Físicos famosos do século 20. Os físicos mais famosos do mundo

MURRY GELL-MANN (n. 1929)

Murray Gell-Mann nasceu em 15 de setembro de 1929 em Nova York e foi filho mais novo emigrantes da Áustria Arthur e Pauline (Reichstein) Gell-Mann. Aos quinze anos, Murry entrou Universidade de Yale. Graduou-se em 1948 com um grau de Bacharel em Ciências. Ele passou os anos seguintes como estudante de pós-graduação no Massachusetts Instituto de Tecnologia. Aqui em 1951 Gell-Mann recebeu doutorado em física.

LEV DAVIDOVICH LANDAU (1908-1968)

Lev Davidovich Landau nasceu em 22 de janeiro de 1908 na família de David Lyubov Landau em Baku. Seu pai era um famoso engenheiro de petróleo! que trabalhava nos campos de petróleo locais, e sua mãe era médica. Ela estava envolvida em pesquisas fisiológicas. A irmã mais velha de Landau tornou-se engenheira química.


IGOR VASILIEVICH KURCHATOV (1903-1960)

Igor Vasilievich Kurchatov nasceu em 12 de janeiro de 1903 na família de um assistente florestal em Bashkiria. Em 1909, a família se mudou para Simbirsk. Em 1912, os Kurchatovs se mudaram para Simferopol. Aqui o menino entra na primeira série do ginásio.

PAUL DIRAC (1902-1984)

O físico inglês Paul Adrien Maurice Dirac nasceu em 8 de agosto de 1902 em Bristol, na família de Charles Adrien Ladislav Dirac, natural da Suécia, professor Francês dentro escola particular, e a inglesa Florence Hannah (Holten) Dirac.

WERNER HEISENBERG (1901-1976)

Werner Heisenberg foi um dos cientistas mais jovens a receber premio Nobel. intencionalidade e espirito forte a rivalidade o inspirou a descobrir um dos mais famosos princípios da ciência - o princípio da incerteza.

ENRICO FERMI (1901-1954)

“O grande físico italiano Enrico Fermi”, escreveu Bruno Pontecorvo, “ocupa um lugar especial entre os cientistas modernos: em nosso tempo, quando especialização estreita dentro pesquisa científica tornou-se típico, é difícil apontar para um físico tão universal como foi Fermi. Pode-se até dizer que a aparição na arena científica do século 20 de uma pessoa que deu uma contribuição tão grande para o desenvolvimento física Teórica, e física experimental, e astronomia e física técnica, ~ o fenômeno é bastante único do que raro.

NIKOLAY NIKOLAEVICH SEMENOV (1896-1986)

Nikolai Nikolaevich Semenov nasceu em 15 de abril de 1896 em Saratov, na família de Nikolai Alexandrovich e Elena Dmitrievna Semenov. Graduado em 1913 escola real em Samara, ingressou na Faculdade de Física e Matemática da Universidade de São Petersburgo, onde, estudando com o famoso físico russo Abram Ioffe, provou ser um estudante ativo.

IGOR EVGENIEVICH TAMM (1895-1971)

Igor Evgenievich nasceu em 8 de julho de 1895 em Vladivostok na família de Olga (nascida Davydova) Tamm e Evgeny Tamm, engenheiro civil. Evgeny Fedorovich trabalhou na construção da Transiberiana estrada de ferro. O pai de Igor não era apenas um engenheiro versátil, mas também uma pessoa excepcionalmente corajosa. Durante pogrom judaico em Elizavetgrad, ele sozinho foi até a multidão de Centenas Negras com uma bengala e a dispersou. Retornando de terras distantes com Igor, de três anos, a família viajou por mar pelo Japão até Odessa.

Piotr Leonidovich Kapitsa (1894-1984)

Petr Leonidovich Kapitsa nasceu em 9 de julho de 1894 em Kronstadt na família de um engenheiro militar, general Leonid Petrovich Kapitsa, construtor das fortificações de Kronstadt. Ele era um homem educado e inteligente, um engenheiro talentoso que tocava papel importante no desenvolvimento das forças armadas russas. A mãe, Olga Ieronimovna, nascida Stebnitskaya, era uma mulher educada. Ela estava envolvida em atividades literárias, pedagógicas e sociais, deixando uma marca na história da cultura russa.


ERWIN SCHROEDINGER (1887-1961)

O físico austríaco Erwin Schrödinger nasceu em 12 de agosto de 1887 em Viena Seu pai, Rudolf Schrödinger, era dono de uma fábrica de oleados, gostava de pintar e tinha interesse em botânica O único filho da família, Erwin recebeu Educação primária em casa Seu primeiro professor foi seu pai, a quem Schrödinger mais tarde se referiu como "um amigo, professor e interlocutor que não conhece a fadiga". Ginásio Acadêmico onde foi o primeiro aluno grego, latim, literatura clássica, matemática e física anos de ginásio Schrödinger desenvolveu um amor pelo teatro.

NIELS BOHR (1885-1962)

Einstein disse certa vez: “O que é surpreendentemente atraente em Bohr como cientista-pensador é uma rara fusão de coragem e cautela; poucas pessoas tinham tamanha capacidade de apreender intuitivamente a essência das coisas ocultas, combinando isso com críticas exacerbadas. Ele é sem dúvida um dos maiores mentes científicas nosso século."

MAX NASCIDO (1882-1970)

Seu nome é equiparado a nomes como Planck e Einstein, Bohr, Heisenberg. Born é legitimamente considerado um dos fundadores da mecânica quântica. Possui muitas obras fundamentais no campo da teoria da estrutura do átomo, mecânica quântica e teoria da relatividade.

ALBERT EINSTEIN (1879-1955)

Seu nome é frequentemente ouvido no vernáculo mais comum. “Não há cheiro de Einstein aqui”; "Uau Einstein"; "Sim, definitivamente não é Einstein!" Em sua época, quando a ciência dominava como nunca antes, ele se destaca, como um símbolo de poder intelectual. Às vezes, o pensamento até parece surgir: "a humanidade está dividida em duas partes - Albert Einstein e o resto do mundo.

ERNEST RUTHERFORD (1871-1937)

Ernest Rutherford nasceu em 30 de agosto de 1871 perto da cidade de Nelson ( Nova Zelândia) na família de um migrante da Escócia. Ernest era o quarto de doze filhos. Sua mãe trabalhava como professora rural. O pai do futuro cientista organizou uma empresa de marcenaria. Sob a orientação do pai, o menino recebeu bom treino para trabalhar na oficina, que posteriormente o ajudou no projeto e construção de equipamentos científicos.

MARIA CURIE-SKLODOWSKA (1867-1934)

Maria Skłodowska nasceu em 7 de novembro de 1867 em Varsóvia, era a caçula de cinco filhos da família de Władysław e Bronislaw Skłodowski. Maria foi criada em uma família onde a ciência era respeitada. Seu pai ensinava física no ginásio, e sua mãe, até adoecer de tuberculose, era a diretora do ginásio. A mãe de Mary morreu quando a menina tinha onze anos.

PETER NIKOLAEVICH LEBEDEV (1866-1912)
Pyotr Nikolaevich Lebedev nasceu em 8 de março de 1866 em Moscou, em família de comerciantes Seu pai trabalhava como funcionário de confiança e estava realmente entusiasmado com seu trabalho. Aos seus olhos, o negócio de comércio era cercado por um halo de significado e romance. Ele incutiu a mesma atitude em seu único filho, e a princípio com sucesso. um bom comerciante?

MAX PLANK (1858-1947)

O físico alemão Max Karl Ernst Ludwig Planck nasceu em 23 de abril de 1858 na cidade prussiana de Kiel, na família do professor de direito civil Johann Julius Wilhelm von Planck, professor de direito civil, e Emma (nee Patzig) Planck. Ainda criança, o menino aprendeu a tocar piano e órgão, descobrindo habilidade musical. Em 1867 a família mudou-se para Munique, e lá Planck entrou no Royal Maximilian ginásio clássico, onde um excelente professor de matemática despertou nele o interesse pelas ciências naturais e exatas.

HEINRICH RUDOLF HERZ (1857-1894)

Na história da ciência, não há muitas descobertas com as quais você tenha que entrar em contato todos os dias. Mas sem o que Heinrich Hertz fez, vida moderna Já é impossível imaginar, pois o rádio e a televisão são uma parte necessária da nossa vida, e ele fez uma descoberta nessa área.

JOSEPH THOMSON (1856-1940)

O físico inglês Joseph Thomson entrou para a história da ciência como o homem que descobriu o elétron. Certa vez ele disse: “As descobertas se devem à nitidez e poder de observação, intuição, entusiasmo inabalável até a resolução final de todas as contradições que acompanham o trabalho pioneiro”.

GENDRIK LORENTZ (1853-1928)

Lorentz entrou na história da física como o criador teoria eletrônica, em que sintetizou as ideias de teoria de campo e atomismo.Gendrik Anton Lorentz nasceu em 15 de julho de 1853 na cidade holandesa de Arnhem. Ele foi para a escola por seis anos. Em 1866, depois de se formar na escola melhor estudante, Gendrik entrou na terceira série de uma escola civil superior, correspondendo aproximadamente a um ginásio. Suas matérias favoritas eram física e matemática, línguas estrangeiras. Para aprender francês e Alemão Lorentz ia às igrejas e ouvia sermões nessas línguas, embora não acreditasse em Deus desde a infância.

