В этом институте до начала 50-х гг. Александр Михайлович изучает излучение, испускаемое электронами в синхротроне, в результате чего становится ясным, что это излучение сосредоточено в микроволновой области, где длины волн порядка сантиметра. Проделанная работа явилась предлогом к последующему великому открытию, и название микроволновой области было включено в термин мазер.

Индуцированное стимулированное излучение А.М. Прохоровым (совместно с Н.Г Басовым) было открыто в 50-х гг. и история этого открытия достаточно подробно отражена в его Нобелевской лекции. Эта история восходит к работам еще Эйнштейна. Как и всякий добросовестный ученый - открыватель досконально знает и подробно описывает все, что было открыто до него, что могло быть открыто, но не было, и почему не было.

Дальнейших исследований А.М. Прохорова было так много и они были настолько разнообразны, что редакционная коллегия сборника избранных его, трудов испытала большие затруднения. Было очень непросто выбрать всего около 70 статей, отразив круг интересов Александра Михайловича в диапазоне, который очень широк, затрагивает многие разделы современной физики, далеко выходит за пределы собственно квантовой электроники и включает большое число прикладных исследований.

Широта его интересов иллюстрируется тем, что когда Физический институт им. П.Н. Лебедева разделился, то A.M. Прохоров, пришедший в него когда-то рядовым сотрудником, стал директором отпочковавшегося Института общей физики. Только человек с широчайшим кругозором и выдающимися достижениями в науке вправе возглавлять учреждение с таким названием. Более того, уже в возрасте, более 80 лет, будучи патриархом науки, он сам отошел от руководства институтом, создал и возглавил Центр естественнонаучных исследований Российской академии наук, название которого еще более подчеркивает масштаб этого человека.

Авторитет ученого и человека был неоспорим, можно говорить о некоем магическом слове Прохорова. Многие убедились в том, что бумаги, им подписанные и содержавшие какие-либо просьбы, рекомендации, поддержку, никогда не оставлялись без внимания, а рассматривались как весомый документ. Это иногда вызывало неудовольствие чиновников от науки иди просто чиновников, которые, имея порой другую установку, в сердцах могли бросить: «Ох, уж этот ваш Прохоров!» Удивительно, что обладая огромными и разносторонними знаниями, характерным юмором, будучи также человеком выдающейся внешности, общаясь с невообразимым числом разных людей, A.M. Прохоров тем не менее не приобрел от этих людей никакого прозвища, даже «за глаза». Он для всех был просто Прохоровым или Александром Михайловичем, что также в немалой степени отражает огромное уважение к этой незаурядной личности.

Трудно свыкнуться с мыслью, что больше не представится возможность ощутить радость общения с тем, кто нес человечеству свет, как в прямом, так и в переносном смысле.

Будем надеяться, что сегодняшняя боль утраты со временем сменится светлыми воспоминаниями о замечательном человеке и великом ученом.

Андре-Мари Ампер (1775-1836)

Выдающийся французский физик, заложивший своими работами основы электромагнетизма.

Сын преуспевающего лионского коммерсанта. Ампер получил домашнее образование, главным образом самостоятельно изучая книги по математике и физике из отцовской библиотеки. После Великой французской революции Ампер стал учителем физики и математики, сначала в Лионе, затем в Бурже. Позднее ему удалось перебраться в Париж, где он получил должность в Политехнической школе, а в 1808 г. стал генеральным инспектором парижских университетов. Начиная с 1824 г. преподавал физику в Колледже Франс и философию в Сорбонне. Научная и педагогическая деятельность Ампера была всегда чрезвычайно интенсивной, несмотря на тяжелые жизненные обстоятельства (смерть отца на гильотине во время якобинского террора, ранняя смерть первой жены, катастрофически неудачный второй брак).

