В 1780-е гг. он исследует кручение тонких металлических нитей и на этой основе создает необычайно чувствительный прибор — знаменитые крутильные весы. Эти весы стали основным инструментом в цикле работ Кулона по электричеству и магнетизму. В этом цикле из семи мемуаров были установлены важнейшие количественные законы электростатики и магнитостатики.

Попытки экспериментального определения закона «электрической силы» предпринимались с середины XVIII в., но все они до работы Кулона оказались неудачными, поскольку не проводилось различия между силами, действующими между заряженными телами произвольных размеров и формы, и силами, действующими между точечными зарядами (в действительности, достаточно малыми заряженными телами, находящимися на расстоянии, намного превышающем их размеры). Метод измерения этих сил по закручиванию нити в крутильных весах, предложенный Кулоном, позволил не только измерить сами силы, но и установить единицу электрического - заряда, что имело особое значение для дальнейшего развития науки об электричестве.

В последние годы жизни Кулон занимался изучением вязкого трения. Он также много занимался вопросами улучшения народного образования во Франции.

Ландау Лев Давидович (1908-1968)

Выдающийся советский физик-теоретик.

Л.Д. Ландау родился в Баку в семье инженера-нефтяника. Его способности к математике и физике проявились очень рано. В 19 лет в 1927 г. он окончил Ленинградский университет. Первые научные работы Ландау датированы этим же годом. В 1927-1932 гг. Ландау был аспирантом, а затем научным сотрудником Ленинградского физико-технического института. В эти же годы совершил две научные командировки за границу в институт к Н. Бору, дружеские отношения с которым сохранились у Ландау на всю жизнь. В 1932-1937 гг. возглавлял теоретический отдел Харьковского физико-технического института, с 1937 г. и до конца жизни заведовал теоретическим отделом Института физических проблем в Москве.

В 1938 г. Ландау был арестован по обвинению в антисоветской деятельности и отпущен через год под личное поручительство П.Л. Капицы.

Ландау был уникальным по своему универсализму теоретиком. Он глубоко понимал физику и сделал важные научные работы практически во всех разделах теоретической физики: квантовая механика, физика твердого тела, теория фазовых переходов второго рода, теория ферми-жидкости и теория сверхтекучести, физика космических лучей, гидрогазодинамика, физическая кинетика, квантовая теория поля, физика плазмы, физика элементарных частиц.

На праздновании 50-летия Ландау в Институте физических проблем ему были подарены выполненные в виде скрижалей Завета и вырезанные из камня формулы десяти его важнейших научных открытий, начиная с юношеской работы по квантовой механике, где Ландау ввел важнейшее понятие матрицы плотности, и кончая работой 1957 г. о комбинированной инверсии. Конечно, важнейшими работами Ландау стали его исследования по теории фазовых переходов и, прежде всего, по теории сверхтекучести гелия. В 1962 г. за пионерские исследования в области конденсированных сред и особенно жидкого гелия Ландау была присуждена Нобелевская премия по физике.

К сожалению, сам он в это время уже прервал свою блистательную жизнь в физике. В январе 1962 г. Ландау попал в тяжелейшую автомобильную катастрофу. Врачи буквально вытащили его с того света; друзья и ученики несколько месяцев дежурили в больнице, помогая врачам и выполняя функции санитаров, медсестер, рабочих. Однако, хотя Ландау прожил после катастрофы еще шесть лет, к научной деятельности он уже вернуться не смог.

Л.Д. Ландау был весьма необычным в общении человеком, очень безапелляционным в своих суждениях, иногда жестким, но безупречно честным критиком. Еще в молодые годы он получил сокращенное имя Дау, и его ближайшие ученики и друзья могли его так называть. Живой характер Дау, любовь к розыгрышу, шутке, нетривиальность суждений по поводу житейских проблем привлекали к нему молодежь. Ландау установил для всех желающих заниматься под его руководством теоретической физикой систему очень сложных экзаменов, начать сдавать которые мог любой желающий, но прошли через все испытания всего лишь 42 человека за двадцать пять лет.

Ландау был замечательным педагогом, создателем большой теоретической школы, воспитавшей плеяду замечательных физиков-теоретиков, во многом определивших успехи отечественной физики (А.А. Абрикосов, Л.П. Горьков, И.Е. Дзялошинский, Е.М. Лифшиц, А.Б. Мигдал, Л.П. Питаевский, И.Я. Померанчук, И.М. Халатников и др.). Выдающимся, не имеющим до сих пор аналога в мире, является десятитомный курс теоретической физики, написанный Ландау совместно с его учеником и другом Е.М. Лифшицем и ставший настольной книгой теоретиков всего мира.

Лебедев Петр Николаевич (1866-1912)

Выдающийся русский физик-экспериментатор.

