Нобелевские лауреаты в области физики

Нобелевские лауреаты в области физики

Нобелевские лауреаты в области физики - реферат

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

1. НОБЕЛЕВСКИЕ ЛАУРЕАТЫ 4

Альфред Нобель 4

Жорес Алферов 5

Н. Бор. 8

Генрих Рудольф Герц 16

Петр Капица 18

Мария Кюри 28

Лев Ландау 32

Вильгельм Конрад Рентген 38

Альберт Энштейн 41

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 51

В науке нет откровения, нет постоянных догматов;

всё в ней, напротив того, движется и совершенствуется.

А. И. Герцен

ВВЕДЕНИЕ

В наше время знание основ физики необходимо каждому., чтобы иметь

правильное представление об окружающем мире – от свойств элементарных

частиц до эволюции Вселенной. Тем же, кто решил связать свою будущую

профессию с физикой, изучение этой науки поможет сделать первые шаги на

пути к овладению профессией. Мы можем узнать, как даже абстрактные на

первый взгляд физические исследования рождали новые области техники, давали

толчок развитию промышленности и привели к тому, что принято называть НТР.

Успехи ядерной физики, теории твердого тела, электродинамики,

статистической физики, квантовой механики определили облик техники конца ХХ

века, такие ее направления, как лазерная техника, ядерная энергетика,

электроника. Разве можно представить себе в наше время какие-нибудь области

науки и техники без электронных вычислительных машин? Многим из нас после

окончания школы доведется работать в одной из этих областей, и кем бы мы ни

стали – квалифицированными рабочими, лаборантами, техниками, инженерами,

врачами, космонавтами, биологами, археологами, - знание физики поможет нам

лучше овладеть своей профессией.

Физические явления исследуются двумя способами: теоретически и

эксперимен-тально. В первом случае (теоретическая физика) выводят новые

соотношения, пользуясь математическим аппаратом и основываясь на известных

ранее законах физики. Здесь главные инструменты – бумага и карандаш. Во

втором случае (экспериментальная физика) получают новые связи между

явлениями с помощью физических измерений. Здесь инструменты гораздо

разнообразнее – многочисленные измерительные приборы, ускорители,

пузырьковые камеры и т.п.

Естественно, что эти два подхода требуют различного склада ума и

разных способностей, которые редко совмещаются в одном человеке. Кроме

того, можно заниматься физикой как наукой или физикой, которая

подготавливает почву для практических применений. Так, электромагнитные

волны сначала были обнаружены английским ученым Дж. Максвеллом

теоретически, как следствие полученных им уравнений электродинамики. Затем

они были открыты на опыте немецким физиком Г. Герцем. После этого русский

ученый А. Попов и итальянский инженер Г. Маркони показали возможность

использования этого физического явления в практических целях, выступив как

представители прикладной физики. Эти работы были продолжены многими другими

теоретиками и экспериментаторами. Ими были развиты физические принципы

современных передатчиков и приемников. И наконец, реальное завершение

радиосвязь получила, перейдя из области прикладной физики в область

техники.

Какую из многочисленных областей физики предпочесть? Все они тесно

связаны между собой. Нельзя быть хорошим экспериментатором или теоретиком в

области, скажем, физики высоких энергий, не зная физики низких температур

или физики твердого тела. Новые методы и соотношения, появившиеся в одной

области, часто дают толчок в понимании другого, на первый взгляд далекого

раздела физики. Так, теоретические методы, развитые в квантовой теории

поля, произвели революцию в теории фазовых переходов, и наоборот, например,

явление спонтанного нарушения симметрии, хорошо известное в классической

физике, было заново «открыто» в теории элементарных частиц и совершенно

изменен даже сам подход к этой теории. И разумеется, прежде чем

окончательно выбрать какое-либо направление, нужно достаточно хорошо

изучить все области физики. Кроме того, время от времени по разным причинам

приходится переходить из одной области в другую. Особенно это относится к

физикам – теоретикам, которые не связаны в своей работе с громоздкой

аппаратурой.

Большинству физиков-теоретиков приходится работать в различных

областях науки : атомная физика, космические лучи, теория металлов, атомное

ядро, квантовая теория поля, астрофизика – все разделы физики интересны.

Сейчас наиболее принципиальные проблемы решаются в теории элементарных

частиц и в квантовой теории поля. Но и в других областях физики есть много

интересных нерешенных задач. И конечно, их очень много в прикладной физике.

Поэтому необходимо не только поближе познакомиться с различными разделами

физики, но, главное, почувствовать их взаимосвязь.