В 1814 г. Ампер независимо открыл закон Авогадро. Однако главнейшие научные открытия Ампера приходятся на период с 1820 по 1827 гг., когда он, вдохновленный открытием Эрстеда, заключавшемся в том, что магнитная стрелка поворачивается вблизи провода с током, стал заниматься этим кругом проблем. Ампер объяснил опыт Эрстеда, предположив, что ток создает в пространстве магнитное поле. Далее Ампер установил, как направление поля связано с направлением тока в проводнике, и нашел количественную формулу, связывающую напряженность магнитного поля с током. Далее Ампер вывел формулу для силы взаимодействия двух проводников с током (закон Ампера). Для объяснения магнетизма веществ. Ампер ввел понятие о микроскопических токах, создающих намагниченность (гипотеза молекулярных токов Ампера). Предложил определение силы тока (сейчас единица силы тока в СИ называется ампер).

Людвиг Больцман (1844-1906)

Австрийский физик, основоположник кинетической теории газов, создатель (вместе с Гиббсом) раздела физики, известного как статистическая механика, использующего законы теории вероятности для описания того, как свойства атомов и молекул определяют наблюдаемые свойства макроскопических тел.

Людвиг Больцман окончил Венский университет в 1867 г. и занимал профессорские должности в университетах Вены, Граца, Мюнхена и Лейпцига. В 1870 г. он опубликовал серию статей, в которых применил законы теории вероятности к движению атомов в связи с обсуждением второго закона термодинамики. Он получил знаменитое выражение для энтропии (меры беспорядка) термодинамической системы через логарифм числа возможных состояний этой системы (эту формулу он затем завещал выбить на своей могильной плите). Больцман вывел на основе своего подхода так называемое распределение Максвелла-Больцмана, следующее из закона равнораспределения энергии по числу степеней свободы. Он написал также кинетическое уравнение для газа, учитывающее столкновения между отдельными атомами, что явилось началом нового раздела физики - кинетической теории.

Работы Больцмана встретили ожесточенное неприятие со стороны многих именитых европейских физиков. Ему пришлось вести постоянную борьбу за признание своих идей. В состоянии глубокой депрессии Больцман покончил с собой в 1906 г., незадолго до того, как французский физик Жан Перрен экспериментально подтвердил многие положения статистической механики.

В наши дни статистическая физика является одним из важнейших и глубоко разработанных разделов физики. Основы этой замечательной теории заложил великий ученый Л. Больцман.

Галилео Галилей (1564-1642)

Великий итальянский ученый, родоначальник современной физики.

Галилео Галилей родился 15 февраля 1564 в г. Пизе. Его детство прошло в городах Великого Герцогства Тосканы. Отец Галилея был знатным, но обедневшим флорентийским патрицием, профессиональным музыкантом и композитором, автором исследований по истории и теории музыки, а также неплохим математиком. В детстве Галилей изучал латынь, греческий язык и логику, а в 1581 г. поступил в Пизанский университет на медицинское отделение. Однако медицина ему не понравилась, и он стал заниматься математикой и механикой. Его судьбу окончательно определило чтение трудов Евклида и Архимеда. К сожалению, в 1583 г. Галилею пришлось бросить университет, так как родителям стало нечем платить за образование. Больше Галилей нигде не учился.

Он стал самостоятельно заниматься механикой. Его первые работы посвящены гидростатическим весам, определению центров тяжести тел. Благодаря протекции богатого аристократа из рода Медичи маркиза дель Монте, в 1589 г. Галилей получил кафедру в университете Пизы и стал читать лекции по математике. Здесь были проделаны опыты по законам движения тел, приведшие к результатам, полностью противоречащим взглядам Аристотеля. Между Галилеем и его коллегами возник антагонизм. За ним закрепилось прозвище «спорщик».

С 1592 по 1610 гг. Галилей работает в Падуанском университете. Эти 18 лет были самыми спокойными и плодотворными в жизни ученого. Хотя в своих лекциях он излагал освященные церковью взгляды на строение мира, одновременно он страстно искал подтверждений учения Коперника, в правоте которого никогда не сомневался. Узнав в 1608 г. об изобретении телескопа, он в 1609 г. самостоятельно построил телескоп новой конструкции, используя сочетание двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Это событие стало эпохальным в истории науки. Галилей открывает горы на Луне, четыре спутника Юпитера, сложное строение Млечного Пути, темные пятна на Солнце.