WILHELM RENTGEN (1845-1923)

Em janeiro de 1896, um tufão de reportagens de jornais varreu a Europa e a América. descoberta sensacional professor da Universidade de Würzburg Wilhelm Conrad Roentgen. Parecia que não havia jornal que não publicasse uma foto da mão, que, como se viu mais tarde, pertencia a Bertha Roentgen, esposa do professor. E o professor Roentgen, tendo-se trancado em seu laboratório, continuou a estudar intensamente as propriedades dos raios que havia descoberto. A descoberta dos raios X deu impulso a novas pesquisas. Seu estudo levou a novas descobertas, uma das quais foi a descoberta da radioatividade.

LUDWIG BOLTZMANN (1844-1906)

Ludwig Boltzmann foi sem dúvida o maior cientista e pensador que a Áustria deu ao mundo. Ainda durante sua vida, Boltzmann, apesar da posição de pária nos círculos científicos, foi reconhecido como um grande cientista, foi convidado a dar palestras em muitos países. E, no entanto, algumas de suas ideias permanecem um mistério até hoje. O próprio Boltzmann escreveu sobre si mesmo: "A ideia que enche minha mente e atividade é o desenvolvimento da teoria". E Max Laue mais tarde esclareceu essa ideia da seguinte forma: “Seu ideal era conectar todos os teorias físicas em uma imagem unificada do mundo.

ALEXANDER GRIGÓRYEVICH STOLETOV (1839-1896)

Alexander Grigorievich Stoletov nasceu em 10 de agosto de 1839 na família de um pobre comerciante de Vladimir. Seu pai, Grigory Mikhailovich, possuía uma pequena mercearia e uma oficina de confecção de couro. A casa tinha uma boa biblioteca, e Sasha, tendo aprendido a ler aos quatro anos, começou a usá-la cedo. Aos cinco anos, já lia com bastante liberdade.

WILLARD GIBBS (1839-1903)

O mistério de Gibbs não é se ele era um gênio incompreendido ou não apreciado. O enigma de Gibbs está em outro lugar: como aconteceu que a América pragmática, nos anos do reinado da praticidade, produziu um grande teórico? Antes dele, não havia um único teórico na América. No entanto, como quase não houve teóricos depois. A grande maioria dos cientistas americanos são experimentadores.

JAMES MAXWELL (1831-1879)

James Maxwell nasceu em Edimburgo em 13 de junho de 1831. Logo após o nascimento do menino, seus pais o levaram para sua propriedade Glenlar. Desde então, o "covil em um desfiladeiro estreito" entrou firmemente na vida de Maxwell. Aqui seus pais viveram e morreram, aqui ele mesmo viveu e foi enterrado por muito tempo.

HERMANN HELMHOLTZ (1821-1894)

Hermann Helmholtz é um dos maiores cientistas do século XIX. Física, fisiologia, anatomia, psicologia, matemática... Em cada uma dessas ciências, ele fez brilhantes descobertas que o trouxeram fama mundial.

EMILY KHRISTIANOVICH LENTS (1804-1865)

Descobertas fundamentais no campo da eletrodinâmica estão associadas ao nome de Lenz. Junto com isso, o cientista é legitimamente considerado um dos fundadores da geografia russa.Emil Khristianovich Lenz nasceu em 24 de fevereiro de 1804 em Dorpat (agora Tartu). Em 1820 ele se formou no ginásio e entrou na Universidade de Dorpat. Independente atividade científica Lenz começou como físico em uma expedição de volta ao mundo na chalupa "Enterprise" (1823-1826), na qual foi incluído por recomendação de professores universitários. Em muito pouco tempo, ele, juntamente com o reitor E.I. Parrothom criou instrumentos únicos para observações oceanográficas em alto mar - um medidor de profundidade de guincho e um batômetro. Na viagem, Lenz realizou observações oceanográficas, meteorológicas e geofísicas no Atlântico, Pacífico e Oceanos Índicos. Em 1827, ele processou os dados recebidos e os analisou.

MICHAEL FARADEY (1791-1867)

apenas descobertas de que uma boa dúzia de cientistas seriam suficientes para imortalizar seu nome.Michael Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791 em Londres, em um de seus bairros mais pobres. Seu pai era ferreiro e sua mãe era filha de um arrendatário. O apartamento em que o grande cientista nasceu e passou os primeiros anos de sua vida ficava no quintal e ficava acima dos estábulos.

GEORGE OM (1787-1854)

O professor de física falou bem sobre a importância da pesquisa de Ohm Universidade de Munique E. Lommel na abertura do monumento ao cientista em 1895: “A descoberta de Ohm foi uma tocha brilhante que iluminou a área de eletricidade, que antes dele estava envolta em escuridão. Ohm apontou) apenas do jeito certo por uma floresta impenetrável de fatos incompreensíveis. Avanços notáveis ​​no desenvolvimento da engenharia elétrica, que observamos com surpresa nas últimas décadas, podem ser alcançados! apenas com base na descoberta de Ohm. Só ele é capaz de dominar as forças da natureza e controlá-las, quem será capaz de desvendar as leis da natureza, Om arrancou da natureza o segredo que ela havia escondido por tanto tempo e o entregou nas mãos de seus contemporâneos.

HANS OERSTED (1777-1851)

“O erudito físico dinamarquês, professor”, escreveu Ampère, “com sua grande descoberta abriu caminho para os físicos nova maneira pesquisar. Esses estudos não permaneceram infrutíferos; atraíram a descoberta de muitos fatos dignos da atenção de todos os interessados ​​no progresso.

AMEDEO AVOGADRO (1776-1856)

Avogadro entrou para a história da física como autor de um dos as leis mais importantes física molecular Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto nasceu em 9 de agosto de 1776 em Turim, capital província italiana Piemonte na família de Philippe Avogadro, funcionário do departamento judicial. Amedeo foi o terceiro de oito filhos. Seus ancestrais do século XII estavam a serviço Igreja Católica advogados e, de acordo com a tradição da época, suas profissões e cargos foram herdados. Quando chegou a hora de escolher uma profissão, Amedeo também assumiu a advocacia. Nesta ciência, ele rapidamente conseguiu e aos vinte anos recebeu grau doutor em direito eclesiástico.

ANDRE MARIE AMPERE (1775-1836)

Francês cientista Ampère na história da ciência é conhecido principalmente como o fundador da eletrodinâmica. Enquanto isso, ele era um cientista universal, com méritos no campo da matemática, química, biologia e até mesmo em linguística e filosofia. Ele era uma mente brilhante, impressionante com seu conhecimento enciclopédico de todas as pessoas que o conheciam de perto.

PENDENTE CHARLES (1736-1806)
Para medir as forças que atuam entre cargas elétricas. Coulomb usou a balança de torção que inventou. O físico e engenheiro francês Charles Coulomb resultados científicos. As leis do atrito externo, a lei da torção dos fios elásticos, a lei básica da eletrostática, a lei da interação dos pólos magnéticos - tudo isso entrou no fundo dourado da ciência. "Campo de Coulomb", "Potencial de Coulomb", finalmente, o nome da unidade carga elétrica"pingente" está firmemente enraizado na terminologia física.

ISAAC NEWTON (1642-1726)

Isaac Newton nasceu no dia de Natal de 1642 na vila de Woolsthorpe em Lincolnshire Seu pai morreu antes do nascimento de seu filho A mãe de Newton, nascida Eiskof, deu à luz prematuramente logo após a morte de seu marido, e o recém-nascido Isaac era surpreendentemente pequeno e frágil Eles pensaram que o bebê não sobreviveria a Newton, no entanto, viveu até velhice e sempre, com exceção de distúrbios de curto prazo e uma doença grave, distinguia-se pela boa saúde.

CHRISTIAN HUYGENS (1629-1695)

Princípio de funcionamento do mecanismo de escape de ancoragem A roda de rolamento (1) é destorcida por uma mola (não mostrada na figura). A âncora (2), conectada ao pêndulo (3), entra no palete esquerdo (4) entre os dentes da roda. O pêndulo balança para o outro lado, a âncora solta a roda. Ele consegue girar apenas um dente, e o vôo direito (5) entra em engate. Então tudo é repetido na ordem inversa.

Blaise Pascal (1623-1662)

Blaise Pascal, filho de Étienne Pascal e Antoinette née Begon, nasceu em Clermont em 19 de junho de 1623. Toda a família Pascal foi distinguida por habilidades excepcionais. Quanto ao próprio Blaise, desde a infância mostrou sinais de extraordinário desenvolvimento mental. Em 1631, quando o pequeno Pascal tinha oito anos, seu pai mudou-se com todos os filhos para Paris, vendendo sua posição de acordo com o costume da época e investindo uma parte significativa de sua pequena capital no Hotel de Bill.

