Всем разумным существам суждено стать настолько великими, насколько велики их устремления.
galax_om — главный "поставщик" флешмобов для этого дневника. На этот раз она попросила составить топ-10 любимых физиков. Что ж, вызов принят, и вот мой рейтинг (учёные в нём расположены не по их важности, если что).
Исаак НьютонИсаак Ньютон. "Был этот мир кромешной тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон". Из всех учёных Ньютон, пожалуй, наиболее близок мне по духу: в течение его долгой жизни в Англии произошло немало социальных катаклизмов (среди них буржуазная революция и реставрация монархии), но они не мешали ему вести размеренный образ жизни и заниматься научными исследованиями. Ньютон ни разу не покидал родную страну и нечасто удалялся от дома; он был достаточно замкнутым человеком и не имел близких отношений — дружеских или романтических. Впрочем, поругаться он любил и умел: чего стоят его многолетние споры с Лейбницем о приоритете в изобретении интегрального и дифференциального исчисления и Гуком о приоритете в создании теории света. Вопреки желанию матери Ньютон поступил в Кембриджский университет, с которым будет связана его карьера. Из-за эпидемии чумы занятия были прекращены, и Исааку пришлось провести полтора года в самоизоляции. Но именно в это время он начал работать над теорией тяготения и экспериментировал со светом (в частности, доказал, что белый свет является комбинацией всех цветов радуги); спустя много лет усовершенствованные теории света и движения были описаны в трактатах "Оптика" и "Математические начала натуральной философии". Можно сказать, что благодаря работам Ньютона физика окончательно оформилась как наука, получив теоретическую базу, а ньютоновская модель механики господствовала многие десятилетия. Ньютон занимался не только физикой и математикой: будучи хранителем Монетного двора, он провёл денежную реформу. А ещё он увлекался алхимией и богословием. Наверное, можно простить ему эти заблуждения, учитывая в каком веке он жил.
Альберт ЭйнштейнАльберт Эйнштейн. "Но сатана недолго ждал реванша: пришел Эйнштейн — и стало все, как раньше". Конечно, следующим в списке должен быть человек, испортивший прекрасную классическую картину мира, созданную Ньютоном. Эйнштейн с детства отличался пытливым и независимым умом, из-за чего часто вступал в конфликт со школьными и институтскими преподавателями (и да, учился Эйнштейн хорошо, вопреки известному мифу). Поэтому (если верить самому Эйнштейну) никто из профессоров не захотел брать над ним научное руководство; только при содействии бывшего однокурсника Эйнштейн получил работу в патентном бюро. Именно в этот период Эйнштейн написал свои главные работы. Он создал теорию броуновского движения, объяснил фотоэффект, исходя из гипотезы о квантах света (иронично, что квантовую механику Эйнштейн впоследствии воспринимал со скрипом) и, самое важное, создал специальную теорию относительности. Последняя вызвала резонанс в научном сообществе: ещё бы, ведь в ней утверждалось, что нет абсолютного времени и пространства, а скорость света одинакова в любой системе отсчёта. Через десять лет последовала общая теория относительности, объясняющая гравитационные явления как проявления кривизны пространства-времени. Хотя теория относительности сделала Эйнштейна по-настоящему знаменитым, немало физиков не были готовы расстаться с классическими представлениями. Эйнштейну даже Нобелевскую премию дали за теорию фотоэффекта, чтобы отдельные личности не возмущались. Потом Эйнштейн безуспешно пытался построить единую теорию гравитационного и электромагнитного взаимодействия (строго говоря, шансов у него не было, потому что в природе есть ещё два взаимодействия, и их обязательно нужно учесть в теории), и эти попытки, прямо скажем, пошатнули его авторитет в научном сообществе. Однако слава Эйнштейна среди людей, далёких от науки, только росла, и его имя вошло в массовую культуру. Что ж, он это, безусловно, заслужил.
Сесилия Пейн-ГапошкинаСесилия Пейн-Гапошкина. Астрофизиков ведь тоже можно, да? Сесилия Пейн родилась в 1900 году, и в то время желание девочек получать высшее образование и заниматься наукой, мягко говоря, не приветствовалось. У Сесилии даже были на этой почве конфликты с директрисой школы. Однако ей удалось поступить в Кембридж, где она сначала выбрала в качестве специализации физику, химию и ботанику. На первом курсе Сесилия Пейн посетила лекцию астронома Артура Эддингтона о его экспедиции с целью наблюдения за затмением Солнца. Результаты наблюдений показали, что массивные объекты (такие как Солнце) отклоняют лучи света, и это подтверждает предсказания общей теории относительности. Тогда Сесилия поняла, что хотела бы посвятить свою жизнь астрономии. Так как в Британии для женщины-учёного перспектив не было, Сесилия Пейн уехала в США, где начала работать в обсерватории при Гарвардском университете. Там она, проанализировав множество спектров звёзд и применив на тот момент новую теорию ионизации атомов, пришла к выводу, что звёзды в основном состоят из водорода и гелия, а не из элементов, распространённых на Земле. В открытие не поверил никто, даже рецензент Сесилии, так что женщине пришлось добавить в заключение диссертации слова о том, что в расчёты, скорее всего, вкралась ошибка. Правда, через некоторое время справедливость восторжествовала, и сейчас то, что звёзды состоят из лёгких элементов, является научным фактом. После защиты диссертации Пейн плотно занялась исследованием переменных звёзд, в котором участвовал её муж — русский эмигрант Сергей Илларионович Гапошкин. Помимо научных трудов, Сесилия Пейн стала автором научно-популярной литературы и пособий для студентов.
