MURRY GELL-MANN (s. 1929)

Murray Gell-Mann syntyi 15. syyskuuta 1929 New Yorkissa ja oli nuorempi poika siirtolaiset Itävallasta Arthur ja Pauline (Reichstein) Gell-Mann. 15-vuotiaana Murry tuli sisään Yalen yliopisto. Hän valmistui vuonna 1948 kandidaatin tutkinnosta. Hän vietti seuraavat vuodet jatko-opiskelijana Massachusettsissa Institute of Technology. Täällä vuonna 1951 Gell-Mann sai tohtorin tutkinto fysiikassa.

LEV DAVIDOVICH LANDAU (1908-1968)

Lev Davidovich Landau syntyi 22. tammikuuta 1908 David Lyubov Landaun perheeseen Bakussa. Hänen isänsä oli kuuluisa öljy-insinööri! joka työskenteli paikallisilla öljykentillä, ja hänen äitinsä oli lääkäri. Hän oli mukana fysiologisessa tutkimuksessa. Landaun vanhemmasta sisaresta tuli kemianinsinööri.

IGOR VASILIEVICH KURCHATOV (1903-1960)

Igor Vasilyevich Kurchatov syntyi 12. tammikuuta 1903 apulaismetsänhoitajan perheeseen Bashkiriassa. Vuonna 1909 perhe muutti Simbirskiin. Vuonna 1912 Kurchatovit muuttivat Simferopoliin. Täällä poika menee lukion ensimmäiselle luokalle.

PAUL DIRAC (1902-1984)

Englantilainen fyysikko Paul Adrien Maurice Dirac syntyi 8. elokuuta 1902 Bristolissa ruotsalaisen opettajan Charles Adrien Ladislav Diracin perheeseen. Ranskan kieli V yksityinen koulu, ja englantilainen Florence Hannah (Holten) Dirac.

WERNER HEISENBERG (1901-1976)

Werner Heisenberg oli yksi nuorimmista tutkijoista Nobel palkinto. määrätietoisuus ja vahva henki kilpailu inspiroi häntä löytämään yhden tieteen tunnetuimmista periaatteista - epävarmuusperiaatteen.

ENRICO FERMI (1901-1954)

"Suuri italialainen fyysikko Enrico Fermi", kirjoitti Bruno Pontecorvo, "on erityinen paikka nykyajan tiedemiesten keskuudessa: meidän aikanamme, kun kapea erikoistuminen V tieteellinen tutkimus on tullut tyypilliseksi, on vaikea osoittaa yhtä universaalia fyysikkoa kuin Fermi oli. Voidaan jopa sanoa, että 1900-luvun tieteelliselle areenalle ilmestyi henkilö, joka antoi niin valtavan panoksen kehitykseen. teoreettinen fysiikka, Ja kokeellinen fysiikka, ja tähtitiede ja tekninen fysiikka, ~ ilmiö on pikemminkin ainutlaatuinen kuin harvinainen.

NIKOLAI NIKOLAJITŠ SEMENOV (1896-1986)

Nikolai Nikolaevich Semenov syntyi 15. huhtikuuta 1896 Saratovissa Nikolai Aleksandrovitšin ja Jelena Dmitrievna Semenovin perheessä. Valmistui vuonna 1913 oikea koulu Samarassa hän tuli Pietarin yliopiston fysiikan ja matematiikan tiedekuntaan, jossa hän opiskeli kuuluisan venäläisen fyysikon Abram Ioffen kanssa osoittautui aktiiviseksi opiskelijaksi.

IGOR EVGENIEVICH TAMM (1895-1971)

Igor Evgenievich syntyi 8. heinäkuuta 1895 Vladivostokissa Olga (os Davydova) Tammin ja rakennusinsinöörin Jevgeni Tammin perheeseen. Jevgeni Fedorovich työskenteli Trans-Siperian rakentamisessa rautatie. Igorin isä ei ollut vain monipuolinen insinööri, vaan myös poikkeuksellisen rohkea henkilö. Aikana Juutalainen pogrom Elizavetgradissa hän meni yksin mustasatojen joukkoon kepillä ja hajotti sen. Palattuaan kaukaisista maista kolmivuotiaan Igorin kanssa perhe matkusti meritse Japanin kautta Odessaan.

Pjotr ​​Leonidovitš Kapitsa (1894-1984)

Petr Leonidovich Kapitsa syntyi 9. heinäkuuta 1894 Kronstadtissa sotainsinöörin, kenraali Leonid Petrovich Kapitsan, Kronstadtin linnoitusten rakentajan, perheeseen. Hän oli koulutettu, älykäs mies, lahjakas insinööri, joka pelasi tärkeä rooli Venäjän asevoimien kehittämisessä. Äiti Olga Ieronimovna, syntyperäinen Stebnitskaja, oli koulutettu nainen. Hän harjoitti kirjallisuutta, pedagogista ja sosiaalista toimintaa jättäen jälkensä venäläisen kulttuurin historiaan.

ERWIN SCHROEDINGER (1887-1961)

Itävaltalainen fyysikko Erwin Schrödinger syntyi 12. elokuuta 1887 Wienissä Hänen isänsä Rudolf Schrödinger oli öljykangastehtaan omistaja, piti maalaamisesta ja oli kiinnostunut kasvitieteestä. Perheen ainoa lapsi, Erwin sai peruskoulutus kotona Hänen ensimmäinen opettajansa oli hänen isänsä, jota Schrödinger kutsui myöhemmin "ystäväksi, opettajaksi ja väsymättömäksi keskustelukumppaniksi." Vuonna 1898 Schrödinger tuli mukaan Akateeminen Gymnasium jossa hän oli ensimmäinen opiskelija kreikkalainen, Latina, klassista kirjallisuutta, matematiikka ja fysiikka lukion vuodet Schrödinger rakasti teatteria.

NIELS BOHR (1885-1962)

Einstein sanoi kerran: "Bohrissa tiedemiehenä on yllättävän houkutteleva rohkeuden ja varovaisuuden harvinainen yhdistelmä; harvoilla ihmisillä oli tällainen kyky intuitiivisesti ymmärtää piilotettujen asioiden olemus yhdistäen tämän kohonneeseen kritiikkiin. Hän on epäilemättä yksi suurimmista tieteellisiä mieliä meidän vuosisadallamme."

MAX BORN (1882-1970)

Hänen nimensä asetetaan tasolle sellaisten nimien kuin Planck ja Einstein, Bohr, Heisenberg kanssa. Bornia pidetään oikeutetusti yhtenä kvanttimekaniikan perustajista. Hän omistaa monia perustavanlaatuisia teoksia atomin rakenneteorian, kvanttimekaniikan ja suhteellisuusteorian alalla.

ALBERT EINSTEIN (1879-1955)

Hänen nimensä kuullaan usein yleisimmällä kansankielellä. "Täällä ei ole Einsteinin hajua"; "Vau Einstein"; "Kyllä, se ei todellakaan ole Einstein!" Aikanaan, jolloin tiede hallitsi enemmän kuin koskaan ennen, hän erottuu, kuin älyllisen voiman symboli. Joskus jopa tuntuu nousevan esiin ajatus: "ihmiskunta jakautuu kahteen osaan - Albert Einsteiniin ja muuhun maailmaan.

ERNEST RUTHERFORD (1871-1937)

Ernest Rutherford syntyi 30. elokuuta 1871 lähellä Nelsonin kaupunkia ( Uusi Seelanti) Skotlannista tulleen siirtolaisen perheessä. Ernest oli neljäs kahdestatoista lapsesta. Hänen äitinsä työskenteli maaseudun opettajana. Tulevan tiedemiehen isä järjesti puuntyöstöyrityksen. Poika sai isänsä ohjauksessa hyvä koulutus työskennellä työpajassa, joka auttoi häntä myöhemmin tieteellisten laitteiden suunnittelussa ja rakentamisessa.

MARIA CURIE-SKLODOWSKA (1867-1934)

Maria Skłodowska syntyi Varsovassa 7. marraskuuta 1867. Hän oli nuorin Władysławin ja Bronislaw Skłodowskin perheen viidestä lapsesta. Maria kasvoi perheessä, jossa tiedettä kunnioitettiin. Hänen isänsä opetti fysiikkaa lukiossa, ja hänen äitinsä oli lukion johtaja, kunnes hän sairastui tuberkuloosiin. Maryn äiti kuoli, kun tyttö oli 11-vuotias.

PIETRI Nikolajevitš LEBEDEV (1866-1912)
Pjotr ​​Nikolajevitš Lebedev syntyi 8.3.1866 Moskovassa kauppiaan perhe Hänen isänsä työskenteli luotettavana virkailijana ja oli todella innostunut työstään. Hänen silmissään kaupankäyntiä ympäröi merkityksen ja romanssin sädekehä. Hän juurrutti saman asenteen ainoaan poikaansa, ja aluksi onnistuneesti. ja oletko sinä hyvä kauppamies?

MAX PLANK (1858-1947)

Saksalainen fyysikko Max Karl Ernst Ludwig Planck syntyi 23. huhtikuuta 1858 Preussin Kielin kaupungissa siviilioikeuden professorin Johann Julius Wilhelm von Planckin ja Emma (s. Patzig) Planckin perheeseen. Lapsena poika oppi soittamaan pianoa ja urkuja ja löysi erinomaisen musiikillinen kyky. Vuonna 1867 perhe muutti Müncheniin, ja siellä Planck astui kuninkaalliseen Maximilianiin klassinen kuntosali, jossa erinomainen matematiikan opettaja herätti hänessä ensimmäisen kerran kiinnostuksen luonnontieteitä ja tarkkoja tieteitä kohtaan.

HEINRICH RUDOLF HERZ (1857-1894)

Tieteen historiassa ei ole monia löytöjä, jotka joutuvat kosketuksiin joka päivä. Mutta ilman sitä, mitä Heinrich Hertz teki, moderni elämä Sitä on jo mahdoton kuvitella, koska radio ja televisio ovat välttämätön osa elämäämme, ja hän teki löydön tällä alalla.

JOSEPH THOMSON (1856-1940)

Englantilainen fyysikko Joseph Thomson astui tieteen historiaan ihmisenä, joka löysi elektronin. Hän sanoi kerran: "Löydöt johtuvat havainnoinnin terävyydestä ja voimasta, intuitiosta, horjumattomasta innostuksesta, kunnes kaikki pioneerityöhön liittyvät ristiriidat saadaan lopullisesti ratkaistua."

GENDRIK LORENTZ (1853-1928)

Lorentz tuli fysiikan historiaan luojana elektroninen teoria Gendrik Anton Lorenz syntyi 15. heinäkuuta 1853 hollantilaisessa Arnhemin kaupungissa. Hän kävi koulua kuusi vuotta. Vuonna 1866 valmistuttuaan koulusta paras opiskelija, Gendrik tuli korkeamman siviilikoulun kolmannelle luokalle, joka vastaa suunnilleen lukiota. Hänen lempiaineitaan olivat fysiikka ja matematiikka, vieraat kielet. Oppia ranskaa ja Saksan kieli Lorentz kävi kirkoissa ja kuunteli saarnoja näillä kielillä, vaikka hän ei lapsuudesta asti uskonut Jumalaan.