Я не случайно выбрала тему «Нобелевские лауреаты», ведь, чтобы

познавать новые области физики, чтобы понимать суть современных открытий,

необходимо хорошо усвоить уже устоявшиеся истины. Мне было очень

интересно в процессе моей работы над рефератом узнавать что-то новое не

только о великих открытиях, но и о самих ученых, об их жизни, рабочем пути,

судьбе. На самом деле это так интересно и увлекательно узнавать, как же

произошли открытия. И я еще раз убедилась, что многие открытия происходят

совершенно случайно, под час даже в процессе совсем иной работы. Но, не

смотря на это, открытия не становятся менее интересными. Мне кажется, я

вполне достигла своей цели – приоткрыть для себя некоторые тайны из области

физики. И, как я думаю, изучение открытий через жизненный путь великих

ученых, лауреатов Нобелевской премии, является оптимальным вариантом. Ведь

всегда лучше усваиваешь материал, когда знаешь, какие цели перед собой

ставил ученый, чего он хотел и чего же он, наконец, добился.

1. НОБЕЛЕВСКИЕ ЛАУРЕАТЫ

Альфред Нобель

АЛЬФРЕД НОБЕЛЬ, шведский химик-экспериментатор и бизнесмен,

изобретатель динамита и других взрывчатых веществ, пожелавший основать

благотворительный фонд для награждения премией своего имени, принесшего ему

посмертную известность, отличался невероятной противоречивостью и

парадоксальностью поведения. Современники считали, что он не соответствовал

образу преуспевающего капиталиста эпохи бурного промышленного развития

второй половины ХIХв. Нобель тяготел к уединению, покою, не мог терпеть

городской суматохи, хотя большую часть жизни ему довелось прожить именно в

городских условиях, да и путешествовал он тоже довольно часто. В отличие от

многих современных ему воротил делового мира Нобеля можно назвать скорее

«спартанцем», так как он никогда не курил, не употреблял спиртного, избегал

карт и других азартных игр.

На своей вилле в Сан-Ремо, возвышающейся над Средиземным морем,

утопающей в апельсиновых деревьях, Нобель построил маленькую химическую

лабораторию, где работал, как только позволяло время. Среди прочего он

экспериментировал в области получения синтетического каучука и

искусственного шелка. Нобель любил Сан-Ремо за его удивительный климат, но

хранил также и теплые воспоминания о земле предков. В 1894г. он приобрел

железоделательный завод в Вермланде, где одновременно выстроил поместье и

обзавелся новой лабораторией. Два его последних летних сезона своей жизни

он провел в Вермланде. Летом 1896г. скончался его брат Роберт. В это же

время Нобеля начали мучить боли в сердце.

На консультации у специалистов в Париже он был предупрежден о развитии

грудной жабы, связанной с недостаточным снабжением сердечной мышцы

кислородом. Ему было рекомендовано отправится на отдых. Нобель вновь

переехал в Сан-Ремо. Он постарался завершить неоконченные дела и оставил

собственноручную запись предсмертного пожелания. После полуночи 10 декабря

1896г. от кровоизлияния в мозг он скончался. Кроме слуг-итальянцев, которые

не понимали его, с Нобелем не оказалось никого из близких в момент ухода из

жизни, и его последние слова остались неизвестными.

Истоки завещания Нобеля с формулировкой положения о присуждении наград

за достижения в различных областях человеческой деятельности оставляют

много неясностей. Документ в окончательном виде представляет собой одну из

редакций прежних его завещаний. Его предсмертный дар для присуждения премий

в области литературы и области науки и техники логически вытекает из

интересов самого Нобеля, соприкасавшегося с указанными сторонами

человеческой деятельности : физикой, физиологией, химией, литературой.

Имеются также основания предположить, что установление премий за

миротворческую деятельность связано с желанием изобретателя отмечать людей,

которые, подобно ему, стойко противостояли насилию. В 1886 году он,

например, сказал своему английскому знакомому, что имеет «все более и более

серьезное намерение увидеть мирные побеги красной розы в этом

раскалывающемся мире».

Итак, изобретение динамита принесло Нобелю огромное состояние. 27

ноября 1895 года за год до смерти Нобель завещал свое состояние в 31

миллион долларов для поощрения научных исследований во всем мире и для

поддержания наиболее талантливых ученых. Согласно завещанию Нобеля,

шведская академия наук каждый год осенью называет имена лауреатов после

внимательного рассмотрения предложенных крупными учеными и национальными

академиями кандидатур и тщательной проверки их работ. Вручение премий

происходит 10 декабря в день смерти Нобеля.

Жорес Алферов

Я

не уверен даже, что в ХХI веке удастся освоить

«термояд» или, скажем, победить рак

Борис Стругацкий,

писатель

ЖОРЕС АЛФЕРОВ родился 15 марта 1930 года в Витебске. В 1952 году с

отличием окончил Ленинградский электротехнический институт имени В. И.