Герш Ицкович БудкерГерш Ицкович Будкер. Не могу не упомянуть в списке любимых физиков основателя института, в котором я сейчас работаю. Герш Ицкович (более известный как Андрей Михайлович) Будкер родился в деревне на Украине, и, наверное, мало кто тогда мог подумать, что он станет выдающимся физиком. Тем не менее, Будкер смог закончить Московский государственный университет и после окончания Великой отечественной войны (во время которой он служил зенитчиком) начал работать в Институте атомной энергии. Там Будкер изучал динамику частиц в циклическом ускорителе, занимался проблемой управления уран-графитовым атомным реактором. Будкер отличался смелостью, можно даже сказать дерзостью научных замыслов: он брался за задачи, решение которых считалось невозможным, и успешно справлялся с ними. Свой подход к науке Герш Ицкович в полной мере реализовал, когда Курчатов предложил ему создать Институт ядерной физики в тогда ещё строившемся Академгородке. Тематику института определили научные интересы Будкера: физика ускорителей и физика плазмы. Он предложил использовать магнитные пробки для удержания плазмы, и так называемыми многопробочными ловушками до сих пор занимаются в ИЯФе. Под руководством Будкера в Институте ядерной физики создавались первые в мире коллайдеры. Наконец, Будкеру принадлежит идея электронного охлаждения пучков, к которой во всем мире поначалу относились скептически и которая сейчас реализована на многих протонных коллайдерах. Герш Ицкович отличался и талантом руководителя. Он стремился к тому, чтобы разные лаборатории тесно сотрудничали между собой, это символизирует знаменитый "круглый стол" в зале заседаний учёного совета. Одним из первых подразделений ИЯФа стало экспериментальное производство, доходы от которого тратились на нужды института (и это при плановой экономике!). В Институте ядерной физики до сих пор следуют принципам, заложенным Будкером.
Майкл ФарадейМайкл Фарадей. Жизнь Майкла Фарадея можно описать поговоркой "из грязи в князи". Он родился в бедной семье, которая не могла дать ему хорошее образование. К счастью, юный Майкл получил работу не где-нибудь, а в книжном магазине: сначала он был посыльным, потом — переплётчиком. Так Фарадей получил возможность самостоятельно изучать науки; больше всего его интересовали химия и физика. Однажды один из клиентов магазина подарил Фарадею билет на публичные лекции химика Гемфри Дэви. Майкл записал лекции, проиллюстрировал, переплёл и отправил в подарок самому Дэви. Учёный был тронут и предложил Фарадею стать его ассистентом. Вот так благодаря счастливому случаю началась научная карьера Майкла Фарадея. Интересы Фарадея так или иначе были связаны с электричеством: он экспериментировал с электролизом, создал первые прототипы электродвигателя и трансформатора, открыл явление электромагнитной индукции. Фарадей считал, что заряды и токи взаимодействуют посредством электрических и магнитных полей, которые он представлял в виде нитей, протянутых в пространстве. Такая картина позволяла делать верные выводы, но была малоубедительна для коллег Фарадея. Формулы бы понравились им больше, но самоучка Фарадей плохо знал математику. Математическое описание электромагнитного поля дал Максвелл, однако это другая история. В конце жизни Фарадей страдал от частичной потери памяти, ему было трудно читать, но он не прекратил исследования. Именно тогда он открыл эффект поворота плоскости поляризации света в магнитном поле, объяснить который удалось только в рамках квантовой механики. Майкл Фарадей был не только выдающимся экспериментатором, но и популяризатором науки: он заложил традицию чтения публичных лекций, в том числе и для детей. Открытия Фарадея легли в основу современной цивилизации; как сказал Гельмгольц, "До тех пор, пока люди пользуются благами электричества, они всегда будут с благодарностью вспоминать имя Фарадея".
Эрнест РезерфордЭрнест Резерфорд. У выходца из семьи новозеландских фермеров было мало шансов заявить о себе миру, если бы не счастливый случай (уже который в этом списке). Эрнест претендовал на стипендию имени Всемирной выставки 1851 года, дававшую возможность поехать в Англию, и не получил её. Однако человек, получивший стипендию, не мог оставить семью, и поэтому уступил её Резерфорду. Так Эрнест отправился в метрополию с прототипом детектора радиоволн. Правда, заниматься ему было суждено совсем не радиофизикой: деньги на исследование по той же теме получил Маркони, а Резерфорд стал докторантом Дж. Томсона — директора Кавендишской лаборатории и первооткрывателя электрона. Темой исследований Резерфорда стала радиоактивность. Он выделил из потока радиации положительно заряженную компоненту — альфа-лучи — и отрицательно заряженную — бета-лучи. Также Резерфорд установил, что в результате радиоактивных распадов возникают новые элементы, и за это открытие получил Нобелевскую премию — внезапно, по химии. Ну а что, химия ведь — наука о превращении веществ, так что всё сходится, правда? Сам Резерфорд по этому поводу пошутил: мол, самым быстрым превращением, которое он видел, стало его превращение из физика в химика, произошедшее в одно мгновение. Но самое главное открытие Резерфорд совершил, когда исследовал строение атома. Для этого золотую фольгу облучали альфа-частицами и смотрели, на какие углы они отклоняются. Согласно господствовавшей тогда модели Томсона, атом представлял собой положительно заряженный шарик, в котором, аки изюм в кексе, сидят электроны. В этом случае альфа-частицы рассеивались бы только на малые углы. Так в основном и происходило на опыте, но были альфа-частицы, отлетавшие назад! Это казалось таким же невероятным, как артиллерийский снаряд, отскочивший от листа бумаги. Полученное распределение для альфа-частиц согласовывалось с тем, что атом обладает массивным и компактным положительно заряженным ядром, вокруг которого летают электроны. Так мы представляем себе атом и сегодня. Нельзя умолчать о том факте, что Резерфорд возглавил Кавендишскую лабораторию и воспитал немало выдающихся физиков, среди которых были и нобелевские лауреаты. Ученики Резерфорда Нильс Бор и Пётр Капица даже называли его своим вторым отцом, а это кое-что да значит.
Пётр Леонидович КапицаПётр Леонидович Капица. Больше всего в Капице меня восхищает его невероятная сила воли: несколько раз его жизнь была разрушена, и он начинал всё сначала и добивался успеха. Научную карьеру Капица начал в Петербургском политехническом институте, под руководством Иоффе. Через несколько лет последовала командировка в Англию; для Капицы, потерявшего во время эпидемии гриппа всю семью, она оказалась спасением. И не просто спасением, а возможностью для роста. Капица смог устроиться в Кавендишскую лабораторию, к великому Резерфорду, и стал одним из его любимых учеников. Под его руководством Капица разрабатывал методы получения сверхсильных магнитных полей; специально для него была построена лаборатория, получившая название Мондовской. Одну из её стен украшало изображение крокодила — такое прозвище дал Капица своему учителю. Блестящая карьера внезапно прервалась через 13 лет, когда Капице запретили выезжать в Англию. К счастью, он оправился от удара; его назначили директором нового Института физических проблем, было выкуплено оборудование из Мондовской лаборатории. В СССР Пётр Леонидович переключился на изучение сверхнизких температур: сконструировал высокопроизводительную установку для получения жидкого кислорода и открыл сверхтекучесть жидкого гелия, за что в конце жизни он получит Нобелевскую премию. В 1945 году Капица был привлечён к участию в проекте по созданию ядерной бомбы, однако посчитал его руководство некомпетентным, о чём сообщил Сталину. Капица никогда не боялся бороться с несправедливостью: и до этого он обращался к Сталину, чтобы прекратилось преследование учёных (так удалось спасти Лузина, Фока и Ландау). В этот раз у его смелости были серьёзные последствия: Капицу сняли со всех руководящих должностей. Но даже в изоляции на даче он продолжил заниматься наукой и в очередной раз сменил сферу научных интересов: теперь его интересовала плазма и термоядерный синтез. Только после смерти Сталина Капица вернулся в Институт физических проблем. В самом деле, жизнь раз за разом давала Капице лимоны, и он делал из них лимонад.
Лиза МейтнерЛиза Мейтнер. Как и у многих женщин, путь Лизы Мейтнер в науке был непростым. Но вначале ей повезло: её учителями были Больцман и Планк, сумевшие разглядеть в ней талант теоретика. В качестве области специализации Лиза выбрала радиоактивность. Она познакомилась с химиком Отто Ганом, предложившем ей работать с ним в Химическом институте Берлинского университета. Директор института нехотя принял девушку, хотя официально она так и не устроилась (женщины в Германии тогда не могли работать в научных институтах) и, следовательно, не получала жалование. Более того, Лиза не могла пользоваться главным входом в институт и выходить за пределы их с Ганом лаборатории, располагавшейся в подвале: никто из сотрудников не должен был её видеть. Но желание Мейтнер заниматься наукой было сильнее, чем жизненные трудности, и вскоре её труды начали приносить результат. Лиза стала первой женщиной — профессором физики в Германии, её с Ганом достижения в исследовании радиоактивности были всемирно признаны, их несколько раз выдвигали на Нобелевскую премию. Беда случилась, когда нацистская Германия присоединила Австрию, гражданкой которой была Мейтнер. Ей как еврейке было опасно оставаться в Германии, и она переехала в Швецию. Там она работала в институте Манне Сигбана, который не жаловал её избытком любви: не предоставлял ей оборудование и материалы, не платил жалование. Но именно в это тяжёлое время Лиза Мейтнер совершила своё главное открытие. Ирен Жолио-Кюри облучала уран нейтронами в попытках получить более тяжёлые элементы, однако получила в результате, как она предполагала, элементы из середины таблицы Менделеева. Отто Ган заинтересовался этим экспериментом, воспроизвёл его в своей лаборатории и обнаружил, что действительно в результате рождаются лантан и барий. Будучи химиком, он не понимал, какие физические процессы за этим стоят, и обратился за помощью к Мейтнер. Она произвела расчёты и показала, что ядро урана, поглощая нейтрон, распадается на два более лёгких ядра, выделяя при этом колоссальную энергию. Ей удалось убедить Гана, и они написали две статьи: Ган — с описанием эксперимента, Мейтнер — с теоретическим обоснованием (совместную статью они опубликовать не могли, чтобы Гана не скомпрометировало сотрудничество с еврейкой). Так было открыто деление урана, сделавшее возможным создание ядерного оружия и атомной энергетики. За него Отто Ган получил Нобелевскую премию. Лизе не досталось ничего: и из-за её пола, и из-за национальности, и потому, что в Нобелевском комитете состоял Манне Сигбан. Сам Ган потом отрицал вклад Мейтнер в открытие, да и она сама преуменьшала свои достижения (видимо, чтобы её имя не ассоциировалось с ядерной бомбой). Но, в конце концов, достижения Лизы получили признание: в её честь был назван элемент таблицы Менделеева под номером 109 — мейтнерий. А уж людей, в честь которых назвали химические элементы, куда меньше, чем нобелевских лауреатов.