WILHELM RENTGEN (1845-1923)

Tammikuussa 1896 sanomalehtiraporttien taifuuni pyyhkäisi Euroopan ja Amerikan yli. sensaatiomainen löytö professori Würzburgin yliopistossa Wilhelm Conrad Roentgen. Näytti siltä, ​​ettei ole olemassa sanomalehteä, joka ei olisi painanut kuvaa kädestä, joka, kuten myöhemmin kävi ilmi, kuului professorin vaimolle Bertha Roentgenille. Ja professori Roentgen lukittuaan itsensä laboratorioonsa jatkoi intensiivistä löytämiensä säteiden ominaisuuksien tutkimista. Röntgensäteiden löytäminen antoi sysäyksen uudelle tutkimukselle. Heidän tutkimuksensa johti uusiin löytöihin, joista yksi oli radioaktiivisuuden löytö.

LUDWIG BOLTZMANN (1844-1906)

Ludwig Boltzmann oli epäilemättä suurin tiedemies ja ajattelija, jonka Itävalta on antanut maailmalle. Jo elinaikanaan Boltzmann tieteellisissä piireissä hylkityn asemasta huolimatta tunnustettiin suureksi tiedemieheksi, hänet kutsuttiin luennoimaan monissa maissa. Ja kuitenkin, jotkut hänen ideoistaan ​​ovat edelleen mysteerinä. Boltzmann itse kirjoitti itsestään: "Ajatus, joka täyttää mieleni ja toimintani, on teorian kehittäminen." Ja Max Laue selvensi tätä ajatusta myöhemmin seuraavasti: ”Hänen ihanteensa oli yhdistää kaikki fyysiset teoriat yhtenäisessä kuvassa maailmasta.

ALEKSANDER GRIGORJEVITS STOLETOV (1839-1896)

Aleksanteri Grigorjevitš Stoletov syntyi 10. elokuuta 1839 köyhän Vladimirin kauppiaan perheeseen. Hänen isänsä Grigori Mihailovitš omisti pienen ruokakaupan ja nahkatyöpajan. Talossa oli hyvä kirjasto, ja Sasha, joka oppi lukemaan neljävuotiaana, alkoi käyttää sitä varhain. Viiden vuoden iässä hän luki jo melko vapaasti.

Willard GIBBS (1839-1903)

Gibbsin mysteeri ei ole se, oliko hän väärinymmärretty vai arvostamaton nero. Gibbsin arvoitus piilee muualla: kuinka kävi niin, että pragmaattinen Amerikka käytännöllisyyden hallituskauden vuosina synnytti suuren teoreetikko? Ennen häntä Amerikassa ei ollut yhtäkään teoreetikkoa. Kuitenkin, koska sen jälkeen ei ollut juuri yhtään teoreetikkoa. Suurin osa amerikkalaisista tutkijoista on kokeilijoita.

James MAXWELL (1831-1879)

James Maxwell syntyi Edinburghissa 13. kesäkuuta 1831. Pian pojan syntymän jälkeen hänen vanhempansa veivät hänet tilalleen Glenlariin. Siitä lähtien "kapeassa rotkossa oleva pesä" on tullut lujasti Maxwellin elämään. Täällä hänen vanhempansa asuivat ja kuolivat, täällä hän itse asui ja hänet haudattiin pitkään.

HERMANN HELMHOLTZ (1821-1894)

Hermann Helmholtz on yksi 1800-luvun suurimmista tiedemiehistä. Fysiikka, fysiologia, anatomia, psykologia, matematiikka ... Jokaisella näistä tieteistä hän teki loistavia löytöjä, jotka toivat hänelle maailmankuulu.

EMILY KHRISTIANOVICH LENTS (1804-1865)

Lenzin nimeen liittyy perustavanlaatuisia löytöjä sähködynamiikan alalla. Tämän ohella tiedemiestä pidetään oikeutetusti yhtenä venäläisen maantieteen perustajista. Emil Khristianovitš Lenz syntyi 24. helmikuuta 1804 Dorpatissa (nykyinen Tartto). Vuonna 1820 hän valmistui lukiosta ja astui Dorpatin yliopistoon. Riippumaton tieteellistä toimintaa Lenz aloitti fyysikkona maailmanympärimatkalla "Enterprise"-sloopissa (1823-1826), johon hänet otettiin mukaan yliopiston professorien suosituksesta. Hyvin lyhyessä ajassa hän yhdessä rehtori E.I. Parrothom loi ainutlaatuiset instrumentit syvänmeren valtameren havainnointiin - vinssin syvyysmittarin ja batometrin. Matkalla Lenz teki valtameren, meteorologisia ja geofysikaalisia havaintoja Atlantin, Tyynenmeren ja Intian valtameret. Vuonna 1827 hän käsitteli saamansa tiedot ja analysoi ne.

MICHAEL FARADEY (1791-1867)

vain löydöksiä, että kymmenkunta tiedemiestä riittäisi ikuistamaan heidän nimensä Michael Faraday syntyi 22. syyskuuta 1791 Lontoossa, yhdessä sen köyhimmistä kaupunginosista. Hänen isänsä oli seppä ja äitinsä vuokralaisen tytär. Asunto, jossa suuri tiedemies syntyi ja vietti elämänsä ensimmäiset vuodet, oli takapihalla ja sijaitsi tallin yläpuolella.

GEORGE OM (1787-1854)

Fysiikan professori puhui hyvin Ohmin tutkimuksen merkityksestä Münchenin yliopisto E. Lommel tiedemiehen muistomerkin avajaisissa vuonna 1895: "Ohmin löytö oli kirkas soihtu, joka valaisi sähköalueen, joka ennen häntä oli pimeyden peitossa. Ohm huomautti) vain). oikea tapa käsittämättömien tosiasioiden läpitunkemattoman metsän läpi. Sähkötekniikan kehityksessä voidaan saavuttaa viime vuosikymmeninä hämmästyneenä havaitsemamme merkittävä edistysaskel! vain Ohmin löydön perusteella. Vain hän pystyy hallitsemaan luonnonvoimia ja hallitsemaan niitä, joka pystyy purkamaan luonnonlait, Om riisui luonnolta salaisuuden, jonka tämä oli piilottanut niin kauan, ja luovutti sen aikalaistensa käsiin.

HANS OERSTED (1777-1851)

"Oppinut tanskalainen fyysikko, professori", kirjoitti Ampère, "suurella löydöllään tasoitti tietä fyysikoille uusi tapa tutkimusta. Nämä tutkimukset eivät ole jääneet hedelmättömäksi; he houkuttelivat löytämään monia tosiasioita, jotka ansaitsevat kaikkien edistymisestä kiinnostuneiden huomion.

AMEDEO AVOGADRO (1776-1856)

Avogadro tuli fysiikan historiaan yhden kirjoittajana tärkeimmät lait molekyylifysiikka Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto syntyi 9. elokuuta 1776 Torinossa, pääkaupungissa Italian maakunta Piemonte oikeusosaston työntekijän Philippe Avogadron perheessä. Amedeo oli kolmas kahdeksasta lapsesta. Hänen esi-isänsä XII vuosisadalta olivat palveluksessa katolinen kirkko asianajajat ja silloisen perinteen mukaan heidän ammattinsa ja asemansa periytyivät. Kun tuli aika valita ammatti, Amedeo otti myös lakimiehen. Tässä tieteessä hän onnistui nopeasti ja sai 20-vuotiaana tutkinnon kirkkooikeuden tohtori.

ANDRE MARIE AMPERE (1775-1836)

Ranskan kieli tiedemies Ampère tieteen historiassa tunnetaan pääasiassa sähködynamiikan perustajana. Samaan aikaan hän oli universaali tiedemies, jolla oli ansioita matematiikan, kemian, biologian ja jopa kielitieteen ja filosofian alalla. Hän oli nerokas mieli, joka hämmästytti hänen tietosanakirjallisuudellaan kaikista ihmisistä, jotka tunsivat hänet läheltä.

KARLOIN KIIPUUS (1736-1806)
Mittaa sähkövarausten välillä vaikuttavia voimia. Coulomb käytti keksimäänsä vääntötasapainoa. Ranskalainen fyysikko ja insinööri Charles Coulomb saavutti loistavia tieteellisiä tuloksia. Ulkoisen kitkan kuviot, elastisten lankojen vääntölaki, sähköstaattisen peruslaki, magneettinapojen vuorovaikutuksen laki - kaikki tämä tuli tieteen kultaiseen rahastoon. "Coulomb-kenttä", "Coulombin potentiaali", lopuksi yksikön nimi sähkövaraus"riipus" on juurtunut lujasti fyysiseen terminologiaan.

ISAAC NEWTON (1642-1726)

Isaac Newton syntyi joulupäivänä 1642 Woolsthorpen kylässä Lincolnshiressä. Hänen isänsä kuoli ennen poikansa Newtonin äiti Eiskof, synnytti ennenaikaisesti pian miehensä kuoleman jälkeen, ja vastasyntynyt Isaac oli hämmästyttävän pieni ja hauras. luuli, että vauva ei selviäisi Newtonista, mutta eli siihen asti vanhuus ja aina, lyhytaikaisia ​​häiriöitä ja yhtä vakavaa sairautta lukuun ottamatta, oli hyvä terveys.

CHRISTIAN HUYGENS (1629-1695)

Ankkurin poistomekanismin toimintaperiaate Juoksupyörä (1) on irti jousen avulla (ei näy kuvassa). Heiluriin (3) yhdistetty ankkuri (2) menee vasempaan lavaan (4) pyörän hampaiden väliin. Heiluri kääntyy toiselle puolelle, ankkuri vapauttaa pyörän. Se onnistuu kääntämään vain yhden hampaan, ja oikea lento (5) kytkeytyy. Sitten kaikki toistetaan käänteisessä järjestyksessä.

Blaise Pascal (1623-1662)

Blaise Pascal, Étienne Pascalin ja Antoinette syntyperäisen Begonin poika, syntyi Clermontissa 19. kesäkuuta 1623. Koko Pascal-perhe erottui erinomaisista kyvyistä. Mitä tulee itse Blaiseen, hän osoitti varhaislapsuudesta lähtien merkkejä poikkeuksellisesta henkisestä kehityksestä.Vuonna 1631, kun pieni Pascal oli kahdeksanvuotias, hänen isänsä muutti kaikkien lasten kanssa Pariisiin, myi asemansa silloisen tavan mukaan ja investoi siihen merkittävän osan. pienestä pääomastaan ​​Hotel de Billissä.

ARKIMEDES (287 - 212 eKr.)

Archimedes syntyi vuonna 287 eaa Kreikkalainen kaupunki Syracuse, jossa hän asui suurimman osan elämästään. Hänen isänsä oli Phidias, Hieronin kaupungin hallitsijan hovitähtitieteilijä. Arkhimedes, kuten monet muut antiikin kreikkalaiset tiedemiehet, opiskeli Aleksandriassa, jonne Egyptin hallitsijat, Ptolemaios, kokosivat parhaat kreikkalaiset tiedemiehet ja ajattelijat ja perustivat myös kuuluisan, maailman suurimman kirjaston.