ARQUIMEDES (287 - 212 aC)

Arquimedes nasceu em 287 a.C. em cidade grega Siracusa, onde viveu a maior parte de sua vida. Seu pai era Fídias, o astrônomo da corte do governante da cidade de Hieron. Arquimedes, como muitos outros cientistas gregos antigos, estudou em Alexandria, onde os governantes do Egito, os Ptolomeus, reuniram os melhores cientistas e pensadores gregos e também fundaram a famosa e maior biblioteca do mundo.

1900– M. Planck formulou a hipótese quântica e introduziu a constante fundamental (constante de Planck), que tem a dimensão da ação, iniciando teoria quântica.
– M. Planck (14 de dezembro) proposto nova fórmula para a distribuição de energia no espectro de radiação de um corpo negro (lei de Planck).
Confirmação experimental A lei da radiação de Planck (G. Rubens, F. Kurlbaum).
– J. Rayleigh derivou a lei de distribuição de energia na radiação de um corpo completamente negro, desenvolvida em 1905 por J. Jeans (a lei de Rayleigh-Jeans). Confirmado experimentalmente em 1901 por G. Rubensm e F. Kurlbaum para ondas longas.

1900-02– G. Rubens e E. Hagen realizaram medições da refletividade dos metais, confirmando a teoria eletromagnética da luz de Maxwell.

1900– P. Villard descobriu os raios gama.
– J. Townsend construiu uma teoria da condutividade em gases e calculou os coeficientes de difusão de partículas carregadas.

1901- J. Perrin apresentou uma hipótese sobre estrutura planetáriaátomo (modelo Perrin).
– Efeito fisiológico detectado radiação radioativa(A. Becquerel, P. Curie).
– O. Richardson estabeleceu a dependência da densidade de corrente de saturação da emissão termiônica com a temperatura da superfície do cátodo (lei de Richardson).

1902– A deflexão dos feixes do canal em campos elétricos e magnéticos foi estabelecida (V. Vin).
– Pela primeira vez, a dependência da massa do elétron na velocidade foi comprovada experimentalmente (V. Kaufman).
- F. Lenard estabeleceu a equação do efeito fotoelétrico, na qual deu a dependência da energia dos fotoelétrons na frequência da luz.

1902-03. – E. Rutherford e F. Soddy criaram a teoria decaimento radioativo e formulou a lei das transformações radioativas.
– Introdução do conceito de impulso electromagnético e obtenção de uma fórmula para a massa electromagnética de um electrão (M. Abraham).

1902– Foi publicado o livro de J. Gibbs “Elementary Principles of Statistical Mechanics”, que completou a construção da física estatística clássica.

1903– J. J. Thomson desenvolveu um modelo do átomo com o seu nome (modelo de Thomson).
– Observação da liberação contínua de calor pelos sais de rádio e medição da energia liberada em 1 s (P. Curie, A. Laborde).
- P. Curie sugeriu usar a meia-vida de um elemento radioativo como um padrão de tempo para determinar idade absoluta rochas da terra.
– W. Ramsay e F. Soddy provaram experimentalmente a formação de hélio a partir do radônio.
- E. Rutherford provou que os raios alfa consistem em partículas carregadas positivamente. M. Sklodowska-Curie foi o primeiro a apontar a natureza corpuscular dos raios alfa em 1900.
– Descoberta do efeito de cintilação e seu uso na detecção de partículas carregadas (W. Crookes, G. Geitel, J. Elster).
- A. A. Eikhenwald mostrou que um dielétrico não magnético polarizado torna-se magnetizado ao se mover (experiência de Eichenwald).

1904– H. Lorentz encontrou transformações relativísticas de coordenadas espaciais e tempo, deixando inalterado fenômenos eletromagnéticos com movimento uniforme de sistemas de referência (transformações de Lorentz). Em 1900 essas transformações foram obtidas por J. Larmor, e em 1887 W. Voigt usou transformações semelhantes.
– H. Lorentz obteve uma expressão para a dependência da massa da velocidade no caso de um elétron. A justiça deste fórmula relativista foi confirmado pelos experimentos de A. Bucherer (1908) e outros.
- J. Dk. Thomson introduziu a ideia de que os elétrons em um átomo são divididos em grupos, formando várias configurações que determinam a periodicidade dos elementos. Primeiras ideias sobre estrutura interna ele expressou a ideia do átomo já em 1898.
– Realizou a polarização dos raios X (Ch. Barkla).

1904– Inventou o tubo de elétrons de dois eletrodos - diodo (J. Fleming).

1905– A. Einstein no artigo “Sobre a eletrodinâmica dos meios em movimento” (recebido pela revista em 30 de junho), tendo analisado profundamente o conceito de simultaneidade de eventos, provou a conservação da forma das equações maxwellianas em relação às transformações de Lorentz, formulou o princípio da relatividade especial e o princípio da constância da velocidade da luz, e com base neles criou a teoria da relatividade especial. (A invariância da forma das equações da eletrodinâmica em relação às transformações de Lorentz também foi comprovada por A. Poincaré em um relatório em uma reunião da Academia de Ciências de Paris em 5 de junho, no qual ele enfatizou a universalidade do princípio da relatividade e previu a finitude da velocidade de propagação da luz.) Juntamente com a teoria quântica, a relatividade especial formou a base da física do século XX.
– A. Einstein descobriu a lei da relação entre massa e energia (em 1906 esta lei também foi estabelecida por P. Langevin).
– A. Einstein apresentou uma hipótese sobre a natureza quântica radiação de luz(teoria dos fótons da luz). O fóton postulado por Einstein foi descoberto em 1922 por A. Compton. O termo foi introduzido em 1929 por G. Lewis.
- A. A explicação de Einstein das leis do efeito fotoelétrico com base na existência de quanta de luz, ou fótons.
- E. Schweidler estabeleceu a natureza estatística da lei de transformação elementos químicos, confirmado experimentalmente por E. Regener em 1908.
– O efeito Doppler foi descoberto em feixes de canal (I. Stark).
– Projetado por P. Langevin teoria clássica dia- e paramagnetismo.

1905-06– A. Einstein e M. Smoluchowski deram uma explicação consistente movimento browniano com base na teoria cinética molecular, tendo desenvolvido a teoria das flutuações.

1906– M. Planck derivou as equações da dinâmica relativística, obtendo expressões para a energia e o momento de um elétron.
– A. Poincaré desenvolveu a primeira teoria da gravidade covariante de Lorentz.
– T. Lyman descobriu série espectral na parte ultravioleta do espectro de hidrogênio (série Lyman).
– C. Barkla descobriu raios-X característicos.
- V. Nernst afirmou que a entropia de um sólido quimicamente homogêneo ou corpo líquido no zero absoluto temperatura é zero (teorema. Nernst). Foi provado experimentalmente por U. Dzhiok, após o que ficou conhecido como a terceira lei da termodinâmica.
– A previsão de V. Nernst do efeito “degeneração gasosa”.
– Inventou o triodo (L. di Forest)

1907– A. Einstein postulou a equivalência da gravidade e da inércia (princípio da equivalência de Einstein) e começou a desenvolver uma teoria relativista da gravidade.
– Foi estabelecido que os isótopos de chumbo são o produto final em séries radioativas (B. Bolyuud).
– Desenvolvimento por A. Einstein da primeira teoria quântica da capacidade calorífica dos sólidos. Ele introduziu o conceito de propagação de ondas sonoras monocromáticas (elásticas) em um cristal.
– Termodinâmica generalizada de M. Planck no âmbito da teoria especial relatividade, lançando as bases da termodinâmica relativista.
– P. Weiss estabelecido (independentemente de P. Curie, 1895) dependência da temperatura suscetibilidade magnética dos paraímãs (lei de Curie-Weiss).
– Uma hipótese foi apresentada sobre a existência de regiões de magnetização espontânea em ferromagnetos e a primeira foi desenvolvida teoria estatística ferromagnetismo (P. Weiss). Uma ideia semelhante foi expressa já em 1892 por B. L. Rosing.
– Descoberta do fenômeno por E. Cotton e A. Mouton birrefringência em substâncias colocadas em um campo magnético, quando a luz se propaga em uma direção perpendicular ao campo (efeito Algodão-Mouton).

1908– G. Minkowski, seguindo A. Poincaré, desenvolveu a ideia de combinar três dimensões de espaço e tempo em um espaço pseudo-euclidiano quadridimensional (espaço Minkowski) e desenvolveu o moderno aparato quadridimensional da teoria da relatividade especial .
- A. Bucherer realizou um experimento que finalmente confirmou a correção da fórmula relativística de Lorentz para a dependência da massa do elétron na velocidade.
– W. Ritz aperfeiçoou a fórmula aproximada proposta em 1890 por I. Rydberg para as frequências da série espectral dos elementos, estabelecendo um dos princípios básicos da sistemática dos espectros atômicos - o princípio da combinação (princípio de Rydberg-Ritz).
– F. Paschen descobriu a série espectral do átomo de hidrogênio em infravermelho(série Paschen).
- G. Geiger e E. Rutherford projetaram um dispositivo para detectar partículas individuais carregadas. Em 1928, Geiger melhorou com W. Muller (contador Geiger-Muller).
– Obtenção de hélio líquido por G. Kamerling-Onnes e medição de sua temperatura.
- J. Perrin realizou experimentos sobre o estudo do movimento browniano, que finalmente provou a realidade da existência de moléculas e confirmou a teoria atômico-molecular da estrutura da matéria e teoria cinética cordialidade.
- E. Gruneisen descobriu que a razão do coeficiente expansão térmica metal para isso calor específico não depende da temperatura (lei de Gruneisen).