Стивен ХокингСтивен Хокинг. В этом списке Хокинг оказался не только благодаря таланту физика-теоретика, но и героизму духа, который был присущ ему в полной мере. Шутка ли: десятилетиями страдать от прогрессирующего паралича, не иметь возможность самостоятельно говорить и ходить и при этом прожить насыщенную и плодотворную жизнь. Как учёный Стивен Хокинг интересовался чёрными дырами, космологией, квантовой гравитацией — непростыми для понимания, но очень классными вещами. Он описал термодинамику чёрных дыр и рассчитал, что чёрные дыры не такие уж и чёрные: они должны излучать частицы, и это излучение носит имя Хокинга. Он много путешествовал (даже в невесомости побывал), общался с коллегами (в том числе и российскими), читал лекции. Прославился Стивен Хокинг и как популяризатор науки: его книга "Краткая история времени" стала бестселлером, и как общественный деятель. Стивена Хокинга знают даже люди, далёкие от науки, в современной культуре он стал образцом учёного. Он показал нам, что человеческое тело может быть немощным, но человеческий разум способен охватить всю Вселенную.
Поль ДиракПоль Дирак. Отец Поля был эмигрантом из Швейцарии и требовал, чтобы в его семье говорили только по-французски. Поль язык знал плохо и предпочитал молчать и размышлять. В конце концов, он доразмышлялся до Нобелевской премии. Но обо всём по порядку. Неожиданно, что один из основателей квантовой механики первоначально получил образование инженера-электротехника; думаю, всему миру повезло, что Дирак не смог найти работу по специальности и продолжил учиться — на этот раз математике. Впрочем, инженерное образование привило Дираку любовь к приближённым методам (без которых в физике никуда), и это, безусловно, хорошо. Во время учёбы он заинтересовался теорий относительности, а в аспирантуре познакомился с зарождавшейся тогда квантовой механикой. Именно Дираку было суждено объединить эти две теории. Дирак значительно усовершенствовал математический аппарат квантовой механики, создал теорию излучения, описал поведение частиц с полуцелым спином, которые мы сейчас называем фермионами. И вот Дирак решил вывести уравнение, которое бы описывало электрон, движущийся с околосветовой скоростью (то есть релятивистский). Попытку описать релятивистские частицы совершил ещё Шрёдингер, причём ещё до того, как написал своё знаменитое нерелятивистское уравнение. Потом то же самое уравнение независимо вывели Клейн, Гордон и Фок, но оно описывало частицы с нулевым спином, а, например, у электрона спин равен 1/2. Дирак учёл наличие у электрона спина и получил наряду с нормальным решением решение с отрицательной энергией (а у реального электрона энергия может быть только положительной). Но вместо того, чтобы отбросить нефизическое решение, Дирак проанализировал его и сделал вывод, что должны существовать антиэлектроны. Впоследствии античастицы действительно были обнаружены. Другая гипотеза Дирака — о магнитных монополях (магнитных зарядах) — до сих пор подтверждение не получила (даже немного жалко, ведь гипотеза красивая). Вообще, Дирак высоко ценил математическую красоту и лаконичность. Этому тихоне удавалось поставить на место даже Ландау, который за словом в карман никогда не лез. Да, Дирак был гениальным физиком и интересной личностью, так что место в списке, безусловно, заслужил.
