Научные революции XX — начала XXI в.

Датский физик Нильс Бор (1885—1962) был ученым, чьи работы во многом определили качественно новое лицо физики XX в. Одним из его открытий было формулирование принципа соответствия, проясняющего закономерности микромира в их соотношении с законами классической (т.е. неквантовой) физики. В конце XIX в. Дж. Фицжеральдом и X. Лорен- цом были теоретически объяснены опыты А. Майкельсона, исследующие зависимость скорости распространения света от направления. Вышла работа А. Пуанкаре «О динамике электротока» (1905). В 1905 году опубликована статья А. Эйнштейна (1879—1955) с изложением специальной теории относительности (СТО), в которой постулировалось постоянство скорости света. В 1916 году А. Эйнштейном была создана общая теория относительности (ОТО), или теория гравитации, используя которую можно было создавать различные модели нашей Вселенной.

В 1896 году А. Беккерель открыл радиоактивность. А в 1903 г. англичане Э. Резерфорд и Ф. Содди записали закон радиоактивного распада. В последний месяцXIX века, 14 декабря 1900 г., М. Планк (1858—1947) принял гипотезу о том, что электромагнитные волны излучаются и поглощаются порциями (квантами). Этот день считается днем рождения квантовой физики.

А. Эйнштейн в 1905 г. с позиции квантовой физики дал объяснение фотоэффекту.

В начале XX в. продолжилось развитие представления о строении атома. Первую модель атома предложил в 1903 г. Дж.-Дж. Томсон, а в 1911 г. Э. Резерфорд выдвинул планетарную модель атома. Модель Э. Резерфорда уточнил Н. Бор (постулаты Бора) в 1913 г., а в 1922 г. А. Комптон обнаружил у электромагнитного излучения корпускулярные свойства.

Оказалось, что классическая механика не работает в микромире, поэтому в период с 1924 по 1927 г. Н. Бор (1885—1962), Л. де Бройль (1892— 1987), Э. Шредингер (1887-1961), В. Гейзенберг (1901-1976), М. Борн (1882—1970), П. Дирак (1902—1984) создали квантовую механику.

В 1927 году В. Гейзенберг предложил принцип неопределенности, а Э. Шредингер записал основное уравнение нерелятивистской квантовой механики (модель атома Шредингера). В 1932 году Дж. фон Нейман обосновал полноту квантовой механики.

Дж. Чедвик в 1932 г. открыл нейтрон (существование которого предсказал П. Дирак в 1931), в том же году был обнаружен позитрон — античастица электрона (К. Андерсон).

В 1931 году Р. Ван де Граафом был изобретен первый ускоритель элементарных частиц. С начала 50-х гг. XX в. ускорители стали основным инструментом изучения элементарных частиц. В 1995 году О. Чемберленом, Э. Сегре и другими исследователями были открыты антипротоны. В 1964 году М. Гелл-Макком и Г. Цвейгом была предложена кварковая модель адрона (адронами, в частности, являются протон и нейтрон).

В 1967—1968 годах С. Вайнберг и А. Садам создали теорию электро- слабого взаимодействия, т.е. объединили два фундаментальных взаимодействия — слабое и электромагнитное.

В 1938 году советский ученый П.Л. Капица обнаружил сверхтекучесть гелия, а в 1942 г. его коллега Л.Д. Ландау предложил теорию сверхтекучести.

В 1955 году Н.Г. Басов, А.М. Прохоров, Дж. Гордон, Г. Зейгер, Ч. Таунс создали молекулярный генератор на аммиаке, а в 1960 г. был создан оптический квантовый генератор (лазер) на рубине (Г. Мейман).

Была разработана идея получения объемных изображений объектов (Д. Габор, 1948). В 1962 году были получены первые голограммы (Э. Лэйтс, Ю. Упатниекс).

Продолжалось развитие физики полупроводниковых приборов, в частности, в 1948 г. был изобретен транзистор (Дж. Бардин, У. Брат- тейн, У. Шокли).

Еще в 1923 г. И. Ленгмюр и П. Тонкс ввели понятие «плазма», а в 1950 г. советские ученые с мировым именем И.Е. Тамм и А.Д. Сахаров выдвинули идею магнитной термоизоляции плазмы для осуществления управляемого термоядерного синтеза.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >