое свечение, и убедительно показал, что свечение представляет собой нечто экстраординарное.

Артур Л. ШАВЛОВ, 1981 г.За вклад в развитие лазерной спектроскопии.

Джулиус С. ШВИНГЕР, 1965 г.Выдающиеся достижения в теоретической физике, за которые ему была присуждена премия, закладывались, когда он проявил интерес к фундаментальной природе материи.

Уильям ШОКЛИ, 1956 г.За исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта был удостоен премии.

Эрвин ШРЕДИНГЕР, 1933 г.Открытие новых продуктивных форм атомной теории.

Джон ШРИФФЕР, 1972 г.За созданную теорию сверхпроводимости, обычно называемую теорией БКШ.

Лежали успехи матема-тики, служившей интегрирующим фактором для всей системы научного знания. Впечатляющих успехов на протяжении XIX — на-чала XX в. добилась физика . Английский физик-самоучка М. Фара-дей (1791-1867), считающийся одним из наиболее изобретатель-ных умов нового времени, стал основоположником учения об элек-тромагнитном поле. Соотечественник Фарадея Дж. К. Максвелл (1831-1879) перевёл его идеи на общепринятый математический язык. В 1871 г. он основал в Кембридже первую в Великобритании физическую лабораторию. Открытия, сделанные Максвеллом, лег-ли в основу современной физики. Своими научно-популярными ра-ботами Максвелл раскрыл значение электричества для широкой публики. По мнению великого физика А. Эйнштейна, произведён-ный Максвеллом переворот в понятиях о физической реальности «является наиболее глубоким и плодотворным из тех, которые ис-пытала физика со времён Ньютона».

Третьим знаменитым учёным, который наряду с Фарадеем и Максвеллом осуществил «великий перелом» в физике, считается германский физик Г.-Р. Герц (1857-1894). Теоретические открытия своих предшественников он подтвердил экспериментально, пока-зав полную взаимосвязь между электрическими и магнитными явле-ниями. Работы Герца сыграли огромную роль в развитии науки и техники, способствуя появлению беспроволочного телеграфа, радиосвязи, радиолокации, телевидения. Германский физик В.-К. Рентген (1845-1923) открыл в 1895 г. не-видимые x-лучи (рентгеновское излучение). Рентген стал первым физиком, удостоенным Нобелевской премии.

Присуждение Нобелевских премий за наиболее выдаю-щиеся работы в области физики, химии, физиологии и ме-дицины началось с 1901 г. Их учредителем был А. Б. Нобель, шведский химик (изобретатель динамита) и промышленник, который завещал своё состояние для организации специ-ального фонда, из которого до сих пор выплачиваются пре-мии за научные открытия, произведения литературы, а так-же за деятельность по укреплению мира.

Англичанин А. Беккерель открыл в 1896 г. явление радиоактивности, важнейший вклад в дальнейшее ис-следование которого внесли французский физик Пьер Кюри (1859-1906) и его жена Мария Склодовская-Кюри (1867-1934). Они открыли первые радиоактивные эле-менты — полоний (назван в честь Польши — родины М. Кюри) и ра-дий. В 1903 г. все трое были удостоены Нобелевской премии. М. Кю-ри стала в 1906 г. первой женщиной-профессором Парижского уни-верситета; в 1911 г. она стала первым в мире учёным, получившим Нобелевскую премию в области химии. Материал с сайта

Мария и Пьер Кюри

А. Эйнштейн

В начале XX в. свои первые открытия сделал Э. Резерфорд (1871-1937). В ходе своих исследований он открыл сложное строе-ние атома и заложил основы учения о радиоактивности. В 1911 г. Резерфорд предложил первую электронную модель атома. Герман-ский физик М. Планк (1858-1947) в 1900 г. выяснил, что световая энергия передаётся не путём непрерывного излучения, а отдельны-ми порциями, которые получили название кванты. Введение этой величины положило начало эпохе новой, квантовой , физики . Дат-ский физик Н. Бор (1885-1962) применил идею квантовой энергии Планка к изучению атомного ядра. В 1913 г. он предложил свою мо-дель атома, положив начало квантовой атомной теории. Его иссле-дования внесли большой вклад в изучение ядерных реакций.

Важнейший этап в развитии физики и естествознания в целом связан с деятельностью Альберта Эйнштейна (1879-1955). В 1905 г. появилась его первая статья с изложением специальной теория от-носительности. После переезда в Берлин Эйнштейн завершил соз-дание общей теории относительности и продвинул вперед кванто-вую теорию излучения.

В ходе своего развития физика больше, чем любая другая наука, показала относительность всех устоявшихся прежде понятий класси-ческой науки и несостоятельность представлений об абсолютной до-стоверности научных знаний.

На этой странице материал по темам:

Презентация на тему "Физики 18–20 веков" по физике в формате powerpoint. В данной презентации для школьников рассказывается об ученых 18-20 веков, внесших наибольший вклад в развитие физики. Автор презентации: Кравченко Иван Иванович, учитель физики и информатики.

