Альхазен (Ибн аль-Хайсам, Альгазен)

(965—1039)

Альхазен родился в городе Басра (Ирак). Жил и работал в Каире (Египет).

Благодаря своим выдающимся способностям он занимал должность визиря, однако любовь к науке победила, и он оставил эту должность и полностью посвятил себя науке.

Альхазен был выдающимся физиком, математиком, астрономом, врачом и философом-комментатором Аристотеля. Его даже считают одним из основоположников экспериментальной науки, причем кропотливые эксперименты он сочетал со строгим математическим доказательством всех своих утверждений.

Когда до египетского халифа Ал-Хакима дошел слух о том, что Альхазен составил проект регулирования вод Нила с помощью плотины южнее Асуана, он пригласил его в Египет. Однако на месте Альхазен убедился в невозможности этого проекта при технических средствах того времени (подобный проект был осуществлен только в XX веке с помощью России). Узнав об этом, Ал-Хаким разгневался на Альхазена, посадил его под домашний арест и конфисковал имущество.

Для спасения жизни Альхазен был вынужден симулировать безумие до тех пор, пока Ал-Хаким не умер. И только наследники Ал-Хакима предоставили ему свободу, после чего он жил в Каире как уважаемый человек до конца своих дней. В Западной Европе он был известен под именем Альхазен (Alhazen).

Работы Альхазена посвящены физике, астрономии, математике, медицине и философии. Он является автором фундаментального трактата «Сокровище оптики» (или «Книга оптики»), состоящего из семи книг, из которых три посвящены глазу и зрению. Особый интерес представляет собой последняя книга: она трактует вопрос преломления света в прозрачных средах. Однако вопрос о преломлении света в линзе Альхазен не рассматривает.

Альхазен внес существенные уточнения в закон отражения, который он проверял на зеркалах, изготовленных из железа. Он установил, что луч, падающий на поверхность зеркала, перпендикуляр к этой поверхности и отраженный луч лежат в одной плоскости. Опроверг теорию окулярных пучков, решил задачу построения изображения в выпуклых зеркалах, предложил разумное объяснение оптической иллюзии – огромных размеров Луны над горизонтом.

Хотя Альхазен и доказал возможность получения действительных изображений с помощью зеркал и преломляющих сред, однако он не сумел увидеть того широкого практического применения, которое могли приобрести его «прозрачные сферы» из стекла и горного хрусталя и его шаровые сегменты. (Это могло стать линзами!..)

Он описал строение глаза, соблюдая учение древнегреческого ученого Галена (131–211 гг. н. э.), и с помощью опытов доказал несостоятельность представлений древнегреческих ученых Платона и Евклида о свете как о лучах, выходящих из глаза и «ощупывающих» предметы, а также выдвинул свою теорию зрения. Согласно Альхазену, «естественный свет и цветные лучи влияют на глаз» и «зрительный образ получается при помощи лучей, идущих от видимых тел и попадающих в глаз».

Альхазен считал, что каждой точке наблюдаемого предмета соответствует определенная приемная точка глаза. Он дал правильное представление о видении двумя глазами. Им было высказано предположение о том, что свет распространяется с конечной скоростью. Его «Книга оптики» состоит из семи разделов: 1) о зрении и о глазе, 2) о распространении света, 3) об ошибках зрения, 4) об отражении от зеркальных поверхностей, 5) о воображении, 6) об ошибках зрения при отражении от плоских, цилиндрических и конических зеркал, 7) о преломлении света и об ошибках зрения при преломлении.

«Книга оптики» Альхазена была переведена на латынь в XII в. Однако считалось, что эта работа – копия труда Птоломея. Только после того, как нашли и напечатали произведение Птолемея, стало очевидно, что «Оптика» Альхазена – это оригинальная научная работа, которая развивает учение древних. То, что арабский ученый Ибн аль-Хайсам и Альхазен – одно и то же лицо, выяснилось лишь в XIX веке.

 

Галилео Галилей

(15 февраля 1564 г. – 8 января 1642 г.)

Галилео Галилей родился 15 февраля 1564 г. в г. Пиза. Его детство прошло в городах Великого Герцогства Тосканы. Отец Галилея был знатным, но обедневшим флорентийским патрицием, профессиональным музыкантом и композитором, автором исследований по истории и теории музыки, а также неплохим математиком. В детстве Галилей изучал латынь, греческий язык и логику. В 1581 г. он поступил в Пизанский университет на медицинское отделение. Однако медицина ему не понравилась, и он начал изучать математику и механику. Его судьбу окончательно определило чтение трудов Евклида и Архимеда. К сожалению, в 1583 г. Галилею пришлось покинуть университет, поскольку родители не смогли платить за его содержание. Более Галилей нигде не учился.

Он начал самостоятельно изучать механику. Его первые работы были посвящены гидростатическим весам, определению центров тяжести тел. Благодаря протекции богатого аристократа из рода Медичи маркиза дель

Монте, в 1589 г. Галилей получил кафедру в Пизанском университете и начал читать лекции по математике. Здесь он исследовал законы движения тел, которые привели к результатам, полностью противоречившим взглядам Аристотеля. Между Галилеем и его коллегами возникли споры. За ним даже закрепилось прозвище «спорщик».

С 1592 по 1610 год Галилей работает в Падуанском университете. Эти восемнадцать лет были самыми спокойными и самыми плодотворными в жизни ученого. Хотя в своих лекциях он излагал освященные церковью взгляды на строение мира, одновременно он горячо искал подтверждение учению Коперника, в правоте которого никогда не сомневался.

Узнав в 1608 г. об изобретении телескопа, он в 1609-м самостоятельно построил телескоп новой конструкции, используя объединение двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Это событие стало епохальным в истории науки. Галилей открывает горы на Луне, четыре спутника Юпитера, сложное строение Млечного Пути, темные пятна на Солнце.

В 1610 г. Галилей оставляет Венецианскую республику и возвращается в Тоскану. Он получает почетное место придворного математика великого герцога – своего бывшего ученика. В 1632 г. он публикует свою знаменитую книгу «Диалог о двух важнейших системах мира – Птоломеевой и Коперниковой», написанную живым итальянским языком в форме беседы трех участников: Сальвиати (который выражал мысли автора), Симпличио (в переводе «простак» – сторонник Аристотеля) и Сагредо (судья в споре). Книга вызвала яростное неприятие большинства ученых и церкви, особенно потому, что незадолго до этого только что вступивший на престол Папа Урбан VIII (он хорошо знал Галилея) узнал себя в Симпличио.

Двенадцатого апреля 1633 г. Галилей предстал перед генеральным комиссаром инквизиции Священной канцелярии. Под угрозой пыток больного Галилея заставили отречься от учения Коперника и покаяться. После этого он был отправлен под домашний арест в дом друга, Асканио Рикколомино, архиепископа Сиены. Только через два года наказание смягчили и отправили Галилея в ссылку на его загородную виллу в Арчетри, правда, лишив возможности общаться с друзьями и учениками.

В Арчетри в 1636 г. Галилей закончил свой второй большой труд «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки – механики и местного движения». В нем ученый обобщил свои открытия в области механики. Под двумя новыми науками Галилей имел в виду динамику и сопротивление материалов. В этой книге приводятся подробные доказательства всех полученных Галилеем формул кинематики и динамики.

Галилей получил отпечатанную книгу в 1638 г., но прочитать ее уже не смог, так как к этому времени окончательно ослеп. Умер он 8 января 1642 г.

Несомненно, что церковное наказание не изменило убеждений Галилея. Недаром легенда приписывает ему слова о Земле, произнесенные после приговора инквизиции: «А все-таки она вертится!», ставшие символом борьбы за научную истину.

Величие творчества Галилея не только в сделанных им бессмертных открытиях, заложивших основу классической механики (кинематика равноускоренного движения, принцип относительности, изучение свободного падения тел и доказательство того, что движение в поле тяготения не зависит от массы тела и др.). Галилей сумел практически реализовать экспериментальный метод исследования явлений природы. Этот метод, теоретически сформулированный английским философом Френсисом Бэконом, был применен Галилеем в конкретных ситуациях, причем именно Галилей впервые придал методу современные черты (создание модели явления, отбрасывание несущественных факторов, неоднократное повторение опыта и т. д.).

С другой стороны, Галилей возродил подход Архимеда к описанию явлений на языке математики. Галилей говорил: «Книга природы написана на языке математики, ее буквами служат треугольники, круги и другие математические фигуры, без помощи которых человеку невозможно понять его языка; без них – бесполезные блуждания в лабиринте».

Трудно перечислить все проблемы, которых касался этот великий ученый, но больше всего поражает глубина проникновения в сущность явлений. Галилея вполне заслуженно считают родоначальником физики в ее современном понимании.

 

Блез Паскаль

(19 июня 1623 г. – 19 августа 1662 г.)

Блез Паскаль – выдающийся французский физик, математик, философ.

Паскаль родился 19 июня 1623 г. в Клермон-Ферране в семье высокообразованного юриста. Отец Блеза занимался математикой, он воспитывал своих детей под влиянием педагогических идей философа М. Монтеня.

Паскаль получил домашнее образование. С детства Блез проявлял незаурядные математические способности – например, в шестнадцать лет он сформулировал одну из основных теорем проективной геометрии (сейчас ее называют теоремой Паскаля). Его первый математический трактат на эту тему, написанный в 1639 г., назывался «Опыт теории конических сечений» (он был издан в 1640 г.).

В 1641 г., когда Паскалю было восемнадцать лет, он изобрел счетную машину – предшественницу современных арифмометров. Для этого ему понадобилось построить пятьдесят моделей, каждая из которых была совершеннее предыдущей. Юный конструктор записывает (еще не зная о том, что его мнение на целый век опережает свое время!): «Вычислительная машина выполняет действия, которые больше приближаются к мысли, чем все то, что делают животные».

Машина принесла ему известность. Оценить его формулы и теоремы могли только образованные люди, а вот машину мог оценить любой смертный. Подумать только – машина считает сама! Толпы народа спешили в Люксембургский сад, чтобы посмотреть на чудо-машину, о ней пишут стихи, ей приписывают фантастические свойства. Блез Паскаль становится знаменитым человеком.

Существенным является вклад ученого в развитие математики. Паскаль положил начало теории вероятностей, теории циклоиды (линии, которую относительно дороги описывает точка на ободе колеса). Он нашел общий алгоритм для определения признаков делимости любого целого числа на любое другое целое число (трактат «О характере делимости чисел»), способ вычисления биномиальных коэффициентов, сформулировал ряд основных положений элементарной теории вероятностей.

Паскаль впервые точно определил и применил для доказательства метод математической индукции. К 1654 г. он закончил ряд работ по арифметике, теории чисел, алгебре и теории вероятностей (опубликованы в 1665 г.).

Физические исследования Паскаля относятся главным образом к гидростатике. В 1653 г. ученый сформулировал основной закон гидростатики (закон Паскаля), согласно которому давление на жидкость передается ею равномерно без изменения во все стороны (это свойство жидкости было известно и его предшественникам), открыл принцип действия гидравлического пресса.

Благодаря Паскалю стал широко известным гидравлический парадокс. Он подтвердил существование атмосферного давления, повторив в 1646 г. опыт Торричелли с водой и вином.

Паскаль высказал мысль, что атмосферное давление уменьшается с высотой (по его идее в 1647 г. был осуществлен эксперимент, который подтвердил эту мысль), продемонстрировал упругость воздуха и доказал, что воздух имеет вес, открыл, что показания барометра зависят от влажности и температуры воздуха и поэтому его можно использовать для прогнозирования погоды.

С 1655 г. Паскаль ведет полумонашеский образ жизни в обители Пор-Руаяль-де-Шан, вступив в полемику с иезуитами по вопросам религиозной этики; результатом этой полемики стали известные «Письма провинциала» (1657 г.) – шедевр французской сатирической прозы, – и «Мысли господина Паскаля о религии и о некоторых других предметах».

Умер Блез Паскаль 19 августа 1662 г. в Париже.

Его именем названа единица давления – паскаль (Па).

 

Исаак Ньютон

(4 января 1643 г. – 31 марта 1727 г.)

Ньютон – выдающийся английский ученый, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики.

Исаак Ньютон родился в небольшом поселке Вулсторп в Англии. Отец Ньютона был небогатым землевладельцем, умершим незадолго до рождения сына. Начальное образование Ньютон получил сначала в сельской школе, а затем учился в школе соседнего городка Грантам, где он поселился на квартире у местного аптекаря.

Известно, что в школе Ньютон интересовался богословием, изучал несколько иностранных языков. Свободное время Исаак посвящал изготовлению различных механических игрушек, часов и т. п.

После окончания школы Ньютон готовится к поступлению в Тринити-колледж в Кембридже, куда его и приняли в 1660 г. как «сабсайзера» (т. е. бедного студента, который освобождается от оплаты за обучение, но который должен обслуживать бакалавров, магистров и обеспеченных студентов).