В 1610 г. Галилей покидает Венецианскую республику и возвращается в Тоскану. Он получает почетное место придворного математика великого герцога - своего бывшего ученика. В 1632 г. он пишет свою знаменитую книгу «Диалоги о двух системах мира - птолемеевой и коперниковой», написанную на живом итальянском языке в форме беседы трех участников: Сальвиати (высказывающего мысли автора), Симпличио (в переводе - «простак», сторонник Аристотеля) и Сагредо (судья в споре). Книга вызвала яростное неприятие церкви, особенно потому, что незадолго до этого вступивший на престол папа Урбан VIII (хороший знакомый Галилея) узнал себя в Симпличио. 12 апреля 1633 г. Галилей предстал перед генеральным комиссаром инквизиции Священной канцелярии. Под угрозой пыток больного Галилея заставили отречься от учения Коперника и покаяться. После этого он был отправлен под домашний арест в дом друга, Асканио Рикколомино, архиепископа Сиены. Лишь через два года наказание смягчили и отправили Галилея в ссылку на его загородную виллу в Арчетри, правда, лишив возможности общаться с друзьями и учениками.

В Арчетри в 1636 г. Галилей закончил свой второй великий труд «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению». В нем ученый обобщил свои открытия в области механики. Под двумя новыми науками Галилей имел в виду динамику и сопротивление материалов. В этой книге приводятся подробные доказательства всех полученных Галилеем формул кинематики и динамики.

Галилей получил отпечатанную книгу в 1638 г., но прочесть ее уже не смог, так как к этому времени окончательно ослеп. Умер он 3 января 1642 г.

Несомненно, что церковное наказание не изменило убеждений Галилея. Недаром легенда приписывает ему слова, произнесенные после приговора суда инквизиции: «А все-таки она вертится!», которые стали символом борьбы за научную истину.

Величие творчества Галилея не только в сделанных им непреходящих открытиях, заложивших основу классической механики (кинематика равноускоренного движения, принцип относительности, изучение свободного падения тел и доказательство того, что движение в поле тяжести не зависит от массы тела и др.). Галилей сумел практически реализовать экспериментальный метод исследования явлений природы. Этот метод, теоретически сформулированный английским философом Френсисом Бэконом, был применен Галилеем в конкретных ситуациях, причем именно Галилей впервые придал методу современные черты (создание модели явления, отбрасывание несущественных факторов, неоднократное повторение опыта и т.п.). С другой стороны, Галилей возродил подход Архимеда к описанию явлений на языке математики. Галилей говорил: «Книга природы написана на языке математики, ее буквами служат треугольники, окружности и другие математические фигуры, без помощи которых человеку невозможно понять ее речь; без них — напрасные блуждания в лабиринте».

Трудно перечислить все проблемы, которых касался этот великий ученый, но больше всего поражает глубина проникновения в суть явлений. Галилей по праву может считаться родоначальником физики в ее современном понимании.

Роберт Гук (1635-1703)

Выдающийся английский естествоиспытатель.

Роберт Гук родился в местечке Фрешуотер на английском острове Уайт в семье настоятеля местной церкви. Мальчик рано проявлял склонность к изобретательству, но из-за слабого здоровья не смог вовремя пойти в школу. Рано потеряв отца, Гук вынужден был сам выбирать жизненный путь. Сначала он стал учеником живописца, но стремление к знаниям пересилило, он окончил среднюю школу и поступил в Оксфордский университет. Учение было платное, так что Гуку нужны были заработки. Один из преподавателей университета порекомендовал его Роберту Бойлю в качестве ассистента для проведения экспериментальных исследований. Сотрудничество Бойля и Гука было весьма плодотворным: его результатом стало создание усовершенствованного воздушного насоса, применение которого позволило провести множество интересных опытов. В 1662 г. при помощи Бойля Гук был рекомендован на должность демонстратора Лондонского королевского общества. В обязанности Гука входила подготовка трех-четырех опытов, которые демонстрировались на еженедельных заседаниях Общества. Эти обязанности он выполнял в течение нескольких десятилетий.