1909– Ficou provado que as partículas alfa são átomos de hélio duplamente ionizados (E. Rutherford, J. Royds).

1909-10– G. Geiger e E. Marsden realizaram experimentos sobre a dispersão de partículas alfa em filmes finos de metal, que tiveram um papel decisivo na descoberta de E. Rutherford núcleo atômico e no estabelecimento modelo planetárioátomo.

1909– E Einstein considerou as flutuações de energia da radiação de equilíbrio e obteve uma fórmula para flutuações de energia.
– Descoberta da ligação entre elástico e propriedades ópticas sólidos (E. Madelung).
- G. Kamerling-Onnes recebeu uma temperatura de 1,04 K.
– Foi publicado o livro de V. I. Lenin “Materialismo e Empirio-Crítica”, no qual ele deu uma interpretação profunda de novos dados científicos do final do século XIX - início do século XX. nos principais ramos da ciência natural, o significado revolucionário dessas descobertas fundamentais é mostrado. A ideia de V. I. Lenin sobre a inesgotabilidade da matéria tornou-se princípio geral conhecimento de ciências naturais.

1910– A. Haas propôs um módulo do átomo, no qual pela primeira vez foi feita uma tentativa de conectar a natureza quântica da radiação com a estrutura do átomo.

1910-14– A discrição da carga elétrica foi provada experimentalmente e pela primeira vez a magnitude da carga do elétron foi medida com bastante precisão (R. Milliken).


Na física, três áreas principais podem ser distinguidas: o estudo do microcosmo (microfísica), o macrocosmo (macrofísica) e o megamundo (astrofísica).

O progresso da física após uma série de descobertas notáveis ​​do final do século 19 - início do século 20 (raios-X, elétrons, radioatividade, etc.) foi atrasado pela Primeira Guerra Mundial, e ainda assim a pesquisa sobre átomos continuou. Os principais pontos desses estudos são:

Desenvolvimento de um modelo atômico.

Prova da mutabilidade do átomo.

Prova da existência de variedades do átomo em elementos químicos.

Esses estudos foram baseados em uma ideia praticamente completamente nova da estrutura da matéria, que começou a tomar forma no início do século XX. Formulado no século XIX a ideia de átomos foi resumida por D.I. Mendeleev, que, no artigo "Substance", publicado em 1892 no Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron, listou as informações básicas sobre os átomos:

Os átomos químicos de cada elemento permanecem inalterados e existem tantas variedades de átomos quanto elementos químicos conhecidos (na época - cerca de 70).

Os átomos de um determinado elemento são os mesmos.

Os átomos têm peso, e a diferença entre os átomos é baseada na diferença em seu peso.

A transição mútua de átomos de um dado elemento em átomos de outro elemento é impossível.

A prova da existência do elétron destruiu essas idéias sobre o átomo. A direção mais importante a pesquisa em física torna-se a elucidação da estrutura dos átomos. Modelos eletrônicos do átomo começaram a aparecer um após o outro. Sua ocorrência em ordem cronológicaé isto:

Modelo de W. Kelvin (1902) - os elétrons são distribuídos de uma certa maneira dentro de uma esfera carregada positivamente.

O modelo de F. Lenard (1903) - um átomo consiste em "duplicatas" de cargas negativas e positivas (a chamada dinamite).

Modelo de G. Nagaoka (1904) - o átomo é "disposto" como o planeta Saturno (anéis constituídos por elétrons carregados negativamente estão localizados em torno de um corpo carregado positivamente).

Modelo de J. Thomson (1904) - dentro de uma esfera carregada positivamente, os elétrons girando são colocados no mesmo plano ao longo de camadas concêntricas que contêm números diferentes, mas finitos de elétrons.

Esses modelos eram o resultado de construções teóricas (em muitos aspectos - puramente matemáticas) e eram de natureza formal. A exceção foi o modelo de J. Thomson. Ele fez a primeira tentativa desse tipo para explicar a mudança periódica nas propriedades dos elementos químicos, ligando o fenômeno da periodicidade com o número de elétrons em anéis concêntricos.

No entanto, o número exato de elétrons nos átomos permaneceu incerto. Thomson acreditava que a massa do portador de uma unidade carga positiva excede significativamente a massa de um único carga negativa, e isso também acabou por ser verdade.

O elétron logo esgotou suas possibilidades como o único "material de construção" dos átomos, mas esses modelos listados, é claro, desempenharam um papel na preparação do futuro modelo planetário do átomo. Quase todos eles continham elementos da realidade de uma forma ou de outra.

O surgimento do modelo de Rutherford tornou-se possível devido ao envolvimento de estudos de radioatividade, e não tanto do fenômeno em si, mas do estudo do efeito das partículas emitidas durante o decaimento radioativo nas substâncias. É a análise de espalhamento de partículas vários materiais permitiu que E. Rutherford em 1911 expressasse a ideia da existência de um corpo massivo carregado no átomo - o núcleo (o próprio termo "núcleo" foi introduzido por Rutherford em 1912).

Ao aplicar a teoria quântica ao modelo de Rutherford, N. Bohr (1913) eliminou a contradição deste modelo eletrodinâmica clássica. Portanto, foi o modelo nuclear de Rutherford na interpretação de Bohr que se tornou o conceito básico da nova atomística.

Por quase duas décadas, o modelo próton-elétron do núcleo dominou. Errado em sua essência, ele, no entanto, quase não interferiu na ampla distribuição e uso do modelo atômico clássico como um todo. Mas somente após a descoberta do nêutron por J. Chadwick em 1932, surgiram as idéias modernas sobre o modelo próton-nêutron do núcleo.

Assim, o resultado das descobertas físicas fundamentais do final do século 19 foi o desenvolvimento da estrutura do átomo como um todo. O átomo "sem estrutura" deu lugar a um novo átomo como Sistema complexo partículas.

Depois que o nêutron foi reconhecido e encontrou seu lugar como um próton despojado de sua carga positiva, descobriu-se que era a figura central na estrutura do núcleo. Logo depois disso, K. Anderson descobriu outra partícula elementar - um elétron positivo. O pósitron forneceu a simetria necessária entre positivo e negativo nas relações das partículas. Descobriu-se que a relação entre o nêutron e o próton não é simples. E se antes se acreditava que o núcleo consiste em prótons e elétrons, agora se descobriu que seria muito mais correto dizer que ele consiste em prótons e nêutrons unidos por forças poderosas que Yukawa atribuiu em 1935 a um hipotético intermediário. partícula - o méson. Aqui vemos um exemplo de uma partícula elementar, que foi inicialmente prevista teoricamente, e então, em 1936, realmente observada por K. Anderson e Neddermeyer.

A ação de nêutrons em vários núcleos foi estudada durante um curto período de 6 anos, de 1932 a 1938. Aqueles foram os anos em que a ciência em geral, e a física em particular, sentiram cada vez mais a influência dos eventos que levaram à Segunda Guerra Mundial.

A descoberta decisiva deveu-se a Joliot Curie, que descobriu que quase todos os átomos bombardeados com nêutrons se tornam radioativos. A consequência lógica dessa descoberta foi enorme. O conhecimento das transformações atômicas poderia ser usado para explicar como os elementos surgiram.

Este conceito foi usado por Gamow e Bethe para identificar a fonte de energia solar. Esta fonte é a combinação de quatro átomos de hidrogênio, resultando na formação de um átomo de hélio. Já era bastante óbvio que a fonte da maior parte da energia do universo são os processos nucleares. Em 1936, Fermi bombardeou elementos pesados ​​com nêutrons e afirmou ter obtido vários elementos com mais peso do que quaisquer outros elementos encontrados na natureza.

Até 1937, toda a mudança radioativa ocorrida era que pequenas partículas eram ligadas ao núcleo ou ejetadas dele. O maior dos fragmentos ejetados era uma partícula contendo dois prótons e dois nêutrons. No entanto, em 1937, Hahn e Strassmann descobriram que alguns dos produtos obtidos pela irradiação de urânio com nêutrons tinham uma massa total de quase metade da massa de um átomo de urânio. Ficou claro que a fissão nuclear estava ocorrendo.

Os núcleos pesados ​​podem conter significativamente mais nêutrons em relação ao número de prótons do que os núcleos leves. Quando um átomo de urânio se divide, ele libera vários nêutrons de necessidade. Pois bem, assim que isso foi entendido (o que aconteceu em 1938, principalmente graças ao trabalho de Joliot Curie), a possibilidade de transformações massivas de átomos se tornou uma realidade. Aqui temos uma reação em cadeia, ou uma espécie de fenômeno de bola de neve. Se esse processo continuar indefinidamente, resultará em uma explosão; se manipulado, resultará em um reator nuclear produtor de energia.