В 1664 г. Ньютон переходит на старший курс и получает звание «действительного студента». Уже тогда молодой исследователь привлек к себе внимание известного профессора И. Барроу, который стал его наставником.

С весны 1665 г. до конца 1666 г. Ньютон уже написал пять статей о новых сделанных им открытиях, имевших отношение к физике и математике (в частности, речь шла о дифференциальном и интегральном исчислениях). Ни одна из этих статей тогда не была опубликована, что, кстати, стало поводом для обвинений со стороны других ученых (в частности, Лейбница), которые считали, что сделали подобные открытия ранее.

В октябре 1669 г. его учитель Барроу передал Ньютону заведование кафедрой математики. С тех пор Кембридж стал центром физики и математики, а заведование кафедрой, на которой когда-то работал Ньютон, – делом чести английских ученых.

Надгробный памятник Ньютону

Первые работы Ньютона касаются оптики, хотя издал он их гораздо позже труда по механике. Широко известна полемика 1670-х годов Ньютона и Гука относительно свойств света. Крупным научным событием стал выход в 1687 г. выдающегося труда «Математические начала натуральной философии», в котором сформулированы основные идеи новой механики.

Интересно, что Ньютону пришлось заняться и политикой – с января 1688 г. по февраль 1690 г. он участвует в работе английского парламента.

После тяжелой болезни Ньютон в 1694 г. приступил к работе по теории движения Луны, но его друг, канцлер казначейства Ч. Монтеню пригласил Ньютона занять должность смотрителя Монетного двора, директором которого он стал в 1699 г.

Ньютон, кроме всего прочего, был еще и выдающимся философом, большое внимание уделял религиозным вопросам.

Когда в 1727 г. Ньютон умер, его похоронили с большими почестями в Вестминстерском аббатстве – английском национальном пантеоне. Надпись на памятнике заканчивается словами: «Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение человеческого рода».

А теперь все же остановимся на научных работах Ньютона. В основном они относятся к механике, оптике, астрономии, математике.

Ньютон сформулировал основные законы классической механики, открыл закон всемирного тяготения, дисперсию света, развил корпускулярную теорию света, разработал (независимо от Лейбница) дифференциальное и интегральное исчисления.

Его «Математические начала натуральной философии» содержали основные понятия классической механики, в частности понятия массы (которому Ньютон придавал большое значение как основному в механических процессах), количества движения, силы, ускорения, центростремительной силы и три закона движения (законы Ньютона) – закон инерции, закон пропорциональности силы ускорению и закон действия и противодействия.

Исходя из открытого им закона всемирного тяготения, Ньютон объяснил движение небесных тел (планет, их спутников, комет) и создал теорию тяготения. Открытие этого закона знаменовало переход от кинематического описания Солнечной системы к динамическому объяснению явлений и окончательно утвердило победу учения Коперника.

Он показал, что из закона всемирного тяготения вытекают три закона Кеплера; объяснил особенности движения Луны; развил теорию формы Земли, заметив, что она должна быть сжата у полюсов, теорию приливов и отливов; рассмотрел проблему создания искусственного спутника Земли и т. д.

Ньютон создал такую физическую картину мира, которая длительное время господствовала в науке («ньютоновская теория пространства и времени»). Пространство и время он считал абсолютными, т. е. неизменными при переходе к различным системам отсчета. С таким пониманием пространства и времени тесно связана его идея дальнодействия – мгновенной передачи действия от одного тела к другому на расстоянии через пустое пространство без помощи материи.

Ньютоновская теория дальнодействия и его научная схема мира господствовали почти до начала XX в. Впервые ее ограниченность обнаружили М. Фарадей и Дж. Максвелл, показав неприменимость ее к электромагнитным явлениям, а теория относительности, возникшая в начале XX в., окончательно доказала ограниченность классической физики Ньютона – физики малых скоростей и макроскопических масштабов.

Однако специальная теория относительности Эйнштейна не отвергла полностью закономерностей, установленных классической механикой Ньютона, а лишь уточнила и дополнила ее для случая движения со скоростями, сравнимыми со скоростью света в вакууме.

«Сейчас место ньютоновской схемы дальнодействующих сил заняла теория поля, изменились и его законы, но все, что было создано после Ньютона, является дальнейшим органическим развитием его идей и методов», – писал создатель теории относительности Альберт Эйнштейн.

Большим был вклад Ньютона в оптику. В 1666 г. с помощью трехгранной стеклянной призмы он разложил белый свет на семь цветов, получив картину, которую он назвал спектром. Тем самым Ньютон доказал сложность белого света (явление дисперсии).

Ньютон, пытаясь избежать аберрации в телескопах, в 1668–1671 гг. сконструировал телескоп нового типа – рефлектор – оригинальной системы, где, кроме линзы, использовалось вогнутое сферическое зеркало (его так и называют – телескоп-рефлектор Ньютона).

Ньютон исследовал явления интерференции и дифракции света, изучая цвета тонких пластинок. Открытые им цвета тонких пленок называют «кольца Ньютона».

Считают, что Ньютон был сторонником корпускулярной теории света, в которой свет воспринимался как поток особых частиц – «корпускул». Однако на разных этапах своих исследований Ньютон рассматривал возможность существования и волновых свойств света, в частности, в 1675 г. сделал попытку создать компромиссную корпускулярно-волновую теорию света. Результаты своих оптических исследований он изложил в знаменитом трактате «Оптика» (1704 г.).

Научное творчество Ньютона сыграло важную роль в истории развития физики. По словам А. Эйнштейна, Ньютон был первым, кто попытался сформулировать элементарные законы, определяющие ход широкого класса процессов в природе, и «оказал своими работами глубокое и сильное влияние на все мировоззрение в целом».

В его честь названа единица силы в Международной системе единиц – ньютон (Н).

Великий ученый осознавал, что его открытие – это начало бесконечного поиска истины. Он говорил: «Не знаю, кем я могу казаться миру, но сам себе я кажусь только мальчиком, который развлекается тем, что время от времени ищет камешек более цветистый, чем обычно, или красивую раковину, тогда как неизмеримый океан истины расстилается передо мной неисследованным…»

 

Роберт Гук

(18 июля 1635 г. – 3 марта 1703 г.)

Роберт Гук родился в городке Фрешуотер на английском острове Уайт в семье настоятеля местной церкви. Мальчик рано проявлял склонность к изобретательству, но из-за слабого здоровья не смог вовремя пойти в школу. Рано потеряв отца, Гук вынужден был сам выбирать жизненный путь. Сначала он стал учеником живописца, но стремление к знаниям возобладало, он окончил среднюю школу и поступил в Оксфордский университет. Обучение было платным, поэтому Гуку потребовались заработки. Один из преподавателей университета порекомендовал его известному ученому Роберту Бойлю в качестве ассистента для проведения экспериментальных исследований. Сотрудничество Бойля и Гука было плодотворным: его результатом стало создание усовершенствованного воздушного насоса, применение которого позволило провести множество интересных опытов.

В 1662 г. при содействии Бойля Гука рекомендовали на должность демонстратора Лондонского Королевского общества. В обязанности Гука входила подготовка трех-четырех опытов, которые демонстрировались на еженедельных заседаниях Общества. Эти обязанности он выполнял в течение нескольких десятилетий.

Гук не ограничивал свою деятельность конструированием научных приборов и экспериментами. Он был профессором геометрии в одном из лондонских колледжей, а после страшного пожара в Лондоне (1666 г.) был смотрителем работ по перестройке пострадавшей части города. По проектам Гука возведен ряд общественных зданий.

Однако главной страстью Гука все же были научные исследования. Свою первую самостоятельную работу, посвященную капиллярности, Гук опубликовал в 1661 г. Он разрабатывал и совершенствовал астрономические инструменты, проводил биологические, географические, геологические исследования. В каждую из этих областей он внес значительный вклад.

Особую известность получила работа Гука «Микрография», вышедшпя в свет в 1665 г. В этой небольшой книге Гук описал множество наблюдений, проведенных с помощью усовершенствованного им микроскопа. Но в ней изложены также и мысли Гука о природе света, дающие право считать его одним из основоположников волновой теории света. Там же описаны и эксперименты из других отраслей естествознания.

В 1666 г. меценат Дж. Кутлер предложил Гуку за довольно большое вознаграждение регулярно читать лекции для членов Лондонского Королевского общества. Гук согласился и в течение многих лет выступал с лекциями, посвященными различным проблемам естествознания. В них Гук докладывал о результатах собственных исследований и анализировал работы других ученых.

Одна из серий Кутлеровских лекций была посвящена проблеме упругости. Широкая трактовка понятия упругости привела Гука к необходимости поиска общего закона. Установленный им закон носит сейчас его имя.

Теоретические выводы Гука были подкреплены многочисленными экспериментами, поэтому приоритет Гука в установлении закона упругости никогда не подвергался сомнению.

Вместе с тем разнообразие научных интересов Гука имело иногда и негативные последствия. Он часто не доводил свои исследования до конца, хотя и высказывал очень глубокие идеи. Например, именно Гук способствовал открытию закона всемирного тяготения Ньютона, изложив в работе в 1674 г. взгляды, близкие тем, что потом развил Ньютон в «Началах». В результате таких случаев часто возникали острые споры о приоритете (с Гюйгенсом, Ньютоном и др.). Однако искренняя преданность науке компенсировала недостатки резкого характера Гука, и его всегда глубоко уважали ученые не только Англии, но и всей Европы.

(Портрет Гука не сохранился, но существует изображение, являющееся реставрацией, сделанной по найденным описаниям.)

 

Михаил Васильевич Ломоносов

(8 (19) ноября 1711 г. – 4 (15) апреля 1765 г.)

М. В. Ломоносов – первый русский ученый-естествоиспытатель мирового значения, поэт, заложивший основы современного русского литературного языка, художник, историк, поборник развития российского образования и науки.

Хотя его биография широко известна, напомним некоторые ее моменты.

Родился Ломоносов 8 (19) ноября 1711 г. вблизи северного российского города Архангельска в семье крестьянина-поморянина Василия Дорофеева. С детских лет Ломоносов интересовался явлениями природы, пытаясь самостоятельно понять их причины.

«Воротами мудрости» для себя он потом называл книги, которые имел возможность тогда прочесть: «Арифметику» Л. Магницкого и «Грамматику» М. Смотрицкого.

Согласно легенде, в 1730 г. Ломоносов пешком пришел в Москву – учиться! Он поступил в училище при Заиконоспасском монастыре (Славяно-греко-латинской академии). В течение 1733 г. Ломоносов учился и работал в библиотеке Киево-Могилянской академии, затем он снова вернулся в Москву.

Несколько лучших своих учеников в 1735 г. Славяно-греко-латинская академия направила учиться в Петербург, среди них был и Ломоносов. В 1736 г. его вместе с двумя лучшими студентами (Виноградовым и Рейзером) послали в Марбург и Фрейбург (Германия) для обучения горному делу.

За рубежом Ломоносов пробыл пять лет и в 1741 г. вернулся в Россию образованным специалистом и ученым. С этого времени и до конца своих дней он работает на российскую науку в разных ее областях.

С 1742 г. Ломоносов адъюнкт, а с 1745 г. – академик Петербургской академии наук.

В 1748 г. он, будучи автором первого в России учебника по химии, основал при Академии наук первую русскую химическую лабораторию.

Открытия Ломоносова обогатили многие отрасли знания. Он развивал атомно-молекулярные представления о строении вещества. В период господства неверной теории теплорода утверждал, что теплота обусловлена движением корпускул (частиц). Сформулировал принцип сохранения материи и движения.

Даже краткий перечень важных научных направлений, в развитие которых Ломоносов внес значительный вклад, способен вызвать искреннее восхищение широтой его научных интересов. Он исследовал атмосферное электричество и силу тяжести; создал учение о цвете; создал ряд оптических приборов; открыл атмосферу на Венере; описал строение Земли; объяснил происхождение многих полезных ископаемых и минералов; заложил основы физической химии.

Ломоносов был выдающимся русским поэтом-просветителем XVIII века. Он был создателем русской оды философского и высокого гражданского звучания, автором поэм, поэтических посланий, трагедий, сатиры, фундаментальных филологических работ и научной грамматики русского языка. Недаром Ломоносова называют ученым-энциклопедистом!

Ломоносов возродил искусство мозаики и производство смальты, создавал вместе с учениками мозаичные картины. Был членом Академии художеств с 1763 г.

Деятельность Ломоносова была прервана преждевременной смертью в 1765 г.

Именем М. В. Ломоносова назван один из крупнейших университетов – Московский.

 

Генри Кавендиш

(10 октября 1731 г. – 24 февраля 1810 г.)

Канцлерами Кембриджского университета в Англии всегда были влиятельные лица с громкими именами. Они не управляли университетом – они оказывали ему покровительство.

Для истории науки, в конечном счете, совершенно безразлично, по каким мотивам в 1869 г. канцлер университета, седьмой герцог Девонширский, решил помочь процветанию физических исследований в Кембридже. Важно, что он не только благословил создание новой лаборатории и кафедры физики, но и дал необходимые для этого дела деньги. А родовое имя герцогов Девонширских было – Кавендиш.

Однако так же верно и то, что новая лаборатория и новая кафедра получили название Кавендишской в честь Генри Кавендиша – замечательного ученого, человека странных привычек. Обе версии, казалось бы, несовместимые, очень просто сливаются в одну: Генри Кавендиш принадлежал к тому же древнему роду, что и канцлер Кембриджского университета.

Второй сын герцога Чарльза Девонширского, Генри Кавендиш не имел наследственного права на богатство отца. Он мог унаследовать только родительские склонности. Среди них была страсть к научным занятиям.

Свободный от соблазнов будущей карьеры, замкнутый и робкий мальчик с очень раннего возраста целиком отдался этим занятиям: физика и химия стали страстью всей его жизни. А поскольку природа наделила его несомненной гениальностью, он единственный сумел принести знатному роду Кавендишей заслуженную славу. И конечно, память о нем сыграла свою роль в великодушном решении седьмого герцога Девонширского.

В каждой лаборатории накапливается с годами свой фольклор. В рассказах, чаще немного анекдотических или похожих на притчи, оживают выразительные образы прошлого. Даже если этим рассказам не хватает точности документа, в них есть нечто большее – то, что отражает отношение современников к тем, кого уже нет. Память о Генри Кавендише иногда косвенно, иногда явно играла вдохновляющую роль в жизни лаборатории.

Он отдал почти сорок лет своей одинокой и сосредоточенной на науке жизни исследованию электрических явлений. Но результаты и методы этих исследований оставались неизвестными: Кембриджская библиотека сохраняла двадцать стопок неразобранных рукописей Кавендиша. Между тем о нем было сказано: «Руки мастера, управляемые гениальной головой». Его архив мог таить самые неожиданные откровения.

Это было тем более вероятно, что человеком он был непредсказуемым. Любой лабораторный фольклор начинал казаться пресной будничностью, как только среди кавендишевцев заходила речь о самом Кавендише.

…Конюшни отца послужили ему первым пристанищем для опасных экспериментов с электричеством. Но потом он превратил в лабораторию большую часть огромного родного дома. Лишенный права на родительское богатство, он вдруг получил огромное состояние от своего дяди. Однако ни транжирой, ни дельцом не стал. Ему было тогда уже за сорок, образ жизни и привычки его давно сформировались, и менять их он не собирался. Изменился только бюджет его физической лаборатории в старом герцогском доме. Теперь он мог позволить себе очень дорогостоящие опыты. И его занятия наукой сделались более углубленными.

В похвальном слове Кавендишу французский физик Жан Био сказал так: «Он был самым богатым из ученых и, вероятно, самым ученым из богачей».

Очень метко сказал о нем Дж. Дж. Томсон: «Он всегда делал то, что делал прежде». В течение всей жизни он выходил на прогулку в одно и то же время дня. Решив свести к нулю вероятность встречи с кем-нибудь из знакомых лондонцев, Кавендиш ввел обычай ходить только посередине мостовой. Уклоняться от лошадей было легче, чем от человеческой пустой болтовни. Отшельник и «молчальник», он и со своим домоправителем никогда не вступал в разговоры, отдавая предпочтение кратким запискам.

Женская прислуга в доме Кавендиша не рисковала попадаться ему на глаза: за это им могли отказать от места. Раз в год, в один и тот же день и час, к нему приходил портной. Молча снимал мерку и исчезал. Никаких вопросов о материале и фасоне нового платья: костюм должен был быть копией прежнего с необходимым исправлением, связанным с естественным изменением параметров хозяина. Так был устранен еще один повод для бессмысленных размышлений и пустой болтовни.

В двадцать девять лет он был избран членом Лондонского Королевского общества. Через десять лет случай или дела привели его на обед в академический клуб. Эти обеды происходили по четвергам и начинались в пять часов вечера. С того дня и до конца жизни, в течение сорока лет, каждый четверг ровно в пять он приходил на обед Королевского общества. Но 1774 г. начинался с четверга и кончался пятницей. Поэтому в 1774 г. Генри Кавендиш пообедал с коллегами не пятьдесят два раза, как обычно, а пятьдесят три!..

Однако лишь немногие из завсегдатаев клуба знали, как звучит его голос. Он заговаривал только тогда, когда мог сообщить им что-то чрезвычайное. За сорок лет его шляпа ни разу не сменила своего места в клубном гардеробе.

Он был само воплощение сосредоточенности. И это сделало его в глазах современников неисправимым чудаком. Но это же сделало его и исследователем величайшего масштаба…

После того как Уильям Томсон и Герман Гельмгольц – два крупнейших европейских авторитета в физике того времени – не смогли принять предложения переехать в Кембридж, на должность директора вновь созданной лаборатории был приглашен сорокалетний, но уже достаточно известный, автор «непонятной» теории электромагнитного поля. Джеймс Клерк Максведя стал первым кавендишевским профессором. И через два года он взялся за неопубликованное наследство Генри Кавендиша, добровольно став текстологом, редактором и даже переписчиком чужих неразборчивых рукописей. Максвелл решил повторить весь путь его математических и лабораторных изысканий. Он переписал от руки манускрипты Кавендиша и заново провел его опыты!

Выяснилось: за двенадцать лет до Шарля Кулона лондонский отшельник установил с высокой степенью точности кулоновский закон взаимодействия электрических зарядов (это произошло еще в 1771 г.). Выяснилось также, что за шестьдесят пять лет до Фарадея он открыл влияние среды на течение происходящих в ней электрических процессов. И для различных сред экспериментально определил величину, характеризующую это влияние: диэлектрическую постоянную. Так, задолго до Фарадея, Кавендиш пришел к отрицанию actio in distans – «действия на расстоянии» – действия через пустоту.

Кавендиш открыл влияние среды на электроемкость конденсатора и определил величину, которая это влияние характеризовала, – диэлектрическую проницаемость. Он также рассчитал значение этой величины для некоторых веществ.

В 1766 г. Кавендиш получил в чистом виде водород, определил его свойства, установил состав воды и показал, что ее можно получить искусственным путем.

Максвелл был и поражен, и очарован отважной изобретательностью Генри Кавендиша, когда узнал, что для определения силы тока тот пользовался… собственным телом как гальванометром! О величине тока Кавендиш научился судить по относительной силе удара, который он получал при замыкании электрической цепи.

Рассказ об этом вызвал изумление у всех. Самоотверженные посетители лаборатории просили Максвелла проверить, могут ли и они послужить хорошими гальванометрами, и он с улыбкой подвергал их этому испытанию.

Отдавая последний долг великому ученому, Максвелл в 1879 г. издал неопубликованные работы гениального «молчальника». Они вышли в свет под названием «Электрические исследования достопочтенного Генри Кавендиша». Это звучало возвышенно и старомодно. У молодой лаборатории, носившей имя Кавендиша, будто появился свой вдохновляющий на научные подвиги эпос…

При жизни Кавендиш если и был известен, то лишь как замечательный химик. В 1760—1770-е гг. он стал одним из ведущих исследователей свойств газов. В частности, он получил неоспоримые доказательства того, что воздух имеет определенный состав, а не является чем-то однородным.

В течение многих лет Кавендиш занимался также математикой, механикой, минералогией и астрономией. Он проводил научные исследования почти до конца своей жизни.

Образцом экспериментального искусства Кавендиша был цикл опытов по определению средней плотности Земли. Идея этих опытов принадлежала Дж. Митчеллу, с которым Кавендиш много лет состоял в перепске. После смерти Митчелла исследование провел именно Кавендиш с помощью усовершенствованной установки (так называемых крутильных весов) в 1798 г. Именно Кавендиш установил значение гравитационной постоянной G, которое было достаточно точным для того времени. Эта гравитационная постоянная, как говорят, помогла «взвесить Землю», потому что теперь можно было рассчитать искомое значение массы планеты.

«Что касается скрытности Кавендиша, то она совершенно непростительна. Это грех!..» – написал в 1891 г. известный электрофизик Хевисайд.

Несомненно, во многих случаях Кавендиш опередил науку тех времен, но об этом узнали поздно.

 

Изобретатели термометра

Андерс Цельсий

(27 ноября 1701 г. – 25 мая 1744 г.)

Известный шведский астроном, физик и геофизик Андерс Цельсий родился 27 ноября 1701 г. в Упсале (Швеция).

Он закончил Упсальский университет и с 1730 г. до конца жизни был профессором этого университета. При его участии была организована Упсальская обсерватория, директором которой он стал в 1740 г.

В 1733 г. Цельсий опубликовал данные наблюдений северного сияния, которые он получил вместе с другими астрономами в период с 1716 по 1732 год. Цельсий также впервые измерил яркость звезд.

В 1733 г. Цельсий принимал участие в экспедиции, целью которой была проверка гипотезы Ньютона о том, что Земля сплющена на полюсах. Ученый участвовал в Лапландской экспедиции 1736–1737 гг. по измерению длины меридиана.

В 1742 г. он опубликовал работу с описанием стоградусной шкалы термометра, в которой температура кипения воды в условиях нормального атмосферного давления была принята за 0°, а температура таяния льда – за 100°. Одно деление такой шкалы составляет 1/100 этой разницы.

Позже шведский биолог К. Линней «перевернул» эту шкалу, приняв за 0° температуру таяния льда. Этой шкалой мы пользуемся до сих пор, называя ее шкалой Цельсия.

Умер Цельсий в Упсале 25 апреля 1744 г.

В честь него назван минерал «цельзиан» – бариевый полевой шпат. Встречается цельзиан чаще всего в месторождениях, обогащенных марганцевыми породами, он найден в Украине, в Швеции, Японии и других странах.

Рене Реомюр

(28 февраля 1683 г. – 17 октября 1757 г.)

…В 1710 г. президент Французской Счетной палаты Монпелье Бок представил в Академию наук чулки и перчатки, связанные из паутины паука-крестовика. Они были очень красивые, легкие и очень прочные. Сразу возникли грандиозные планы широкого применения паутины. Только один ученый смог остудить пыл мечтателей-академиков. Рене Реомюр скрупулезно подсчитал, что для выработки одного фунта такой пряжи нужного 663 552 паука…

Французский естествоиспытатель Рене Реомюр обычно ассоциируется с изобретением спиртового термометра с температурной шкалой («шкала Реомюра»), которая так и не прижилась. Сделал он это в 1730 г.

Но он был прежде всего биологом, его «Мемуары по естественной истории насекомых» – образец добросовестной научной работы. Но если сказать еще точнее – Реомюр был ученым-универсалом, что является достаточно редким явлением с точки зрения нынешнего времени.

Таинственная преобразовательная сила, ответственная за преобразования в живом и неживом мире, – главная идея Рене Реомюра. Он осуществляет странный опыт – кормит пернатых хищников мясом, помещенным в железные капсулы с множеством дырочек. Через некоторое время капсулы выходят наружу – без мяса. Это в корне меняет представление ученых о работе желудка, которому тогда предписывали чисто механическое дробление пищи. С подачи Реомюра, его коллега-натуралист Лазар Спалланцани доказывает, что на еду в желудке влияет желудочный сок, который расщепляет ее.

Широта интересов Реомюра помогает ему работать на стыке разных областей знаний. Так, изучая ос, ученый открыл, что они используют для строительства гнезда растительные волокна, а материал, получаемый ими, очень похож на картон. Это натолкнуло Реомюра на мысль, что бумагу нужно изготавливать из древесины, а не из старой одежды, как это делали в Европе в то время.

А изучение процессов замерзания веществ привело Реомюра к изобретению нового метода приготовления мороженого, которое отличалось необыкновенной мягкостью.

Реомюр так и не нашел свою преобразовательную силу, но доказал всей своей жизнью, что познание – мощная преобразовательная сила в природе!

Габриэль Даниэль Фаренгейт

(14 мая 1686 г. – 16 сентября 1736 г.)

Немецкий физик Габриэль Даниэль Фаренгейт родился 24 мая 1686 г. в г. Данциг (ныне Гданьск, Польша).

Изучал физику в Германии, Голландии и Англии, но начал с коммерческих сделок, изучая их в 1702–1706 гг. в Амстердаме.

Почти всю жизнь прожил в Голландии, где производил точные метеорологические приборы. В 1709 г. изготовил спиртовой термометр, в 1714 г. – ртутный термометр, применив новый способ очистки ртути.

Для ртутного термометра Фаренгейт построил шкалу, имеющую три реперные точки: 0° соответствовал температуре смеси «вода – лед – нашатырный спирт», 96° – температуре тела здорового человека, а за контрольную температуру было принято значение 32° для точки таяния льда. Температура кипения чистой воды по шкале Фаренгейта составила 212°.