1900– M. Planck muotoili kvanttihypoteesin ja esitteli perusvakion (Planckin vakio), jolla on toiminnan ulottuvuus, käynnistävä kvanttiteoria.
– M. Planck (14. joulukuuta) ehdotti uusi kaava energian jakautumiseen mustan kappaleen säteilyspektrissä (Planckin laki).
– Kokeellinen vahvistus Planckin säteilylaki (G. Rubens, F. Kurlbaum).
– J. Rayleigh johti täysin mustan kappaleen säteilyn energian jakautumislain, jonka J. Jeans kehitti vuonna 1905 (Rayleigh-Jeansin laki). G. Rubensm ja F. Kurlbaum vahvistivat kokeellisesti vuonna 1901 pitkien aaltojen osalta.

1900-02– G. Rubens ja E. Hagen suorittivat metallien heijastavuuden mittauksia vahvistaen Maxwellin sähkömagneettisen valon teorian.

1900– P. Villard löysi gammasäteet.
– J. Townsend rakensi teorian kaasujen johtavuudesta ja laski varautuneiden hiukkasten diffuusiokertoimet.

1901- J. Perrin esitti hypoteesin aiheesta planeettarakenne atomi (Perrin-malli).
– Fysiologinen vaikutus havaittu radioaktiivista säteilyä(A. Becquerel, P. Curie).
– O. Richardson määritti termionisen emission kyllästysvirran tiheyden riippuvuuden katodin pinnan lämpötilasta (Richardsonin laki).

1902– Todettiin kanavapalkkien taipuma sähkö- ja magneettikentissä (V. Vin).
– Ensimmäistä kertaa elektronin massan riippuvuus nopeudesta todistettiin kokeellisesti (V. Kaufman).
- F. Lenard loi valosähköisen vaikutuksen yhtälön, jossa hän antoi valoelektronien energian riippuvuuden valon taajuudesta.

1902-03. – E. Rutherford ja F. Soddy loivat teorian radioaktiivinen hajoaminen ja muotoili radioaktiivisten muutosten lain.
– Sähkömagneettisen impulssin käsitteen käyttöönotto ja elektronin sähkömagneettisen massan kaavan saaminen (M. Abraham).

1902– J. Gibbsin kirja ”Elementary Principles of Statistical Mechanics” julkaistiin, joka viimeisteli klassisen tilastollisen fysiikan rakentamisen.

1903– J. J. Thomson kehitti mallin hänen mukaansa nimetystä atomista (Thomson-malli).
– Radiumsuolojen jatkuvan lämmön vapautumisen havainnointi ja 1 sekunnissa vapautuvan energian mittaus (P. Curie, A. Laborde).
- P. Curie ehdotti radioaktiivisen alkuaineen puoliintumisajan käyttämistä aikastandardina määrittämiseen absoluuttinen ikä maan kiviä.
– W. Ramsay ja F. Soddy osoittivat kokeellisesti heliumin muodostumisen radonista.
- E. Rutherford osoitti, että alfasäteet koostuvat positiivisesti varautuneista hiukkasista. M. Sklodowska-Curie toi ensimmäisenä esiin alfasäteiden korpuskulaarisen luonteen vuonna 1900.
– Tuikevaikutuksen löytäminen ja sen käyttö varautuneiden hiukkasten havaitsemiseen (W. Crookes, G. Geitel, J. Elster).
- A. A. Eikhenwald osoitti, että polarisoitunut ei-magneettinen dielektri magnetoituu liikkuessaan (Eichenwaldin koe).

1904– H. Lorentz löysi relativistisia tilakoordinaattien ja ajan muunnoksia, jotka jäivät ennalleen sähkömagneettisia ilmiöitä referenssijärjestelmien tasaisella liikkeellä (Lorentzin muunnokset). Vuonna 1900 nämä muunnokset sai J. Larmor, ja vuonna 1887 W. Voigt käytti samanlaisia ​​muunnoksia.
– H. Lorentz sai lausekkeen massan riippuvuudelle nopeudesta elektronin tapauksessa. Tämän oikeudenmukaisuus relativistinen kaava vahvistettiin A. Buchererin (1908) ja muiden kokeilla.
- J. Dk. Thomson esitteli ajatuksen, että atomin elektronit on jaettu ryhmiin, jotka muodostavat erilaisia ​​​​konfiguraatioita, jotka määräävät alkuaineiden jaksollisuuden. Ensimmäiset ideat aiheesta sisäinen rakenne hän ilmaisi idean atomista jo vuonna 1898.
– Suorittanut röntgensäteiden polarisoinnin (Ch. Barkla).

1904– Keksitty kaksielektrodielektroniputki – diodi (J. Fleming).

1905– A. Einstein artikkelissa ”Liikvien välineiden sähködynamiikasta” (lehti vastaanotti 30. kesäkuuta), analysoinut syvällisesti tapahtumien samanaikaisuuden käsitettä, osoitti Maxwellin yhtälöiden muodon säilymisen Lorentzin muunnelmien suhteen, muotoili erityissuhteellisuusperiaatteen ja valonnopeuden vakioperiaatteen ja loi niiden pohjalta erityisen suhteellisuusteorian. (Sähködynamiikan yhtälöiden muodon muuttumattomuuden Lorentzin muunnoksiin nähden todisti myös A. Poincare raportissaan Pariisin tiedeakatemian kokouksessa 5. kesäkuuta, jossa hän korosti suhteellisuusperiaatteen universaalisuutta ja ennusti valon etenemisnopeuden äärellisyyttä.) Yhdessä kvanttiteorian kanssa erityinen suhteellisuusteoria muodosti 1900-luvun fysiikan perustan.
– A. Einstein löysi massan ja energian välisen suhteen lain (vuonna 1906 tämän lain vahvisti myös P. Langevin).
– A. Einstein esitti hypoteesin kvanttiluonnosta valon säteilyä(valon fotoniteoria). Einsteinin olettaman fotonin löysi vuonna 1922 A. Compton. Termin otti käyttöön vuonna 1929 G. Lewis.
- A. Einsteinin selitys valosähköisen vaikutuksen laeista, joka perustuu valokvanttien eli fotonien olemassaoloon.
- E. Schweidler totesi muunnoslain tilastollisen luonteen kemiallisia alkuaineita, vahvisti kokeellisesti E. Regener vuonna 1908.
– Doppler-ilmiö löydettiin kanavasäteistä (I. Stark).
– Suunnittelija P. Langevin klassinen teoria dia- ja paramagnetismi.

1905-06– A. Einstein ja M. Smoluchowski antoivat johdonmukaisen selityksen ruskea liike molekyylikineettisen teorian perusteella, kehitettyään fluktuaatioteorian.

1906– M. Planck johti relativistisen dynamiikan yhtälöt ja sai lausekkeita elektronin energialle ja liikemäärälle.
– A. Poincaré kehitti ensimmäisen Lorentz-kovariantin painovoimateorian.
– T. Lyman löysi spektrisarja vetyspektrin ultraviolettiosassa (Lyman-sarja).
– C. Barkla löysi tunnusomaisia ​​röntgensäteitä.
- V. Nernst totesi, että kemiallisesti homogeenisen kiinteän aineen entropia tai nestemäinen ruumis klo absoluuttinen nolla lämpötila on nolla (lause. Nernst). U. Dzhiok todisti sen kokeellisesti, minkä jälkeen siitä tuli tunnetuksi termodynamiikan kolmantena pääsääntönä.
– V. Nernstin ennuste "kaasun rappeutumisen" vaikutuksesta.
– Keksi triodin (L. di Forest)

1907– A. Einstein oletti painovoiman ja inertian ekvivalenssin (Einsteinin ekvivalenssiperiaate) ja alkoi kehittää relativistista painovoimateoriaa.
– On todettu, että lyijy-isotoopit ovat radioaktiivisten sarjojen lopputuote (B. Bolyuud).
– A. Einsteinin kehittämä ensimmäinen kvanttiteoria kiinteiden aineiden lämpökapasiteetista. Hän esitteli käsitteen monokromaattisten ääniaaltojen (elastisten) leviämisestä kiteessä.
– M. Planck yleisti termodynamiikan puitteissa erityinen teoria suhteellisuusteoria, joka luo perustan relativistiselle termodynamiikalle.
– P. Weiss perustettu (P. Curiestä riippumatta, 1895) lämpötilariippuvuus paramagneettien magneettinen susceptibiliteetti (Curie-Weissin laki).
– Esitettiin hypoteesi spontaanin magnetisoitumisen alueiden olemassaolosta ferromagneeteissa ja kehitettiin ensimmäinen hypoteesi tilastollinen teoria ferromagnetismi (P. Weiss). Samanlaisen ajatuksen ilmaisi jo vuonna 1892 B. L. Rosing.
– E. Cotton ja A. Mouton löysivät ilmiön kahtaistaitteisuus magneettikenttään sijoitetuissa aineissa, kun valo etenee kenttään nähden kohtisuoraan suuntaan (Cotton-Mouton-ilmiö).

1908– A. Poincarén jälkeinen G. Minkowski kehitti ajatuksen yhdistää kolme tilan ja ajan ulottuvuutta yhdeksi neliulotteiseksi pseudoeuklidiseksi avaruuteen (Minkowskin avaruuteen) ja kehitti erikoissuhteellisuusteorian modernin neliulotteisen laitteen .
- A. Bucherer suoritti kokeen, joka lopulta vahvisti Lorentzin relativistisen kaavan oikeellisuuden elektronin massan riippuvuudelle nopeudesta.
– W. Ritz paransi I. Rydbergin vuonna 1890 ehdottamaa likimääräistä kaavaa alkuaineiden spektrisarjan taajuuksille ja vahvisti yhden atomispektrien systematiikan perusperiaatteista - yhdistelmäperiaatteen (Rydberg-Ritz-periaate).
– F. Paschen löysi vetyatomin spektrisarjan vuonna infrapuna(Paschen-sarja).
- G. Geiger ja E. Rutherford suunnittelivat laitteen yksittäisten varautuneiden hiukkasten havaitsemiseen. Vuonna 1928 Geiger paransi sitä W. Mullerilla (Geiger-Muller-laskuri).
– G. Kamerling-Onnesin nestemäisen heliumin saanti ja sen lämpötilan mittaus.
- J. Perrin suoritti Brownin liikkeen tutkimiseen liittyviä kokeita, jotka lopulta osoittivat molekyylien olemassaolon todellisuuden ja vahvistivat atomi-molekyyliteorian aineen rakenteesta ja kineettinen teoria lämpöä.
- E. Gruneisen totesi, että kertoimen suhde lämpölaajeneminen metallia siihen ominaislämpö ei riipu lämpötilasta (Gruneisenin laki).

1909– On todistettu, että alfahiukkaset ovat kaksinkertaisesti ionisoituneita heliumatomeja (E. Rutherford, J. Royds).

1909-10– G. Geiger ja E. Marsden tekivät kokeita alfahiukkasten siroamisesta ohuissa metallikalvoissa, joilla oli ratkaiseva rooli E. Rutherfordin löydössä atomiydin ja perustamisessa planeettamalli atomi.