Фрагменты из презентации

Физики 18 века

Томас Юнг

Дата рождения 13 июня 1773, - английский физик, врач, астроном и востоковед, один из создателей волновой теории света. Наиболее важные направления его работ - оптика, механика, физиология зрения. Высказал гипотезу о поперечности световых колебаний,разработал также теорию цветного зрения. Исследовал деформациию сдвига, ввёл числовую характеристику упругости при растяжении и сжатии - так называемый модуль Юнга. Он впервые рассмотрел механическую работу как величину, пропорциональную энергии (термин ввёл Юнг), под которой понимал величину, пропорциональную массе и квадрату скорости тела.

Майкл Фарадей

Дата рождения 22 сентября 1791 - английский физик, химик и физико-химик, основоположник учения об электромагнитном поле, В 1832 году открыл электрохимические законы, которые легли в основу нового раздела науки - электрохимии, имеющего сегодня огромное количество технологических приложений. Фарадея увлекла проблема связи между электричеством и магнетизмом. Он поставил задачу «Превратить магнетизм в электричество» и через 10 лет нашёл решение этой проблемы.

Физики начала 19 века

Джеймс Клерк Максвелл

Дата рождения 13 июня 1831 - британский физик и математик. Заложил основы современной классической электродинамики (уравнения Максвелла), ввёл в физику понятия тока смещения и электромагнитного поля, получил ряд следствий из своей теории (предсказание электромагнитных волн, электромагнитная природа света, давление света и другие). Один из основателей кинетической теории газов, получил ряд важных результатов в молекулярной физике и термодинамике. Пионер теории цветов и теории упругости.

Дмитрий Иванович Менделеев

Дата рождения 27 января 1834- русский учёный-энциклопедист: химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, педагог, воздухоплаватель, приборостроитель. Профессор Санкт-Петербургского университета; член-корреспондент по разряду «физический» Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Среди наиболее известных открытий - периодический закон химических элементов, один из фундаментальных законов мироздания, неотъемлемый для всего естествознания.

Антуан Анри Беккерель

Дата рождения 15 декабря 1852 - французский физик, В 1896 г. Беккерель случайно открыл радиоактивность во время работ по исследованию фосфоресценции в солях урана. В 1903 г. он получил совместно с Пьером и Марией Кюри Нобелевскую премию по физике «В знак признания его выдающихся заслуг, выразившихся в открытии самопроизвольной радиоактивности».

Генрих Рудольф Герц

Дата рождения - 22 февраля 1857 - немецкий физик. Основное достижение - экспериментальное подтверждение электромагнитной теории света Джеймса Максвелла. Герц доказал существование электромагнитных волн. Исследовал отражение, интерференцию, дифракцию и поляризацию электромагнитных волн, доказал, что свет – это разновидность электромагнитных волн. Герц впервые наблюдал и дал описание внешнего фотоэффекта.

Физики второй половины 19 века

Константин Эдуардович Циолковский

Дата рождения 5 сентября 1857- российский и советский учёный-самоучка, исследователь, школьный учитель. Один из пионеров космонавтики. Обосновал вывод уравнения реактивного движения, пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» - прототипов многоступенчатых ракет. Автор работ по аэродинамике, воздухоплаванию и другим наукам. Сторонник и пропагандист идей освоения космического пространства. Предлагал заселить космическое пространство с использованием орбитальных станций, выдвинул идею поездов на воздушной подушке

Александр Степанович Попов

• Дата рождения 4 марта 1859 - русский физик и электротехник, профессор, изобретатель радио.
• Впервые он представил своё изобретение 7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества. С 1897 года Попов проводил опыты по радиотелеграфированию на кораблях Балтийского флота. Летом 1901 года Попов модифицировал свой приёмник, поставив вместо чувствительного реле телефонные трубки, после этого фирмой Дюкрете, уже выпускавшей в 1898 году приёмники его конструкции, был налажен выпуск телефонных приёмников.

Эрнест Резерфорд

Дата рождения 30 августа 1871- британский физик. Известен как «отец» ядерной физики, создал планетарную модель атома. Открыл альфа- и бета-излучение, короткоживущий изотоп радона и множество изотопов. Объяснил на основе свойств радона радиоактивность тория, открыл и объяснил радиоактивное превращение химических элементов, создал теорию радиоактивного распада, расщепил атом азота, обнаружил протон. Доказал, что альфа-частица - ядро гелия. вывел формулу Резерфорда. Первым открыл образование новых химических элементов при распаде тяжелых химических радиоактивных элементов.

Фредерик Содди

Дата рождения 2 сентября 1877 - английский радиохимик, член Лондонского королевского общества (1910), лауреат Нобелевской премии по химии (1921). Совместно с Резерфордом предложил теорию радиоактивного распада В 1903 Резерфорд и Содди установили, что радиоактивный распад протекает по закону, описывающему ход мономолекулярной реакции. Всего им было опубликовано более 70 статей по химии.

Физики начала 20 века

Альберт Эйнштейн

Эйнштейн - автор более 300 научных работ по физике. Он разработал несколько значительных физических теорий: Специальная теория относительности (1905), Общая теория относительности, Квантовая теория фотоэффекта, Квантовая теория теплоёмкости, Квантовая статистика Бозе - Эйнштейна, Статистическая теория броуновского движения, Теория индуцированного излучения, Теория рассеяния света на термодинамических флуктуациях в среде. Эйнштейн способствовал пересмотру понимания физической сущности пространства и времени и построению новой теории гравитации. Вместе с Планком, заложил основы квантовой теории.