Шкала Фаренгейта применяется во многих англоязычных странах (например, в США), хотя сейчас она уже начала уступать место шкале Цельсия.

(Кстати, известный роман писателя-фантаста Рэя Брэдбери называется «451° по Фаренгейту» – поскольку температура горения бумаги по шкале Фаренгейта имеет именно такое значение.)

Кроме изготовления термометров, Фаренгейт совершенствовал барометры и гигрометры (приборы для измерения влажности воздуха). Исследовал также зависимость изменения температуры кипения жидкости от атмосферного давления и растворенных в ней солей, открыл явление переохлаждения воды, составил таблицы удельного веса тел.

Умер Фаренгейт в Гааге 16 сентября 1736 г.

 

Александр (Алессандро) Вольта

(18 февраля 1745 г. – 5 марта 1827 г.)

Александр Вольта родился 18 февраля 1745 г. в небольшом городе Комо близ Милана.

Учился в школе ордена иезуитов, но еще в ранние годы увлекся естественными науками, особенно электричеством. Первая печатная научная работа А. Вольты увидела свет, когда ему было двадцать четыре года. Уже с самого начала исследователь привлек к себе внимание и был приглашен на место преподавателя физики в гимназию своего города.

С 1779 г. Вольта – изобретатель электрофора, профессор Павийского университета. А в 1815–1819 гг. он – директор философского факультета Падуанского университета. Член Лондонского Королевского общества и Парижской академии наук.

Заинтересовавшись опытами Л. Гальвани с «животным» электричеством, начал в 1792 г. их повторять и вскоре пришел к выводу, что причиной появления кратковременного электрического тока в мышцах лягушек является не свойственное им «животное» электричество, как считал Л. Гальвани, а наличие цепи проводников двух классов (двух разновидностей металлов и жидкости).

После длительных экспериментов для усиления эффектов, возникающих при соединении нескольких разнородных проводников, Вольта сконструировал в конце 1799 г. первый источник постоянного гальванического (электрического) тока – вольтов столб.

Первый вольтов столб состоял из двадцати пар медных и цинковых кружков, разделенных кусочками сукна, смоченного соленой водой.

Мир узнал об этом из письма Вольты к президенту Лондонского Королевского общества Дж. Бэнксу, которое было датировано 20 марта 1800 г.:

«После долгого молчания, в чем я не стану оправдываться, я хочу сообщить Вам, а через Вас Королевскому обществу, о некоторых поразительных результатах, к коим я пришел во время моих опытов с электричеством, вызываемым соприкосновением двух разных металлов, а также других проводников различной природы, жидких или содержащих некоторую влагу, которой они как раз и обязаны своей проводимостью.

Самым основным и включающим почти все остальные результаты является постройка прибора, сходного по эффектам, т. е. по дрожанию в руках и т. д., с лейденской банкою… Но он в то же время значительно отличается от них…

Действительно, мой прибор, который, несомненно, удивит Вас, состоит из некоторого количества хороших проводников разного рода, расположенных в определенном порядке. Его образуют 30, 40, 60 и более кусков меди (или серебра), каждый из которых положен на кусок свинца (или цинка), и такого же количества слоев воды или другого лучшего жидкого проводника, как, например, соленая вода или кусков кожи, картона и тому подобное, пропитанных этими жидкостями…

…Мой прибор своими действиями подобен лейденской банке или электрическим батареям и вызывает такие же сотрясения, как и они.

…Действие моего прибора возрастает с ростом температуры окружающего воздуха, или воды, или входящих в его состав дисков.

Электрическая сила этого прибора увеличивается и доводится до величины, равной электрической силе ската, электрического угря или даже превышает их благодаря большому количеству дисков… Если к 20 парам добавить еще 20 или 30 других, то сотрясения, вызванные таким длинным столбом, отличаются особенно большой силой, они пройдут через обе руки к плечу, особенно в руке, погруженной в воду. Эта рука с предплечьем немеет…»

О впечатлении, которое открытие Вольта произвело на научный мир, можно судить хотя бы по тому, что его пригласили во Францию и Англию для демонстрации своего «столба». В Париже он показывал опыты на заседании Академии наук, на котором присутствовал и Бонапарт.

А еще Алессандро Вольта сделал многое другое: открыл (1795) взаимную электризацию разнородных металлов при их контакте (контактное электричество) и разместил металлы в так называемый ряд напряжений (1801); объяснил гальваническую поляризацию элементов; построил смоляной электрофор (1775), чувствительный электроскоп с соломинкой (1781), конденсатор (1783), электрометр и другие приборы, описал проект телеграфа (!). Вольта исследовал также тепловое расширение воздуха, наблюдал диффузию (1790), установил проводимость пламени (1787), открыл метан (1776).

Его именем названа единица напряжения – вольт (В).

 

Андре Мари Ампер

(22 января 1775 г. – 10 июня 1836 г.)

Выдающийся французский ученый, физик, математик и химик, в честь которого названа одна из основных электрических величин – единица силы тока – ампер, родился 22 января 1775 г. в Лионе.

Предки Андре Мари Ампера были ремесленниками, жившими в окрестностях Лиона. Их профессиональный и культурный уровень быстро возрастал от поколения к поколению, и прадед ученого, Жан Жозеф был не только опытным каменотесом, но и выполнял сложные строительные и реставрационные работы, а его сын Франсуа уже стал типичным просвещенным городским буржуа, представителем довольно зажиточного третьего сословия.

Отец Андре Мари, Жан Жак Ампер, получил хорошее образование, овладел древними языками, собрал прекрасную библиотеку, живо интересовался идеями просветителей. В воспитании детей он руководствовался принципами Руссо. Его политическим идеалом была конституционная монархия.

Революция застала Жан Жака Ампера на должности королевского прокурора и королевского советника в Лионе. Падение Бастилии семья Ампер встретила с энтузиазмом. Но вскоре в семью пришло большое горе. Жан Жак придерживался умеренных взглядов, и ему это не сошло с рук. Лионцы восстали против зверств якобинцев, их восстание было подавлено, и жирондист Жан Жак Ампер был казнен 24 ноября 1793 г. Это было страшное потрясение для Андре Мари и всей его семьи (к тому же они перенесли еще один удар – от туберкулеза умерла Антуанетта, старшая из сестер).

Спасли Андре Мари и вернули его к жизни книги. Читать он начал примерно с четырех лет, в четырнадцать лет прочитал все двадцать томов «Энциклопедии» Дидро и Д’Аламбера, а чтобы читать труды Бернулли и Эйлера, за несколько недель изучил латинский язык.

Чтение вообще было не только главным, но единственным источником его знаний. Других учителей у него не было, он никогда не ходил в школу, не сдал за всю свою жизнь ни одного экзамена. Ампер не просто читал, он изучал, творчески усваивая прочитанное, не случайно уже в 12–14 лет он стал посылать математические мемуары (так тогда называли научные труды) в Лионскую академию, писал научные труды по ботанике, изобретал новые конструкции воздушных змеев, работал над созданием нового международного языка и даже совмещал все это с созданием эпической поэмы.

Перенесенные душевные травмы почти на два года лишили Андре Мари нормального ритма жизни. Только в двадцать лет он снова начинает тянуться к книгам и знаниям.

После женитьбы Ампер начал преподавать, давая частные уроки по математике.

Ему посчастливилось выхлопотать место учителя в Центральной школе города Бурга. Пройдя в феврале 1802 г. собеседование, он был признан подготовленным для проведения занятий.

Обстановка в бургской школе была убогой, и Ампер на свои заработки пытался хоть немного усовершенствовать физический и химический кабинеты.

Несмотря на большую педагогическую нагрузку, Ампер не оставляет научной работы. Именно в это время во вступительной лекции в Центральной школе в 1802 г., а еще раньше – на заседании Лионской академии, в присутствии Алессандро Вольта, он впервые высказывает мысль, что магнитные и электрические явления могут быть объяснены, исходя из единых принципов.

Не ослабевают его усилия также и в области математики. Здесь на первый план выходят исследования по теории вероятностей. Их заметили в Академии наук, где, в частности, на них обратил внимание выдающийся ученый Лаплас. На этом основании Ампера признали достойным должности преподавателя в Лионском лицее. Его кандидатуру выдвинул известный математик Д’Аламбер. В апреле 1803 г. Декретом Консульства Ампера назначили на место преподавателя лицея.

Однако уже в середине октября 1804 г. он был зачислен на должность репетитора Политехнической школы в Париже и переехал туда.

Переезд в Париж состоялся вскоре после того, как Ампер овдовел. Потеря жены привела его в отчаяние. Возможно, еще и потому Ампер, несмотря на мольбы его матери, поспешил покинуть Лион, чтобы начать в Париже преподавание в Политехнической школе, организованной за десять лет до этого.

Начав работать репетитором, Ампер уже в 1807 г. взялся за самостоятельные занятия, а чуть позже он был уже профессором математического анализа. Вскоре в Политехнической школе появился двадцатичетырехлетний Араго, с которым Ампер начал проводить важные совместные исследования.

Профессиональных обязанностей у Ампера тем временем становилось все больше. Его назначают на должность профессора математического анализа и экзаменатора по механике в первом отделении Политехнической школы, он работает (до 1810 г.) в Консультативном бюро искусств и ремесел и с осени 1808 г. – в должности главного инспектора университета. Эта работа, выполнять которую Ампера вынудили тяжелые материальные обстоятельства, требовала постоянных разъездов, отнимала очень много времени и сил. Он отдал этой изнуряющей работе двадцать восемь лет, и последнея командировка закончилось по дороге в Марсель в 1836 г. смертью.

Перегруженность работой и житейские невзгоды не могли не отразиться на научной продуктивности Ампера. Это особенно сказалось на его исследованиях в области математики, хотя за ним сохранялось почетное право посещать заседания Академии наук и подавать мемуары. В меньшей мере спад научной активности коснулся химии, с видными представителями которой Ампер плодотворно общался. Почти весь 1808 г. он был увлечен идеями, которые впоследствии стали относить к атомистике. Но резкий взлет научной активности, главные достижения выпали на годы после его избрания в 1814 г. в Академию наук.

Ампер был избран в число членов Парижской академии наук по секции геометрии 28 ноября 1814 г. Круг его научных и педагогических интересов к тому времени вроде бы уже вполне определился, и ничто, казалось бы, не предвещало здесь заметных изменений. Но время этих изменений уже приближалось, приближалось второе десятилетие девятнадцатого века, время самых главных научных достижений Ампера.

В 1820 г. Ампер узнал об опытах, которые незадолго до того проводил датский физик Ганс Христиан Эрстед. Ампер был в полном восторге от описания этих опытов. Вопреки своим идеям он выступил в это время не только как теоретик, но и провел опыты (для чего даже собственноручно изготовил столик – эта реликвия хранится сейчас в Коллеж де Франс).

Он отложил все другие дела и 18 и 25 сентября 1820 г. сделал свои первые сообщения об электромагнетизме. Фактически за эти две недели Ампер пришел к своим самым главным научным результатам.

Влияние этих работ Ампера на многие отрасли науки – от физики атома и элементарных частиц до электротехники и геофизики – невозможно переоценить.

Многим тогда казалось, что есть электрические, а есть и магнитные заряды, и мир электрических явлений во всем подобен миру магнитных явлений. Открытие Эрстеда многие истолковали тогда так, что под действием электрического тока проволока, по которой этот ток протекает, намагничивается, а потому и действует на магнитную стрелку.

Ампер выдвинул принципиально новую идею: никаких магнитных зарядов в природе вообще не существует, есть только электрические заряды, и магнетизм возникает только благодаря движению электрических зарядов, благодаря электрическому току. Он создал новую науку об электричестве и магнетизме, и даже термин «Электродинамика» был введен Андре Мари Ампером.

 

Майкл Фарадеи

(22 сентября 1791 г. – 25 августа 1867 г.)

Фарадей родился в семье кузнеца. Кузнецом был и его старший брат Роберт, который всячески поощрял тягу Майкла к знаниям и поначалу поддерживал его материально. Мать Фарадея, трудолюбивая, мудрая, хотя и необразованная женщина, дожила до того времени, когда ее сын добился

успехов и признания, и заслуженно гордилась им.

Скромные доходы семьи не позволили Майклу окончить даже среднюю школу, и, когда ему исполнилось тринадцать лет, он поступил учеником к владельцу книжной лавки и переплетной мастерской, где и проработал около десяти лет.

Все это время Фарадей упорно занимался самообразованием – прочитал всю доступную ему литературу по физике и химии, повторял в своей домашней лаборатории опыты, описанные в книгах, посещал по вечерам частные лекции по физике и астрономии. Деньги (по шиллингу на оплату каждой лекции) он получал от брата. На лекциях у Фарадея появились новые знакомые, с которыми он много переписывался, чтобы выработать ясный и лаконичный стиль изложения, он также пытался овладеть приемами ораторского искусства.