1909– Ja Einstein harkitsi tasapainosäteilyn energiavaihteluita ja sai kaavan energian vaihteluille.
– Elastisen ja joustavan yhteyden löytäminen optiset ominaisuudet kiinteät aineet (E. Madelung).
- G. Kamerling-Onnes sai lämpötilan 1,04 K.
– V. I. Leninin kirja "Materialism and Empirio-Criticism" julkaistiin, jossa hän antoi syvän tulkinnan 1800-luvun lopun - 1900-luvun alun uusista tieteellisistä tiedoista. luonnontieteen johtavilla aloilla näiden perustavanlaatuisten löytöjen vallankumouksellinen merkitys esitetään. V. I. Leninin ajatus aineen ehtymättömyydestä syntyi yleinen käytäntö luonnontieteellinen tieto.

1910– A. Haas ehdotti atomin moduulia, jossa ensimmäistä kertaa yritettiin yhdistää säteilyn kvanttiluonne atomin rakenteeseen.

1910-14– Sähkövarauksen diskreetti todistettiin kokeellisesti ja ensimmäistä kertaa elektronivarauksen suuruus mitattiin melko tarkasti (R. Milliken).

Fysiikassa voidaan erottaa kolme pääaluetta: mikrokosmoksen (mikrofysiikka), makrokosmosen (makrofysiikka) ja megamaailman (astrofysiikka) tutkimus.

Ensimmäinen maailmansota viivästytti fysiikan edistymistä useiden 1800-luvun lopun - 1900-luvun alun merkittävien löytöjen (röntgensäteet, elektronit, radioaktiivisuus jne.) jälkeen, mutta atomien tutkimus jatkui. Näiden tutkimusten pääkohdat ovat:

Atomimallin kehittäminen.

Todiste atomin muuttuvuudesta.

Todiste atomin lajikkeiden olemassaolosta kemiallisissa alkuaineissa.

Nämä tutkimukset perustuivat käytännössä täysin uuteen käsitykseen aineen rakenteesta, joka alkoi muotoutua 1900-luvun alussa. Muotoiltu 1800-luvulla Atomien idean tiivisti D.I. Mendelejev, joka artikkelissa "Substance", joka julkaistiin vuonna 1892 Brockhausin ja Efronin Encyclopedic Dictionaryssa, listasi perustiedot atomeista:

Kunkin alkuaineen kemialliset atomit ovat muuttumattomia, ja atomilajeja on yhtä monta kuin tunnettuja kemiallisia alkuaineita (tuohon aikaan - noin 70).

Tietyn alkuaineen atomit ovat samat.

Atomilla on paino, ja atomien välinen ero perustuu niiden painoeroon.

Tietyn alkuaineen atomien keskinäinen siirtyminen toisen alkuaineen atomeiksi on mahdotonta.

Todiste elektronin olemassaolosta tuhosi nämä ideat atomista. Tärkein suunta fysiikan tutkimuksesta tulee atomien rakenteen selvitys. Atomin elektroniset mallit alkoivat ilmestyä yksi toisensa jälkeen. Niiden esiintyminen vuonna aikajärjestyksessä onko tämä:

W. Kelvinin malli (1902) - elektronit jakautuvat tietyllä tavalla positiivisesti varautuneen pallon sisällä.

F. Lenardin malli (1903) - atomi koostuu negatiivisten ja positiivisten varausten "dupleteista" (ns. dynamiitti).

G. Nagaokan malli (1904) - atomi on "järjestetty" kuten planeetta Saturnus (negatiivisesti varautuneista elektroneista koostuvat renkaat sijaitsevat positiivisesti varautuneen kappaleen ympärillä).

J. Thomsonin malli (1904) - positiivisesti varautuneen pallon sisällä pyörivät elektronit sijoitetaan samaan tasoon pitkin samankeskisiä kuoria, jotka sisältävät erilaisia, mutta rajallisen määrän elektroneja.

Nämä mallit olivat tulosta teoreettisista (monin tavoin - puhtaasti matemaattisista) rakenteista ja olivat luonteeltaan muodollisia. Poikkeuksena oli J. Thomsonin malli. Hän teki ensimmäisen yrityksensä lajissaan selittää jaksoittaista muutosta kemiallisten alkuaineiden ominaisuuksissa yhdistämällä jaksollisuusilmiön samankeskisten renkaiden elektronien määrään.

Kuitenkin tarkka elektronien lukumäärä atomeissa jäi epäselväksi. Thomson uskoi, että yksikön kantajan massa positiivinen varaus ylittää merkittävästi yksittäisen massan negatiivinen varaus, ja tämä osoittautui myös todeksi.

Elektroni käytti melko pian mahdollisuudet atomien ainoana "rakennusmateriaalina", mutta näillä luetelluilla malleilla oli varmasti osansa atomin tulevan planeettamallin valmistelussa. Melkein jokainen niistä sisälsi todellisuuden elementtejä muodossa tai toisessa.

Rutherford-mallin ilmestyminen tuli mahdolliseksi radioaktiivisuustutkimusten mukaan, eikä niinkään itse ilmiön, vaan radioaktiivisen hajoamisen aikana vapautuvien hiukkasten vaikutuksen tutkimiseen aineisiin. Se on hiukkassirontaanalyysi erilaisia ​​materiaaleja antoi E. Rutherfordille vuonna 1911 ilmaista ajatuksen massiivisen varautuneen kappaleen olemassaolosta atomissa - ytimessä (itse termin "ydin" otti käyttöön Rutherford vuonna 1912).

Soveltamalla kvanttiteoriaa Rutherfordin malliin N. Bohr (1913) eliminoi tämän mallin ristiriidan klassinen sähködynamiikka. Siksi juuri Rutherfordin ydinmallista Bohrin tulkinnassa tuli uuden atomistiikan peruskäsite.

Lähes kahden vuosikymmenen ajan ytimen protoni-elektronimalli hallitsi. Pohjimmiltaan väärä, se ei kuitenkaan läheskään häirinnyt klassisen atomimallin laajaa leviämistä ja käyttöä kokonaisuutena. Mutta vasta sen jälkeen, kun J. Chadwick löysi neutronin vuonna 1932, syntyivät modernit ajatukset ytimen protoni-neutronimallista.

Joten 1800-luvun lopun perustavanlaatuisten fyysisten löytöjen tulos oli atomin rakenteen kehitys kokonaisuudessaan. "Rakenteeton" atomi on väistynyt uudelle atomille as monimutkainen järjestelmä hiukkasia.

Sen jälkeen kun neutroni tunnistettiin ja löydettiin positiivisesta varauksestaan ​​poistettu protoni, sen todettiin olevan ytimen rakenteen keskeinen hahmo. Hyvin pian sen jälkeen K. Anderson löysi toisen alkuainehiukkasen - positiivisen elektronin. Positroni tarjosi tarvittavan symmetrian positiivisen ja negatiivisen välillä hiukkassuhteissa. Kävi ilmi, että neutronin ja protonin välinen suhde ei ole mitenkään yksinkertainen. Ja jos aiemmin uskottiin, että ydin koostuu protoneista ja elektroneista, nyt on havaittu, että olisi paljon oikeampaa sanoa, että se koostuu protoneista ja neutroneista, joita sitovat yhteen voimakkaat voimat, jotka Yukawa vuonna 1935 katsoi hypoteettiseksi välituotteeksi. hiukkanen - mesoni. Tässä on esimerkki alkuainehiukkasesta, jonka ensin ennustivat teoreettisesti ja sitten vuonna 1936 K. Anderson ja Neddermeyer havaitsivat sen.

Neutronien vaikutusta eri ytimiin tutkittiin lyhyen 6 vuoden ajan, vuosina 1932-1938. Tuolloin tiede yleensä ja erityisesti fysiikka tunsivat yhä enemmän toiseen maailmansotaan johtaneiden tapahtumien vaikutuksen.

Ratkaisevan löydön teki Joliot Curie, joka havaitsi, että lähes kaikki neutroneilla pommitetut atomit tulevat itse radioaktiivisiksi. Tämän löydön looginen seuraus oli valtava. Atomimuutosten tietämystä voitaisiin käyttää selittämään, kuinka alkuaineet syntyivät.

Gamow ja Bethe käyttivät tätä käsitettä aurinkoenergian lähteen tunnistamiseen. Tämä lähde on neljän vetyatomin yhdistelmä, jolloin muodostuu yksi heliumatomi. Oli jo melko selvää, että suurin osa maailmankaikkeuden energiasta on ydinprosessit. Vuonna 1936 Fermi pommitti raskaita elementtejä neutroneilla ja väitti saaneensa useita elementtejä, jotka painavat enemmän kuin mikään muu luonnossa esiintyvä alkuaine.

Vuoteen 1937 asti kaikki radioaktiivinen muutos, joka tapahtui, oli se, että pienet hiukkaset joko kiinnittyivät ytimeen tai sinkoutuivat siitä ulos. Suurin sinkoutuneista fragmenteista oli hiukkanen, joka sisälsi kaksi protonia ja kaksi neutronia. Kuitenkin vuonna 1937 Hahn ja Strassmann havaitsivat, että joidenkin tuotteiden, jotka saatiin säteilyttämällä uraania neutroneilla, kokonaismassa oli lähes puolet uraaniatomin massasta. Oli selvää, että ydinfissio oli tapahtumassa.

Raskaat ytimet voivat sisältää merkittävästi lisää neutroneja suhteessa protonien määrään kuin kevyisiin ytimiin. Kun uraaniatomi halkeaa, se vapauttaa useita välttämättömiä neutroneja. No, heti kun tämä ymmärrettiin (joka tapahtui vuonna 1938, pääasiassa Joliot Curien työn ansiosta), atomien massiivisten muunnosten mahdollisuus tuli todellisuutta. Tässä meillä on ketjureaktio tai eräänlainen lumipalloilmiö. Jos tämän prosessin annetaan jatkua loputtomiin, seurauksena on räjähdys; jos sitä manipuloidaan, se johtaa sähköä tuottavaan ydinreaktoriin.

Tapa, jolla atomipommi rakennettiin, testattiin ja käytettiin, on osa maailman historiaa, ei vain tieteen historiaa. Ydinaseiden ja valvotun valmistuksen sotilaalliset ja poliittiset vaikutukset atomienergiaa ovat valtavia. Tässä riittää, kun todetaan, että teknisesti atomienergian tuotanto edustaa suurta uutta harppausta ihmisen dominanssin luomisessa luonnonvoimiin.

Ydinenergiaa voidaan saada paitsi atomiytimen fissiolla, myös fuusiolla, tai toisin sanoen tällaisen energian saamiseksi on tarpeen valmistaa hitaasti palavaa vetypommit. Asiaankuuluvat tutkimukset aloitti Neuvostoliitossa I.V. Kurchatov ja jatkoivat hänen oppilaansa. ydinenergiainstituutissa. I.V. Kurchatov L.A.:n johdolla. Artsimovich kehitti tokamak-tyyppisiä installaatioita. Nimi "tokamak" tulee lyhenteestä sanoista "toroidaalinen kammio, jossa on magneettikenttä". Näiden installaatioiden tekijöiden oli ratkaistava erittäin vaikeita ongelmia. Ensinnäkin on tarpeen lämmittää deuterium-tritium-plasma noin 100 miljoonan asteen lämpötilaan ja pitää se tässä tilassa pitkään.