Ульянова (Ленина) по специальности «электровакуумная техника».

В Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе АН СССР работал

инженером, младшим, старшим научным сотрудником, заведующим сектором,

заведующим отделом. В 1961 году защитил кандидатскую диссертацию по

исследованию мощных германиевых и кремниевых выпрямителей В 1970 году

защитил по результатам исследований гетеропереходов в полупроводниках

диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук.

В 1972 году был избран членом-корреспондентом, в 1979-м – действительным

членом Академии наук СССР. С 1987 года – директор Физико-технического

института АН СССР. Главный редактор журнала «Физика и техника

полупроводников».

Ж. Алферов – автор фундаментальных работ в области физики

полупроводников, полупроводниковых приборов, полупроводниковой и квантовой

электроники. При его активном участии были созданы первые отечественные

транзисторы и мощные германиевые выпрямители. Основоположник нового

направления в физике полупроводников полупроводниковой электронике –

полупроводниковые гетероструктуры и приборы на их основе. На счету ученого

50 изобретений, три монографии, более 350 научных статей в отечественных и

международных журналах. Он – лауреат Ленинской (1972) и Государственной

(1984) премий СССР.

Франклиновский институт (США) присудил Ж. Алферову золотую медаль С.

Баллантайна, Европейское физическое общество удостоило его премии «Хьюлетт-

Паккард». Физику присуждены также премия имени А. П. Карпинского, золотая

медаль Х. Велькера (ФРГ) и Международная премия Симпозиума по арсениду

галлия.

С 1989 года Алферов – председатель президиума Ленинградского – Санкт-

Петербургского научного центра РАН. С 1990 года – вице-президент Академии

наук СССР (РАН). Ж. Алферов – депутат Государственной Думы Российской

Федерации (фракция КПРФ), член комитета по образованию и науке.

Наконец-то достижения российской науки по достоинству оценены за

рубежом. Лауреатом Нобелевской премии по физике за 2000 год стал наш

соотечественник, директор Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе,

вице-президент РАН, академик и депутат Госдумы Жорес Алферов! Отечественные

ученые не добивались такого успеха более чем два десятилетия. Последним был

Петр Капица в 1978 году.

Ж. Алферов разделил премию с двумя зарубежными коллегами – Гербертом

Кремером из Калифорнийского университета в Санта-Барбарее и Джеком С.Килби

из фирмы Texas Instruments в Далласе. Ученые удостоены награды за открытие

и разработку опто- и микроэлектронных элементов, на основе которых

впоследствии разрабатывались детали современных электронных устройств. Эти

элементы были созданы на базе так называемых полупроводниковых

гетероструктур – многослойных компонентов быстродействующих диодов и

транзисторов.

Один из «соратников» Ж. Алферова, американец немецкого происхождения

Г. Кремер, в далеком 1957 году разработал гетероструктурный транзистор.

Шестью годами позже он и Ж. Алферов независимо друг от друга предложили

принципы, которые были положены в основу конструкции гетероструктурного

лазера. В том же году Жорес Иванович запатентовал свой знаменитый

оптический инжекционный квантовый генератор. Третий физик-лауреат – Джек

С.килби внес огромный вклад в создание интегральных схем.

Фундаментальные работы этих ученых сделали принципиально возможным

создание волоконно-оптических коммуникаций, в том числе Интернета. Лазерные

диоды, основанные на гетероструктурной технологии, можно обнаружить в

проигрывателях CD-дисков, устройстве для прочтения штрих-кодов.

Быстродействующие транзисторы используются в спутниковой связи и мобильных

телефонах.

Размер премии составляет 9млн. шведских крон (около девятисот тысяч

долларов). Половину этой суммы получил Джек С.Килби, другую поделили Жорес

Алферов и Герберт Кремер.

Каковы же прогнозы нобелевского лауреата на будущее? Он убежден, что

ХХI век будет веком атомной энергетики. Углеводородные источники энергии

исчерпаемы, атомная же энергия пределов не знает. Безопасная атомная

энергитика, как говорит Алферов, возможна.

Квантовая физика, физика твердого тела – вот, по его мнению, основа

прогресса.. Ученые научились укладывать атомы один к одному, в буквальном

смысле строить новые материалы для уникальных приборов. Уже появились

потрясающие лазеры на квантовых точках.

Чем полезно и опасно нобелевское открытие Алферова?

Исследования нашего ученого и его коллег-лауреатов из Германии и США

являются крупным шагом на пути освоения нанотехнологии. Именно ей, по

убеждению мировых авторитетов, будет принадлежать ХХI век. В нанотехнологию

ежегодно инвестируются сотни миллионов долларов, исследованиями заняты

десятки фирм.