Отто Ган

Дата рождения 8 марта 1879 - немецкий химик, учёный-новатор в области радиохимии, открывший ядерную изомерию (Уран Z) и расщепление урана. В 1920-х годах разработал метод применения радиоизотопов в химии, включая выращивание кристаллов и использование меченых атомов в химических реакциях и создал тем самым новую область химии - прикладную радиохимию. Решительно выступал против применения ядерной энергии в военных целях. Он считал такое использование его открытия злоупотреблением и даже преступлением.

Джеймс Чедвик

Дата рождения 20 октября 1891 - английский физик, известный по открытие нейтрона, Ученик Э.Резерфорда. В 1920 году экспериментально подтвердил равенство заряда ядра порядковому номеру элемента. Изучал искусственное превращение элементов под действием альфа-частиц (совместно с Резерфордом). В 1943-1945 гг. возглавлял группу английских учёных, работавших в Лос-Аламосской лаборатории (США) над проектом атомной бомбы.

Физики второй половины 20 века

Энрико Ферми

Дата рождения 29 сентября 1901 - итало-американский физик, внёсший большой вклад в развитие современной теоретической и экспериментальной физики, один из основоположников квантовой физики. Разработал статистику частиц с полуцелым спином (фермионов). Разработал правила квантования электромагнитного поля. Создал теорию бета-распада, прототип теории слабых взаимодействий элементарных частиц. Пришёл к выводу, что нейтроны должны быть наиболее эффективным орудием для получения радиоактивных элементов. Открыл более 60 изотопов и замедление нейтронов (эффект Ферми), селективное поглощение нейтронов.

Вернер Гейзенберг

Дата рождения 5 декабря 1901 - немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Автор ряда фундаментальных результатов в квантовой теории: заложил основы матричной механики, сформулировал соотношение неопределённостей, применил формализм квантовой механики к проблемам ферромагнетизма, аномального эффекта Зеемана и прочим. Участвовал в развитии квантовой электродинамики (теория Гейзенберга - Паули) и квантовой теории поля, предпринимал попытки создания единой теории поля. Ведущий теоретик немецкого ядерного проекта. Изучал физику космических лучей, теорию турбулентности.

Фриц Штрассман

Дата рождения 22 февраля 1902 - немецкий химик и физик. Изучал процессы ядерного деления, свойства радиоактивных изотопов урана и тория. В 1938 совместно с О. Ганом открыл деление ядер урана при бомбардировке их нейтронами, химическими методами доказал факт деления.

Поль Адриен Морис Дирак

Дата рождения 8 августа 1902 - английский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Работы Дирака посвящены квантовой физике, теории элементарных частиц, общей теории относительности. Автор трудов по квантовой механике, квантовой электродинамике и квантовой теории поля. Предложил релятивистское уравнение электрона, что объяснило спин, Ввел представление об античастицах. К другим известным результатам Дирака относятся статистическое распределение для фермионов, концепция магнитного монополя, гипотеза больших чисел, гамильтонова формулировка теории гравитации.

Дата рождения 29 июля 1904 - советский физик-теоретик. Работы относятся к ядерной физике, теории поля, синхротронному излучению, единой теории поля, теории гравитации, истории физики. Большинство работ выполнены совместно с крупнейшими физиками первой половины XX-го века. С Г. Гамовым вывел уравнение Шредингера, исходя из модели 5-мерного пространства. С Ландау рассматривал уравнение Клейна - Гордона, статистику Ферми - Дирака и геометрию Иваненко - Ландау - Кэлера. Рассматривал теорию мировых констант, предложил протон-нейтронную модель ядра

Игорь Васильевич Курчатов

Дата рождения 12 января 1903 - русский советский физик, «отец» советской атомной бомбы. Основатель и первый директор Института атомной энергии, главный научный руководитель атомной проблемы в СССР, один из основоположников использования ядерной энергии в мирных целях. Под его руководством был произведён взрыв первой советской атомной бомбы, разработана первая в мире водородная бомба и термоядерная бомба АН602 (Царь-бомба) рекордной мощности 52 000 кт. Занимался проблемой управляемого термоядерного синтеза. Руководил разработкой и строительством первой в мире атомной электростанцией.

Сергей Павлович Королев

Дата рождения 12 января 1907 - советский учёный, конструктор и организатор производства ракетно-космической техники и ракетного оружия СССР, основоположник практической космонавтики. Крупнейшая фигура XX века в области космического ракетостроения и кораблестроения. Создатель советской ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей СССР передовой ракетно-космической державой, ключевая фигура в освоении человеком космоса, создатель практической космонавтики. Осуществил запуск первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Юрия Гагарина.

Хотя история физики как самостоятельной науки началась только в XVII веке, ее истоки относятся к самой глубокой древности, когда люди начали систематизировать первые свои знания об окружающем их мире. До Нового времени они относились к натуральной философии и включали в себя сведения о механике, астрономии и физиологии. Настоящая же история физики началась благодаря опытам Галилея и его учеников. Также фундамент этой дисциплины был заложен Ньютоном.

В XVIII и XIX столетии появились ключевые понятия: энергия, масса, атомы, импульс и т. д. В XX веке стала ясной ограниченность классической физики (помимо нее, зародилась квантовая физика, теория относительности, теория микрочастиц и т. д.). Естественнонаучные знания дополняются и сегодня, так как перед исследователями остается множество нерешенных проблем и вопросов о природе нашего мира и всей вселенной.

Древность

Многие языческие религии Древнего мира основывались на астрологии и знаниях звездочетов. Благодаря их исследованиям ночного неба произошло становление оптики. Накопление астрономических знаний не могло не повлиять на развитие математики. Однако теоретически объяснить причины природных явлений древние не могли. Жрецы приписывали молнии и солнечные затмения божественному гневу, что не имело ничего общего с наукой.

В то же время в Древнем Египте научились измерять длину, вес и угол. Эти знания были необходимы архитекторам при строительстве монументальных пирамид и храмов. Развивалась прикладная механика. Сильны в ней были и вавилоняне. Они же, основываясь на своих астрономических знаниях, стали использовать сутки для измерения времени.

Древнекитайская история физики началась в VII веке до н. э. Накопленный опыт в ремеслах и строительстве был подвергнут научному анализу, результаты которого были изложены в философских сочинениях. Самым известным их автором считается Мо-цзы, живший в IV столетии до н. э. Он предпринял первую попытку сформулировать основополагающий закон инерции. Уже тогда китайцы первыми изобрели компас. Они открыли законы геометрической оптики и знали о существовании камеры-обскуры. В Поднебесной появились зачатки теории музыки и акустики, о которых еще долгое время не подозревали на Западе.

Античность

Античная история физики больше всего известна благодаря греческим философам. Их исследования основывались на геометрических и алгебраических познаниях. Например, пифагорейцы первыми объявили о том, что природа подчиняется универсальным законам математики. Эту закономерность греки видели в оптике, астрономии, музыке, механике и других дисциплинах.

История развития физики с трудом представляется без трудов Аристотеля, Платона, Архимеда, Лукреция Кара и Герона. Их сочинения сохранились до наших времен в достаточно целостном виде. Греческие философы отличались от современников из других стран тем, что они объясняли физические законы не мифическими понятиями, а строго с научной точки зрения. В то же время у эллинов случались и крупные ошибки. К ним можно отнести механику Аристотеля. История развития физики как науки многим обязана мыслителям Эллады уже хотя бы тем, что их натурфилософия оставалась основой международной науки до XVII столетия.

Вклад александрийских греков

Демокрит сформулировал теорию атомов, согласно которой все тела состоят из неделимых и крохотных частиц. Эмпедокл предложил закон сохранения материи. Архимед заложил основы гидростатики и механики, изложив теорию рычага и подсчитав величину выталкивающей силы жидкости. Он же стал автором термина «центр тяжести».

Александрийский грек Герон считается одним из величайших инженеров в человеческой истории. Он создал паровую турбину, обобщил знания об упругости воздуха и сжимаемости газов. История развития физики и оптики продолжилась благодаря Евклиду, исследовавшему теорию зеркал и законы перспективы.

Средневековье

После падения Римской империи настал крах античной цивилизации. Многие знания были преданы забвению. Европа почти на тысячу лет остановилась в своем научном развитии. Храмами знаний стали христианские монастыри, которым удалось сохранить некоторые сочинения прошлого. Однако прогресс тормозила сама церковь. Она подчинила философию богословской доктрине. Мыслители, пытавшиеся выйти за ее пределы объявлялись еретиками и жестоко наказывались инквизицией.

На этом фоне первенство в естественных науках перешло к мусульманам. История возникновения физики у арабов связана с переводом на их язык трудов античных греческих ученых. На их основе мыслители востока сделали несколько собственных важных открытий. К примеру, изобретатель Аль-Джазири описал первый коленчатый вал.

Европейский застой продлился вплоть до Ренессанса. За Средние века в Старом Свете изобрели очки и объяснили возникновение радуги. Немецкий философ XV века Николай Кузанский первым предположил, что Вселенная бесконечна, и тем самым далеко опередил свое время. Через несколько десятилетий Леонардо да Винчи стал первооткрывателем явления капиллярности и закона трения. Также он пытался создать вечный двигатель, но не справившись с этой задачей, начал теоретически доказывать неосуществимость подобного проекта.

Ренессанс

В 1543 году польский астроном Николай Коперник опубликовал главный труд всей своей жизни «О вращении небесных тел». В этой книге впервые в христианском Старом Свете была произведена попытка защитить гелиоцентрическую модель мира, согласно которой Земля крутится вокруг Солнца, а не наоборот, как предполагала принятая церковью геоцентрическая модель Птолемея. Многие ученые физики и их открытия претендуют на звание великих, однако именно появление книги «О вращении небесных тел» считается началом научной революции, за которой последовало возникновение не только современной физики, но и современной науки в целом.

Другой знаменитый ученый Нового времени Галилео Галилей больше всего прославился изобретением телескопа (также ему принадлежит изобретение термометра). Кроме того, он сформулировал закон инерции и принцип относительности. Благодаря открытиям Галилея зародилась совершенно новая механика. Без него история изучения физики застопорилась бы еще на долгое время. Галилею, как и многим его широко мыслившим современникам, пришлось сопротивляться давлению церкви, из последних сил пытавшейся защитить старый порядок.