Tokamak-laitoksessa plasman kuumennus niin korkeaan lämpötilaan saavutetaan virtaamalla plasman läpi sähkövirta erittäin suuri teho - noin satoja tuhansia ampeeria. Plasman sähkövastuksen ansiosta syntyy "joule" lämpöä, jonka ansiosta plasma kuumenee.

Vielä enemmän haastava tehtävä on plasman säilyminen (retentio). Plasman kosketuksesta seinään ei tietenkään voi puhua - maailmassa ei ole sellaista materiaalia, joka pysyisi koskemattomana (ei haihtuisi) kosketuksen jälkeen. Plasmarajoitus tokamakeissa suoritetaan käyttämällä magneettikenttä, koska plasma koostuu hiukkasista, joilla on sähkövaraus - atomien ja elektronien ytimistä.

Elektronin, protonin, fotonin ja lopulta vuonna 1932 neutronin löytämisen jälkeen todettiin suuren määrän uusia alkuainehiukkasia. Sisältää: positronin, jonka olemme jo maininneet elektronin antihiukkasena; mesonit - epästabiilit mikrohiukkaset; erilaiset hyperonit - epästabiilit mikrohiukkaset, joiden massa on suurempi kuin neutronin massa; resonanssihiukkaset, joilla on erittäin lyhyt käyttöikä (suuruusluokkaa 10"22-10"24 s); neutrino - vakaa, sähköisesti varautunut hiukkanen, jolla on lähes uskomaton läpäisevyys; antineutrino - neutrinon antihiukkanen, joka eroaa neutrinosta leptonin varauksen merkissä jne.

Alkuainehiukkasten karakterisoinnissa on toinen tärkeä esitys - vuorovaikutus. Vuorovaikutusta on neljää tyyppiä.

Voimakas vuorovaikutus (lyhyt kantama, toimintasäde noin 10-18 cm) sitoo yhteen ytimessä olevat nukleonit (protonit ja neutronit); Tästä syystä atomien ytimet ovat erittäin vakaita, niitä on vaikea tuhota.

Sähkömagneettinen vuorovaikutus (pitkän kantaman, kantamaa ei ole rajoitettu) määrittää elektronien ja atomien tai molekyylien ytimien välisen vuorovaikutuksen; vuorovaikutuksessa olevilla hiukkasilla on sähkövarauksia; ilmenee kemiallisina sidoksina, elastisina voimina, kitkana.

Heikko vuorovaikutus (lyhyt kantama, kantama alle 10-15 cm), johon kaikki alkuainehiukkaset osallistuvat, määrää neutriinojen vuorovaikutuksen aineen kanssa.

Gravitaatiovuorovaikutus - heikoin, ei oteta huomioon alkuainehiukkasten teoriassa; ulottuu kaikenlaisiin aineisiin; on kriittinen, kun me puhumme erittäin suurista massoista.

Alkuainehiukkaset jaetaan yleensä seuraaviin luokkiin:

Fotonit - kvantit elektromagneettinen kenttä, hiukkasia nolla massaa levätä, ei ole vahvaa ja heikko vuorovaikutus, mutta osallistuvat sähkömagneettiseen.

Leptonit (kreikan kielestä leptos - valo), joihin kuuluvat elektronit, neutriinot; niillä kaikilla ei ole vahvaa vuorovaikutusta, mutta he osallistuvat heikkoon vuorovaikutukseen ja sähkövarauksella - myös sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen.

Mesonit ovat vahvasti vuorovaikutuksessa epävakaita, kuten jo mainittiin, hiukkasia.

Baryonit (kreikasta. Berys - raskas), jotka sisältävät nukleoneja, epävakaita hiukkasia massoineen, suuria massoja neutronit, hyperonit, monet resonanssit.

Aluksi, varsinkin kun tunnettujen alkuainehiukkasten lukumäärä rajoittui elektroniin, neutroniin ja protoniin, vallitsi näkemys, että atomi koostuu näistä alkeisrakennuspalikoista. Ja seuraava tehtävä aineen rakenteen tutkimuksessa on etsiä uusia, vielä tuntemattomia "rakennuspalikoita", jotka muodostavat atomin, ja selvittää, ovatko nämä "rakennuspalikoita" (tai jotkut niistä) eniten. monimutkaiset hiukkaset rakennettu vielä ohuemmista "tiileistä".

Tällä liiketoimintaasenteella oli loogista pitää alkeellisina vain ne hiukkaset, joita ei voi jakaa pienemmiksi tai joita emme vielä voi erottaa. Tarkasteltaessa aineen rakennetta tällä tavalla, molekyyliä ja atomia ei voitu ottaa huomioon alkuainehiukkasia, koska molekyyli koostuu atomeista ja atomit elektroneista, protoneista ja neutroneista.

Todellinen kuva aineen rakenteesta osoittautui kuitenkin vieläkin monimutkaisemmaksi kuin olisi voinut odottaa. Kävi ilmi, että alkuainehiukkaset voivat käydä läpi keskinäisiä muutoksia, joiden seurauksena osa niistä katoaa ja osa ilmaantuu. Epästabiilit mikrohiukkaset hajoavat toisiksi, stabiileiksi hiukkasiksi, mutta tämä ei suinkaan tarkoita, että ensimmäiset koostuvat jälkimmäisistä. Siksi tällä hetkellä alkeishiukkaset ymmärretään sellaisina maailmankaikkeuden "rakennuspalikoina", joista voidaan rakentaa kaikki mitä luonnossa tunnemme.

Noin vuosina 1963-1964 ilmestyi hypoteesi kvarkkien olemassaolosta - hiukkasista, jotka muodostavat baryoneja ja mesoneja, jotka ovat vahvasti vuorovaikutuksessa ja joita tämän ominaisuuden ansiosta yhdistää yhteinen nimi hadronit. Kvarkeilla on erittäin epätavallisia ominaisuuksia: niissä on murto-osia sähkövarauksia, mikä ei ole ominaista millekään mikrohiukkaselle, ja ilmeisesti ei voi olla vapaassa, ei sidottu muoto. Sähkövarauksen suuruuden ja merkin sekä eräiden muiden ominaisuuksien osalta toisistaan ​​poikkeavien eri kvarkkien määrä on jo useita kymmeniä.

Lopuksi on sanottava siitä hyvin tärkeä tutkia korkeaenergisten hiukkasten saamiseksi käytettävien varautuneiden hiukkaskiihdyttimien (elektronit, protonit, atomiytimet) aineen mikrorakennetta, joiden avulla voidaan jäljittää alkuainehiukkasten kanssa tapahtuvia prosesseja. Kiihdytetyt hiukkaset liikkuvat tyhjiökammiossa, ja niiden liikettä ohjaa useimmiten magneettikenttä.

Nykyaikaisen atomismin pääsäännökset voidaan muotoilla seuraavasti:

Atomi on monimutkainen materiaalin rakenne, on kemiallisen alkuaineen pienin hiukkanen.

Jokaisella elementillä on erilaisia ​​atomeja (sisältyy luonnollisiin esineisiin tai keinotekoisesti syntetisoituja).

Yhden alkuaineen atomit voivat muuttua toisen atomeiksi; nämä prosessit suoritetaan joko spontaanisti (luonnolliset radioaktiiviset muutokset) tai keinotekoisesti (erilaisten ydinreaktioiden kautta).

Modernin atomistiikan luetellut kolme asemaa kattavat käytännössä sen pääsisällön.

On huomattava, että tuttu käsite"Atom" näyttää yleisesti ottaen anakronismalta, koska ajatus sen "muuttumattomuudesta", "jakamattomuudesta" on pitkään kumottu. Atomin jaotettavuus on vakiintunut tosiasia, ja sen määrää paitsi se tosiasia, että atomi voidaan "purkaa" sen muodostaviin osiin - ytimeen ja elektroniseen ympäristöön, vaan myös se, että atomin yksilöllisyys. atomi käy läpi muutoksen eri ydinprosessien tuloksissa.



MURRY GELL-MANN (s. 1929)

Murray Gell-Mann syntyi 15. syyskuuta 1929 New Yorkissa ja oli Itävallasta siirtolaisten Arthur ja Pauline (Reichstein) Gell-Mannin nuorin poika. 15-vuotiaana Murry tuli Yalen yliopistoon. Hän valmistui vuonna 1948 kandidaatin tutkinnosta. Hän vietti seuraavat vuodet jatko-opiskelijana Massachusetts Institute of Technologyssa. Täällä vuonna 1951 Gell-Mann väitteli tohtoriksi fysiikassa.

LEV DAVIDOVICH LANDAU (1908-1968)

Lev Davidovich Landau syntyi 22. tammikuuta 1908 David Lyubov Landaun perheeseen Bakussa. Hänen isänsä oli kuuluisa öljy-insinööri! joka työskenteli paikallisilla öljykentillä, ja hänen äitinsä oli lääkäri. Hän oli mukana fysiologisessa tutkimuksessa. Landaun vanhemmasta sisaresta tuli kemianinsinööri.

IGOR VASILIEVICH KURCHATOV (1903-1960)

Igor Vasilyevich Kurchatov syntyi 12. tammikuuta 1903 apulaismetsänhoitajan perheeseen Bashkiriassa. Vuonna 1909 perhe muutti Simbirskiin. Vuonna 1912 Kurchatovit muuttivat Simferopoliin. Täällä poika menee lukion ensimmäiselle luokalle.

PAUL DIRAC (1902-1984)

Englantilainen fyysikko Paul Adrien Maurice Dirac syntyi 8. elokuuta 1902 Bristolissa Charles Adrien Ladislav Diracin, joka on syntyperäinen ruotsalainen, ranskan opettaja yksityiskoulussa, ja englantilaisen Florence Hannah (Holten) Diracin perheeseen.

WERNER HEISENBERG (1901-1976)

Werner Heisenberg oli yksi nuorimmista Nobel-palkinnon voittaneista tiedemiehistä. Määrätietoisuus ja vahva kilpailuhenki inspiroivat häntä löytämään yhden tieteen tunnetuimmista periaatteista - epävarmuusperiaatteen.

ENRICO FERMI (1901-1954)

"Suuri italialainen fyysikko Enrico Fermi", kirjoitti Bruno Pontecorvo, "on erityinen paikka nykyaikaisten tiedemiesten keskuudessa: meidän aikanamme, kun tieteellisen tutkimuksen kapea erikoistuminen on tullut tyypilliseksi, on vaikea osoittaa sellaista universaalia fyysikkoa, joka oli Fermi. Voidaan jopa sanoa, että sellaisen henkilön ilmestyminen 1900-luvun tieteelliselle areenalle, joka teki niin valtavan panoksen teoreettisen fysiikan ja kokeellisen fysiikan, tähtitieteen ja teknisen fysiikan kehitykseen, on melko ainutlaatuinen ilmiö kuin harvinainen.