Один из клиентов переплетной мастерской, член Лондонского Королевского общества Дено, заметив, что Фарадей интересуется наукой, помог ему попасть на лекции выдающегося физика и химика Гемфри Дэви в Королевском институте. Фарадей не только прилежно записал, но даже переплел четыре лекции и вместе с письмом послал лектору.

Этот «смелый и наивный шаг», по словам самого Фарадея, был решающим в его судьбе. В 1813 г. Дэви (не без некоторых колебаний) пригласил Фарадея на место ассистента, освободившееся в Королевском институте, а осенью того же года взял его в двухгодичную поездку по научным центрам Европы.

Это путешествие имело для Фарадея большое значение: он вместе с Дэви посетил ряд лабораторий, познакомился с такими учеными, как А. Ампер, М. Шеврель, Ж. Л. Гей-Люссак, которые, в свою очередь, обратили внимание на блестящие способности молодого англичанина.

По возвращении в 1815 г. в Королевский институт Фарадей начинает интенсивно работать, все больше и больше отдаваясь самостоятельным научным исследованиям. В 1816 г. он начал читать публичный курс лекций по физике и химии в Обществе для самообразования. В этом году появляется и его первая печатная работа.

В 1821 г. в жизни Фарадея произошло несколько важных событий. Он получил место надзирателя за домом и лабораториями Королевского института (т. е. технического смотрителя) и опубликовал две значительные научные работы (о вращении проводника с током вокруг магнита и магнита вокруг проводника с током и о сжижении хлора).

В период до 1821 г. Фарадей опубликовал около сорока научных работ, главным образом по химии. Постепенно он начал проводить экспериментальные исследования в основном в области электромагнетизма. После того как Х. Эрстед в 1820 г. открыл магнитное действие электрического тока, Фарадея заинтересовала проблема связи между электричеством и магнетизмом. В 1822 г. в его лабораторном дневнике появилась знаменитая ныне запись: «Превратить магнетизм в электричество». Однако Фарадей проводил и другие исследования, в том числе в области химии. Так, в 1824 г. ему первому удалось получить хлор в жидком состоянии.

В том же 1824 году Фарадей был избран членом Королевского общества, несмотря на активное противодействие Дэви, отношения с которым у Фарадея к тому времени были достаточно сложные, хотя Дэви любил повторять, что из всех его открытий самым значительным было «открытие Фарадея». Фарадей не оставался в долгу: отдавая должное Дэви, называл его «великим человеком».

Через год после избрания в Королевское общество Фарадея назначают директором лаборатории Королевского института, а в 1827 г. он получает в этом институте профессорскую кафедру.

В 1830 г., несмотря на тяжелое материальное положение, Фарадей решительно отказывается от всех сторонних занятий, выполнения любых научно-технических исследований и других работ (кроме чтения лекций по химии), чтобы полностью посвятить себя научным исследованиям. Вскоре он достигает блестящего успеха: 29 августа 1831 г. открывает явление электромагнитной индукции – явление порождения электрического поля переменным магнитным полем. Десять дней напряженной работы позволили Фарадею всесторонне и полностью исследовать это явление, которое без преувеличения можно назвать фундаментом всей современной электротехники.

(Интересно, что о ходе экспериментов Фарадея нам известно достаточно много, потому что еще во время своей работы в переплетной мастерской он приучил себя к ведению дневников, куда все подробно записывал.)

Но сам Фарадей не интересовался прикладными возможностями своих открытий, он стремился к главному – исследовать законы природы.

Открытие электромагнитной индукции принесло Фарадею популярность. Но он, как и раньше, был ограничен в средствах, поэтому его друзья были вынуждены ходатайствовать о предоставлении ему пожизненной правительственной пенсии, которую он начал получать в 1835 г. У Фарадея сложилось впечатление, что министр казначейства относится к этой пенсии, как к подачке ученому, поэтому он послал министру письмо, в котором отказался от нее. Министру пришлось просить прощения у Фарадея.

В 1833–1834 гг. Фарадей изучал прохождение электрического тока через растворы кислот, солей и щелочей, что привело его к открытию законов электролиза. Эти законы (их сейчас называют законами Фарадея) сыграли важную роль в формировании представлений о дискретных носителях электрического заряда. К концу 1830-х годов Фарадей провел много важных исследований электрических явлений в диэлектриках.

Постоянное титаническое умственное напряжение подорвало здоровье Фарадея и заставило его в 1840 г. прервать на пять лет научную работу.

Вернувшись к ней вновь, Фарадей в 1848 г. открыл явление вращения плоскости поляризации света, распространяющегося в прозрачных веществах вдоль линий напряженности магнитного поля (эффект Фарадея). Очевидно, сам Фарадей (он взволнованно написал, что «намагнитил свет и осветил магнитную силовую линию») придавал этому открытию большое значение. И действительно, оно стало первым указанием на существование связи между оптикой и электромагнетизмом. Убежденность в тесной взаимосвязи электрических, магнитных, оптических и других физических и химических явлений стала основой всего научного миропонимания Фарадея.

Другие экспериментальные работы Фарадея этого времени посвящены исследованиям магнитных свойств различных сред.

В 1855 г. болезнь вновь заставила Фарадея прервать работу. Он заметно ослабел, стал катастрофически терять память. Ему приходилось записывать в лабораторный журнал все, даже то, куда и что он положил перед выходом из лаборатории, что он уже сделал и что собирался делать дальше. Чтобы продолжать работать, он должен был отказаться от многих вещей, в том числе и от посещения друзей; последнее, от чего он отказался, были лекции для детей. Умер Фарадей 25 августа 1867 г.

Даже далеко не полный перечень того, что сделал Фарадей для науки, дает представление об исключительном значении его работ. В этом перечне следует выделить то главное, что составляет огромную научную заслугу Фарадея: он первым ввел понятие поля в учение об электричестве и магнетизме. Если до него господствовало представление о прямом и мгновенном взаимодействи зарядов и токов через пустое пространство, то Фарадей последовательно развивал идею о том, что активным материальным переносчиком этого взаимодействия является электромагнитное поле.

Об этом прекрасно написал Дж. Кл. Максвелл, его последователь, который усовершенствовал учение Фарадея: «Перед мысленным взором Фарадея представали силовые линии, пронизывающие все пространство там, где математики видели центры сил, притягивающих на расстоянии; Фарадей видел среду там, где они не видели ничего, кроме расстояния. Фарадей предполагал источник и причину явлений в реальных действиях, протекающих в среде».

Взгляд на электродинамику с позиций концепции поля, основоположником которой был Фарадей, стал неотъемлемой частью современной науки. Труды Фарадея ознаменовали наступление новой эры в физике.

В честь Фарадея названа единица электроемкости – фарад (Ф).

 

Джеймс Клерк Максвелл

(13 июня 1831 г. – 5 ноября 1879 г.)

Дж. Кл. Максвелл является создателем электромагнитной теории света и одним из основателей современной физики и техники.

Джеймс Клерк Максвелл родился в Эдинбурге 13 июня 1831 г. В детстве он был очень любознательным и наблюдательным: любил изучать поведение животных, мастерить игрушки.

Осенью 1841 г. отец отдал его в Эдинбургскую академию – учебное заведение, подобное гимназии. Известно, что учился Джеймс сначала плохо, но переломный момент наступил в пятом классе, когда он начал изучать геометрию. Геометрия увлекла его воображение!

Однажды отец взял Джеймса с собой на заседание Лондонского Королевского общества, где при обсуждении проблемы о форме этрусских урн возник вопрос: как нарисовать полностью правильный овал? Джеймс заинтересовался этим, и вскоре предложил простой способ вычерчивания овальных фигур и эллипсов с помощью двух шпилек. Об этой работе потом доложил на заседании профессор Форбс (несовершеннолетним слова не давали!), и она была признана и напечатана в «Научных трудах» общества.

В 1847 г. по совету профессоров, не закончив гимназию, Максвелл поступил в Эдинбургский университет. Здесь он увлекается опытами по оптике, химии, магнетизму.

Отец, видя увлечение сына, помог ему оборудовать физико-химическую лабораторию. Девятнадцатилетний Максвелл доказал очень важную теорему в теории упругости и строительной механики.

В 1850 г. Максвелл переводится в Кембридж, в Тринити-колледж, где в свое время учился Ньютон. Он уже окончательно решил посвятить себя физике и начинает изучать «Экспериментальные исследования по электричеству» М. Фарадея.

В 1854 г. Максвелл успешно сдал выпускной экзамен, после чего ему предложили остаться в Тринити-колледже для подготовки к профессорскому званию.

Когда в 1860 г. Максвелл получил кафедру в Кингс-колледже Лондонского университета, он впервые встретился с Фарадеем. Тогда Максвелл уже серьезно занимался разработкой теории электромагнитного поля.

Эта теория знаменовала собой начало нового этапа в физике. Именно на этом этапе развития физики электромагнитное поле стало реальностью. Мир постепенно начали представлять электродинамической системой, построенной из электрически заряженных частиц, которые взаимодействуют между собой с помощью электромагнитного поля. Большинство физиков исключительно высоко оценили теорию Максвелла. А. Пуанкаре считал ее «вершиной математической мысли». «Наиболее захватывающей во время учебы была теория Максвелла. Переход от сил дальнодействия к полям, как основным величинам, делал эту теорию революционной», – писал А. Эйнштейн.

Максвелл пришел к выводу, что должны существовать электромагнитные волны, причем скорость их распространения должна быть равной скорости света. Отсюда он сделал совершенно новый вывод: свет – разновидность электромагнитных волн.

В 1865 г. после тяжелой болезни Максвелл покидает Лондонский университет и уезжает в Гленлер, где продолжает научную работу. Когда в 1867 г. умер Фарадей, Максвелл очень глубоко переживал эту потерю. Он считал, что лучшим памятником Фарадею будет завершение «Трактата об электричестве и магнетизме», которому Максвелл отдал восемь лет жизни.

Этот «Трактат» был напечатан в 1873 г., когда Максвелл уже работал в Кембридже, куда он переехал в 1871 г., чтобы принять кафедру экспериментальной физики. Совместно с кафедрой он принял новую лабораторию – будущую знаменитую Кавендишскую лабораторию. Торжественное открытие Кавендишской лаборатории, директором которой стал Максвелл, состоялось 16 июня 1874 г.

Именно в последние годы жизни Максвелл много сил отдал обработке и изданию трудов Генри Кавендиша, в честь которого была названа лаборатория.

К сожалению, собственное здоровье Максвелла было плохим. Он довольно долго скрывал тяжелую болезнь, известие о неизлечимости которой стойко перенес. Лишь попросил врача ответить честно: сколько ему осталось жить… Только в его стихах можно почувствовать всю силу трагизма ситуации.

Максвелл умер в ноябре 1879 г.

В октябре 1931 г. в Вестминстерском аббатстве были открыты две мемориальные доски – Майклу Фарадею и Джеймсу Клерку Максвеллу. Случилось так, что совпали два юбилея – 100-летие открытия Фарадеем закона электромагнитной индукции и 100-летие со дня рождения Максвелла. На юбилее выступили виднейшие представители новой физики ХХ в. – Дж. Дж. Томсон, Э. Резерфорд, А. Эйнштейн, М. Планк, Н. Бор.

 

Джеймс Прескотт Джоуль

(24 декабря 1818 г. – 11 октября 1889 г.)

Джеймс Прескотт Джоуль – известный английский физик, один из первооткрывателей закона сохранения энергии, член Лондонского Королевского общества (с 1850 г.).

Дж. П. Джоуль родился в Солфорде. До пятнадцати лет Джоуль воспитывался и получал образование в семье отца, богатого пивовара, затем работал на заводе, изучая одновременно математику, химию и физику под руководством известного физика и химика Джона Дальтона.

Первые научные работы Джоуля, относящиеся к 1838–1840 гг., касаются исследования законов электромагнетизма. Он внес значительный вклад в изучение электромагнетизма и тепловых явлений, в создание физики низких температур, в обоснование закона сохранения энергии. Джоуль установил (1841 г.; опубликовано в 1843 г.), что количество тепла, которое выделяется в металлическом проводнике при прохождении через него электрического тока, пропорционально электрическому сопротивлению проводника и квадрату силы тока.

Изучая тепловые действия токов, Джоуль в 1843 г. убедился в существовании предвиденной Майером зависимости между работой и количеством выделенного тепла и нашел численное отношение между этими величинами – механический эквивалент тепла.

После переезда в 1843 г. в Манчестер Джоуль неустанно изучает тот же вопрос и в 1847 г. сообщает о результатах своих исследований на заседании Британской ассоциации ученых в Оксфорде.