Исаак НьютонИсаак Ньютон. "Был этот мир кромешной тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон". Из всех учёных Ньютон, пожалуй, наиболее близок мне по духу: в течение его долгой жизни в Англии произошло немало социальных катаклизмов (среди них буржуазная революция и реставрация монархии), но они не мешали ему вести размеренный образ жизни и заниматься научными исследованиями. Ньютон ни разу не покидал родную страну и нечасто удалялся от дома; он был достаточно замкнутым человеком и не имел близких отношений — дружеских или романтических. Впрочем, поругаться он любил и умел: чего стоят его многолетние споры с Лейбницем о приоритете в изобретении интегрального и дифференциального исчисления и Гуком о приоритете в создании теории света. Вопреки желанию матери Ньютон поступил в Кембриджский университет, с которым будет связана его карьера. Из-за эпидемии чумы занятия были прекращены, и Исааку пришлось провести полтора года в самоизоляции. Но именно в это время он начал работать над теорией тяготения и экспериментировал со светом (в частности, доказал, что белый свет является комбинацией всех цветов радуги); спустя много лет усовершенствованные теории света и движения были описаны в трактатах "Оптика" и "Математические начала натуральной философии". Можно сказать, что благодаря работам Ньютона физика окончательно оформилась как наука, получив теоретическую базу, а ньютоновская модель механики господствовала многие десятилетия. Ньютон занимался не только физикой и математикой: будучи хранителем Монетного двора, он провёл денежную реформу. А ещё он увлекался алхимией и богословием. Наверное, можно простить ему эти заблуждения, учитывая в каком веке он жил.
Альберт ЭйнштейнАльберт Эйнштейн. "Но сатана недолго ждал реванша: пришел Эйнштейн — и стало все, как раньше". Конечно, следующим в списке должен быть человек, испортивший прекрасную классическую картину мира, созданную Ньютоном. Эйнштейн с детства отличался пытливым и независимым умом, из-за чего часто вступал в конфликт со школьными и институтскими преподавателями (и да, учился Эйнштейн хорошо, вопреки известному мифу). Поэтому (если верить самому Эйнштейну) никто из профессоров не захотел брать над ним научное руководство; только при содействии бывшего однокурсника Эйнштейн получил работу в патентном бюро. Именно в этот период Эйнштейн написал свои главные работы. Он создал теорию броуновского движения, объяснил фотоэффект, исходя из гипотезы о квантах света (иронично, что квантовую механику Эйнштейн впоследствии воспринимал со скрипом) и, самое важное, создал специальную теорию относительности. Последняя вызвала резонанс в научном сообществе: ещё бы, ведь в ней утверждалось, что нет абсолютного времени и пространства, а скорость света одинакова в любой системе отсчёта. Через десять лет последовала общая теория относительности, объясняющая гравитационные явления как проявления кривизны пространства-времени. Хотя теория относительности сделала Эйнштейна по-настоящему знаменитым, немало физиков не были готовы расстаться с классическими представлениями. Эйнштейну даже Нобелевскую премию дали за теорию фотоэффекта, чтобы отдельные личности не возмущались. Потом Эйнштейн безуспешно пытался построить единую теорию гравитационного и электромагнитного взаимодействия (строго говоря, шансов у него не было, потому что в природе есть ещё два взаимодействия, и их обязательно нужно учесть в теории), и эти попытки, прямо скажем, пошатнули его авторитет в научном сообществе. Однако слава Эйнштейна среди людей, далёких от науки, только росла, и его имя вошло в массовую культуру. Что ж, он это, безусловно, заслужил.
Сесилия Пейн-ГапошкинаСесилия Пейн-Гапошкина. Астрофизиков ведь тоже можно, да? Сесилия Пейн родилась в 1900 году, и в то время желание девочек получать высшее образование и заниматься наукой, мягко говоря, не приветствовалось. У Сесилии даже были на этой почве конфликты с директрисой школы. Однако ей удалось поступить в Кембридж, где она сначала выбрала в качестве специализации физику, химию и ботанику. На первом курсе Сесилия Пейн посетила лекцию астронома Артура Эддингтона о его экспедиции с целью наблюдения за затмением Солнца. Результаты наблюдений показали, что массивные объекты (такие как Солнце) отклоняют лучи света, и это подтверждает предсказания общей теории относительности. Тогда Сесилия поняла, что хотела бы посвятить свою жизнь астрономии. Так как в Британии для женщины-учёного перспектив не было, Сесилия Пейн уехала в США, где начала работать в обсерватории при Гарвардском университете. Там она, проанализировав множество спектров звёзд и применив на тот момент новую теорию ионизации атомов, пришла к выводу, что звёзды в основном состоят из водорода и гелия, а не из элементов, распространённых на Земле. В открытие не поверил никто, даже рецензент Сесилии, так что женщине пришлось добавить в заключение диссертации слова о том, что в расчёты, скорее всего, вкралась ошибка. Правда, через некоторое время справедливость восторжествовала, и сейчас то, что звёзды состоят из лёгких элементов, является научным фактом. После защиты диссертации Пейн плотно занялась исследованием переменных звёзд, в котором участвовал её муж — русский эмигрант Сергей Илларионович Гапошкин. Помимо научных трудов, Сесилия Пейн стала автором научно-популярной литературы и пособий для студентов.