NIKOLAI NIKOLAJITŠ SEMENOV (1896-1986)

Nikolai Nikolaevich Semenov syntyi 15. huhtikuuta 1896 Saratovissa Nikolai Aleksandrovitšin ja Jelena Dmitrievna Semenovin perheessä. Valmistuttuaan reaalikoulusta Samarassa vuonna 1913 hän siirtyi Pietarin yliopiston fysiikan ja matematiikan tiedekuntaan, jossa kuuluisan venäläisen fyysikon Abram Ioffen kanssa opiskellessaan hän osoittautui aktiiviseksi opiskelijaksi.

IGOR EVGENIEVICH TAMM (1895-1971)

Igor Evgenievich syntyi 8. heinäkuuta 1895 Vladivostokissa Olga (os Davydova) Tammin ja rakennusinsinöörin Jevgeni Tammin perheeseen. Evgeny Fedorovich työskenteli Trans-Siperian rautatien rakentamisessa. Igorin isä ei ollut vain monipuolinen insinööri, vaan myös poikkeuksellisen rohkea henkilö. Elizavetgradin juutalaisten pogromin aikana hän yksin meni mustan sadan joukkoon kepillä ja hajotti sen. Palattuaan kaukaisista maista kolmivuotiaan Igorin kanssa perhe matkusti meritse Japanin kautta Odessaan.

Pjotr ​​Leonidovitš Kapitsa (1894-1984)

Petr Leonidovich Kapitsa syntyi 9. heinäkuuta 1894 Kronstadtissa sotainsinöörin, kenraali Leonid Petrovich Kapitsan, Kronstadtin linnoitusten rakentajan, perheeseen. Hän oli koulutettu, älykäs mies, lahjakas insinööri, jolla oli tärkeä rooli Venäjän asevoimien kehityksessä. Äiti Olga Ieronimovna, syntyperäinen Stebnitskaja, oli koulutettu nainen. Hän harjoitti kirjallisuutta, pedagogista ja sosiaalista toimintaa jättäen jälkensä venäläisen kulttuurin historiaan.

ERWIN SCHROEDINGER (1887-1961)

Itävaltalainen fyysikko Erwin Schrödinger syntyi 12. elokuuta 1887 Wienissä Hänen isänsä Rudolf Schrödinger oli öljykangastehtaan omistaja, piti maalaamisesta ja oli kiinnostunut kasvitieteestä. Perheen ainoa lapsi Erwin sai peruskoulutuksensa klo. koti Hänen ensimmäinen opettajansa oli hänen isänsä, josta Schrödinger puhui myöhemmin "ystävästä, opettajasta ja keskustelukumppanista, joka ei tunne väsymystä." Vuonna 1898 Schrödinger astui akateemiseen lukioon, jossa hän oli ensimmäinen kreikan, latinan kielen oppilas. , klassinen kirjallisuus, matematiikka ja fysiikka Lukiovuosinaan Schrödingerin rakkaus teatteria kohtaan kehittyi.

NIELS BOHR (1885-1962)

Einstein sanoi kerran: "Bohrissa tiedemiehenä on yllättävän houkutteleva rohkeuden ja varovaisuuden harvinainen yhdistelmä; harvoilla ihmisillä oli tällainen kyky intuitiivisesti ymmärtää piilotettujen asioiden olemus yhdistäen tämän kohonneeseen kritiikkiin. Hän on epäilemättä yksi aikakautemme suurimmista tieteellisistä mielistä."

MAX BORN (1882-1970)

Hänen nimensä asetetaan tasolle sellaisten nimien kuin Planck ja Einstein, Bohr, Heisenberg kanssa. Bornia pidetään oikeutetusti yhtenä kvanttimekaniikan perustajista. Hän omistaa monia perustavanlaatuisia teoksia atomin rakenneteorian, kvanttimekaniikan ja suhteellisuusteorian alalla.

ALBERT EINSTEIN (1879-1955)

Hänen nimensä kuullaan usein yleisimmällä kansankielellä. "Täällä ei ole Einsteinin hajua"; "Vau Einstein"; "Kyllä, se ei todellakaan ole Einstein!" Aikanaan, jolloin tiede hallitsi enemmän kuin koskaan ennen, hän erottuu, kuin älyllisen voiman symboli. Joskus jopa tuntuu nousevan esiin ajatus: "ihmiskunta jakautuu kahteen osaan - Albert Einsteiniin ja muuhun maailmaan.

ERNEST RUTHERFORD (1871-1937)

Ernest Rutherford syntyi 30. elokuuta 1871 lähellä Nelsonin kaupunkia (Uusi-Seelanti) skotlantilaisen siirtolaisen perheessä. Ernest oli neljäs kahdestatoista lapsesta. Hänen äitinsä työskenteli maaseudun opettajana. Tulevan tiedemiehen isä järjesti puuntyöstöyrityksen. Isänsä ohjauksessa poika sai hyvän koulutuksen työpajaan, mikä auttoi häntä myöhemmin tieteellisten laitteiden suunnittelussa ja rakentamisessa.

MARIA CURIE-SKLODOWSKA (1867-1934)

Maria Skłodowska syntyi Varsovassa 7. marraskuuta 1867. Hän oli nuorin Władysławin ja Bronislaw Skłodowskin perheen viidestä lapsesta. Maria kasvoi perheessä, jossa tiedettä kunnioitettiin. Hänen isänsä opetti fysiikkaa lukiossa, ja hänen äitinsä oli lukion johtaja, kunnes hän sairastui tuberkuloosiin. Maryn äiti kuoli, kun tyttö oli 11-vuotias.

PIETRI Nikolajevitš LEBEDEV (1866-1912)
Petr Nikolajevitš Lebedev syntyi 8. maaliskuuta 1866 Moskovassa kauppiasperheeseen Hänen isänsä työskenteli luotettavana virkailijana ja suhtautui työhönsä todella innostuneesti Hänen silmissään kaupankäyntiä ympäröi merkityksen ja romantiikan sädekehä. Hän juurrutti sama asenne ainoassa pojassaan, ja aluksi onnistuneesti Ensimmäisessä kirjeessä kahdeksanvuotias poika kirjoittaa isälleen: "Rakas isä, oletko hyvässä kunnossa ja oletko hyvä kauppamies?"

MAX PLANK (1858-1947)

Saksalainen fyysikko Max Karl Ernst Ludwig Planck syntyi 23. huhtikuuta 1858 Preussin Kielin kaupungissa siviilioikeuden professorin Johann Julius Wilhelm von Planckin ja Emma (s. Patzig) Planckin perheeseen. Lapsena poika oppi soittamaan pianoa ja urkuja paljastaen erinomaiset musiikilliset kyvyt. Vuonna 1867 perhe muutti Müncheniin, ja siellä Planck tuli Royal Maximilian Classical Gymnasiumiin, jossa erinomainen matematiikan opettaja herätti hänessä ensimmäisen kerran kiinnostuksen luonnontieteisiin ja täsmällisiin tieteisiin.

HEINRICH RUDOLF HERZ (1857-1894)

Tieteen historiassa ei ole monia löytöjä, jotka joutuvat kosketuksiin joka päivä. Mutta ilman Heinrich Hertzin tekemistä on jo mahdotonta kuvitella nykyaikaista elämää, koska radio ja televisio ovat välttämätön osa elämäämme, ja hän teki löydön tällä alalla.

JOSEPH THOMSON (1856-1940)

Englantilainen fyysikko Joseph Thomson astui tieteen historiaan ihmisenä, joka löysi elektronin. Hän sanoi kerran: "Löydöt johtuvat havainnoinnin terävyydestä ja voimasta, intuitiosta, horjumattomasta innostuksesta, kunnes kaikki pioneerityöhön liittyvät ristiriidat saadaan lopullisesti ratkaistua."

GENDRIK LORENTZ (1853-1928)

Lorentz tuli fysiikan historiaan elektronisen teorian luojana, jossa hän syntetisoi kenttäteorian ja atomismin ideat Gendrik Anton Lorentz syntyi 15. heinäkuuta 1853 Hollannissa Arnhemin kaupungissa. Hän kävi koulua kuusi vuotta. Valmistuttuaan koulusta parhaana opiskelijana vuonna 1866 Gendrik meni korkeamman siviilikoulun kolmannelle luokalle, joka vastaa suunnilleen lukiota. Hänen suosikkiaineitaan olivat fysiikka ja matematiikka, vieraat kielet. Opiskellakseen ranskaa ja saksaa Lorenz meni kirkkoihin ja kuunteli saarnoja näillä kielillä, vaikka hän ei uskonut Jumalaan lapsuudesta lähtien.

WILHELM RENTGEN (1845-1923)

Tammikuussa 1896 sanomalehtiraporttien taifuuni pyyhkäisi yli Euroopan ja Amerikan Würzburgin yliopiston professorin Wilhelm Conrad Roentgenin sensaatiomaisesta löydöstä. Näytti siltä, ​​ettei ole olemassa sanomalehteä, joka ei olisi painanut kuvaa kädestä, joka, kuten myöhemmin kävi ilmi, kuului professorin vaimolle Bertha Roentgenille. Ja professori Roentgen lukittuaan itsensä laboratorioonsa jatkoi intensiivistä löytämiensä säteiden ominaisuuksien tutkimista. Röntgensäteiden löytäminen antoi sysäyksen uudelle tutkimukselle. Heidän tutkimuksensa johti uusiin löytöihin, joista yksi oli radioaktiivisuuden löytö.

LUDWIG BOLTZMANN (1844-1906)

Ludwig Boltzmann oli epäilemättä suurin tiedemies ja ajattelija, jonka Itävalta on antanut maailmalle. Jo elinaikanaan Boltzmann tieteellisissä piireissä hylkityn asemasta huolimatta tunnustettiin suureksi tiedemieheksi, hänet kutsuttiin luennoimaan monissa maissa. Ja kuitenkin, jotkut hänen ideoistaan ​​ovat edelleen mysteerinä. Boltzmann itse kirjoitti itsestään: "Ajatus, joka täyttää mieleni ja toimintani, on teorian kehittäminen." Ja Max Laue myöhemmin selvensi tätä ajatusta seuraavasti: "Hänen ihanteensa oli yhdistää kaikki fyysiset teoriat yhdeksi maailmankuvaksi."

ALEKSANDER GRIGORJEVITS STOLETOV (1839-1896)

Aleksanteri Grigorjevitš Stoletov syntyi 10. elokuuta 1839 köyhän Vladimirin kauppiaan perheeseen. Hänen isänsä Grigori Mihailovitš omisti pienen ruokakaupan ja nahkatyöpajan. Talossa oli hyvä kirjasto, ja Sasha, joka oppi lukemaan neljävuotiaana, alkoi käyttää sitä varhain. Viiden vuoden iässä hän luki jo melko vapaasti.

Willard GIBBS (1839-1903)

Gibbsin mysteeri ei ole se, oliko hän väärinymmärretty vai arvostamaton nero. Gibbsin arvoitus piilee muualla: kuinka kävi niin, että pragmaattinen Amerikka käytännöllisyyden hallituskauden vuosina synnytti suuren teoreetikko? Ennen häntä Amerikassa ei ollut yhtäkään teoreetikkoa. Kuitenkin, koska sen jälkeen ei ollut juuri yhtään teoreetikkoa. Suurin osa amerikkalaisista tutkijoista on kokeilijoita.