A maneira como a bomba atômica foi construída, testada e usada faz parte da história do mundo, não apenas da história da ciência. Implicações militares e políticas de armas nucleares e fabricação controlada energia Atômica são enormes. Basta notar aqui que, tecnicamente, a produção de energia atômica representa um novo grande salto para estabelecer o domínio do homem sobre as forças da natureza.

A energia nuclear pode ser obtida não apenas por fissão do núcleo atômico, mas também por fusão, ou seja, para obter tal energia, é necessário fabricar bombas de hidrogênio. Estudos relevantes foram iniciados na URSS por I.V. Kurchatov e continuado por seus alunos. no Instituto de Energia Nuclear. 4. Kurchatov sob a direção de L.A. Artsimovich desenvolveu instalações do tipo tokamak. O nome "tokamak" vem da abreviação das palavras "câmara toroidal com campo magnético". Os criadores dessas instalações tiveram que resolver problemas muito difíceis. Em primeiro lugar, é necessário aquecer o plasma de deutério-trítio a uma temperatura de cerca de 100 milhões de graus e mantê-lo nesse estado por um longo tempo.

Na instalação de tokamak, o aquecimento do plasma a uma temperatura tão alta é alcançado fluindo através do plasma corrente elétrica potência muito alta - cerca de centenas de milhares de amperes. Devido à resistência elétrica do plasma, o calor "Joule" é gerado, devido ao qual o plasma é aquecido.

Ainda mais Tarefa desafianteé a conservação (retenção) do plasma. Não se pode falar, é claro, sobre o contato do plasma com a parede - não existe tal material no mundo que permaneça intacto (não evapore) após o contato. O confinamento de plasma em tokamaks é realizado usando campo magnético, já que o plasma é formado por partículas que possuem carga elétrica - os núcleos de átomos e elétrons.

Após a descoberta do elétron, do próton, do fóton e, finalmente, em 1932, do nêutron, foi estabelecida a existência de um grande número de novas partículas elementares. Incluindo: o pósitron, que já mencionamos como a antipartícula do elétron; mésons - micropartículas instáveis; vários tipos de hiperons - micropartículas instáveis ​​com massas maiores que a massa de um nêutron; partículas de ressonância com um tempo de vida extremamente curto (da ordem de 10"22-10"24 s); neutrino - uma partícula estável, eletricamente carregada com permeabilidade quase incrível; antineutrino - a antipartícula do neutrino, que difere do neutrino no sinal da carga do lépton, etc.

Na caracterização das partículas elementares, há outra representação importante - a interação. Existem quatro tipos de interação.

A forte interação (curto alcance, raio de ação de cerca de 10~18 cm) une os nucleons (prótons e nêutrons) no núcleo; é por esta razão que os núcleos dos átomos são muito estáveis, são difíceis de destruir.

A interação eletromagnética (longo alcance, o alcance não é limitado) determina a interação entre elétrons e núcleos de átomos ou moléculas; partículas que interagem têm cargas elétricas; manifesta-se em ligações químicas, forças elásticas, atrito.

A interação fraca (curto alcance, alcance menor que 10~15 cm), na qual todas as partículas elementares participam, determina a interação dos neutrinos com a matéria.

Interação gravitacional - a mais fraca, não é levada em consideração na teoria das partículas elementares; estende-se a todos os tipos de matéria; é crítico quando nós estamos falando sobre massas muito grandes.

As partículas elementares são geralmente divididas nas seguintes classes:

Fótons - quanta campo eletromagnetico, partículas com massa zero descanse, não tenha um forte e interação fraca, mas participam do eletromagnético.

Léptons (do grego leptos - luz), que inclui elétrons, neutrinos; todos eles não têm interação forte, mas participam de interação fraca, e tendo uma carga elétrica - também na interação eletromagnética.

Os mésons são partículas instáveis ​​de interação forte, como já mencionado, partículas.

Bárions (do grego. Berys - pesado), que incluem nucleons, partículas instáveis ​​com massas, grandes massas nêutrons, hiperons, muitas das ressonâncias.

No início, especialmente quando o número de partículas elementares conhecidas se limitava ao elétron, nêutron e próton, prevalecia o ponto de vista de que o átomo consiste desses blocos de construção elementares. E a próxima tarefa no estudo da estrutura da matéria é procurar novos "blocos de construção" ainda não conhecidos que compõem o átomo, e determinar se esses "blocos de construção" (ou alguns deles) são os mais partículas complexas construído a partir de "tijolos" ainda mais finos.

Com essa abordagem dos negócios, era lógico considerar como elementares apenas as partículas que não podem ser divididas em menores ou que ainda não podemos separar. Olhando para a estrutura da matéria dessa maneira, a molécula e o átomo não poderiam ser considerados partículas elementares, uma vez que uma molécula é composta de átomos, e os átomos são compostos de elétrons, prótons e nêutrons.

No entanto, a imagem real da estrutura da matéria acabou sendo ainda mais complexa do que se poderia esperar. Descobriu-se que as partículas elementares podem sofrer transformações mútuas, como resultado das quais algumas delas desaparecem e outras aparecem. As micropartículas instáveis ​​se quebram em outras mais estáveis, mas isso não significa que as primeiras consistam nas últimas. Portanto, atualmente, as partículas elementares são entendidas como tais “blocos de construção” do Universo, a partir dos quais tudo o que conhecemos na natureza pode ser construído.

Aproximadamente em 1963-1964, surgiu uma hipótese sobre a existência de quarks - partículas que compõem bárions e mésons, que estão interagindo fortemente e, por essa propriedade, unidos pelo nome comum de hádrons. Os quarks têm muito propriedades incomuns: possuem cargas elétricas fracionárias, o que não é característico de nenhuma micropartícula, e, aparentemente, não podem existir de forma livre, não forma encadernada. O número de quarks diferentes, diferindo entre si na magnitude e sinal da carga elétrica e em algumas outras características, já atinge várias dezenas.

Em conclusão, deve-se dizer sobre grande importância estudar a microestrutura da substância de aceleradores de partículas carregadas (elétrons, prótons, núcleos atômicos) usados ​​para obter partículas de alta energia, com a qual é possível rastrear os processos que ocorrem com partículas elementares. Partículas aceleradas se movem em uma câmara de vácuo, e seu movimento é mais frequentemente controlado por um campo magnético.

As principais disposições do atomismo moderno podem ser formuladas da seguinte forma:

O átomo é complexo estrutura material, é a menor partícula de um elemento químico.

Cada elemento tem variedades de átomos (contidos em objetos naturais ou sintetizados artificialmente).

Átomos de um elemento podem se transformar em átomos de outro; esses processos são realizados espontaneamente (transformações radioativas naturais) ou artificialmente (através de várias reações nucleares).

As três posições enumeradas da atomística moderna cobrem praticamente seu conteúdo principal.

Deve-se notar que conceito familiar"Atom", de um modo geral, parece um anacronismo, porque a ideia de sua "imutabilidade", "indivisibilidade" há muito é refutada. A divisibilidade do átomo é um fato firmemente estabelecido e determinado não apenas pelo fato de que o átomo pode ser "desmontado" em suas partes componentes - o núcleo e o ambiente eletrônico, mas também pelo fato de que a individualidade do átomo átomo sofre uma mudança nos resultados de vários processos nucleares.



MURRY GELL-MANN (n. 1929)

Murray Gell-Mann nasceu em 15 de setembro de 1929 em Nova York e era o filho mais novo de emigrantes da Áustria Arthur e Pauline (Reichstein) Gell-Mann. Aos quinze anos, Murry entrou na Universidade de Yale. Graduou-se em 1948 com um grau de Bacharel em Ciências. Ele passou os anos seguintes como estudante de pós-graduação no Massachusetts Institute of Technology. Aqui, em 1951, Gell-Mann recebeu seu Ph.D. em física.

LEV DAVIDOVICH LANDAU (1908-1968)

Lev Davidovich Landau nasceu em 22 de janeiro de 1908 na família de David Lyubov Landau em Baku. Seu pai era um famoso engenheiro de petróleo! que trabalhava nos campos de petróleo locais, e sua mãe era médica. Ela estava envolvida em pesquisas fisiológicas. A irmã mais velha de Landau tornou-se engenheira química.


IGOR VASILIEVICH KURCHATOV (1903-1960)

Igor Vasilievich Kurchatov nasceu em 12 de janeiro de 1903 na família de um assistente florestal em Bashkiria. Em 1909, a família se mudou para Simbirsk. Em 1912, os Kurchatovs se mudaram para Simferopol. Aqui o menino entra na primeira série do ginásio.

PAUL DIRAC (1902-1984)

O físico inglês Paul Adrien Maurice Dirac nasceu em 8 de agosto de 1902 em Bristol, na família de Charles Adrien Ladislav Dirac, natural da Suécia, professor de francês em uma escola particular, e uma inglesa, Florence Hannah (Holten) Dirac.

WERNER HEISENBERG (1901-1976)

Werner Heisenberg foi um dos cientistas mais jovens a ganhar o Prêmio Nobel. A determinação e um forte espírito competitivo o inspiraram a descobrir um dos mais famosos princípios da ciência - o princípio da incerteza.