Нанороботы – гипотетические механизмы размером в десятки нанометров

(это миллионные доли миллиметра), разработка которых начата не так давно.

Наноробот собирается не из привычных нам деталей и узлов, а из отдельных

молекул и атомов. Как и обычные роботы, нанороботы смогут двигаться,

производить различные операции, они будут управляться извне или встроенным

компьютером.

Основные задачи нанороботов – собирать механизмы и создавать новые

вещества. Такие устройства называются ассемблер (сборщик) или репликатор.

Венцом станут нанороботы, самостоятельно собирающие свои копии, то есть

способные к размножению. Сырьем для размножения послужат самые дешевые,

буквально валяющиеся под ногами материалы – опавшие листья или морская

вода, из которых нанороботы будут выбирать нужные им молекулы, как лисица

отыскивает себе пропитание в лесу.

Идея этого направления принадлежит нобелевскому лауреату Ричарду

Фейнману и была высказана в 1959 году. Уже появились приборы, способные

оперировать с отдельным атомом, например, переставить его в другое место.

Созданы отдельные элементы нанороботов : механизм шарнирного типа на основе

нескольких цепочек ДНК, способный сгибаться и разгибаться по химическому

сигналу, образцы нанотранзисторов и электронных переключателей, состоящие

из считанного числа атомов.

Нанороботы, введенные в организм человека, смогут очистить его от

микробов или зарождающихся раковых клеток, кровеносную систему – от

отложений холестерина. Они смогут исправить характеристики тканей и клеток.

Так же как молекулы ДНК при росте и размножении организмов складывают свои

копии из простых молекул, нанороботы смогут создавать различные объекты и

новые виды материи – как «мертвой», так и «живой». Трудно представить все

возможности, которые откроются перед человечеством, если оно научится

оперировать с атомами, как с винтами и гайками. Изготовление вечных деталей

механизмов из атомов углерода, выстроенных в алмазную решетку, создание

молекул, редко встречаю-щихся в природе, новых, сконструированных

соединений, новых лекарств…

Но что если в устройстве, предназначенном для очистки промышленных

отходов, произойдет сбой и оно начнет уничтожать полезные вещества

биосферы? Самым неприятным окажется то, что нанороботы способны к

самовоспроизводству. И тогда они окажутся принципиально новым оружием

массового поражения. Нетрудно представить себе нанороботы,

запрограммированные на изготовление уже известного оружия. Овладев секретом

создания робота или каким-то образом достав его, даже террорист-одиночка

сможет штамповать их в неимоверном количестве. К неприятным последствиям

нанотехнологии относится создание устройств, селективно разрушительных,

например, воздействующих на определенные этнические группы или

географические районы.

Некоторые считают Алферова мечтателем. Что ж, он любит мечтать, но его

мечты строго научны. Потому что Жорес Алферов – настоящий ученый. И

нобелевский лауреат.

В 2000 году лауреатами Нобелевской премии по химии стали американцы

Алан Хигер (Калифорнийский университет в Санта – Барбаре) и Алан

Макдайармид (Пенсильванский университет), а также японский ученый Хидэки

Сиракава (Университет Цукубы). Они удостоились высшей научной награды за

открытие электропроводимости пластмасс и разработку электропроводящих

полимеров, получивших широкое применение в производстве фотопленки,

компьютерных мониторов, телеэкранов, отражающих свет окон и прочих

высокотехнологичных продуктов.

Н. Бор.

Из всех теоретических троп, тропа Бора

была самой значительной.

П. Капица

НИЛЬС БОР (1885—1962) — крупнейший физик современности, создатель

первоначальной квантовой теории атома, личность поистине своеобразная и

неотразимая. Он не только стремился познать законы природы, расширяя

пределы человеческого познания, не только чувствовал пути развития физики,

но и старался всеми доступными ему средствами заставить науку служить миру

и прогрессу. Личные качества этого человека — глубокий ум, величайшая

скромность, честность, справедливость, доброта, дар предвидения,

исключительное упорство в поисках истины и ее отстаивании — не менее

притягательны, чем его научная и общественная деятельность.

Эти качества сделали его лучшим учеником и соратником Резерфорда,

уважаемым и незаменимым оппонентом Эйнштейна, противником Черчилля и

смертельным врагом немецкого фашизма. Благодаря этим качествам, он стал

учителем и наставником большого числа выдающихся физиков.

Бор пережил две войны и грандиозную революцию в физике; он был

вовлечен в целый ряд самых неожиданных ситуаций. К нему поступали секретные

послания, ему удалось ускользнуть от нацистов в люке военного

бомбардировщика, он занимался подпольной деятельностью, стремясь спасти

видных ученых от преследования фашистов, ряд лет жил под вымышленным

именем. Немногие детективы могут сравниться с приключениями этого скромного

профессора.