Гук не ограничивал свою деятельность конструированием научных приборов и экспериментами. Он был профессором геометрии в одном из лондонских колледжей, а после страшного пожара в Лондоне (1666 г.) был смотрителем работ по перестройке пострадавшей части города. По проекту Гука возведен ряд общественных зданий.

Однако главной страстью Гука все же были научные исследования. Свою первую самостоятельную работу, посвященную капиллярности, Гук опубликовал в 1661 г. Затем он занимался разработкой и усовершенствованием астрономических инструментов, проводил биологические, географические, геологические исследования. В каждую из этих областей он внес значительный вклад.

Особую известность приобрел труд Гука "Микрография", вышедший в свет в 1665 г. В этой небольшой книге Гук описал множество наблюдений, произведенных с помощью усовершенствованного им микроскопа. Но в ней изложены и мысли Гука о природе света, которые позволяют считать его одним из основоположников волновой теории света. Там же описываются и эксперименты из других областей естествознания.

В 1666 г. меценат Дж. Кутлер предложил Гуку за довольно большое вознаграждение регулярно читать лекции для членов Лондонского королевского общества. Гук согласился и в течение многих лет выступал с лекциями, посвященными разнообразным проблемам естествознания. В них Гук излагал результаты собственных исследований и анализировал работы других ученых. Одна из серий кутлеровских лекций была посвящена проблеме упругости. Широкая трактовка понятия упругости (по терминологии Гука, «восстановительной силы») привела его к установлению общего закона, носящего теперь имя Гука. Теоретические выводы Гука были подкреплены многочисленными экспериментами, поэтому приоритет Гука в установлении закона упругости никогда не оспаривался.

В то же время разнообразие научных интересов Гука имело иногда и отрицательные последствия. Он часто не доводил свои исследования до конца, хотя и высказывал очень глубокие идеи. Например, именно Гук способствовал открытию закона всемирного тяготения Ньютона, изложив в работе 1674 г. взгляды, близкие тем, которые затем развил Ньютон в "Началах". В результате такой поспешности часто возникали острые споры о приоритете (с Гюйгенсом, Ньютоном и др.). Однако искренняя преданность науке компенсировала недостатки резкого, неуживчивого характера Гука, и он до самой кончины пользовался глубоким уважением ученых не только Англии, но и всей Европы.

Шарль Кулон (1736-1806)

Выдающийся французский инженер и физик.

Шарль Огюстен Кулон родился во французском городе Ангулеме в семье чиновника. Он окончил высшую военно-инженерную школу в Мезьере - одном из лучших технических учебных заведений того времени. После окончания учебы Кулон в течение ряда лет служил на острове Мартиника, где руководил строительством крупного форта. После возвращения на родину Кулон постепенно отошел от военной службы и стал заниматься научными исследованиями. Первая же научная работа Кулона, начатая еще на Мартинике, была посвящена методам решения задач строительной механики. Она сразу принесла Кулону известность.

Кулон был одним из первых ученых, сочетавших высокий уровень научных исследований с упором на практические приложения. Ярким примером такого сочетания явилась работа Кулона по изучению сухого трения. На основе простых и весьма убедительных опытов Кулон изучил зависимость силы трения покоя и силы трения скольжения от множества факторов (нормального давления, площади и длительности контакта тел, относительной скорости движения тел и т.п.). Особенно важно то, что опыты Кулона были полномасштабными, т.е. проводились с реальными телами в реальной обстановке. Итогом работ Кулона стало подтверждение пропорциональности силы трения скольжения и силы нормального давления в широком диапазоне нагрузок. Надо заметить, что закон Ftp = mN был сформулирован еще Г. Амонтоном в 1699 г., но только Кулон полностью экспериментально обосновал его.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9