Герш Ицкович БудкерГерш Ицкович Будкер. Не могу не упомянуть в списке любимых физиков основателя института, в котором я сейчас работаю. Герш Ицкович (более известный как Андрей Михайлович) Будкер родился в деревне на Украине, и, наверное, мало кто тогда мог подумать, что он станет выдающимся физиком. Тем не менее, Будкер смог закончить Московский государственный университет и после окончания Великой отечественной войны (во время которой он служил зенитчиком) начал работать в Институте атомной энергии. Там Будкер изучал динамику частиц в циклическом ускорителе, занимался проблемой управления уран-графитовым атомным реактором. Будкер отличался смелостью, можно даже сказать дерзостью научных замыслов: он брался за задачи, решение которых считалось невозможным, и успешно справлялся с ними. Свой подход к науке Герш Ицкович в полной мере реализовал, когда Курчатов предложил ему создать Институт ядерной физики в тогда ещё строившемся Академгородке. Тематику института определили научные интересы Будкера: физика ускорителей и физика плазмы. Он предложил использовать магнитные пробки для удержания плазмы, и так называемыми многопробочными ловушками до сих пор занимаются в ИЯФе. Под руководством Будкера в Институте ядерной физики создавались первые в мире коллайдеры. Наконец, Будкеру принадлежит идея электронного охлаждения пучков, к которой во всем мире поначалу относились скептически и которая сейчас реализована на многих протонных коллайдерах. Герш Ицкович отличался и талантом руководителя. Он стремился к тому, чтобы разные лаборатории тесно сотрудничали между собой, это символизирует знаменитый "круглый стол" в зале заседаний учёного совета. Одним из первых подразделений ИЯФа стало экспериментальное производство, доходы от которого тратились на нужды института (и это при плановой экономике!). В Институте ядерной физики до сих пор следуют принципам, заложенным Будкером.
Майкл ФарадейМайкл Фарадей. Жизнь Майкла Фарадея можно описать поговоркой "из грязи в князи". Он родился в бедной семье, которая не могла дать ему хорошее образование. К счастью, юный Майкл получил работу не где-нибудь, а в книжном магазине: сначала он был посыльным, потом — переплётчиком. Так Фарадей получил возможность самостоятельно изучать науки; больше всего его интересовали химия и физика. Однажды один из клиентов магазина подарил Фарадею билет на публичные лекции химика Гемфри Дэви. Майкл записал лекции, проиллюстрировал, переплёл и отправил в подарок самому Дэви. Учёный был тронут и предложил Фарадею стать его ассистентом. Вот так благодаря счастливому случаю началась научная карьера Майкла Фарадея. Интересы Фарадея так или иначе были связаны с электричеством: он экспериментировал с электролизом, создал первые прототипы электродвигателя и трансформатора, открыл явление электромагнитной индукции. Фарадей считал, что заряды и токи взаимодействуют посредством электрических и магнитных полей, которые он представлял в виде нитей, протянутых в пространстве. Такая картина позволяла делать верные выводы, но была малоубедительна для коллег Фарадея. Формулы бы понравились им больше, но самоучка Фарадей плохо знал математику. Математическое описание электромагнитного поля дал Максвелл, однако это другая история. В конце жизни Фарадей страдал от частичной потери памяти, ему было трудно читать, но он не прекратил исследования. Именно тогда он открыл эффект поворота плоскости поляризации света в магнитном поле, объяснить который удалось только в рамках квантовой механики. Майкл Фарадей был не только выдающимся экспериментатором, но и популяризатором науки: он заложил традицию чтения публичных лекций, в том числе и для детей. Открытия Фарадея легли в основу современной цивилизации; как сказал Гельмгольц, "До тех пор, пока люди пользуются благами электричества, они всегда будут с благодарностью вспоминать имя Фарадея".
Эрнест РезерфордЭрнест Резерфорд. У выходца из семьи новозеландских фермеров было мало шансов заявить о себе миру, если бы не счастливый случай (уже который в этом списке). Эрнест претендовал на стипендию имени Всемирной выставки 1851 года, дававшую возможность поехать в Англию, и не получил её. Однако человек, получивший стипендию, не мог оставить семью, и поэтому уступил её Резерфорду. Так Эрнест отправился в метрополию с прототипом детектора радиоволн. Правда, заниматься ему было суждено совсем не радиофизикой: деньги на исследование по той же теме получил Маркони, а Резерфорд стал докторантом Дж. Томсона — директора Кавендишской лаборатории и первооткрывателя электрона. Темой исследований Резерфорда стала радиоактивность. Он выделил из потока радиации положительно заряженную компоненту — альфа-лучи — и отрицательно заряженную — бета-лучи. Также Резерфорд установил, что в результате радиоактивных распадов возникают новые элементы, и за это открытие получил Нобелевскую премию — внезапно, по химии. Ну а что, химия ведь — наука о превращении веществ, так что всё сходится, правда? Сам Резерфорд по этому поводу пошутил: мол, самым быстрым превращением, которое он видел, стало его превращение из физика в химика, произошедшее в одно мгновение. Но самое главное открытие Резерфорд совершил, когда исследовал строение атома. Для этого золотую фольгу облучали альфа-частицами и смотрели, на какие углы они отклоняются. Согласно господствовавшей тогда модели Томсона, атом представлял собой положительно заряженный шарик, в котором, аки изюм в кексе, сидят электроны. В этом случае альфа-частицы рассеивались бы только на малые углы. Так в основном и происходило на опыте, но были альфа-частицы, отлетавшие назад! Это казалось таким же невероятным, как артиллерийский снаряд, отскочивший от листа бумаги. Полученное распределение для альфа-частиц согласовывалось с тем, что атом обладает массивным и компактным положительно заряженным ядром, вокруг которого летают электроны. Так мы представляем себе атом и сегодня. Нельзя умолчать о том факте, что Резерфорд возглавил Кавендишскую лабораторию и воспитал немало выдающихся физиков, среди которых были и нобелевские лауреаты. Ученики Резерфорда Нильс Бор и Пётр Капица даже называли его своим вторым отцом, а это кое-что да значит.