ENRICO FERMI (1901-1954)

“O grande físico italiano Enrico Fermi”, escreveu Bruno Pontecorvo, “ocupa um lugar especial entre os cientistas modernos: em nosso tempo, quando a especialização estreita na pesquisa científica se tornou típica, é difícil apontar para um físico tão universal que foi Fermi. Pode-se até dizer que a aparição na arena científica do século 20 de uma pessoa que fez uma contribuição tão grande para o desenvolvimento da física teórica, física experimental, astronomia e física técnica é um fenômeno bastante único do que um um raro.

NIKOLAY NIKOLAEVICH SEMENOV (1896-1986)

Nikolai Nikolaevich Semenov nasceu em 15 de abril de 1896 em Saratov, na família de Nikolai Alexandrovich e Elena Dmitrievna Semenov. Depois de se formar em uma escola real em Samara em 1913, ingressou na Faculdade de Física e Matemática da Universidade de São Petersburgo, onde, estudando com o famoso físico russo Abram Ioffe, provou ser um aluno ativo.

IGOR EVGENIEVICH TAMM (1895-1971)

Igor Evgenievich nasceu em 8 de julho de 1895 em Vladivostok na família de Olga (nascida Davydova) Tamm e Evgeny Tamm, engenheiro civil. Evgeny Fedorovich trabalhou na construção da Ferrovia Transiberiana. O pai de Igor não era apenas um engenheiro versátil, mas também uma pessoa excepcionalmente corajosa. Durante o pogrom judaico em Elizavetgrad, ele sozinho foi até a multidão de Centenas Negras com uma bengala e a dispersou. Retornando de terras distantes com Igor, de três anos, a família viajou por mar pelo Japão até Odessa.

Piotr Leonidovich Kapitsa (1894-1984)

Petr Leonidovich Kapitsa nasceu em 9 de julho de 1894 em Kronstadt na família de um engenheiro militar, general Leonid Petrovich Kapitsa, construtor das fortificações de Kronstadt. Ele era um homem educado e inteligente, um engenheiro talentoso que desempenhou um papel importante no desenvolvimento das forças armadas russas. A mãe, Olga Ieronimovna, nascida Stebnitskaya, era uma mulher educada. Ela estava envolvida em atividades literárias, pedagógicas e sociais, deixando uma marca na história da cultura russa.


ERWIN SCHROEDINGER (1887-1961)

O físico austríaco Erwin Schrödinger nasceu em 12 de agosto de 1887 em Viena Seu pai, Rudolf Schrödinger, era dono de uma fábrica de oleados, gostava de pintar e tinha interesse em botânica. home Seu primeiro professor foi seu pai, de quem mais tarde Schrödinger falou de "um amigo, um professor e um interlocutor que não conhece a fadiga". , literatura clássica, matemática e física.Em seus anos de ginásio, Schrödinger desenvolveu um amor pelo teatro.

NIELS BOHR (1885-1962)

Einstein disse certa vez: “O que é surpreendentemente atraente em Bohr como cientista-pensador é uma rara fusão de coragem e cautela; poucas pessoas tinham tamanha capacidade de apreender intuitivamente a essência das coisas ocultas, combinando isso com críticas exacerbadas. Ele é, sem dúvida, uma das maiores mentes científicas de nossa época."

MAX NASCIDO (1882-1970)

Seu nome é equiparado a nomes como Planck e Einstein, Bohr, Heisenberg. Born é legitimamente considerado um dos fundadores da mecânica quântica. Possui muitas obras fundamentais no campo da teoria da estrutura do átomo, mecânica quântica e teoria da relatividade.

ALBERT EINSTEIN (1879-1955)

Seu nome é frequentemente ouvido no vernáculo mais comum. “Não há cheiro de Einstein aqui”; "Uau Einstein"; "Sim, definitivamente não é Einstein!" Em sua época, quando a ciência dominava como nunca antes, ele se destaca, como um símbolo de poder intelectual. Às vezes, o pensamento até parece surgir: "a humanidade está dividida em duas partes - Albert Einstein e o resto do mundo.

ERNEST RUTHERFORD (1871-1937)

Ernest Rutherford nasceu em 30 de agosto de 1871 perto da cidade de Nelson (Nova Zelândia) na família de um migrante da Escócia. Ernest era o quarto de doze filhos. Sua mãe trabalhava como professora rural. O pai do futuro cientista organizou uma empresa de marcenaria. Sob a orientação de seu pai, o menino recebeu boa formação para o trabalho na oficina, que posteriormente o ajudou no projeto e construção de equipamentos científicos.

MARIA CURIE-SKLODOWSKA (1867-1934)

Maria Skłodowska nasceu em 7 de novembro de 1867 em Varsóvia, era a caçula de cinco filhos da família de Władysław e Bronislaw Skłodowski. Maria foi criada em uma família onde a ciência era respeitada. Seu pai ensinava física no ginásio, e sua mãe, até adoecer de tuberculose, era a diretora do ginásio. A mãe de Mary morreu quando a menina tinha onze anos.

PETER NIKOLAEVICH LEBEDEV (1866-1912)
Petr Nikolaevich Lebedev nasceu em 8 de março de 1866 em Moscou, em uma família de comerciantes Seu pai trabalhava como funcionário de confiança e tratava seu trabalho com verdadeiro entusiasmo. mesma atitude em seu único filho, e a princípio com sucesso Na primeira carta, um menino de oito anos escreve ao pai: “Querido pai, você está bem de saúde e é um bom comerciante?”

MAX PLANK (1858-1947)

O físico alemão Max Karl Ernst Ludwig Planck nasceu em 23 de abril de 1858 na cidade prussiana de Kiel, na família do professor de direito civil Johann Julius Wilhelm von Planck, professor de direito civil, e Emma (nee Patzig) Planck. Ainda criança, o menino aprendeu a tocar piano e órgão, revelando notáveis ​​habilidades musicais. Em 1867 a família mudou-se para Munique, e lá Planck ingressou no Royal Maximilian Classical Gymnasium, onde um excelente professor de matemática despertou nele o interesse pelas ciências naturais e exatas.

HEINRICH RUDOLF HERZ (1857-1894)

Na história da ciência, não há muitas descobertas com as quais você tenha que entrar em contato todos os dias. Mas sem o que Heinrich Hertz fez, já é impossível imaginar a vida moderna, pois o rádio e a televisão são parte necessária da nossa vida, e ele fez uma descoberta nessa área.

JOSEPH THOMSON (1856-1940)

O físico inglês Joseph Thomson entrou para a história da ciência como o homem que descobriu o elétron. Certa vez ele disse: “As descobertas se devem à nitidez e poder de observação, intuição, entusiasmo inabalável até a resolução final de todas as contradições que acompanham o trabalho pioneiro”.

GENDRIK LORENTZ (1853-1928)

Lorentz entrou para a história da física como o criador da teoria eletrônica, na qual sintetizou as ideias da teoria de campo e do atomismo Gendrik Anton Lorentz nasceu em 15 de julho de 1853 na cidade holandesa de Arnhem. Ele foi para a escola por seis anos. Em 1866, depois de se formar na escola como o melhor aluno, Gendrik entrou na terceira série de uma escola civil superior, correspondendo aproximadamente a um ginásio. Suas matérias favoritas eram física e matemática, línguas estrangeiras. Para estudar francês e alemão, Lorenz ia às igrejas e ouvia sermões nessas línguas, embora não acreditasse em Deus desde a infância.

WILHELM RENTGEN (1845-1923)

Em janeiro de 1896, um tufão de reportagens de jornais varreu a Europa e a América sobre a sensacional descoberta de Wilhelm Conrad Roentgen, professor da Universidade de Würzburg. Parecia que não havia jornal que não publicasse uma foto da mão, que, como se viu mais tarde, pertencia a Bertha Roentgen, esposa do professor. E o professor Roentgen, tendo-se trancado em seu laboratório, continuou a estudar intensamente as propriedades dos raios que havia descoberto. A descoberta dos raios X deu impulso a novas pesquisas. Seu estudo levou a novas descobertas, uma das quais foi a descoberta da radioatividade.

LUDWIG BOLTZMANN (1844-1906)

Ludwig Boltzmann foi sem dúvida o maior cientista e pensador que a Áustria deu ao mundo. Ainda durante sua vida, Boltzmann, apesar da posição de pária nos círculos científicos, foi reconhecido como um grande cientista, foi convidado a dar palestras em muitos países. E, no entanto, algumas de suas ideias permanecem um mistério até hoje. O próprio Boltzmann escreveu sobre si mesmo: "A ideia que enche minha mente e atividade é o desenvolvimento da teoria". E Max Laue mais tarde esclareceu essa ideia da seguinte forma: “Seu ideal era combinar todas as teorias físicas em uma única imagem do mundo”.

ALEXANDER GRIGÓRYEVICH STOLETOV (1839-1896)

Alexander Grigorievich Stoletov nasceu em 10 de agosto de 1839 na família de um pobre comerciante de Vladimir. Seu pai, Grigory Mikhailovich, possuía uma pequena mercearia e uma oficina de confecção de couro. A casa tinha uma boa biblioteca, e Sasha, tendo aprendido a ler aos quatro anos, começou a usá-la cedo. Aos cinco anos, já lia com bastante liberdade.

WILLARD GIBBS (1839-1903)

O mistério de Gibbs não é se ele era um gênio incompreendido ou não apreciado. O enigma de Gibbs está em outro lugar: como aconteceu que a América pragmática, nos anos do reinado da praticidade, produziu um grande teórico? Antes dele, não havia um único teórico na América. No entanto, como quase não houve teóricos depois. A grande maioria dos cientistas americanos são experimentadores.

JAMES MAXWELL (1831-1879)

James Maxwell nasceu em Edimburgo em 13 de junho de 1831. Logo após o nascimento do menino, seus pais o levaram para sua propriedade Glenlar. Desde então, o "covil em um desfiladeiro estreito" entrou firmemente na vida de Maxwell. Aqui seus pais viveram e morreram, aqui ele mesmo viveu e foi enterrado por muito tempo.

HERMANN HELMHOLTZ (1821-1894)

Hermann Helmholtz é um dos maiores cientistas do século XIX. Física, fisiologia, anatomia, psicologia, matemática... Em cada uma dessas ciências, ele fez descobertas brilhantes que lhe trouxeram fama mundial.

EMILY KHRISTIANOVICH LENTS (1804-1865)

Descobertas fundamentais no campo da eletrodinâmica estão associadas ao nome de Lenz. Junto com isso, o cientista é legitimamente considerado um dos fundadores da geografia russa.Emil Khristianovich Lenz nasceu em 24 de fevereiro de 1804 em Dorpat (agora Tartu). Em 1820 ele se formou no ginásio e entrou na Universidade de Dorpat. Lenz iniciou sua atividade científica independente como físico em uma expedição de volta ao mundo no saveiro "Enterprise" (1823-1826), na qual foi incluído por recomendação de professores universitários. Em muito pouco tempo, ele, juntamente com o reitor E.I. Parrothom criou instrumentos únicos para observações oceanográficas em alto mar - um medidor de profundidade de guincho e um batômetro. Na viagem, Lenz fez observações oceanográficas, meteorológicas e geofísicas nos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico. Em 1827, ele processou os dados recebidos e os analisou.

MICHAEL FARADEY (1791-1867)

apenas descobertas de que uma boa dúzia de cientistas seriam suficientes para imortalizar seu nome.Michael Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791 em Londres, em um de seus bairros mais pobres. Seu pai era ferreiro e sua mãe era filha de um arrendatário. O apartamento em que o grande cientista nasceu e passou os primeiros anos de sua vida ficava no quintal e ficava acima dos estábulos.

GEORGE OM (1787-1854)

O professor de física da Universidade de Munique E. Lommel falou bem sobre o significado da pesquisa de Ohm na abertura do monumento ao cientista em 1895: “A descoberta de Ohm foi uma tocha brilhante que iluminou a área de eletricidade que havia sido envolta na escuridão diante dele. Om apontou) o único caminho correto através da floresta impenetrável de fatos incompreensíveis. Avanços notáveis ​​no desenvolvimento da engenharia elétrica, que observamos com surpresa nas últimas décadas, podem ser alcançados! apenas com base na descoberta de Ohm. Só ele é capaz de dominar as forças da natureza e controlá-las, quem será capaz de desvendar as leis da natureza, Om arrancou da natureza o segredo que ela havia escondido por tanto tempo e o entregou nas mãos de seus contemporâneos.

HANS OERSTED (1777-1851)

“O erudito físico dinamarquês, professor”, escreveu Ampère, “com sua grande descoberta, abriu um novo caminho para a pesquisa dos físicos. Esses estudos não permaneceram infrutíferos; atraíram a descoberta de muitos fatos dignos da atenção de todos os interessados ​​no progresso.

AMEDEO AVOGADRO (1776-1856)

Avogadro entrou para a história da física como autor de uma das leis mais importantes da física molecular. Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto nasceu em 9 de agosto de 1776 em Turim, capital da província italiana do Piemonte, em a família de Philippe Avogadro, funcionário do departamento judiciário. Amedeo foi o terceiro de oito filhos. Seus ancestrais do século XII estavam a serviço da Igreja Católica como advogados e, segundo a tradição da época, suas profissões e cargos foram herdados. Quando chegou a hora de escolher uma profissão, Amedeo também assumiu a advocacia. Nesta ciência, ele rapidamente conseguiu e aos vinte anos recebeu o grau de Doutor em Direito da Igreja.

ANDRE MARIE AMPERE (1775-1836)

O cientista francês Ampère é conhecido na história da ciência principalmente como o fundador da eletrodinâmica. Enquanto isso, ele era um cientista universal, com méritos no campo da matemática, química, biologia e até mesmo em linguística e filosofia. Ele era uma mente brilhante, impressionante com seu conhecimento enciclopédico de todas as pessoas que o conheciam de perto.

PENDENTE CHARLES (1736-1806)
Para medir as forças que atuam entre cargas elétricas. Coulomb usou a balança de torção que inventou.O físico e engenheiro francês Charles Coulomb alcançou resultados científicos brilhantes. As leis do atrito externo, a lei da torção dos fios elásticos, a lei básica da eletrostática, a lei da interação dos pólos magnéticos - tudo isso entrou no fundo dourado da ciência. "Campo de Coulomb", "potencial de Coulomb" e, finalmente, o nome da unidade de carga elétrica "coulomb" está firmemente enraizado na terminologia física.

ISAAC NEWTON (1642-1726)

Isaac Newton nasceu no dia de Natal de 1642 na vila de Woolsthorpe em Lincolnshire Seu pai morreu antes do nascimento de seu filho A mãe de Newton, nascida Eiskof, deu à luz prematuramente logo após a morte de seu marido, e o recém-nascido Isaac era surpreendentemente pequeno e frágil Eles pensaram que o bebê não sobreviveria a Newton, no entanto, ele viveu até uma idade avançada e sempre, com exceção de distúrbios de curto prazo e uma doença grave, se distinguia pela boa saúde.

CHRISTIAN HUYGENS (1629-1695)

Princípio de funcionamento do mecanismo de escape de ancoragem A roda de rolamento (1) é destorcida por uma mola (não mostrada na figura). A âncora (2), conectada ao pêndulo (3), entra no palete esquerdo (4) entre os dentes da roda. O pêndulo balança para o outro lado, a âncora solta a roda. Ele consegue girar apenas um dente, e o vôo direito (5) entra em engate. Então tudo é repetido na ordem inversa.

Blaise Pascal (1623-1662)

Blaise Pascal, filho de Étienne Pascal e Antoinette née Begon, nasceu em Clermont em 19 de junho de 1623. Toda a família Pascal foi distinguida por habilidades excepcionais. Quanto ao próprio Blaise, desde a infância mostrou sinais de extraordinário desenvolvimento mental. Em 1631, quando o pequeno Pascal tinha oito anos, seu pai mudou-se com todos os filhos para Paris, vendendo sua posição de acordo com o costume da época e investindo uma parte significativa de sua pequena capital no Hotel de Bill.

ARQUIMEDES (287 - 212 aC)

Arquimedes nasceu em 287 aC na cidade grega de Siracusa, onde viveu quase toda a sua vida. Seu pai era Fídias, o astrônomo da corte do governante da cidade de Hieron. Arquimedes, como muitos outros cientistas gregos antigos, estudou em Alexandria, onde os governantes do Egito, os Ptolomeus, reuniram os melhores cientistas e pensadores gregos e também fundaram a famosa e maior biblioteca do mundo.

A descoberta do elétron, o fenômeno da radioatividade, o núcleo atômico foi resultado do estudo da estrutura da matéria, alcançado pela física no final do século XIX. Estudos de fenômenos elétricos em líquidos e gases, espectros ópticosátomos, raios X, o efeito fotoelétrico mostrou que a matéria estrutura complexa. A física clássica acabou sendo insustentável para explicar novos fatos experimentais. Reduzir as escalas de tempo e espaço em que os fenômenos físicos ocorrem levou a uma "nova física" que é tão diferente da tradicional física clássica. O desenvolvimento da física no início do século 20 levou a uma revisão completa dos conceitos clássicos. No coração de " nova física Existem duas teorias fundamentais:

  • teoria da relatividade
  • teoria quântica.

A teoria da relatividade e a teoria quântica são a base sobre a qual se constrói a descrição dos fenômenos do micromundo.

A criação da teoria da relatividade por A. Einstein em 1905 levou a uma revisão radical das ideias sobre as propriedades do espaço e do tempo, o campo eletromagnético. Ficou claro que era impossível criar modelos mecânicos para todos os fenômenos físicos.
A teoria da relatividade é baseada em dois conceitos físicos.

  • De acordo com o princípio da relatividade, uniformidade e movimento retilíneo corpos não afeta os processos que ocorrem neles
  • Existe uma velocidade limite de propagação da interação - a velocidade da luz no vácuo. A velocidade da luz é uma constante fundamental teoria moderna. A existência de uma taxa limite de propagação de interação significa que há uma conexão entre intervalos espaciais e temporais.

A base matemática da teoria da relatividade especial é a transformação de Lorentz.

Quadro de referência inercial− um referencial em repouso ou em movimento uniforme e retilíneo. Sistema, relatório, movendo-se com velocidade constante em relação a qualquer referencial inercial também é inercial.