В 1854 г. Джоуль продает пивоваренный завод, оставшийся ему от отца, и целиком посвящает себя науке. Неустанно работая в одной и той же области, Джоуль в течение своей жизни опубликовал девяносто семь научных статей, большинство из которых имеет отношение к применению механической теории тепла к теории газов, молекулам, физике и акустике и относится к классическим работам по физике.

Джоуль был членом Лондонского Королевского общества и почетным доктором Эдинбургского (с 1871 г.) и Лейденского (с 1875 г.) университетов, был дважды награжден медалями Королевского общества; в 1878 г. ему была назначена правительством пожизненная пенсия в 200 фунтов стерлингов.

В его честь названа единица работы – джоуль (Дж).

 

Генрих Рудольф Герц

(22 февраля 1857 г. – 1 января 1894 г.)

Генрих Рудольф Герц выдающийся немецкий физик, которого справедливо считают одним из основоположников электродинамики.

Генрих Герц родился 22 февраля 1857 г. в Гамбурге в семье юриста, ставшего позже сенатором Гамбурга. Ребенок родился слабым, так что даже опасались за его жизнь.

Он рос послушным, старательным и любознательным мальчиком, у него была прекрасная память, что, в частности, позволяло ему с легкостью изучать иностранные языки (включая даже арабский). Его любимыми авторами были Гомер и Данте. Из многочисленных его писем к родителям видно, какая духовная близость объединяла его с ними.

Кроме общеобразовательной школы, юный Генрих в воскресенье посещал и школу искусств и ремесел. Там он изучал черчение, а также столярное и слесарное дело. Когда Герц уже стал знаменитым ученым, его бывший преподаватель токарного дела говорил: «Жаль, из него вышел бы прекрасный токарь». Все это впоследствии пригодилось Герцу, когда он создавал свои экспериментальные установки.

Первые попытки конструирования физических приборов относятся еще к школьным годам. По всему было видно, что у мальчика есть талант к науке. Но ему казалось, что для этого нужны какие-то исключительные данные, и он сомневался, что имеет достаточные для научной работы способности. Поэтому, получив аттестат зрелости, Герц, которого привлекала техника, решил стать инженером.

Отправившись сначала в Дрезден, а затем в Мюнхен, он поступил там в политехникум, по окончании которого даже принял участие в строительстве моста. Но этот выбор оказался не окончательным. Тяга к науке становилась все сильнее и победила наконец все сомнения. В ноябре 1877 г. он писал родителям: «Раньше я часто говорил себе, что… быть посредственным инженером для меня лучше, чем посредственным ученым. Но теперь я думаю, что прав Шиллер, который сказал: ”Кто боится жизнью рисковать, тот успеха в ней не испытает”, и что ’’излишняя осторожность была бы с моей стороны безумием”».

Родители поняли и поддержали его решение, весной 1878 г. Генрих Герц приехал в Берлин и поступил там в университет.

В Берлине состоялась встреча Генриха Герца с замечательным ученым и человеком, выдающимся естествоиспытателем того времени, Г. Гельмгольцем. Гельмгольц, под руководством которого Герц начал работать в практикуме, впоследствии вспоминал: «Уже со знакомства с его элементарными работами я убедился, что имею дело с человеком, одаренным действительно выдающимися способностями».

Позже Гельмгольц даже называл Герца «любимцем богов».

Пятого февраля 1880 г. двадцатитрехлетний Герц защитил на основе своей студенческой работы докторскую диссертацию («с отличием», как было особо отмечено). Диссертация была в значительной мере теоретической – автор продемонстрировал свое блестящее владение математикой. Генрих Герц был не только гениальным экспериментатором, но и теоретиком и математиком высочайшего класса.

Особое место в истории физики занимает 1873 г. В этом году появился гениальный «Трактат об электричестве и магнетизме» Дж. Кл. Максвелла. Тогда далеко не все осознали, что наступила новая эра в науке об электричестве и магнетизме, а может, и во всей физике.

Максвеллу принадлежит гениальная догадка, что свет имеет электромагнитную природу, что это – частный случай электромагнитных волн. И вот в 1886–1888 гг. Генрих Герц провел свои эксперименты, доказавшие существование электромагнитных волн.

Аппаратура, которой пользовался Герц, может показаться теперь более чем простой, но тем более замечательными являются полученные им результаты. Источниками электромагнитного излучения у него были искры в разрядниках. Электромагнитные волны от разрядников вызывали искровые разряды между шариками в «приемниках», которые были расположены на расстоянии нескольких метров.

Герц смог не только доказать существование волн, но и исследовать скорость их распространения, отражения, преломления и даже поляризацию. Все это очень напоминало оптику, с той только (весьма существенной!) разницей, что длина волны была почти в миллиард раз больше.

Опыты Герца сыграли выдающуюся роль в становлении современной электродинамики.

Но недаром говорят: «Нет ничего более практичного, чем хорошая теория!» Повторять сегодня, когда электромагнитные волны буквально пронизывают все, что работы Герца имели колоссальное влияние на всю жизнь человечества, было бы излишним. Эти работы получили высокую оценку у его современников.

Многие научные общества и академии наук европейских государств наградили Герца своими медалями и премиями.

Герц подтвердил выводы максвелловской теории о том, что скорость распространения электромагнитных волн в воздухе равна скорости света, вывел тождество основных свойств электромагнитных и световых волн.

Герц изучал также распространение магнитных волн в проводнике и указал способ измерения скорости их распространения. Генрих Герц вошел в историю науки не только как великий экспериментатор, но и как выдающийся теоретик. Работы Герца по электродинамике сыграли огромную роль в развитии науки и техники. Его труды обусловили появление беспроводного телеграфа, а в будущем – также радио и телевидения.

В 1886–1887 гг. Генрих Герц впервые наблюдал и дал описание явления фотоэффекта. Он изучал свойства катодных лучей, исследовал влияние ультрафиолетовых лучей на электрический разряд.

Последние четыре года его жизни были посвящены экспериментам с газовым разрядом и работе над книгой «Принципы механики, изложенные в новой связи», в которой был изложен оригинальный подход к этой науке.

Генрих Герц прожил всего тридцать семь лет. Его смерть 1 января 1894 г. от общего заражения крови была тяжелым ударом не только для его родителей, жены и двух дочерей, но и для всех его коллег и учеников, для всей физики.

В его честь названа единица частоты – герц (Гц).

 

Александр Степанович Попов

(16 марта 1859 г. – 13 января 1906 г.)

А. С. Попов родился 4 (16) марта 1859 г. в поселке Турьинские Рудники Верхотурского уезда Пермской губернии в семье священника, он был четвертым из семи детей.

С малых лет увлекался конструированием «движущихся машинок», которые удивляли даже взрослых. Учиться грамоте начал только в одиннадцать лет. Из-за нехватки средств родители отдали мальчика в духовное училище, обучение в котором было бесплатным.

В 1873 г. Попов поступил в Пермскую духовную семинарию, где получил от товарищей прозвище «математик».

Окончив семинарию в 1877 г., приехал в Петербур г. Блестяще сдав вступительные экзамены, был принят на физико-математический факультет Петербургского университета. В университете Попов все свободное время проводил в физической лаборатории, занимаясь опытами по электричеству.

Еще будучи студентом, он исполнял обязанности ассистента при кафедре физики. Учась на четвертом курсе, поступил на службу в общество «Электротехник», где ему приходилось выполнять монтажные работы и заниматься эксплуатацией небольших электрических станций. Эти навыки пригодились ему при заведовании электростанцией на территории ярмарки в Нижнем Новгороде, где Попов ежегодно работал в летние месяцы с 1889 по 1897 год.

По окончании университета в 1882 г. защитил диссертацию на тему: «О принципах магнито– и динамо-электрическиих машин постоянного тока» и был оставлен при университете для научной работы и подготовки к профессорскому званию.

Однако условия работы в университете не удовлетворили Попова. В 1883 г. он принял предложение занять должность ассистента в Минном офицерском классе в Кронштадте, единственном в России учебном заведении, в котором заметное место было отведено электротехнике и велась работа по практическому применению электричества (в морском деле).

В Минном офицерском классе Попов работал в течение восемнадцати лет, совмещая педагогическую деятельность с научными исследованиями. Здесь он начал изучение электромагнитных волн, завершившееся изобретением радио. Попов не пропускал ни одного открытия или изобретения в области энергетики. После опубликования в 1888 г. работ Г. Герца, открывшего «лучи электрической силы», Попов начал изучать электрические явления. С 1890 по 1900 год. Попов преподавал также в Морском инженерном училище в Кронштадте.

С 1889 г., воспроизводя на лекциях и в докладах опыты Г. Герца, Попов их видоизменил, стремясь найти наиболее чувствительный индикатор «электрических волн». В 1894 г. начал изучать влияние электрических разрядов на проводимость металлических порошков и сконструировал свой первый достаточно чувствительный когерер для обнаружения электромагнитных волн – в виде стеклянной трубки с металлическими опилками. Под действием электромагнитных волн проводимость опилок резко увеличивается.

К началу 1895 г. Попов создал «грозоотметчик», позволявший надежно регистрировать приближение грозы на расстоянии до тридцати километров. В это устройство входили когерер с колокольчиком для автоматического восстановления его чувствительности встряхиванием, реле, приводившее в действие звонок, и даже приемная антенна в виде длинного вертикального провода. Таким образом, Попов создал прототип первой приемной радиостанции.

Он продемонстрировал его 25 апреля (7 мая) 1895 г. на заседании физического отделения Русского физико-химического общества и прочитал доклад «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», причем высказал мнение о возможности применения грозоотметчика для передачи сигналов на расстояние.

Двенадцатого (24) марта 1896 г. на заседании физического отделения Русского физико-химического общества Попов при помощи своих приборов наглядно продемонстрировал передачу сигналов на расстояние 250 м, передав первую в мире радиограмму из двух слов «Генрих Герц» – в память выдающегося немецкого ученого.

(Чуть позже создал подобные приборы и провел с ними эксперименты итальянский физик и инженер Г. Маркони. В 1897 г. он получил патент на применение электромагнитных волн для беспроводной связи. Благодаря большим материальным ресурсам и энергичности Маркони, не имеющий профессионального образования, добился широкого применения нового способа связи. Попов же свое открытие не запатентовал.)

В начале 1897 г. Попов осуществил радиосвязь между берегом и кораблем, а в 1898 г. дальность радиосвязи между кораблями была доведена им до одиннадцати километров. Большой победой Попова и только что появившейся радиосвязи было спасение двадцати семи рыбаков с оторванной льдины, отнесенной в море. Радиограмма, переданная на расстояние 44 км, позволила ледоколу вовремя выйти в море.

Работы Попова были отмечены золотой медалью на Всемирной выставке 1900 г. в Париже.

В 1901 г. на Черном море Попов в своих опытах достигал дальности связи в 148 км. В то время в Европе уже существовала радиопромышленность. Но работы Попова в России не получили развития. Отставание России в этой области угрожающе нарастало. И когда в 1905 г. в начале русско-японской войны возникла необходимость в большом количестве радиостанций, ничего не оставалось, как заказать их иностранным фирмам!

Отношения Попова с руководством морского ведомства обострились, и в 1901 г. он переехал в Петербург, где был профессором, а затем первым выборным директором Электротехнического института. Заботы, связанные с выполнением ответственных обязанностей директора, совсем расшатали здоровье Попова, и он скоропостижно скончался от кровоизлияния в мозг.

Даже имея большую популярность, Попов сохранил все основные черты своего характера: скромность, уважение к чужому мнению, готовность идти навстречу каждому и помочь тем, кто в этом нуждается. Когда работы по применению радиосвязи на кораблях привлекли к себе внимание зарубежных деловых кругов, Попов получил ряд предложений переехать для работы за границу. Он решительно отверг их. Вот его слова: «…И если не современники, то, может, потомки наши поймут, как велика моя преданность родине и как счастлив я, что не за границей, а в России открыт новый способ связи».

 

Гульельмо Маркони

(25 апреля 1874 г. – 20 июля 1937 г.)

Итальянский инженер-электрик и изобретатель Гульельмо Маркони родился 25 апреля 1874 г. в г. Болонья (Италия). Он был вторым сыном землевладельца Джузеппе Маркони. К поступлению в техническое училище в

Ливорно Маркони подготовили домашние учителя. В двадцатилетнем возрасте Маркони увлекся физикой. Особый интерес у него вызвали исследования по теории электричества Джеймса Клерка Максвелла, Генриха Герца, Эдуарда Бранли, Оливера Лоджа и Аугусто Риги.

В 1894 г. Маркони прочитал об опыте, который был продемонстрирован в 1888 г.: электрическая искра, проскакивающая через щель между двумя металлическими шарами, порождала периодические колебания (их тогда называли «волны Герца»). У Маркони сразу мелькнула мысль о возможности использования этих волн для передачи сигналов по воздуху без проводов. Следующие сорок лет своей жизни он посвятил беспроводному телеграфу, пытаясь повысить эффективность и дальность передачи.