Яркая биография, история гениальных открытий, полная драматизма борьба

против нацизма, борьба за мир и мирное использование атомной энергии — все

это привлекало и будет привлекать внимание к великому ученому и

прекраснейшему человеку.

Н. Бор родился 7 октября 1885 г. Он был вторым ребенком в семье

профессора физиологии Копенгагенского университета Христиана Бора.

Семи лет Нильс пошел в школу. Учился он легко, был любознательным,

трудолюбивым и вдумчивым учеником, талантливым в области физики и

математики. Не ладилось только у него с сочинениями по родному языку: они

были у него слишком короткими.

Бор с детства любил что-нибудь конструировать, собирать и разбирать.

Его всегда интересовала работа больших башенных часов; он готов был подолгу

наблюдать за работой их колес и шестерен. Дома Нильс чинил все, что

нуждалось в ремонте. Но прежде чем разобрать что-либо, тщательно изучал

функции всех частей.

В 1903 г. Нильс поступил в Копенгагенский университет, годом позже

туда поступил и его брат Харальд. Вскоре за братьями укрепилась репутация

очень способных студентов.

В 1905 г. Датская академия наук объявила конкурс на тему:

«Использование вибрации струи для определения поверхностного натяжения

жидкостей». Работа, рассчитанная на полтора года, была очень сложной и

требовала хорошего лабораторного оборудования. Нильс принял участие в

конкурсе. В результате напряженной работы была одержана первая победа: он

стал обладателем золотой медали. В 1907 г. Бор закончил университет, а в

1909 г. его работа «Определение поверхностного натяжения воды методом

колебания струи» была напечатана в трудах Лондонского Королевского

общества.

В этот период Н. Бор начал готовиться к сдаче магистерского экзамена.

Свою магистерскую диссертацию он решил посвятить физическим свойствам

металлов. На основе электронной теории он анализирует электро- и

теплопроводность металлов, их магнитные и термоэлектрические свойства. В

середине лета 1909 г. магистерская диссертация в 50 страниц рукописного

текста готова. Но Бор не очень ею доволен: в электронной теории он

обнаружил слабые места. Однако защита прошла успешно, и Бор получил степень

магистра.

После короткого отдыха Бор вновь берется за работу, решив написать

докторскую диссертацию по анализу электронной теории металлов. В мае 1911

г. он успешно ее защищает и в этом же году едет на годичную стажировку в

Кембридж к Дж. Томсону. Так как в электронной теории у Бора возник ряд

неясных вопросов, то он решил свою диссертацию перевести на английский

язык, чтобы Томсон мог ее прочитать. «Меня очень волнует мнение Томсона о

работе в целом, а также его отношение к моей критике»,— писал Бор.

Знаменитый английский физик любезно принял молодого стажера из Дании.

Он предложил Бору заняться положительными лучами, и тот принялся за сборку

экспериментальной установки. Установка вскоре была собрана, но дело дальше

не пошло. И Нильс решает оставить данную работу и заняться подготовкой к

изданию своей докторской диссертации.

Однако Томсон не спешил прочитать диссертацию Бора. Не только потому,

что вообще не любил читать и был страшно занят. Но и потому, что, будучи

ревностным приверженцем классической физики, почувствовал в молодом Боре

«инакомыслящего». Докторская диссертация Бора так и осталась

ненапечатанной.

Трудно сказать, чем бы все это кончилось для Бора и какой оказалась бы

его дальнейшая судьба, не будь рядом молодого, но уже ставшего лауреатом

Нобелевской премии профессора Эрнеста Резерфорда, которого Бор увидел

впервые в октябре 1911 г. на ежегодном Кавендишском обеде. «Хотя в этот раз

мне не удалось познакомиться с Резерфордом, на меня произвели глубокое

впечатление его обаяние и энергия — качества, с помощью которых ему

удавалось достичь почти невероятных вещей, где бы он ни работал»,—

вспоминал Бор. Он принимает решение работать вместе с этим удивительным

человеком, обладающим почти сверхъестественной способностью безошибочно

проникать в суть научных проблем. В ноябре 1911 г. Бор побывал в

Манчестере, встретился с Резерфордом, побеседовал с ним. Резерфорд

согласился принять Бора в свою лабораторию, но вопрос необходимо было

отрегулировать с Томсоном. Томсон без колебаний дал свое согласие. Он не

мог понять физических воззрений Бора, но, видимо, и не хотел ему мешать.

Это было, несомненно, мудро и дальновидно ,со стороны знаменитого

«классика».

В апреле 1912 г. Н. Бор приехал в Манчестер, в лабораторию Резерфорда.