XVII столетие

Набравший ход рост интереса к науке продолжился и в XVII веке. Немецкий механик и математик стал первооткрывателем в Солнечной системе Свои взгляды он изложил в книге «Новая астрономия», изданной в 1609 году. Кеплер оппонировал Птолемею, заключив, что планеты движутся по эллипсам, а не по окружностям, как считалось еще в античности. Этот же ученый внес значительный вклад в развитие оптики. Он исследовал дальнозоркость и близорукость, выяснив физиологические функции хрусталика глаза. Кеплер ввел понятия оптической оси и фокуса, сформулировал теорию линз.

Француз Рене Декарт создал новую научную дисциплину - аналитическую геометрию. Также он предложил Главным трудом Декарта стала книга «Начала философии», изданная в 1644 году.

Немногие ученые-физики и их открытия известны так, как англичанин Исаак Ньютон. В 1687 году он написал революционную книгу «Математические начала натуральной философии». В ней исследователь изложил закон всемирного тяготения и три закона механики (также ставшие известными как Этот ученый работал над теорией цвета, оптикой, интегральными и дифференциальными исчислениями. История физики, история законов механики - все это тесно связано с открытиями Ньютона.

Новые рубежи

XVIII век подарил науке множество выдающихся имен. Особенно выделяется среди них Леонард Эйлер. Этот швейцарский механик и математик написал более 800 работ по физике и таким разделам, как математический анализ, небесная механика, оптика, теория музыки, баллистика и т. д. Петербургская академия наук признала его своим академиком, из-за чего Эйлер значительную часть жизни провел в России. Именно этот исследователь положил начало аналитической механике.

Интересно что история предмета физика сложилась такой, какой мы ее знаем, благодаря не только профессиональным ученым, но и исследователям-любителям, гораздо больше известным в совершенно другом качестве. Самым ярким примером такого самоучки стал американский политик Бенджамин Франклин. Он изобрел громоотвод, внес большой вклад в изучение электричества и сделал предположение о его связи с явлением магнетизма.

В конце XVIII столетия итальянец Алессандро Вольта создал «вольтов столб». Его изобретение стало первой электрической батарей в истории человечества. Этот век также ознаменовался появлением ртутного термометра, создателем которого был Габриэль Фаренгейт. Другим важным событием изобретательства оказалось изобретение паровой машины, произошедшее в 1784 году. Оно породило новые средства производства и перестройку промышленности.

Прикладные открытия

Если история начала физики развивалась исходя из того, что наука должна была объяснить причину природных явлений, то в XIX веке ситуация значительно изменилась. Теперь у нее появилось новое призвание. От физики стали требовать управления природными силами. В связи с этим стала ускоренно развиваться не только экспериментальная, но и прикладная физика. «Ньютон электричества» Андре-Мари Ампер ввел новое понятие электрического тока. В этой же области работал Майкл Фарадей. Он открыл явление электромагнитной индукции, законы электролиза, диамагнетизм и стал автором таких терминов, как анод, катод, диэлектрик, электролит, парамагнетизм, диамагнетизм и т. д.

Сложились новые разделы науки. Термодинамика, теория упругости, статистическая механика, статистическая физика, радиофизика, теория упругости, сейсмология, метеорология - все они формировали единую современную картину мира.

В XIX столетии возникли новые научные модели и понятия. обосновал закон сохранения энергии, Джеймс Клерк Максвелл предложил собственную электромагнитную теорию. Дмитрий Менделеев стал автором значительно повлиявшей на всю физику периодической системы элементов. Во второй половине века появилась электротехника и двигатель внутреннего сгорания. Они стали плодами прикладной физики, ориентированной на решение определенных технологических задач.

Переосмысление науки

В XX веке история физики, кратко говоря, перешла к тому этапу, когда наступил кризис уже устоявшихся классических теоретических моделей. Старые научные формулы начали противоречить новым данным. К примеру, исследователи выяснили, что скорость света не зависит от, казалось бы, незыблемой системы отсчета. На рубеже столетий были открыты требовавшие подробного объяснения явления: электроны, радиоактивность, рентгеновские лучи.

Вследствие накопившихся загадок произошел пересмотр старой классической физики. Ключевым событием в этой очередной научной революции стало обоснование теории относительности. Ее автором был Альберт Эйнштейн, впервые поведывавший миру о глубинной связи пространства и времени. Возник новый раздел теоретической физики - квантовая физика. В ее становлении приняли участие сразу несколько ученых с мировым именем: Макс Планк, Макс Бон, Пауль Эренфест и другие.

Современные вызовы

Во второй половине XX века история развития физики, хронология которой продолжается и сегодня, перешла на принципиально новый этап. Этот период ознаменовался расцветом исследования космоса. Небывалый скачок сделала астрофизика. Появились космические телескопы, межпланетные зонды, детекторы внеземных излучений. Началось детальное изучение физических данных различных тел Солнечной планеты. С помощью современной техники ученые обнаружили экзопланеты и новые светила, в том числе радиогалактики, пульсары и квазары.

Космос продолжает таить в себе множество неразгаданных загадок. Изучаются темная энергия, темная материя, ускорение расширения Вселенной и ее структура. Дополняется теория Большого взрыва. Данные, которые можно получить в земных условиях, несоизмеримо малы по сравнению с тем, сколько работы у ученых есть в космосе.