James MAXWELL (1831-1879)

James Maxwell syntyi Edinburghissa 13. kesäkuuta 1831. Pian pojan syntymän jälkeen hänen vanhempansa veivät hänet tilalleen Glenlariin. Siitä lähtien "kapeassa rotkossa oleva pesä" on tullut lujasti Maxwellin elämään. Täällä hänen vanhempansa asuivat ja kuolivat, täällä hän itse asui ja hänet haudattiin pitkään.

HERMANN HELMHOLTZ (1821-1894)

Hermann Helmholtz on yksi 1800-luvun suurimmista tiedemiehistä. Fysiikka, fysiologia, anatomia, psykologia, matematiikka... Kaikissa näissä tieteissä hän teki loistavia löytöjä, jotka toivat hänelle maailmanlaajuista mainetta.

EMILY KHRISTIANOVICH LENTS (1804-1865)

Lenzin nimeen liittyy perustavanlaatuisia löytöjä sähködynamiikan alalla. Tämän ohella tiedemiestä pidetään oikeutetusti yhtenä venäläisen maantieteen perustajista. Emil Khristianovitš Lenz syntyi 24. helmikuuta 1804 Dorpatissa (nykyinen Tartto). Vuonna 1820 hän valmistui lukiosta ja astui Dorpatin yliopistoon. Lenz aloitti itsenäisen tieteellisen toimintansa fyysikkona maailmanympärimatkalla "Yritys" (1823-1826), johon hänet otettiin mukaan yliopiston professorien suosituksesta. Hyvin lyhyessä ajassa hän yhdessä rehtori E.I. Parrothom loi ainutlaatuiset instrumentit syvänmeren valtameren havainnointiin - vinssin syvyysmittarin ja batometrin. Matkalla Lenz teki meritieteellisiä, meteorologisia ja geofysikaalisia havaintoja Atlantin, Tyynenmeren ja Intian valtamerillä. Vuonna 1827 hän käsitteli saamansa tiedot ja analysoi ne.

MICHAEL FARADEY (1791-1867)

vain löydöksiä, että kymmenkunta tiedemiestä riittäisi ikuistamaan heidän nimensä Michael Faraday syntyi 22. syyskuuta 1791 Lontoossa, yhdessä sen köyhimmistä kaupunginosista. Hänen isänsä oli seppä ja äitinsä vuokralaisen tytär. Asunto, jossa suuri tiedemies syntyi ja vietti elämänsä ensimmäiset vuodet, oli takapihalla ja sijaitsi tallin yläpuolella.

GEORGE OM (1787-1854)

Münchenin yliopiston fysiikan professori E. Lommel puhui hyvin Ohmin tutkimuksen merkityksestä tiedemiehen muistomerkin avajaisissa vuonna 1895: ”Ohmin löytö oli kirkas soihtu, joka valaisi verhoiltua sähköaluetta. pimeydessä hänen edessään. Om huomautti) ainoa oikea tie käsittämättömien tosiasioiden läpäisemättömän metsän läpi. Sähkötekniikan kehityksessä voidaan saavuttaa viime vuosikymmeninä hämmästyneenä havaitsemamme merkittävä edistysaskel! vain Ohmin löydön perusteella. Vain hän pystyy hallitsemaan luonnonvoimia ja hallitsemaan niitä, joka pystyy purkamaan luonnonlait, Om riisui luonnolta salaisuuden, jonka tämä oli piilottanut niin kauan, ja luovutti sen aikalaistensa käsiin.

HANS OERSTED (1777-1851)

"Oppinut tanskalainen fyysikko, professori", Ampère kirjoitti, "suurella löydöllään tasoitti fyysikoille uuden polun tutkimukseen. Nämä tutkimukset eivät ole jääneet hedelmättömäksi; he houkuttelivat löytämään monia tosiasioita, jotka ansaitsevat kaikkien edistymisestä kiinnostuneiden huomion.

AMEDEO AVOGADRO (1776-1856)

Avogadro tuli fysiikan historiaan yhden molekyylifysiikan tärkeimmän lain kirjoittajana Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto syntyi 9. elokuuta 1776 Torinossa, Italian Piemonten maakunnan pääkaupungissa vuonna oikeusosaston työntekijän Philippe Avogadron perhe. Amedeo oli kolmas kahdeksasta lapsesta. Hänen esi-isänsä XII vuosisadalta olivat katolisen kirkon palveluksessa lakimiehinä ja heidän ammatinsa ja asemansa periytyivät tuon ajan perinteen mukaan. Kun tuli aika valita ammatti, Amedeo otti myös lakimiehen. Tässä tieteessä hän menestyi nopeasti ja sai 20-vuotiaana kirkkooikeuden tohtorin tutkinnon.

ANDRE MARIE AMPERE (1775-1836)

Ranskalainen tiedemies Ampère tunnetaan tieteen historiassa pääasiassa sähködynamiikan perustajana. Samaan aikaan hän oli universaali tiedemies, jolla oli ansioita matematiikan, kemian, biologian ja jopa kielitieteen ja filosofian alalla. Hän oli nerokas mieli, joka hämmästytti hänen tietosanakirjallisuudellaan kaikista ihmisistä, jotka tunsivat hänet läheltä.

KARLOIN KIIPUUS (1736-1806)
Mittaa sähkövarausten välillä vaikuttavia voimia. Coulomb käytti keksimäänsä vääntövaakaa.Ranskalainen fyysikko ja insinööri Charles Coulomb saavutti loistavia tieteellisiä tuloksia. Ulkoisen kitkan kuviot, elastisten lankojen vääntölaki, sähköstaattisen peruslaki, magneettinapojen vuorovaikutuksen laki - kaikki tämä tuli tieteen kultaiseen rahastoon. "Coulomb-kenttä", "Coulomb-potentiaali" ja lopuksi sähkövarauksen yksikön nimi "coulomb" on lujasti juurtunut fyysiseen terminologiaan.

ISAAC NEWTON (1642-1726)

Isaac Newton syntyi joulupäivänä 1642 Woolsthorpen kylässä Lincolnshiressä. Hänen isänsä kuoli ennen poikansa Newtonin äiti Eiskof, synnytti ennenaikaisesti pian miehensä kuoleman jälkeen, ja vastasyntynyt Isaac oli hämmästyttävän pieni ja hauras. luuli, että vauva ei selviäisi Newtonista, mutta hän eli kypsään vanhuuteen ja erottui aina, lyhytaikaisia ​​häiriöitä ja yhtä vakavaa sairautta lukuun ottamatta, hyvällä terveydellä.

CHRISTIAN HUYGENS (1629-1695)

Ankkurin poistomekanismin toimintaperiaate Juoksupyörä (1) on irti jousen avulla (ei näy kuvassa). Heiluriin (3) yhdistetty ankkuri (2) menee vasempaan lavaan (4) pyörän hampaiden väliin. Heiluri kääntyy toiselle puolelle, ankkuri vapauttaa pyörän. Se onnistuu kääntämään vain yhden hampaan, ja oikea lento (5) kytkeytyy. Sitten kaikki toistetaan käänteisessä järjestyksessä.

Blaise Pascal (1623-1662)

Blaise Pascal, Étienne Pascalin ja Antoinette syntyperäisen Begonin poika, syntyi Clermontissa 19. kesäkuuta 1623. Koko Pascal-perhe erottui erinomaisista kyvyistä. Mitä tulee itse Blaiseen, hän osoitti varhaislapsuudesta lähtien merkkejä poikkeuksellisesta henkisestä kehityksestä.Vuonna 1631, kun pieni Pascal oli kahdeksanvuotias, hänen isänsä muutti kaikkien lasten kanssa Pariisiin, myi asemansa silloisen tavan mukaan ja investoi siihen merkittävän osan. pienestä pääomastaan ​​Hotel de Billissä.

ARKIMEDES (287 - 212 eKr.)

Arkhimedes syntyi vuonna 287 eKr. Kreikan kaupungissa Syrakusassa, jossa hän asui lähes koko elämänsä. Hänen isänsä oli Phidias, Hieronin kaupungin hallitsijan hovitähtitieteilijä. Arkhimedes, kuten monet muut antiikin kreikkalaiset tiedemiehet, opiskeli Aleksandriassa, jonne Egyptin hallitsijat, Ptolemaios, kokosivat parhaat kreikkalaiset tiedemiehet ja ajattelijat ja perustivat myös kuuluisan, maailman suurimman kirjaston.

Elektronin, radioaktiivisuuden ilmiön, atomiytimen löytäminen oli tulos aineen rakenteen tutkimisesta, jonka fysiikka saavutti 1800-luvun lopulla. Nesteiden ja kaasujen sähköilmiöiden tutkimukset, optiset spektrit atomit, röntgensäteet, valosähköinen vaikutus osoitti, että aineella on monimutkainen rakenne. Klassinen fysiikka osoittautui kestämättömäksi selittämään uusia kokeellisia tosiasioita. Fyysisten ilmiöiden aika- ja tilamittakaavojen pienentäminen on johtanut "uuteen fysiikkaan", joka on niin erilainen kuin tavalliset perinteiset klassinen fysiikka. Fysiikan kehitys 1900-luvun alussa johti klassisten käsitteiden täydelliseen tarkistamiseen. ytimessä" uutta fysiikkaa Perusteoriaa on kaksi:

• suhteellisuusteoria
• kvanttiteoria.

Suhteellisuusteoria ja kvanttiteoria ovat perusta, jolle mikromaailman ilmiöiden kuvaus rakentuu.

A. Einsteinin vuonna 1905 tekemä suhteellisuusteoria johti ajatusten radikaaliin tarkistamiseen tilan ja ajan ominaisuuksista, sähkömagneettisesta kentästä. Kävi selväksi, että oli mahdotonta luoda mekaanisia malleja kaikille fysikaalisille ilmiöille.
Suhteellisuusteoria perustuu kahteen fysikaaliseen käsitteeseen.

• Suhteellisuusperiaatteen mukaan yhtenäinen ja suoraviivaista liikettä elimet eivät vaikuta niissä tapahtuviin prosesseihin
• Vuorovaikutuksen etenemisnopeus on rajallinen - valon nopeus tyhjiössä. Valon nopeus on perusvakio moderni teoria. Vuorovaikutuksen etenemisen rajoittavan nopeuden olemassaolo tarkoittaa, että spatiaalisen ja ajallisen intervallin välillä on yhteys.

Erityisen suhteellisuusteorian matemaattinen perusta on Lorentzin muunnos.

Inertiaalinen viitekehys− viitekehys, joka on levossa tai liikkuu tasaisesti ja suoraviivaisesti. Järjestelmä, raportti, liikkuminen tasainen vauhti minkä tahansa inertiaalisen viitekehyksen suhteen on myös inertia.

Galileon suhteellisuusperiaatteet

1. Jos mekaniikan lait pätevät yhdessä viitekehyksessä, niin ne pätevät myös missä tahansa muussa vertailukehyksessä, joka liikkuu tasaisesti ja suoraviivaisesti ensimmäiseen verrattuna.
2. Aika on sama kaikissa inertiaalisissa viitekehyksessä.
3. Ei ole mitään keinoa havaita tasaista suoraviivaista liikettä.