Princípios da relatividade de Galileu

  1. Se as leis da mecânica são válidas em um referencial, então elas também são válidas em qualquer outro referencial que se mova de maneira uniforme e retilínea em relação ao primeiro.
  2. O tempo é o mesmo em todos os referenciais inerciais.
  3. Não há como detectar movimento retilíneo uniforme.

Postulados da teoria da relatividade especial

  1. As leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais.
  2. A velocidade da luz no vácuo é valor constante Com independentemente da velocidade da fonte ou do receptor.

Transformações de Lorentz. Coordenadas de um ponto material de massa de repouso m no referencial inercial S definido como ( t,) = (t,x,y,z), e a velocidade você= ||. Coordenadas do mesmo ponto em outro referencial inercial S" (t",x",você",z") movendo-se em relação a S com uma velocidade constante, em relação às coordenadas no sistema S Transformação de Lorentz (Fig. 1).
Se eixos de coordenadas sistemas z e z" co-dirigido com o vetor e em momento inicial Tempo t= t"= 0, as origens das coordenadas de ambos os sistemas coincidem, então as transformações de Lorentz são dadas pelas relações

x" = x; y = y"; z" = γ( zβct); ct" = γ( ctβz),

Onde β = v/c , vé a velocidade do referencial em unidades Com (0 ≤ β ≤ 1), γ é o fator de Lorentz.


Arroz. 1. Sistema hachurado S" se move em relação ao sistema S com velocidade v ao longo do eixo z.

Componentes da velocidade das partículas no sistema S" vc" x, você, u" z relacionados com os componentes de velocidade no sistema S vc, você, vocêíndices

Transformações reversas Lorentz são obtidos por mudança mútua de coordenadas eur"eu, você euvocê "eu e substituição v → −v.

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

Em baixas velocidades v as transformações de Lorentz coincidem com as transformações galileanas não relativísticas

x"= x; você" = y; z" = zvt"; t = t".

Relatividade de distâncias espaciais(contração de Lorentz-Fitzgerald): eu" =eu/γ .
Relatividade intervalos de tempo entre eventos(dilatação do tempo relativista): Δ t" = γ Δ t.
A relatividade da simultaneidade dos acontecimentos.
Se no sistema S para eventos MAS e NO t A = tb e
x A
xB, então no sistema S" t" UMA = tb + γ v/c 2 (xB − xA).

energia total E e impulso p partículas são definidas pelas relações

E = mc 2 γ ,
(1)

Onde E, R e m- energia total, momento e massa da partícula, c = 3 10 10 cm s -1 - velocidade da luz no vácuo,
A energia total e o momento de uma partícula dependem do referencial. A massa da partícula não muda ao passar de um sistema inercial contagem regressiva para outro. É uma invariante de Lorentz. energia total E, impulso p e massa m as partículas estão relacionadas pela relação

E 2 − p 2 c 2 = m 2 c 4 , (2)

Das relações (1) e (2) segue que se a energia E e impulso p medido em dois vários sistemas movendo-se um em relação ao outro a uma velocidade v, então a energia e a quantidade de movimento terão nesses sistemas vários significados. No entanto, o valor E 2 − p 2 c 2 que se chama invariante relativista, será o mesmo nesses sistemas.

Quando aquecido corpo sólido ele aquece e começa a irradiar na região contínua do espectro. Essa radiação é chamada de radiação de corpo negro. Muitas tentativas foram feitas para descrever a forma do espectro do corpo negro com base nas leis da teoria eletromagnética clássica. A comparação de dados experimentais com cálculos de Rayleigh-Jeans (Fig. 2.) mostra que eles são consistentes apenas na região de comprimento de onda longo do espectro. A diferença na região de comprimentos de onda curtos foi chamada catástrofe ultravioleta.


Arroz. 2. Distribuição de energia do espectro radiação térmica.
Os pontos mostram resultados experimentais.

Em 1900, foi publicado o trabalho de M. Planck, dedicado ao problema da radiação térmica dos corpos. M. Planck modelou a matéria como um conjunto de osciladores harmônicos de diferentes frequências. Assumindo que a radiação não ocorre continuamente, mas em porções - quanta, ele obteve uma fórmula para a distribuição de energia sobre o espectro de radiação térmica, que estava em boa concordância com os dados experimentais.

Onde h− constante de Planck, kconstante de Boltzmann, T- temperatura, ν é a frequência de radiação.

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

Valor frequentemente usado ћ = h/2π .

Assim, pela primeira vez na física, um novo constante fundamental− constante de Planck h. A hipótese de Planck sobre a natureza quântica da radiação térmica contradiz os fundamentos da física clássica e mostra os limites de sua aplicabilidade.
Cinco anos depois, A. Einstein, generalizando a ideia de M. Planck, mostrou que a quantização é uma propriedade geral da radiação eletromagnética. De acordo com as idéias de A. Einstein, a radiação eletromagnética consiste em quanta, mais tarde chamados de fótons. Cada fóton tem uma certa energia E e impulso p:

E = hν ,

Onde λ e ν é o comprimento de onda e a frequência do fóton, é o vetor unitário na direção de propagação da onda.
As idéias sobre a quantização da radiação eletromagnética permitiram explicar os padrões do efeito fotoelétrico, estudado experimentalmente por G. Hertz e A. Stoletov. Com base na teoria quântica, A. Compton em 1922 explicou o fenômeno do espalhamento elástico da radiação eletromagnética por elétrons livres, acompanhado por um aumento no comprimento de onda da radiação eletromagnética.

Onde λ e λ" são os comprimentos de onda dos fótons incidentes e dispersos, mmassa do elétron, θ é o ângulo de espalhamento do fóton, h/mc= 2,4·10 -10 cm = 0,024 Å é o comprimento de onda Compton de um elétron.


Arroz. 3. Efeito Compton - espalhamento elástico de um fóton por um elétron.

Abertura Natureza dupla radiação eletromagnética - dualidade onda-partícula teve um impacto significativo no desenvolvimento da física quântica, a explicação da natureza da matéria. Em 1924, Louis de Broglie apresentou uma hipótese sobre a universalidade da dualidade onda-partícula. De acordo com essa hipótese, não apenas os fótons, mas também quaisquer outras partículas de matéria, juntamente com as corpusculares, também possuem propriedades ondulatórias. As relações que conectam as propriedades corpusculares e ondulatórias das partículas são as mesmas estabelecidas anteriormente para os fótons.

λ é o comprimento de onda que pode ser associado à partícula. O vetor de onda é orientado na direção do movimento da partícula. Experimentos diretos confirmando a ideia da dualidade onda-partícula foram experimentos realizados em 1927 por K. Davisson e L. Germer na difração de elétrons em um único cristal de níquel. Posteriormente, a difração de outras micropartículas também foi observada. O método de difração de partículas é atualmente amplamente utilizado no estudo da estrutura e propriedades da matéria.


W. Heisenberg
(1901–1976)

A confirmação experimental da ideia do dualismo corpuscular-onda levou a uma revisão das ideias usuais sobre o movimento das partículas e a maneira de descrever as partículas. Os pontos materiais clássicos são caracterizados pelo movimento ao longo de certas trajetórias, de modo que suas coordenadas e momento são exatamente conhecidos a qualquer momento. Para partículas quânticas, essa afirmação é inaceitável, pois para uma partícula quântica o momento de uma partícula está relacionado ao seu comprimento de onda, e não faz sentido falar sobre o comprimento de onda em um determinado ponto do espaço. Portanto, para uma partícula quântica, é impossível determinar simultaneamente com precisão os valores de suas coordenadas e momento. Se uma partícula ocupa uma posição precisamente definida no espaço, seu momento é completamente indefinido e vice-versa, uma partícula com um certo momento tem uma coordenada completamente indefinida. Incerteza no valor da coordenada da partícula Δ x e a incerteza no valor do componente de momento da partícula Δ px ligados pela relação de incerteza estabelecida por W. Heisenberg em 1927

Δ x·Δ pxћ .

Segue-se da relação de incerteza que no campo dos fenômenos quânticos não se justifica colocar certas questões que são bastante naturais para a física clássica. Então, por exemplo, não faz sentido falar sobre o movimento de uma partícula ao longo de uma certa trajetória. essencial nova abordagem para a descrição de sistemas físicos. De jeito nenhum quantidades físicas caracterizando o sistema pode ser medido simultaneamente. Em particular, se a incerteza do tempo de vida de alguns estado quânticoé igual a Δ t, então a incerteza do valor da energia deste estado Δ E não pode ser menos ћ t, ou seja

Δ E·Δ tћ .


E. Schrödinger
(1887–1961)

Em meados da década de 1920, tornou-se óbvio que a teoria semiclássica do átomo de N. Bohr não poderia dar descrição completa propriedades do átomo. Em 1925-1926 Nos trabalhos de W. Heisenberg e E. Schrödinger, foi desenvolvida uma abordagem geral para a descrição de fenômenos quânticos - a teoria quântica. A evolução de um sistema quântico no caso não relativístico é descrita por uma função de onda que satisfaz a equação de Schrödinger