Ключевые проблемы, стоящие перед физиками сегодня, включают в себя несколько фундаментальных вызовов: разработку квантового варианта гравитационной теории, обобщение квантовой механики, объединение в одну теорию всех известных сил взаимодействия, поиск «тонкой настройки Вселенной», а также точное определение явления темной энергии и темной материи.

РЕЙТИНГ 100 ВЫДАЮЩИХСЯ ФИЗИКОВ-АТОМЩИКОВ XX ВЕКА

Валентин Анатольевич Белоконь, Москва

Попытка оценить научный потенциал реальных и возможных создателей ядерного и термоядерного оружия, работавших в период с 1939 по 1953 год.

Вскоре после кончины Льва Давыдовича Ландау в 1968 г его ближайший ученик и коллега Александр Соломонович Компанеец придумал такой анекдот. К постели умирающего Ландау подходит его известный соавтор Евгении Михайлович Лившиц и знакомит умирающего классика с юношей - одаренным теоретиком «Лев, умирай спокойно: Вот наш новый Ландау» Собрав последние силы. Лев Давыдович беседует с «претендентом на престол» И последние слова его были таковы «Нет Женя, это не новый Ландау. Это еще один Зельдович».

Ландау был выдающимся педагогом. Затаив дыхание, я прослушал не один десяток его лекций по теоретической физике — когда удавалось проникнуть на физфак МГУ без пропуска (поскольку учился не в МГУ, а в МФТИ). Зимой это было просто — достаточно в мороз прибегать в одном пиджаке, как бы из соседнего корпуса. Среди прочих эффектных приемов подкупала та откровенность, с которой он ранжировал физиков, называя таких, как Артур Эддингтон, классика физики звезд, «патологом», а Вернера Гайзенберга — отца квантовой теории — «нацистом» — бомбу для Гитлера делал, или «живым трупом» — ныне бесплодным физиком.

В том смысле, что они были способны профессионально (но не обязательно морально) продуктивно участвовать в разработке ядерного оружия — в качестве теоретиков, экспериментаторов, изобретателей, инженеров, либо научно-технических руководителей.

Меня поразила его характеристика Нильса Бора. После визита Бора в Москву в мае 1961 года, на осенней лекции в МГУ Ландау получил записку с просьбой дать оценку великому учителю. Помедлив, Лев Давыдович обратил свой пламенный взор к переполненной аудитории: «Ну что я могу сказать… Какой хороший старик!» Шепот недоумения был ему ответом. Из физиков XX века он на первое место ставил Эйнштейна — в согласии с новейшими оценками «лучших американских экспертов», объявивших, кстати, недавно в очередной раз этого корифея «величайшим ученым двух тысячелетий». На втором сверху уровне из советских физиков Ландау упоминал только себя. И я млел перед Львом Давидовичем, пока не разобрался, что только в одном из томов его «Теорфизики» — «Гидродинамике» — не менее дюжины нелепостей.

Гораздо более детальный рейтинг «выдавал» в моем присутствии «Шура» Компанеец — мой старший коллега по Институту химической физики АН СССР — исключительно независимый человек. Он не скрывал, что, по его мнению, многие виднейшие наши физики добились регалий за счет эксплуатации чужих достижений, добытых нелегально.

Но необязательно обладать амбициями в духе Ландау или Компанейца, чтобы иметь собственный рейтинг знаменитостей. Любой приличный историк науки вырабатывает «рабочий рейтинг» персон, о которых пишет (если не просто компилирует). Но важнее, быть может, что рейтинг такого рода характеризует принадлежность к группе, если не касте или мафии, т.е. является изощренным неафишируемым паролем единомышленников, знающих карты друг друга при игре в научную политику, да и не только. Но раскрывать карты чужакам мало кто смеет, тем более в форме печатного слова. Тем интереснее, когда это табу нарушается, хотя бы случайно.

Среди примерно 15 тысяч страниц новых зарубежных публикаций по истории создания ядерного и термоядерного оружия, с которыми мне довелось ознакомиться за последние пять лет, в этом отношении выделяется многократно премированная книга Ричарда Роудса «Сотворение атомной бомбы» (американские издания 1986, 1988 гг.). Не без ее влияния весной 1995 года журнал нью-йоркской академии «Сайнсис» писал «Германские атомщики наивно думали о себе как о мировой элите, в чем здорово промахнулись. Ибо одних только выходцев из Венгрии, ставших американскими атомщиками, а именно Лео Сциларда, Эдварда Теллера, а также Джона фон Нойманна и Евгения Вигнера, достаточно, чтобы перевесить интеллект всего сообщества немцев, пытавшихся сделать бомбу».

Эксперимент как критерий истины здесь выглядит убедительно: немцы ведь бомбу не сделали!

Но могли бы!

А стандартный аргумент — «История не знает сослагательного наклонения» — мы легко парируем: «Да, не знает, - для тех, кому лень думать».

Даже при равных интеллектуальных потенциалах «новых американцев» и немцев, оставшихся в Германии, последних ждал бы проигрыш просто из-за бомбежек, в сущности, не уступавших хиросимской: достаточно упомянуть разрушение Гамбурга, Дрездена, Берлина и рурских комплексов. Здесь, однако, важнее нечто иное.