Пётр Леонидович КапицаПётр Леонидович Капица. Больше всего в Капице меня восхищает его невероятная сила воли: несколько раз его жизнь была разрушена, и он начинал всё сначала и добивался успеха. Научную карьеру Капица начал в Петербургском политехническом институте, под руководством Иоффе. Через несколько лет последовала командировка в Англию; для Капицы, потерявшего во время эпидемии гриппа всю семью, она оказалась спасением. И не просто спасением, а возможностью для роста. Капица смог устроиться в Кавендишскую лабораторию, к великому Резерфорду, и стал одним из его любимых учеников. Под его руководством Капица разрабатывал методы получения сверхсильных магнитных полей; специально для него была построена лаборатория, получившая название Мондовской. Одну из её стен украшало изображение крокодила — такое прозвище дал Капица своему учителю. Блестящая карьера внезапно прервалась через 13 лет, когда Капице запретили выезжать в Англию. К счастью, он оправился от удара; его назначили директором нового Института физических проблем, было выкуплено оборудование из Мондовской лаборатории. В СССР Пётр Леонидович переключился на изучение сверхнизких температур: сконструировал высокопроизводительную установку для получения жидкого кислорода и открыл сверхтекучесть жидкого гелия, за что в конце жизни он получит Нобелевскую премию. В 1945 году Капица был привлечён к участию в проекте по созданию ядерной бомбы, однако посчитал его руководство некомпетентным, о чём сообщил Сталину. Капица никогда не боялся бороться с несправедливостью: и до этого он обращался к Сталину, чтобы прекратилось преследование учёных (так удалось спасти Лузина, Фока и Ландау). В этот раз у его смелости были серьёзные последствия: Капицу сняли со всех руководящих должностей. Но даже в изоляции на даче он продолжил заниматься наукой и в очередной раз сменил сферу научных интересов: теперь его интересовала плазма и термоядерный синтез. Только после смерти Сталина Капица вернулся в Институт физических проблем. В самом деле, жизнь раз за разом давала Капице лимоны, и он делал из них лимонад.
Лиза МейтнерЛиза Мейтнер. Как и у многих женщин, путь Лизы Мейтнер в науке был непростым. Но вначале ей повезло: её учителями были Больцман и Планк, сумевшие разглядеть в ней талант теоретика. В качестве области специализации Лиза выбрала радиоактивность. Она познакомилась с химиком Отто Ганом, предложившем ей работать с ним в Химическом институте Берлинского университета. Директор института нехотя принял девушку, хотя официально она так и не устроилась (женщины в Германии тогда не могли работать в научных институтах) и, следовательно, не получала жалование. Более того, Лиза не могла пользоваться главным входом в институт и выходить за пределы их с Ганом лаборатории, располагавшейся в подвале: никто из сотрудников не должен был её видеть. Но желание Мейтнер заниматься наукой было сильнее, чем жизненные трудности, и вскоре её труды начали приносить результат. Лиза стала первой женщиной — профессором физики в Германии, её с Ганом достижения в исследовании радиоактивности были всемирно признаны, их несколько раз выдвигали на Нобелевскую премию. Беда случилась, когда нацистская Германия присоединила Австрию, гражданкой которой была Мейтнер. Ей как еврейке было опасно оставаться в Германии, и она переехала в Швецию. Там она работала в институте Манне Сигбана, который не жаловал её избытком любви: не предоставлял ей оборудование и материалы, не платил жалование. Но именно в это тяжёлое время Лиза Мейтнер совершила своё главное открытие. Ирен Жолио-Кюри облучала уран нейтронами в попытках получить более тяжёлые элементы, однако получила в результате, как она предполагала, элементы из середины таблицы Менделеева. Отто Ган заинтересовался этим экспериментом, воспроизвёл его в своей лаборатории и обнаружил, что действительно в результате рождаются лантан и барий. Будучи химиком, он не понимал, какие физические процессы за этим стоят, и обратился за помощью к Мейтнер. Она произвела расчёты и показала, что ядро урана, поглощая нейтрон, распадается на два более лёгких ядра, выделяя при этом колоссальную энергию. Ей удалось убедить Гана, и они написали две статьи: Ган — с описанием эксперимента, Мейтнер — с теоретическим обоснованием (совместную статью они опубликовать не могли, чтобы Гана не скомпрометировало сотрудничество с еврейкой). Так было открыто деление урана, сделавшее возможным создание ядерного оружия и атомной энергетики. За него Отто Ган получил Нобелевскую премию. Лизе не досталось ничего: и из-за её пола, и из-за национальности, и потому, что в Нобелевском комитете состоял Манне Сигбан. Сам Ган потом отрицал вклад Мейтнер в открытие, да и она сама преуменьшала свои достижения (видимо, чтобы её имя не ассоциировалось с ядерной бомбой). Но, в конце концов, достижения Лизы получили признание: в её честь был назван элемент таблицы Менделеева под номером 109 — мейтнерий. А уж людей, в честь которых назвали химические элементы, куда меньше, чем нобелевских лауреатов.