П.Н. Лебедев родился в Москве, в 1884-1887 гг. учился в Московском техническом училище, где начал заниматься физическими исследованиями. Затем уехал за границу для завершения образования, окончил Страсбургский университет (1891 г.). В 1892 г. приглашен на работу в Московский университет (с 1900 г. - профессор). В 1911 г. в знак протеста против действий царского министра просвещения вместе со многими другими прогрессивными учеными оставил университет.

Лебедев получил всемирную известность как блестящий экспериментатор-виртуоз, автор исследований, выполненных весьма скромными средствами на грани технических возможностей того времени, но поражающих гениальной интуицией. В 1895 г. впервые создал комплекс устройств для генерации и приема миллиметровых электромагнитных волн, установил их отражение, двойное преломление, интерференцию и пр. В 1899 г. экспериментально доказал существование давления света на твердые тела, а в 1907 г. - на газы. Опыты по световому давлению принесли Лебедеву мировую славу. По этому поводу лорд Кельвин говорил: «Я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, и вот ... Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами».

Величайшей заслугой Лебедева стало создание первой физической школы в России (П.П. Лазарев, С.И. Вавилов, Н.Н. Андреев и др.). Его именем назван Физический институт Российской Академии наук.

Ленц Эмилий Христианович(1804-1865)

Русский физик

Э.Х. Ленц родился в Дерпте (Тарту). Учился в Дерптском университете. В 1836 г. возглавил кафедру физики и физической географии в Петербургском университете, с 1840 г. - декан физико-математического факультета, с 1863 г. - ректор Петербургского университета. Основные работы Ленца относятся к электромагнетизму. В 1833 г. он установил правило определения направления ЭДС индукции (закон Ленца), а в 1842 г. независимо от Дж. Джоуля открыл закон теплового действия тока. Вместе с Б. С. Якоби впервые разработал методы расчета электромагнитов в электрических моторах. Изучал температурную зависимость сопротивления металлов.

Ломоносов Михаил Васильевич (1711-1765)

Выдающийся российский ученый и просветитель, основатель Московского университета.

М.В. Ломоносов родился в семье крестьянина-помора в деревне Мешанинской вблизи от Архангельска. Обладая природным дарованием и стремлением к знаниям, Ломоносов только в девятнадцать лет смог начать систематическую учебу после того, как пешком с рыбным обозом прошел путь от родительского дома до Москвы и поступил в Московскую славяно-греко-латинскую академию. Затем Ломоносов стал студентом университета при образованной в 1725 г. по приказу Петра I Петербургской академии наук. Как одного из лучших студентов университета Ломоносова посылают за границу, в Германию, для совершенствования образования в области металлургии. Вернувшись из-за границы, Ломоносов в 1745 г. становится профессором химии. С этого времени начинается его активная двадцатилетняя научная и общественная деятельность.

Диапазон интересов Ломоносова был необычайно широк, его можно назвать первым русским энциклопедистом. Он внес значительный вклад в развитие химии и химической технологии, географии, минералогии, геологии. При этом Ломоносов был замечательным поэтом, одним из основателей современной системы русского стихосложения, художником, историком, экономистом, философом и просветителем. В 1755 г. Ломоносов основал Московский университет.

В области физики и астрономии деятельность Ломоносова была также необычайно плодотворна. Вдохновившись опытами Франклина, Ломоносов со своим другом Г.В. Рихманом начинает экспериментально изучать атмосферное электричество (во время одного из этих экспериментов Рихман погиб от удара молнии). Ломоносов выдвигает гипотезу о связи электрических и оптических явлений, предвосхитив на сто с лишним лет открытие эффекта двойного лучепреломления в веществе, помещенном в электрическое поле (эффект Керра).

Ломоносов полностью разделял теорию Гюйгенса о волновой природе света.

В области астрономии Ломоносов усовершенствовал телескоп Ньютона, предложил конструкцию оригинальной «ночезрительной трубы», позволявшей рассматривать объекты при недостаточном освещении. Ломоносову удалось открыть атмосферу Венеры.

Центральное место в творчестве Ломоносова-физика занимают его работы в области атомистики и кинетической теории теплоты. Эти работы получили высокую оценку Л. Эйлера. В обстановке почти всеобщего признания флогистонной теории теплоты, в атмосфере враждебности и непризнания со стороны окружавших его коллег, Ломоносов в 1749 г. в диссертации «Размышления о причинах теплоты и холода» решительно отказывается от флогистонной теории и показывает, что теплота «заключается во внутреннем движении частичек материи». На основании своей теории теплоты он предсказывает существование нижней границы температур, при которой прекращается «внутреннее движение невидимых частиц». Кроме того, Ломоносов впервые попытался сформулировать закон сохранения вещества.

Максвелл Джеймс Клерк(13.06.1831-05.11.1879)

Английский ученый, самый великий физик-теоретик XIX века.