Германский атомный проект возглавили фактически Вернер Гайзенберг и Карл Вайцзеккер. В некрологе на смерть Гайзенберга, в 1976 году, его конкурент Эдвард Теллер (журнал «Нэйче») четко утверждал, что Гайзенберг скорее не хотел делать бомбу Гитлеру, нежели не мог. А в 1993 г это мимолетное замечание Теллера было всесторонне обосновано в 600-страничной книге Томаса Пауэрса «Секретная история германской бомбы», о которой многие знают у нас, но помалкивают.

Теперь, в частности, выясняется, что Гайзенберг не только не желал делать атомную бомбу Гитлеру, но и неустанно намекал об этом «посредникам», надеясь, что и его западные коллеги не станут конструировать это страшное устройство. В отличие от нынешних резонеров из «Сайнсис» научный руководитель американского атомного проекта Роберт Оппенгеймер, их главный теоретик Ханс Бете, учитель Оппенгеймера великий Нилье Бор и «американский Берия» Лесли Гровс (он отвечал за режим секретности американского атомного «Манхэттэнского проекта») компетентно и реалистично оценивали интеллектуальный потенциал немецкой атомной элиты, боялись ее превосходства. Не потому ли они азартно и вполне серьезно обсуждали планы нейтрализации деятельности Гайзенберга и Вайцзеккера — вплоть до их физического устранения. Не этот ли ажиотаж помешал Гровсу заметить, что творится у него «под носом», когда сотни отчетов суперсекретного «Манхэттэнского проекта» уплыли в Кремль!

Смешно пытаться несколькими строками обосновывать превосходство Гайзенберга над другими. Он слишком известен. Упомяну лишь, сто его «соперник» по величию Поль Дирак назвал в своей речи в Ватикане (1976г.) Гайзенберга физиком №1 XX века… (Между прочим, сам Поль Дирак и Артур Эддингтон считали разработку ядерного оружия аморальным занятием.)

Стоит все-таки кое-что пояснить и по поводу Карла Вайцзеккера. Его уместно сопоставить с Хансом Бете, получившим Нобелевскую премию за теорию горения звезд. Прекрасны и работы Бете по динамике взрыва. И все-таки Вайцзеккера следует оценить повыше — он минимум на год опередил Ганса Бете (1938 -1937) в области физики термоядерного горения звезд, а его достижения в теории взрывных процессов посильнее, оригинальнее. Он сделал пионерскую оценку роли плутония как взрывчатки. Нобелевскую ему не дали «по анкетным данным»: мол, работал над бомбой для Гитлера. Короче, «венгерская четверка» лидеров американского атомного проекта была хороша, но уступала потенциалу уже двух конкурентов — лидеров немецкого атомного клуба. Труднее, но еще интереснее сравнивать совокупные потенциалы стран, наций. Мой анализ говорит в пользу превосходства немецкий атомщиков над теми, кто собирался под крышей «Манхэттэнсого проекта» - главным образом в Лос-Аламосе (но и там немалую роль играл Фукс — опять же немец!)

Кстати, свою ранжировку атомщиков я не считаю окончательной и с интересом жду контраргументов.

Между тем тестовыми показателями уровня при данной ранжировке являются адекватная самооценка, квалификация и природная склонность к исследованию, честность, корректность и фундаментальность оригинальных исследований, первенство достижений в теоретической, изобретательской и экспериментаторской деятельности, независимость и смелость суждений (в том числе — прогнозов!), перспективность полученных результатов для научно-технического прогресса, для понимания природы и тех путей, как ее «обманывать» через новые изобретения, кое-что еще из тех качеств, из которых складывается компетентность ученого, инженера. В данном рейтинге также учтен и организационный потенциал, но как второстепенный.

Что касается банального вопроса «а зачем это нужно?», то не совсем избитым был бы такой ответ: исследование критериев компетентности критически важно для формирования групп экспертов и подготовки экспертных опросов, в особенности — ради решения задач прогнозирования.

Далее. Недавние публикации, хотя бы книги Павла Судоплатова с одиозной главой об атомном шпионаже, а также материалы дубненской, 1996 года, конференции по истории создания советского ядерного и термоядерного оружия, особенно доклады Феоктистова и Гончарова, привели к основательной переоценке реальной роли многих наших атомщиков.

Самый «страшный» пример — роль Андрея Дмитриевича Сахарова, который знал-таки заранее о принципах устройства американской (по Уламу) водородной бомбы. Именно поэтому, при всем величайшем уважении к Андрею Дмитриевичу, он претендует скорее на 3-й уровень, чем на 2-й в данном рейтинге.

С Альбертом Эйнштейном дело проще. Судя по автобиографии Георгия Гамова «Моя мировая линия», «величайший» уклонялся от реального участия в закрытых разработках, принимая гонорары в качестве «свадебного генерала». Кстати, до 1939 г Эйнштейн категорически отвергал прогнозы практического использования ядерной энергии, подобно Бору и Резерфорду.

Замечу, наконец, что около 25 % упомянутых в моем рейтинге физиков я знал лично. Пусть не в равной степени. Около 30 % из них — это авторы работ, которые я цитирую в собственных публикациях, несколько более — в лекциях. Более 60 % — это авторы работ с которыми я более или менее детально знаком, практически в каждом случае на языке оригинала.