Свою главную задачу он видел в разрешении противоречий планетарной модели

атома Резерфорда. Своими мыслями он охотно делился с учителем, который

советовал ему более осторожно производить теоретическое построение на таком

фундаменте, каким он считал свою атомную модель. Близилось время отъезда,

а Бор работал все с большим энтузиазмом. Он понял, что разрешить

противоречия атомной модели Резерфорда в рамках чисто классической физики

не удастся. И он решил применить к планетарной модели атома квантовые

представления Планка и Эйнштейна. Первая часть работы вместе с письмом, в

котором Бор спрашивал Резерфорда, как ему удалось одновременно использовать

классическую механику и квантовую теорию излучения, была отправлена в

Манчестер 6 марта с просьбой ее опубликования в журнале. Суть теории Бора

была выражена в трех постулатах:

1. Существуют некоторые стационарные состояния атома, находясь в

которых он не излучает и не поглощает энергии. Этим стационарным состояниям

соответствуют вполне определенные (стационарные) орбиты.

[pic]

2. Орбита является стационарной, если момент количества движения

электрона (L=m v r) кратен Ь/2(= h. т. е. L=m v r = n h, где n=1. 2, 3, ...

— целые числа.

3. При переходе атома из одного стационарного состояния в другое

испускается или поглощается один квант энергии hvnm==Wn—Wm, где Wn, Wm —

энергия атома в двух стационарных состояниях, h — постоянная Планка, vnm —

частота излучения.При Wп>Wт происходит излучение кванта, при Wn

поглощение.

В своем ответном письме Бору по поводу полученной работы Резерфорд

писал: «Ваши мысли относительно причин возникновения спектра водорода очень

остроумны и представляются хорошо продуманными, однако сочетание идей

Планка со старой механикой создает значительные трудности для понимания

того, что же все-таки является основой такого рассмотрения. Я обнаружил

серьезное затруднение в связи с Вашей гипотезой, в котором Вы без сомнения,

полностью отдаете себе отчет; оно состоит в следующем: как может знать

электрон, с какой частотой он должен колебаться, когда он переходит с

одного стационарного состояния в другое. Мне кажется, что Вы вынуждены

предположить, что электрон знает заблаговременно, где он собирается

остановиться».

Статья имела большой объем, и Резерфорд просил ее сократить, И Бор

поехал в Манчестер, чтобы на месте решить этот вопрос. Статья была

напечатана в мае 1913 г., а Резерфорд долго потом вспоминал эту «забавную

баталию, как деликатный датчанин методически теснил его в угол». Бор же

продолжал дальше развивать свои идеи: в июне 1913 г. вышла вторая часть

работы, в ноябре — третья.

Это был переворот, пусть пока не окончательный, во взглядах физиков на

атом. Его дальнейшим углублением явилась квантовая механика. И конечно,

теория Бора вызвала яростные дискуссии. Первая публичная дискуссия по

теории Бора с участием многих видных физиков состоялась в сентябре 1913 г.

Д. Джине, выступая на заседании, сказал: «Доктор Бор пришел к чрезвычайно

остроумному, оригинальному и, можно сказать, убедительному толкованию

законов спектральных линий... Сегодня единственным важным подтверждением

правильности этих предположений является тот факт, что они действуют на

практике». Это была огромная поддержка.

Дж. Томсон очень темпераментно оспаривал ряд положений новой теории.

Г. А. Лоренц очень внимательно и благожелательно отнесся к новой теории

атома. Оценивая происходящее, де Бройль писал: «Громадная заслуга Бора

состоит в том, что он ясно понял, что нужно сохранить планетарную модель

атома, введя в нее фундаментальные идеи квантовой теории».

В связи с тем что в Копенгагенском университете затягивалось открытие

вакансии по теоретической физике, а шаткое положение приват-доцента

беспокоило Бора, он осенью 1914 г. принимает приглашение Школы

математической физики Манчестера и занимает в ней место доцента. Друзья-

манчестерцы с большой радостью встретили Боров после их трудного и опасного

переезда в Англию: ведь в это время уже ярко полыхал пожар первой мировой

войны. Читая лекции по термодинамике, электромагнитной и электронной

теории. Бор по-прежнему много работает над теорией атома. «Если говорить о

теории строения атома, то она получила новый толчок в 1914 г., когда были

опубликованы знаменитые опыты Франка и Герца по возбуждению атома

электронными соударениями», — писал позднее Бор.

Два года проработал Бор в Манчестере, пока не получил в марте 1916 г.

приглашение из Копенгагена занять должность профессора по теоретической

физике. В сентябре Бор стал профессором Копенгагенского университета, чуть

позднее — председателем Датского физического общества, в 1917 г.—членом

Датского Королевского общества (Датская академия наук).