Максвелл родился в год, когда Фарадей открыл закон электромагнитной индукции, а умер в год, когда родился Эйнштейн. Жизнь и деятельность Максвелла как бы перекинула символический мостик между этими двумя великими физиками, так как именно Максвелл сумел выразить в сухих строчках математических уравнений великие прозрения Фарадея, а уравнения Максвелла стали затем основой для построения теории относительности.

Максвелл родился в г. Эдинбурге, в семье юриста и обладателя большого поместья в Шотландии. Мать Максвелла умерла, когда ребенку было девять лет, и его воспитанием занялись отец и тетя. Отец, высокообразованный человек, глубоко интересовавшийся проблемами естествознания, привил ребенку любовь к науке. В школе Максвелл увлекся математикой, и первой его научной работой, выполненной в пятнадцать лет, было открытие простого, но ранее неизвестного способа вычерчивания овальных фигур. За яркие математические способности Максвелла в школе прозвали «чокнутым». Однако Максвелл поражал не только выдающимися успехами в математике, но и постоянным любопытством по поводу того, как устроена и действует та или иная вещь. Он постоянно бомбардировал своих родных вопросами: «Как это работает? Что из этого можно сделать?»

В 1847 г. Максвелл поступил в Эдинбургский университет, а в 1850 г. перешел в Кембридж, который и закончил в 1854 г. вторым по классу математики. После окончания университета он согласился занять должность профессора в колледже в г. Абердине в Шотландии, главным образом для того, чтобы быть поближе к больному отцу, который скончался, не дождавшись приезда сына. Проработав в Абердине четыре года, Максвелл переезжает в Лондон, где с 1860 по 1865 гг. работает в Королевском колледже. Затем он уходит в отставку и уезжает в свое фамильное поместье Гленлейр вблизи деревни Партон в Шотландии, чтобы посвятить все время научным исследованиям.

В 1871 г. Максвелл соглашается вернуться к работе, чтобы заняться организацией первой физической лаборатории в Кембриджском университете. Эта лаборатория, получившая имя Кавендишской лаборатории, стала впоследствии одной из самых знаменитых физических лабораторий в мире. Максвелл становится первым ее директором.

Научные достижения Максвелла многообразны. Но два цикла работ прославили его имя и совершили поистине революцию в физике. Прежде всего, это начатый в Лондоне цикл работ по электродинамике, завершившийся формулировкой полной системы уравнений для электромагнитного поля и публикацией знаменитого "Трактата об электричестве и магнетизме" (1873 г.). Во-вторых, это исследования по кинетической теории газов, в которых Максвелл впервые ввел в описание физических явлений статистические методы. Этот факт ознаменовал новый этап в развитии физики. Помимо этих вершин, были и замечательные работы по теории цветного зрения, по термодинамике и астрофизике. Но все же уравнения Максвелла остаются до сих пор образцом глубокого теоретического обобщения и источником бесчисленного числа приложений. Генрих Герц как-то сказал об этих уравнениях: «Кажется, будто они живут отдельной жизнью и обладают собственным разумом, будто они мудрее нас, даже мудрее того, кто их впервые написал...»

Этот замечательный ученый был в то же время мягким, религиозным, самоотверженным человеком, любящим детей (у него с женой своих детей не было). Он как-то написал: «Работа — это прекрасно, чтение - не менее прекрасно, но лучше всего друзья». Он обладал прекрасным чувством юмора. Однажды, готовясь к лекции о только что изобретенном телефоне, Максвелл так описал систему телефонной связи: «Она обладает идеальной симметрией: проволока посередине, две трубки по концам проволоки и два болтуна около каждой трубки».

Величие максвелловских уравнений не было сразу понято современниками. Теория Максвелла считалась сложной, недостаточно логически обоснованной, математически некорректной. Лишь после работ Г. Герца, обнаружившего электромагнитные волны, и П.Н. Лебедева, доказавшего существование светового давления, предсказанного теорией Максвелла, его уравнения завоевали всеобщее признание.

Максвелл прожил, к сожалению, недолгую жизнь и умер от рака в возрасте 48 лет.

Исаак Ньютон (25.12.1642-20.03.1727)

Величайший ученый, завершивший научную революцию XVII в. и создавший основу современной математики и физики.

Исаак Ньютон родился в сельском местечке Вулторп в графстве Линкольншир, в Англии, в семье фермера средней руки. Отец Ньютона умер через несколько месяцев после его рождения. Мать Ньютона, Анна умела читать и писать, что было необычно для женщины в те времена. Через три года после смерти мужа она вновь вышла замуж за престарелого, но состоятельного старосту соседней деревни Барнабу Смита. Одним из условий брачного    контракта было, чтобы трехлетний Исаак остался в Вулторпе у бабушки. В семь лет Ньютон стал посещать сельскую школу. После смерти второго мужа, в 1656 г. мать Ньютона забрала его из грамматической школы в Грантаме, чтобы сын помог ей вести сильно разросшееся хозяйство. Но Ньютон интересовался только книгами и математическими выкладками. По собственному признанию, он вырос довольно капризным, неуживчивым и обидчивым.