Я выложил свои карты на стол. Кроме яростных нападок предвижу и ответные шаги — кое-кто ведь решится выложить свои оценки.

Итак, ученые в рейтинге разбиты на пять уровней. Наиболее обоснована принадлежность к высшим двум уровням. На каждом уровне фамилии ученых даны в алфавитном порядке. В скобках после каждой фамилии указана страна (страны), где фактически работал тот или иной ученый.

ОНИ БЫЛИ СПОСОБНЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНО (НО НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО МОРАЛЬНО) УЧАСТВОВАТЬ В РАЗРАБОТКЕ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ — В КАЧЕСТВЕ ТЕОРЕТИКОВ, ЭКСПЕРИМЕНТАТОРОВ, ИЗОБРЕТАТЕЛЕЙ, ИНЖЕНЕРОВ, ЛИБО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РУКОВОДИТЕЛЕЙ

Первый (высший) уровень

Карл Вайцзеккер/Karl-Friedrich Von Weizsacker (Германия)

Вернер Гайзенберг/Werner Heisenberg (Германия)

Поль Дирак/Paul Dirac (Англия)

Энрико Ферми/Enrico Fermi (Италия, США)

Станислав Улам/Stanislaw Ulam (Польша, США)

Субраманьян Чандрасекар/S.Chandrasekhar (Индия, Англия, США)

Эрвин Шредингер/Ervin Shroedinger (Австрия, Ирландия)

Второй уровень:

Ханс Бете (Германия, США), Адольф Буземанн (Германия, США), Герман Вайль (Германия, США), Отто Ганн (Германия), Георгий Гамов (СССР, США), Готфрид Гудерлей (Германия), Фредерик Жолио-Кюри (Франция), Дмитрий Иваненко (СССР/Россия), Петр Капица (СССР), Джон фон Нойманн (Венгрия, Германия, США), Клаус Осватич (Австрия), Вольфганг Паули (Швейцария), Гленн Сиборг (США), Джеймс Так (Англия, США), Джон Уилер (США), Владимир Фок (СССР), Клаус Фукс (Германия, Англия, США), Артур Эддингтон (Англия).

Третий уровень:

Ханнес Альфвен (Швеция), Карл Бехерт (Германия), Николай Боголюбов (СССР), Нильс Бор (Дания, США), Макс Борн (Германия, Англия), Перси Бриллюэн (Франция), Джон Вик (Италия, США), Анатолий Власов (СССР), Густав Герц (Германия, СССР), Фримен Дайсон (Англия, США), Сергей Дъяков (СССР),Евгений Забабахин (СССР), Евгений Завойский (СССР), Ирен Жолио-Кюри (Франция), Дж. Ивон (Франция), Ханс Йенсен (Германия), Паскуаль Иордан (Германия), Джон Кокрофт (Англия, США), Игорь Курчатов (СССР), Лев Ландау (СССР), Эрнест Лоуренс (США), Роберт Оппенгеймер (США), Георгий Покровский (СССР), Андрей Сахаров (СССР), Леонид Седов (СССР/Россия), Эмилио Сегре (Италия, США), Лео Сцилард (Венгрия, Германия), Игорь Тамм (СССР), Ричард Толмен (США), Джофри Тэйлор (Англия, США), Синьитиро Томонага (Япония), Ричард Фейнман (США), Яков Френкель (СССР), Ханс Халбан (Германия, Франция, Англия), Юлий Харитон (СССР.Россия), Джеймс Чедвик (Англия, США), Юлиус Швингер (США), Хидэки Юкава (Япония), Ханс Эхлер (Германия).

Четвертый уровень:

Лев Альтшулер (СССР/Россия), Манфред фон Арденне (Германия, СССР), Кейт Бракнер (США), Евгений Вигнер (Венгрия, Германия, США), Карл Виртц (Германия), Вальтер Гайтлер (Англия, США), Мария Гепперт-Майер (Германия, Швеция), Вальтер Герлах (Германия), Яков Зельдович (СССР), Александр Компанеец (СССР), Артур Комптон (Англия, США), Роберт Кристи (Англия, США), Риго Кубо (Япония), Джордж Кистяковский (США), Михаил Леонтович (СССР), Исаак Померанчук (СССР), Бруно Понтекорво (Италия, США, СССР/Россия), Виктор Сорокин (СССР), Кирилл Станюкович (СССР), Фредерик Содди (Англия), Роберт Сэрбер (США), Яков Терлецкий (СССР/Россия), Эдвард Теллер (Венгрия, Германия, США), Кирилл Щелкин (СССР), Георгий Флеров (СССР), Гарольд Юри (США)... и некоторые другие.

Пятый уровень:

Анатолий Александров (СССР/Россия), Абрам Алиханов (СССР), Виталий Гинзбург (СССР/Россия), Абрам Иоффе (СССР), Исаак Кикоин (СССР), Лиза Мейтнер (Германия, Швеция), Сет Нэдэмейр (США), Рудольф Пайерлс (ГерманияАнглия, США), Франсуа Перрен (Франция), Николай Семенов (СССР), Давид Франк-Каменецкий (СССР), Альберт Эйнштейн (Швейцария, Германия, США)... и немало других.