Бор много делает для развития науки в своей родной Дании, он мечтает о

международной школе физиков-теоретиков на базе организуемого им института.

Проект института составлялся при самом активном его участии, он вникал во

все мелочи, заставляя без конца переделывать то одно, то другое.

Торжественное открытие института теоретической физики состоялось 15

сентября 1920 г., и первое приглашение на торжества по этому поводу было

направлено Резерфорду, теперь уже директору Кавендишской лаборатории.

Популярность Бора как ученого растет. На его лекции в университете

ходят не только студенты, но и профессора других кафедр. У него появляются

первые иностранные ученики. В 1919 г. Бор едет в Лейден, где знакомится с

Камерлинг-Оннесом и П. Эренфестом (1880—1933). В Копенгаген к Бору

приезжает А. Зоммерфельд (1868—1951). В 1920 г. ученый с радостью принимает

приглашение М. Планка прочитать в Берлине лекцию по теории спектров: ведь

он еще не знаком ни с Планком, уже секретарем Прусской академии наук, ни с

Эйнштейном — создателем специальной и общей теории относительности,

директором Физического института. В Берлине в 1920 г. состоялась встреча

этих великих физиков, именно здесь начался принципиальный спор между Бором

и Эйнштейном о дальнейших путях развития физики.

Отвечая на общий вывод Эйнштейна о том, что всякий процесс излучения

должен иметь определенное направление, Бор заметил, что излишняя точность

вовсе не следует из принципов детерминизма. С этим Эйнштейн не согласился,

считая, что любое явление вполне может быть предсказано и рассчитано, если

известны соответствующие законы (как это всегда было в классической

физике). Но, как оказалось, явления микромира невозможно втиснуть в

классические рамки, и спор двух великих корифеев по этим проблемам

продолжался более тридцати лет.

В 1922 г. Нильс Бор за заслуги в исследовании атома и атомного

излучения стал Нобелевским лауреатом. Праздник Бора превратился в

национальное торжество всей Дании. Поздравления шли со всех сторон. Одним

из первых и наиболее дорогим было поздравление от Э. Резерфорда. Бор писал

своему учителю: «Простите, что я не поблагодарил Вас за телеграмму, но,

поверьте, все эти дни я много думал о Вас. Я знаю, скольким обязан Вам—и не

только за Ваше участие в моей работе, не только за вдохновение, которое Вы

вселяли в меня, но и за постоянную дружбу в течение этих двенадцати лет, с

тех пор, как я имел ни с чем не сравнимое счастье встретиться с Вами

впервые в Манчестере».

Исключительно напряженная работа сотрудников Института теоретической

физики, связанная с решением ими труднейших проблем атомной теории,

требовала от Бора, как административного и научного руководителя, не только

постоянного внимания и научной осведомленности, но и большого таланта. Бор

сумел создать в институте свой «копенгагенский стиль» работы, свободный от

общепринятых условностей, стиль уважения, дружбы, полной свободы слова и

мысли, доброжелательства, остроумия и оптимизма. «Есть вещи настолько

сложные, что о них можно говорить лишь шутя», — писал он в связи с этим.

Бор не любил, да и не умел работать в одиночестве, считая, что развитие

науки невозможно без широкого сотрудничества. В большом окружении молодых

ученых Бор чувствовал себя как рыба в воде. В умении подбирать людей,

сплачивать их в работоспособный коллектив, руководить им и трудиться вместе

со всеми рука об руку была сила Бора И этим он был подобен своему учителю

Э. Резерфорду, на которого всегда стремился походить.

В 1930 г. к Бору приехал молодой советский физик Лев Ландау. Он очень

быстро стал своим в дружной интернациональной семье питомцев Бора.

По словам П. Л. Капицы, «Бор сразу же разглядел в Ландау не только

талантливого ученого, но, несмотря на некоторую резкость и

экстравагантность его поведения, и человека больших душевных качеств.

Ландау считал Бора своим единственным учителем в теоретической физике. Я

думаю, что у Бора Ландау научился и тому, как следует учить и воспитывать

молодежь. Пример Бора, несомненно, способствовал успеху крупной школы

теоретической физики, которую впоследствии создал Ландау в Советском

Союзе».

В 1934 г. Бор приехал первый раз в СССР. Он посетил Москву, Ленинград,

Харьков, где познакомился с научно-исследовательскими институтами и

выступал с докладами. Вспоминая об этих приятных встречах, Ландау писал:

«Он думал не только о строении атома, он думал о строении мира, в котором

живут его современники... В Германии хозяйничал Гитлер, и уже тогда Бор

понимал, к чему это может привести. Он ненавидел фашизм».