Erityisen suhteellisuusteorian postulaatit

1. Fysiikan lait ovat samat kaikissa inertiaalisissa viitekehyksessä.
2. Valon nopeus tyhjiössä on vakioarvo Kanssa riippumatta lähteen tai vastaanottimen nopeudesta.

Lorentzin muunnoksia. Aineellisen lepopisteen massan koordinaatit m inertiaalisessa vertailukehyksessä S määritelty ( t,) = (t,x,y,z), ja nopeus u= ||. Saman pisteen koordinaatit toisessa inertiaalisessa vertailukehyksessä S" (t",x",y",z") liikkuvat suhteessa S vakionopeudella, suhteessa järjestelmän koordinaatteihin S Lorentzin muunnos (kuva 1).
Jos koordinaattiakselit järjestelmät z ja z" ohjataan yhdessä vektorin kanssa ja sisään alkuhetki aika t= t"= 0, molempien järjestelmien koordinaattien origot ovat samat, jolloin Lorentzin muunnokset annetaan suhteilla

x" = x; y = y"; z" = γ( z− βct); ct" = γ( ct− βz),

Missä β = v/c , v on viitekehyksen nopeus yksiköissä Kanssa (0 ≤ β ≤ 1), γ on Lorentzin tekijä.

Riisi. 1. Viivoitettu järjestelmä S" liikkuu suhteessa järjestelmään S nopeudella v akselia pitkin z.

Hiukkasnopeuden komponentit järjestelmässä S" u" x, u"y, u" z liittyvät järjestelmän nopeuskomponentteihin S u x, u y, u z suhteet

Käänteiset muunnokset Lorentz saadaan koordinaattien keskinäisellä muutoksella r i ↔ r"i, sinä minä ↔u"i ja korvaaminen v → −v.

x = x"; y = y"; z = γ( z"− βct"); ct = γ( ct"− βz").

Pienillä nopeuksilla v Lorentzin muunnokset osuvat yhteen ei-relativististen Galilean muunnosten kanssa

x"= x; y" = y; z" = z − vt"; t = t".

Avaruusetäisyyksien suhteellisuus(Lorentz-Fitzgeraldin supistuminen): l" =l/γ .
Suhteellisuusteoria tapahtumien väliset aikavälit(relativistinen aikadilataatio): Δ t" = γ Δ t.
Tapahtumien samanaikaisuuden suhteellisuus. Jos järjestelmässä S tapahtumia varten A Ja SISÄÄN t A = t B Ja
x A ≠ x B, sitten järjestelmässä S" t" A = t" B + γ v/c 2 (xB − xA).

kokonaisenergiaa E ja vauhtia s hiukkaset määritellään suhteilla

E = mc 2 γ ,

(1)

Missä E, R Ja m- hiukkasen kokonaisenergia, liikemäärä ja massa, c = 3 10 10 cm s -1 - valon nopeus tyhjiössä,
Hiukkasen kokonaisenergia ja liikemäärä riippuvat vertailukehyksestä. Hiukkasen massa ei muutu siirtyessään yhdestä inertiajärjestelmä lähtölaskenta toiseen. Se on Lorentzin invariantti. kokonaisenergiaa E, vauhtia s ja massa m hiukkaset liittyvät suhteeseen

E 2 − s 2 c 2 = m 2 c 4 ,

(2)

Suhteista (1) ja (2) seuraa, että jos energia E ja vauhtia s kahdessa mitattuna erilaisia ​​järjestelmiä liikkuvat toistensa suhteen suurella nopeudella v, silloin energialla ja liikemäärällä on näissä järjestelmissä erilaisia ​​merkityksiä. Kuitenkin arvo E 2 − s 2 c 2 jota kutsutaan relativistinen invariantti, on sama näissä järjestelmissä.

Lämmitettynä kiinteä runko se lämpenee ja alkaa säteillä jatkuvalla spektrin alueella. Tätä säteilyä kutsutaan mustan kappaleen säteilyksi. Mustan kappaleen spektrin muotoa on yritetty kuvata klassisen sähkömagneettisen teorian lakien perusteella. Kokeellisten tietojen vertailu Rayleigh-Jeansin laskelmiin (kuva 2.) osoittaa, että ne ovat yhdenmukaisia ​​vain spektrin pitkän aallonpituuden alueella. Lyhyiden aallonpituuksien alueen eroa on kutsuttu ultraviolettikatastrofi.

Riisi. 2. Spektrin energiajakauma lämpösäteilyä.
Pisteet osoittavat kokeellisia tuloksia.

Vuonna 1900 julkaistiin M. Planckin teos, joka oli omistettu ruumiiden lämpösäteilyn ongelmalle. M. Planck mallinsi aineen eri taajuuksilla olevien harmonisten oskillaattorien joukkona. Olettaen, että säteilyä ei tapahdu jatkuvasti, vaan osissa - kvantteina, hän sai kaavan energian jakautumiselle lämpösäteilyn spektrissä, joka oli hyvin sopusoinnussa kokeellisten tietojen kanssa

Missä h− Planckin vakio, k − Boltzmannin vakio, T- lämpötila, ν on säteilyn taajuus.

h= 6,58 10 -22 MeV∙s,
k= 8,62 10-11 MeV∙K-1.

Usein käytetty arvo ћ = h/2π .

Näin ollen ensimmäistä kertaa fysiikassa uusi perusvakio− Planckin vakio h. Planckin hypoteesi lämpösäteilyn kvanttiluonteesta on ristiriidassa klassisen fysiikan perusteiden kanssa ja osoittaa sen sovellettavuuden rajat.
Viisi vuotta myöhemmin A. Einstein, yleistäen M. Planckin ajatuksen, osoitti, että kvantisointi on sähkömagneettisen säteilyn yleinen ominaisuus. A. Einsteinin käsityksen mukaan sähkömagneettinen säteily koostuu kvanteista, joita myöhemmin kutsutaan fotoneiksi. Jokaisella fotonilla on tietty energia E ja vauhtia s:

E = hν ,

Missä λ Ja ν on fotonin aallonpituus ja taajuus, on yksikkövektori aallon etenemissuunnassa.
Ajatukset sähkömagneettisen säteilyn kvantisoinnista mahdollistivat G. Hertzin ja A. Stoletovin kokeellisesti tutkimien valosähköisten vaikutusten kuvioiden selittämisen. Kvanttiteorian perusteella A. Compton selitti vuonna 1922 vapaiden elektronien aiheuttaman sähkömagneettisen säteilyn elastisen sironnan ilmiön, johon liittyy sähkömagneettisen säteilyn aallonpituuden kasvu.

Missä λ Ja λ" ovat saapuvien ja sironneiden fotonien aallonpituudet, m − elektronin massa, θ on fotonien sirontakulma, h/mc= 2,4·10 -10 cm = 0,024 Å on elektronin Compton-aallonpituus.

Riisi. 3. Compton-ilmiö - fotonin elastinen sironta elektronin toimesta.

Avaaminen kaksinainen luonne sähkömagneettinen säteily - aalto-hiukkas-kaksoisuudella oli merkittävä vaikutus kvanttifysiikan kehitykseen, aineen luonteen selittämiseen. Vuonna 1924 Louis de Broglie esitti hypoteesin aalto-hiukkasten kaksinaisuuden universaalisuudesta. Tämän hypoteesin mukaan ei vain fotoneilla, vaan myös kaikilla muilla ainehiukkasilla, samoin kuin korpuskulaarisilla, on myös aaltoominaisuuksia. Hiukkasten korpuskulaarisia ja aalto-ominaisuuksia yhdistävät suhteet ovat samat kuin aiemmin fotoneilla

λ on aallonpituus, joka voidaan yhdistää hiukkaseen. Aaltovektori on suunnattu hiukkasen liikkeen suuntaan. Suorat kokeet, jotka vahvistivat idean korpuskulaaristen aaltojen dualismista, olivat K. Davissonin ja L. Germerin vuonna 1927 tekemät kokeet elektronidiffraktiosta nikkelin yksikiteellä. Myöhemmin havaittiin myös muiden mikrohiukkasten diffraktiota. Hiukkasdiffraktiomenetelmää käytetään nykyään laajalti aineen rakenteen ja ominaisuuksien tutkimuksessa.

W. Heisenberg (1901–1976)

Korpuskulaaristen aaltojen dualismin idean kokeellinen vahvistus johti tavanomaisten käsitysten tarkistamiseen hiukkasten liikkeestä ja hiukkasten kuvaustavasta. Klassisille materiaalipisteille on ominaista liikkuminen tiettyjä lentoratoja pitkin, joten niiden koordinaatit ja liikemäärä tunnetaan tarkasti milloin tahansa. Kvanttihiukkasten osalta tätä väitettä ei voida hyväksyä, koska kvanttihiukkaselle hiukkasen liikemäärä on suhteessa sen aallonpituuteen, eikä ole mitään järkeä puhua aallonpituudesta tietyssä avaruuden pisteessä. Siksi kvanttihiukkaselle on mahdotonta määrittää samanaikaisesti tarkasti sen koordinaattien ja liikemäärän arvoja. Jos hiukkanen sijaitsee tarkasti määritellyssä paikassa avaruudessa, niin sen liikemäärä on täysin määrittelemätön, ja päinvastoin, hiukkasella, jolla on tietty liikemäärä, on täysin määrittelemätön koordinaatti. Hiukkaskoordinaatin Δ arvon epävarmuus x ja hiukkasen liikemääräkomponentin Δ arvon epävarmuus px yhdistää W. Heisenbergin vuonna 1927 määrittelemä epävarmuussuhde

Δ x·Δ px≈ ћ .

Epävarmuussuhteesta seuraa, että kvanttiilmiöiden alalla ei ole tarkoituksenmukaista esittää tiettyjä klassiselle fysiikalle aivan luonnollisia kysymyksiä. Joten esimerkiksi hiukkasen liikkeestä tietyllä liikeradalla ei ole mitään järkeä puhua. välttämätön uusi lähestymistapa fyysisten järjestelmien kuvaukseen. Ei kaikki fyysisiä määriä järjestelmää kuvaava voidaan mitata samanaikaisesti. Erityisesti, jos epävarmuus eliniän joidenkin kvanttitila on yhtä suuri kuin Δ t, sitten tämän tilan energia-arvon epävarmuus Δ E ei voi olla vähemmän ћ /Δ t, eli

Δ E·Δ t≈ ћ .

E. Schrödinger (1887–1961)

1920-luvun puoliväliin mennessä kävi selväksi, että N. Bohrin puoliklassinen atomiteoria ei voinut antaa täysi kuvaus atomin ominaisuudet. Vuosina 1925-1926 W. Heisenbergin ja E. Schrödingerin teoksissa on kehitetty yleinen lähestymistapa kvanttiilmiöiden kuvaamiseen - kvanttiteoria. Kvanttijärjestelmän evoluutio ei-relativistisessa tapauksessa kuvataan aaltofunktiolla, joka täyttää Schrödingerin yhtälön