В июне 1661 г. Ньютон был принят в колледж Тринити (колледж Св. Троицы) в Кембридже. Социальная структура Кембриджского университета отражала структуру английского общества того времени. Студенты делились на две группы: пансионеры и стипендиаты. Пансионеры были более привилегированными, жили и учились в лучших условиях. Стипендиаты должны были заниматься обслуживанием, часто в качестве слуг, пансионеров. Ньютон был стипендиатом, хотя мать вполне могла бы устроить его и на пансион.

Хотя обучение в Кембридже определялось философией Аристотеля, на третьем году разрешались некоторые вольности, поэтому Ньютон смог изучить новые философские идеи Декарта, Гассенди и Бойля, алгебру и аналитическую геометрию Виета, Декарта и Валлиса, механику Галилея и астрономию Коперника. В годы учения Ньютон не проявил особых дарований. Его научный гений вспыхнул внезапно, когда из-за страшной эпидемии чумы, охватившей Англию летом 1665 г., пришлось закрыть университет, и Ньютон вернулся в родные места. Там, в родительском доме, он начал революционные исследования по математике, оптике, физике и астрономии. В конце жизни Ньютон вспоминал об этих неполных 18-и месяцах 1665-66 гг.: «В те дни я был в расцвете сил для исследований и размышлял о математике и физике больше времени, чем когда-либо за всю жизнь».

       Математический анализ

Ньютон заложил основы дифференциального и интегрального исчисления за десять лет до того, как это же сделал великий немецкий философ и математик Готфрид Лейбниц. Ньютон назвал свое исчисление «методом флюксий». Главная идея заключалась в том, чтобы рассматривать интегрирование функции (нахождение площади под кривой) как операцию, обратную дифференцированию (нахождение наклона касательной к кривой в каждой точке). Взяв за основу операцию дифференцирования, Ньютон нашел простые аналитические способы расчетов, заменившие множество путаных и сложных методов, применявшихся при нахождении площадей, объемов, длин кривых, максимумов и минимумов. Даже несмотря на то, что Ньютон не сумел обосновать свои методы вычислений (это было сделано только в XIX в.), они получили широкое признание, как мощное средство решения задач чистой математики и физики. Исаак Барроу, Лукасовский профессор математики в Тринити, был так восхищен достижениями Ньютона, что рекомендовал его на свое место. В 1669 г. 27-летний Ньютон получил эту очень престижную должность. В течение последующих лет Ньютон читал лекции в университете, но студенты не очень охотно их посещали, так как Ньютон был плохим лектором и часто бормотал что-то себе под нос, вместо того чтобы говорить, обращаясь к слушателям.

       Оптика

Первые лекционные курсы Ньютона в качестве Лукасовского профессора Тринити были посвящены оптике. Эти лекции включали рассказ о сделанном им революционном открытии того, что белый свет не является простой однородной сущностью (как полагали со времен Аристотеля). Пропустив тонкий луч солнечного света сквозь стеклянную призму, Ньютон заметил на стене широкую цветную полосу из всех цветов радуги. Он показал, что спектр был слишком длинным, чтобы его можно было объяснить общепринятой в те времена теорией преломления света в плотных средах. Старая теория утверждала, что все лучи белого света, падая на призму под одинаковыми углами, должны преломляться одинаково. Ньютон показал, что на самом деле белый свет есть смесь лучей разного цвета, что лучи каждого цвета, преломляясь, отклоняются на чуть разные углы. Так называемый  «решающий эксперимент» (experimentum crucis) состоял в том, что Ньютон выделил из спектра узкий пучок света одного цвета и еще раз пропустил этот пучок через призму. Понятно, что все лучи одного цвета преломились на один и тот же угол. Эти исследования привели Ньютона к логически оправданному, но неправильному выводу, что все телескопы рефракторы, использующие преломляющие линзы, всегда будут давать неустранимый дефект изображения - хроматическую аберрацию (радужный ореол вокруг светящегося объекта). Поэтому он придумал и построил телескоп - рефлектор, ставший прототипом всех современных самых больших телескопов. В 1671 г. Ньютон продемонстрировал свое изобретение в Лондонском   королевском   обществе   (Английской   академии   наук), наиболее передовом научном сообществе того времени. В 1672 г. в возрасте 30 лет Ньютон был избран членом Королевского общества. Позднее, в этом же году, в "Сообщениях Королевского общества" была опубликована первая научная работа Ньютона о новой теории света. Это был новый для Европы пример короткой научной публикации.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8