Стивен ХокингСтивен Хокинг. В этом списке Хокинг оказался не только благодаря таланту физика-теоретика, но и героизму духа, который был присущ ему в полной мере. Шутка ли: десятилетиями страдать от прогрессирующего паралича, не иметь возможность самостоятельно говорить и ходить и при этом прожить насыщенную и плодотворную жизнь. Как учёный Стивен Хокинг интересовался чёрными дырами, космологией, квантовой гравитацией — непростыми для понимания, но очень классными вещами. Он описал термодинамику чёрных дыр и рассчитал, что чёрные дыры не такие уж и чёрные: они должны излучать частицы, и это излучение носит имя Хокинга. Он много путешествовал (даже в невесомости побывал), общался с коллегами (в том числе и российскими), читал лекции. Прославился Стивен Хокинг и как популяризатор науки: его книга "Краткая история времени" стала бестселлером, и как общественный деятель. Стивена Хокинга знают даже люди, далёкие от науки, в современной культуре он стал образцом учёного. Он показал нам, что человеческое тело может быть немощным, но человеческий разум способен охватить всю Вселенную.
Поль ДиракПоль Дирак. Отец Поля был эмигрантом из Швейцарии и требовал, чтобы в его семье говорили только по-французски. Поль язык знал плохо и предпочитал молчать и размышлять. В конце концов, он доразмышлялся до Нобелевской премии. Но обо всём по порядку. Неожиданно, что один из основателей квантовой механики первоначально получил образование инженера-электротехника; думаю, всему миру повезло, что Дирак не смог найти работу по специальности и продолжил учиться — на этот раз математике. Впрочем, инженерное образование привило Дираку любовь к приближённым методам (без которых в физике никуда), и это, безусловно, хорошо. Во время учёбы он заинтересовался теорий относительности, а в аспирантуре познакомился с зарождавшейся тогда квантовой механикой. Именно Дираку было суждено объединить эти две теории. Дирак значительно усовершенствовал математический аппарат квантовой механики, создал теорию излучения, описал поведение частиц с полуцелым спином, которые мы сейчас называем фермионами. И вот Дирак решил вывести уравнение, которое бы описывало электрон, движущийся с околосветовой скоростью (то есть релятивистский). Попытку описать релятивистские частицы совершил ещё Шрёдингер, причём ещё до того, как написал своё знаменитое нерелятивистское уравнение. Потом то же самое уравнение независимо вывели Клейн, Гордон и Фок, но оно описывало частицы с нулевым спином, а, например, у электрона спин равен 1/2. Дирак учёл наличие у электрона спина и получил наряду с нормальным решением решение с отрицательной энергией (а у реального электрона энергия может быть только положительной). Но вместо того, чтобы отбросить нефизическое решение, Дирак проанализировал его и сделал вывод, что должны существовать антиэлектроны. Впоследствии античастицы действительно были обнаружены. Другая гипотеза Дирака — о магнитных монополях (магнитных зарядах) — до сих пор подтверждение не получила (даже немного жалко, ведь гипотеза красивая). Вообще, Дирак высоко ценил математическую красоту и лаконичность. Этому тихоне удавалось поставить на место даже Ландау, который за словом в карман никогда не лез. Да, Дирак был гениальным физиком и интересной личностью, так что место в списке, безусловно, заслужил.
@темы: флешмоб, жизнь замечательных людей, ИЯФ, волшебный мир физики, космоса глубины
-
-
18.07.2020 в 17:31-
-
18.07.2020 в 18:22Спасибо за такой развернутый ответ, - очень интересно и познавательно.
И постеры такие классные!
-
-
18.07.2020 в 18:53И постеры такие классные!
А постеры я взяла отсюда: www.etsy.com/shop/meganlee?ref=usf_2020§ion...
-
-
18.07.2020 в 21:47А что за гипотеза у Дирака на этот счет такая красивая?
-
-
19.07.2020 в 09:45Я имела в виду, что магнитные монополи делают уравнения Максвелла симметричными относительно перестановки электрического и магнитного поля. А симметрия — это красиво.
-
-
19.07.2020 в 17:35Хокинг всегда в тему!
Я помню как в школе на уроках физики еще была впечатлена Марией Склодовской-Кюри.
-
-
19.07.2020 в 18:57-
-
20.07.2020 в 09:17Ага. Я даже не знала, что Мейтнер - это женщина. Далека я от ядерной физики чо уж.
-
-
20.07.2020 в 17:23Если честно, не считаю, что среди греков были настоящие физики (кроме Архимеда, может быть). Философы, математики, астрономы были. Но не физики.