Шли 30-е годы XX в.—годы бурных открытий в области атомной физики. В

1932 г. заработал первый циклотрон Лоуренса, в 1932 г. Чэдвик открыл

нейтрон, а следом за ним Андер-сон—позитрон, первую античастицу,

предсказанную теоретически Дираком; в этом же году Д. Д. Иваненко и В.

Гейзенберг обосновывают протонно-нейтронную модель ядра, Юри открывает

дейтерий, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри — искусственную радиоактивность и

экспериментально подтверждают существование пары электрон — позитрон, Паули

выдвигает идею нейтрино, а в 1934 г. Ферми разрабатывает теорию р-распада.

Бор решает построить при институте циклотрон, чтобы вести экспериментальные

исследования в области атома и ядра.

В 1938 г. на Всемирном конгрессе антропологии и этнографии Бор

выступает с докладом «Философия естествознания и культуры народов», резко

направленным против расовой теории нацистов. Немецкая делегация во время

доклада покинула зал, а Нильс Бор был внесен в список смертельных врагов

третьего рейха. В это время в институте Бора уже работала часть итальянских

физиков-эмигрантов, в 1938 г. он принимает у себя Э. Ферми с семьей и

помогает им переправиться в США, избавив их тем самым от преследования со

стороны фашистов; он так же помогает устроиться в Стокгольме Лизе Мейтнер,

попавшей под действие расистских законов после захвата Австрии фашистами.

В январе 1939 г. Бор отправляется в США для работы на три-четыре

месяца в Принстоне. И буквально накануне отъезда он узнает от австрийского

физика О. Фриша о том, что немецкие физики Ган и Штрассман открыли деление

урана под действием нейтронов. Весть была ошеломляющей: ведь это прямой

путь к атомной бомбе. 26 января 1939 г. Бор выступил с сообщением о делении

ядра в Вашингтонском университете. Ученые поняли, что физика стоит на

пороге величайших свершений. Получив в феврале от Фриша и Мейтнер новые

сведения, Бор приходит к выводу, что атомным горючим будет уран-235, ибо он

делится под воздействием медленных нейтронов, при этом будет выделяться

огромное количество энергии. 16 марта 1939 г. Э. Ферми поехал в Нью-Йорк,

чтобы доложить правительству США о готовности физиков заняться созданием

атомного оружия, обладающего огромной разрушительной силой.

Чтобы сплотить нацию и поднять дух датчан, Бор активно участвует в

издании книги «Культура Дании на пороге 1940 г.». Выход этой книги был

своеобразным сигналом для появления подпольных газет, для возникновения и

роста движения Сопротивления.

Как настоящий гуманист. Бор постоянно говорит влиятельным людям о

мирном использовании атомной энергии. Так как создание атомного оружия, по

мнению Бора, вызовет гибельную гонку вооружения и русские тоже могут в

ближайшее время создать атомную бомбу, то их уже сейчас надо привлечь к

совместной разработке атомных проблем. Эти мысли ученого разделял и

президент Рузвельт, но они полностью были отвергнуты премьером Англии

Черчиллем.

Вернувшись в августе 1945 г. на родину. Бор снова принимает ключи от

своего Института теоретической физики и дает согласие на переизбрание его

на должность президента Датского Королевского общества (на пост президента

Датской академии наук Бор переизбирался еще три раза: в 1949, 1954 и 1959

гг.).

В августе 1955 г. Бор выступает на Женевской конференции «Атом для

мира» с докладом «Физика и человечество». И вновь горячо и настойчиво

звучит голос великого физика о необходимости мирного использования атомной

энергии и установления широкого международного сотрудничества в различных

областях человеческой деятельности, в том числе и в науке. И как бы в

подтверждение этих слов следует сообщение из Советского Союза о первой в

мире атомной электростанции, запушенной 27 июня 1954 г. В октябре 1957 г.

Н. Бору первому была присуждена премия «Атом для мира». В день своего 70-

летия он был награжден высшим королевским орденом — орденом Данниборга I

степени, и в честь его датское правительство и Датская академия наук

учредили золотую медаль с изображением профиля ученого на одной стороне. На

другой стороне была изображена модель атома с надписью вокруг нее:

«Противоположности суть дополнения».

В 1961 г. Н. Бор в последний раз побывал в СССР. Он провел у нас две

недели, посетив Институт атомной энергии. Объединенный институт ядерных

исследований. Институт физических проблем. Физический институт АН СССР,

Московский и Тбилисский университеты. Бор восхищался прекрасной базой для

проведения научных исследований в СССР, условиями для получения высшего

образования. Он был в восторге от «праздника Архимеда» студентов МГУ. После

окончания шуточной оперы «Архимед» восторженный Бор поднялся на сцену и

сказал взволнованно: «Сегодня вечером я многое узнал о физике и в

Страницы: 1, 2, 3