Получив консультацию у А. Риги, Маркони воспользовался вибратором Герца (как передатчиком) и когерером Бранли (как приемником) и передал сигнал, который включил электрический звонок, находившийся по другую сторону поляны отцовского имения.

К середине 1895 г. Маркони создал более чувствительный и надежный когерер: включил телеграфный ключ в цепь передатчика, заземлил вибратор и присоединил один из его концов к металлической пластине, расположенной высоко над землей. После этих усовершенствований ему удалось передать сигнал на расстояние 1,5 мили. Поскольку итальянское правительство не проявило интереса к его изобретению, Маркони отправился в Англию в надежде найти там средства для продолжения исследований и развертывания коммерческого использования своего изобретения. В 1896 г. двоюродный брат Маркони Генри Джеймс Дэвис помог ему составить первую патентную заявку на изобретение в области радиотелеграфии.

Пребывание Маркони в Англии началось с неприятности: бдительные таможенники разбили его беспроводной аппарат. Восстановив свое детище, Маркони сумел привлечь к нему внимание британских предпринимателей и правительственных чиновников. В сентябре 1896 г., усовершенствовав свою систему, он передал сигнал на расстояние почти двух миль.

Когда итальянское правительство призвало его на трехлетнюю военную службу, Маркони смог обеспечить себе формальное прохождение службы: он просто числился курсантом военно-морского училища при итальянском посольстве в Лондоне.

В мае 1897 г. он передал сигналы через Бристольский залив уже на расстояние девяти миль. В июле того же года Маркони и небольшая группа вкладчиков основали «Компанию беспроволочного телеграфа и сигналов», задачей которой была установка радиоаппаратов на плавучих и наземных маяках вдоль побережья Англии.

В ходе исследований Маркони обнаружил, что дальность передачи пропорциональна количеству и длине используемых антенн. Чтобы передать сигнал на расстояние двадцати восьми миль через пролив Ла-Манш, Маркони применил группу антенн, каждая из которых была высотой сто пятьдесят футов.

В 1900 г., опираясь на открытие Фердинанда Брауна, Маркони включил в свой передатчик конденсатор и катушку настройки, что позволило увеличить энергию сигнала и усовершенствовать его. По такой схеме от принимаемого сигнала когерером передаются только колебания, которые были настроены на колебания передатчика. Этим исключается прием сигналов, передаваемых всеми другими антеннами.

Патент № 7777, выданный в апреле 1900 г., по существу закреплял за Маркони монополию на использование настроенных друг на друга передатчиков и приемников. Основанная им компания была переименована в «Компанию беспроволочной телеграфии Маркони».

К концу 1900 г. Маркони увеличивает дальность передачи сигналов до 150 миль. В январе 1901 г. он установил беспроводной контакт между некоторыми пунктами на побережье Англии, расстояние между которыми составляет 186 миль. В конце того же года, находясь в Сент-Джоне на острове Ньюфаундленд, Маркони принял сигнал, переданный через Атлантический океан из Корнуолла (Великобритания). Сигнал преодолел расстояние 2100 миль!

В 1902 г. Маркони передал первый беспроводной сигнал через Атлантику с запада на восток. Позже, в 1905 г., он получил патент на направленную передачу сигналов.

В 1907 г. Маркони открыл первую трансатлантическую службу беспроводной связи, а в 1912 г. получил патент на усовершенствованную, регулируемую во времени искровую систему для генерирования передаваемых волн.

Маркони и Браун были удостоены Нобелевской премии по физике в 1909 г. «в знак признания их заслуг в развитии беспроводной телеграфии».

В 1931 г. Маркони применил первую высокочастотную радиотелефонную связь, а в 1934 г. использовал ее для навигации.

Г. Маркони обрел славу, которой бесспорно заслуживают и другие пионеры этой области науки и техники – А. Попов, Н. Тесла, А. Риги. В 1934 г. Итальянская Академия наук избрала Маркони своим президентом.

Среди других наград Маркони получил также медаль Франклина от Франклиновского института и медаль Альберта от Королевского общества искусств в Лондоне. В Италии он получил титул маркиза, был сенатором и получил Большой крест ордена Короны Италии.

Умер Маркони 20 июля 1937 г. в Риме. В день его похорон, 21 июля, радиостанции всего мира на минуту прервали свои передачи: так мир попрощался с одним из основателей радиотехники.

 

Эрнест Резерфорд

(30 августа 1871 г. – 19 октября 1937 г.)

Эрнест Резерфорд родился 30 августа 1871 г. в Брайтуотери, живописном городке Новой Зеландии. Он был четвертым ребенком в семье выходцев из Шотландии Джеймса Резерфорда и Марты Томсон и из двенадцати детей оказался наиболее одаренным. Эрнест блестяще окончил начальную школу, получив 580 баллов из 600 возможных и премию в 50 фунтов стерлингов для продолжения образования.

В колледже в Нельсоне, где Эрнеста Резерфорда приняли в пятый класс, учителя обратили внимание на его исключительные математические способности. Но математиком Эрнест не стал. Не стал он и гуманитарием, хотя проявлял необычайные способности к языкам и литературе. Судьба распорядилась так, что Эрнест увлекся естественными науками – физикой и химией.

После окончания колледжа Резерфорд поступил в Кентерберийский университет и уже на втором курсе выступил с докладом «Эволюция элементов», в котором высказал предположение, что химические элементы представляют собой сложные системы, состоящие из одинаковых элементарных частиц. Студенческий доклад Эрнеста не был должным образом оценен в университете, однако его экспериментальные работы, например создание приемника электромагнитных волн, удивили даже крупных ученых. Спустя несколько месяцев ему присудили «стипендию 1851 г.», которой отмечались талантливые выпускники провинциальных английских университетов.

После этого Резерфорд в течение трех лет работал в Кембридже, в Кавендишской лаборатории под руководством выдающегося физика Джозефа-Джона Томсона.

У Резерфорда был независимый характер, и он не чувствовал страха перед новым в науке. Когда в 1897 г. благодаря экспериментам Томсона был открыт электрон, некоторые ученые назвали его «умозрительной фикцией». Резерфорд им ответил: «Вот оно как! Электроны не существуют? А почему я так ясно их вижу?»

В 1898 г. он начал изучать явление радиоактивности. Первое фундаментальное открытие Резерфорда в этой области – обнаружение неоднородности излучения, испускаемого ураном, – сделало его имя известным в научном мире. Благодаря Резерфорду в науку вошло понятие: альфа– и бета-излучение.

В том же году двадцатишестилетнего Резерфорда пригласили в Монреаль в качестве профессора Мак-Гилського университета – лучшего в Канаде. (Этот университет получил название по имени своего основателя – переселенца из Шотландии, которому под конец жизни посчастливилось разбогатеть.) Перед отъездом Резерфорда в Канаду Дж. Томсон вручил ему рекомендательное письмо, где было написано: «В моей лаборатории никогда не было молодого ученого с таким энтузиазмом и способностями к оригинальным исследованиям, как господин Резерфорд, и я уверен, что если он будет избран, то создаст выдающуюся школу физиков в Монреале…» Предсказание Томсона сбылось. Резерфорд работал в Канаде в течение 10 лет и действительно создал там научную школу.

В 1903 г. тридцатидвухлетний ученый был избран членом Лондонского Королевского общества Британской академии наук.

В 1907 г. Резерфорд вместе с семьей переезжает из Канады в Англию, чтобы занять должность профессора кафедры физики Манчестерского университета. Сразу же после приезда Резерфорд начал проводить экспериментальные исследования по радиоактивности. Вместе с ним работал его помощник и ученик, немецкий физик Ханс Гейгер (1882–1945), который разработал метод измерения интенсивности излучения – широко известный счетчик Гейгера.

Когда в 1908 г. Резерфорд получил Нобелевскую премию по химии за исследования по превращению элементов, он во время своей нобелевской лекции шутил, что ему приходилось иметь дело с различными превращениями, но самое быстрое из них – это его собственное превращение из физика в химика!..

Резерфорд осуществил большую серию опытов, которые подтвердили, что альфа-частицы представляют собой дважды ионизированные атомы гелия. Вместе с другим своим учеником, Эрнестом Марсденом (1889–1970), он исследовал особенности прохождения альфа-частиц через тонкие металлические пластинки. На основании этих опытов ученый предложил планетарную модель атома: в центре атома – ядро, вокруг которого вращаются электроны. Это было выдающееся открытие того времени, которого так ждала физическая наука, – представление о строении атома было коренным образом изменено!

Резерфорд предсказал открытие нейтрона, возможность расщепления атомных ядер легких элементов и искусственных ядерных превращений.

В течение восемнадцати лет – с 1919 г. и до конца своей жизни – Резерфорд возглавлял основанную в 1874 г. Кавендишскую лабораторию. До него ею руководили великие английские физики Максвелл, Рэлей и Томсон. У Резерфорда было много учеников, которые стали выдающимися учеными – датский физик Нильс Бор, немец О. Ган, советский ученый П. Капица и др.

Э. Резерфорд был избран почетным членом всех академий мира (с 1925 г. – Академии наук СССР).

Резерфорд не дожил всего нескольких лет до того, как немецкие физики Отто Ган (1879–1968) и Лиза Майтнер (Мейтнер) (1878–1968) открыли деление урана. По словам Патрика Блэкетта, одного из ближайших сотрудников Резерфорда, это открытие «стало последним из великих открытий в ядерной физике. Резерфорд не дожил до кульминационного пункта развития направления, которое фактически было сферой всей его научной деятельности».

 

Нильс Бор

(7 октября 1885 г. – 18 ноября 1962 г.)

Нильс Бор родился в семье Кристиана Бора, профессора физиологии Копенгагенского университета, и Эллен Бор, происходившей из богатой и влиятельной семьи. Родители Нильса и его младшего брата Харальда (будущего великого математика), которого он всегда любил, сумели сделать детские годы сыновей счастливыми и содержательными. Благотворное влияние семьи, особенно – матери, играло решающую роль в формировании их характеров.

Начальное образование Нильс получил в Гаммельхольмской грамматической школе, которую окончил в 1903 г. В школьные годы он был заядлым футболистом, позже увлекался катанием на лыжах и парусным спортом.

В двадцать три года Нильс Бор окончил Копенгагенский университет, где имел репутацию чрезвычайно одаренного физика-исследователя. Его дипломный проект был удостоен золотой медали Датской Королевской академии наук.

В 1908–1911 гг. Бор продолжил работу в университете, где выполнил целый ряд важнейших исследований, в частности по классической электронной теории металлов, которая легла в основу его докторской диссертации.

Через три года после окончания университета Бор приехал работать в Англию. После года пребывания в Кембридже у знаменитого Дж. Дж. Томсона Бор перебрался в Манчестер к Резерфорду, лаборатория которого в то время была едва ли не лучшей среди всех остальных. Здесь проходили эксперименты, которые привели Резерфорда к модели атома.

Эту модель часто называют «планетарной» – в ней, подобно тому, как планеты вращаются вокруг Солнца, электроны движутся вокруг ядра. Но такой атом не может быть устойчивым с точки зрения классической физики. Н. Бор выдвинул идеи, которые «сделали возможным» существование устойчивого атома.

После окончания работы у Резерфорда Бор вернулся в Данию, где он в 1916 г. был приглашен в качестве профессора в университет в Копенгаген. Через год он был избран членом Датского Королевского общества (в 1939 г. он стал его президентом). В 1920 г. Бор создает Институт теоретической физики и становится его директором.

Бор, начав у Резерфорда с ядерной физики, постоянно уделял ядерной тематике большое внимание.

За работы по созданию квантовой теории Бор в 1922 г. был удостоен Нобелевской премии.

После фактического захвата Дании фашистами Бор тайно покинул родину и был доставлен сначала в Англию (при этом в самолете он чуть не погиб), а затем в Америку, где вместе с сыном Оге работал для Манхэттенского проекта в Лос-Аламосе.

В послевоенные годы он огромное внимание уделял проблемам контроля над ядерным вооружением, мирного использования атома, обращался даже с посланиями в ООН, участвовал в создании Европейского центра ядерных исследований. Судя по тому, что он не отказался обсуждать с советскими физиками некоторые стороны «атомного проекта», Бор считал опасным монопольное владение атомным оружием.

Большое внимание уделял Бор смежным с физикой отраслям науки, в том числе биологии. Его неизменно интересовали философские проблемы естествознания. Моральный и научный авторитет Бора был очень высок. Любое, даже непродолжительное общение с ним производило огромное впечатление. Он говорил и писал так, что было видно: он напряженно ищет слова, которые предельно точно и правдиво выражали бы чувства и мысли. Академик В. Л. Гинзбург дал меткую характеристику Бору, назвав его неповторимо деликатным и мудрым.

Нильс Бор был почетным членом более двадцати академий наук разных стран, лауреатом многих национальных и международных премий.

 

Альберт Эйнштейн

(14 марта 1879 г. – 18 апреля 1955 г.)

Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 г. в городе Ульм, земли Ба-ден-Вюртенберга, в семье небогатого торговца, владельца небольшой мастерской электротоваров. Альберт до трех лет не разговаривал, но уже в ранние годы проявлял чрезвычайный интерес относительно того, как устроен окружающий мир, и способность понимать сложные математические идеи. В двенадцатилетнем возрасте он сам по книгам выучил Евклидову геометрию.

Его родители переехали в Мюнхен, где Эйнштейн и провел детство. Там он посещал школу до 14 лет. Тупая регламентация и скука в мюнхенской школе отвращала молодого Эйнштейна.

В 1894 г. семья была вынуждена покинуть Германию и переехать в Италию, в Милан. Пятнадцатилетний Эйнштейн воспользовался этим случаем и бросил школу. Еще год он провел вместе с родителями в Милане, но когда стало ясно, что Эйнштейн должен определить свой путь в жизни, он окончил среднюю школу в Аррау, в Швейцарии, и поступил в Цюрихский политехникум. Одним из его учителей был Г. Минковский – немецкий физик и математик, занимавшийся вопросами геометрии пространства.

Эйнштейну не слишком нравились методы обучения в этом заведении. Он часто пропускал лекции, используя свободное время для изучения физики и для игры на скрипке (любимое занятие всей жизни). В 1900 г. Эйнштейн сумел сдать экзамены (подготовившись к ним по записям своего сокурсника) и получить степень. Профессора были о нем невысокого мнения и не рекомендовали для продолжения научной карьеры.

Наконец, с 1902 г. Эйнштейн поселяется в Берне (Швейцария) и работает экспертом патентного бюро. Здесь он одновременно с работой готовился к защите дисертации, которая состоялась в 1905 г.

Год 1905-й стал знаменательным в истории физики. В этом году Эйнштейн опубликовал три важнейшие работы, сыгравшие большую роль во всем последующем развитии физики ХХ века. В первой из них, посвященной броуновскому движению, он сделал важные предположения о движении взвешенных в жидкости частиц, обусловленном столкновениями с молекулами. Предположение позже подтвердилось опытами.

В другой работе, посвященной фотоэффекту, Эйнштейн высказал революционную гипотезу о природе света: при определенных обстоятельствах свет можно рассматривать как поток частиц (фотонов). Практически не нашлось физиков, которые согласились с этой идеей Эйнштейна. Потребовались два десятилетия напряженных усилий экспериментаторов и теоретиков, чтобы картина фотонов стала общепризнанной в рамках современной квантовой механики.

Но наиболее революционной стала третья работа Эйнштейна – «К электродинамике движущихся тел», в которой с чрезвычайной ясностью были изложены идеи специальной теории относительности (СТО), которая разрушила классические представления о пространстве-времени, существовавшие со времен Ньютона. Ряд важных положений новой теории были сформулированы ранее Г. А. Лоренцем и А. Пуанкаре, однако только Эйнштейн смог четким физическим языком сформулировать основы новой теории, прежде всего принцип относительности и принцип существования предельной скорости распространения сигнала.

Работы Эйнштейна были восприняты неоднозначно. Многие ученые их просто не понимали. Однако ряд выдающихся физиков сразу же поддержали молодого ученого, и среди них – Макс Планк. Он помог Эйнштейну перебраться из патентного бюро в Цюрихе сначала в Прагу, а затем (в 1914 г.) в Берлин на должность директора Института физики кайзера Вильгельма.

С 1907 по 1915 год Эйнштейн усиленно работал над созданием новой теории тяготения, которая отвечала бы принципам теории относительности. Путь, который привел Эйнштейна к успеху, был трудным и извилистым. В декабре 1915 г. на заседании Академии наук в Берлине Эйнштейн изложил, наконец, окончательные уравнения общей теории относительности. Эта теория стала вершиной творчества Эйнштейна и является самой известной из всех существующих физических теорий.

Эта исключительно оригинальная теория получила блестящее подтверждение во время полного затмения Солнца в 1919 г., когда было обнаружено отклонение световых лучей, идущих от звезд, под действием гравитационного поля Солнца, причем именно такое отклонение, которое предсказал Эйнштейн.

В 1921 г. А. Эйнштейну была присуждена Нобелевская премия по физике в первую очередь за открытие законов фотоэффекта. Теория относительности, с которой сейчас у всех ассоциируется имя Эйнштейна, еще долгое время была непонятной даже для его коллег-ученых! (Один из выдающихся физиков начала ХХ в. Артур Эддингтон говорил, что в Европе людей, которые понимают теорию относительности, можно пересчитать по пальцам. Возможно, и сейчас их не так уж много!..)

Политические взгляды Эйнштейна всегда были обозначены важной идеей: он был убежденным пацифистом (то есть человеком, осуждающим войны). Эйнштейн никогда не выпячивал свою национальность, считал себя человеком мира, отказался от немецкого гражданства. Однако он никогда и не скрывал своих взглядов, публично выражая их в многочисленных интервью и выступлениях. Это вызвало нарастающее недовольство наиболее реакционной части немецких физиков, среди которых особым антисемитизмом и ультраправыми взглядами отличались Штарк и Ленард. Эти физики свою ненависть к автору перенесли и на созданную им теорию, обвинив Эйнштейна в том, что теория относительности – орудие сионизма.

Когда после прихода к власти Гитлера обстановка в Германии стала невыносимой, Эйнштейн в 1933 г. навсегда покинул ее, переехав в Америку. В США ему была предложена должность профессора Принстонского института высших исследований, где он и работал до самой смерти.

Антифашистские взгляды Эйнштейна и его стремление помочь остановить нависшую над миром смертельную угрозу заставили его на время оставить свои пацифистские взгляды и написать известное письмо президенту США Рузвельту с призывом развернуть работы по созданию атомного оружия. Эйнштейн опасался, что немецкие физики смогут создать это оружие раньше, и не сомневался в том, что гитлеровское руководство не замедлит применить его. Эйнштейн не принимал участия в создании бомбы. Более того, в конце войны, когда стало ясно, что в создании атомного оружия американцы всех опередили, а гитлеровский рейх доживает последние дни, Эйнштейн выступил с призывом запретить применение этого оружия.

Хотя, очевидно, что в личной жизни Эйнштейн был нелегким человеком (потому что всегда на первом месте для него была возможность спокойно обдумывать физические проблемы), для физиков всего мира он был живой легендой. Его безупречная честность, доброжелательность по отношению к собеседнику, благородная общественная деятельность в защиту мира и международного сотрудничества, мудрые мысли вызывали глубокое уважение всех, кто имел счастье с ним общаться.

В 1955 г., находясь в зените славы, Эйнштейн умер, не закончив работу над одним из последних вариантов теории, которая должна была объединить электромагнитные и гравитационные явления.

Величие сделанного Эйнштейном для науки трудно переоценить. Сейчас нет практически ни одной отрасли современной физики, где так или иначе не присутствовали бы фундаментальные понятия квантовой механики или теории относительности. Но, пожалуй, еще важнее уверенность, которую своими трудами вселил в ученых Эйнштейн, в том, что природа познавательна и ее законы прекрасны. Стремление к этой красоте и составляло смысл жизни великого ученого.

Альберт Эйнштейн был человеком исключительно твердых убеждений, который мыслил совершенно независимо. Только поразительная научная интуиция позволяла Эйнштейну с предельной стойкостью поддерживать идеи, которые не имели в то время признания, но которые впоследствии привели к перевороту в современной физике.

Исследование научной деятельности Эйнштейна по-настоящему только начинается, однако уже сейчас ясно, что Альберт Эйнштейн останется в истории как один из величайших деятелей науки и культуры всех времен, которого можно сравнить разве что с Ньютоном и Галилеем.

 

Лев Давидович Ландау

(22 января 1908 г. – 1 апреля 1968 г.)

Л. Д. Ландау – один из величайших физиков-теоретиков ХХ века, лауреат Нобелевской премии по физике.

Лев Давидович Ландау родился 22 января 1908 г. в центре нефтяной промышленности – Баку, его отец был инженером-нефтяником, а мать – врачом. Способности его проявились очень рано – в четырнадцать лет он поступил на физико-математический факультет Бакинского университета, а с 1924 г. учится в Ленинградском университете. В 19 лет он окончил университет, занимаясь так интенсивно, что формулы ему даже снились по ночам.

В юности Ландау был очень застенчив, ему было трудно общаться с другими людьми. Тогда это было для него одной из труднейших проблем. Вместе с тем он выделялся среди других юношей суровой самодисциплиной и чувством ответственности перед собой. Это помогло ему стать человеком, полностью владеющим собой в любых обстоятельствах, и к тому же человеком веселым.

В октябре 1926 г. Ландау, как один из лучших аспирантов, уезжает за границу. В Берлинском университете он встретился с А. Эйнштейном. В Геттингене Ландау участвовал в семинаре М. Борна, а потом уехал в Лейден – к одному из создателей квантовой механики В. Гейзенбергу.

Еще один очень важный момент в биографии Ландау – поездка в 1930 г. в Копенгаген, в Институт теоретической физики Нильса Бора. Там он провел полтора года и с тех пор считал себя учеником Бора.

В мае 1930 г. вместе с Н. Бором Ландау едет в Англию, где работает в Кавендишской лаборатории Кембриджа, знакомится с Э. Резерфордом, П. Дираком и своим соотечественником П. Л. Капицей – любимым учеником Резерфорда.

В 1932 г., по возвращении на родину, Ландау был назначен заведующим теоретическим отделом Украинского физико-технического института (УФТИ) в Харькове. Харьков становится центром теоретической физики СССР, и не случайно в мае 1934 г. именно в Харькове состоялась международная конференция по теоретической физике. Большим событием стал приезд на эту конференцию Н. Бора.

С 1937 г. Ландау работает в Москве, в Институте физических проблем П. Л. Капицы.

Говоря о современной квантовой механике и об общей теории относительности, Ландау обычно подчеркивал, что самое большое достижение человеческого гения заключается в том, что человек «может понять то, что он уже не в состоянии представить себе». (Раньше все, что рассматривала физика ХК в., можно было наглядно представить.)

Невозможно, наверное, перечислить все, что сделал Ландау в науке. Нет ни одного раздела теоретической физики, в который бы он не внес заметного вклада. В наше время специализации его ученики стали специалистами в различных областях. Всех их Ландау держал в кругу интересов того нового, что рождалось в физике.

По выражению американского физика Мермина, «сборник трудов Ландау возбуждает чувства, подобные тем, что вызывает полное собрание пьес Шекспира… Безмерность совершенного одним человеком всегда представляется невероятной».

Любая сложная проблема, в обсуждении которой участвовал Ландау, всегда становилась интересной, решение ее – неожиданным.

Разговаривать с ним иногда было очень сложно, потому что он всегда хотел вникнуть в суть дела, все понять и изложить свою мысль. Убедить в чем-то Ландау было трудно, и когда это кому-то удавалась сделать, ученый первым признавал результат и пропагандировал его.

Ландау был не только великим ученым, но также великим учителем – учителем по призванию. Такое сочетание является очень редким. Эйнштейн, например, был, возможно, вообще самым выдающимся ученым из тех, которые когда-либо жили на Земле, но у него не было прямых учеников, которые сотрудничали с ним непосредственно. Ландау можно сравнить разве что с его учителем – Нильсом Бором, который тоже был не только гениальным ученым, но и непревзойденным учителем.

Пауль Эренфест, выдающийся физик-теоретик и друг Эйнштейна, в 1932 г. приехал в Харьков, где и познакомился с двадцатичетырехлетним Ландау. О своих впечатлениях он написал в Ленинград своему другу – знаменитому физику А. Ф. Иоффе: «Что же касается Ландау, то в последнее время я стал ценить его как совершенно необычайно одаренную голову. В первую очередь за ясность и критическую остроту его мышления. Мне доставляло большое удовольствие спорить с ним о разных вещах. И совершенно независимо от того, был ли я при этом не прав (в большинстве случаев – в основных вопросах) или прав (как правило, во второстепенных деталях), я каждый раз очень многое узнавал и мог при этом оценивать по достоинству, насколько ясно он «видит» и насколько большим запасом ясно продуманных знаний он располагает».

О преподавании физики Ландау начал думать, когда ему было чуть больше двадцати лет. Он мечтал написать учебники по физике на всех уровнях, начиная со школьного. До 1933 г. он разработал «программу теоретического минимума», которая включала то, что, по его мнению, должен знать каждый физик-теоретик. Экзамены были совсем неформальными: оценки не выставлялись. Результат – либо положительный, либо отрицательный, без промежуточных оценок. После того как человек сдавал теоретический минимум, Ландау уже считал его одним из своих учеников и пытался подыскать ему хорошую работу. В 1961 г., за несколько недель до трагической автокатастрофы, Ландау составил список сдавших теоретический минимум. Из сорока трех человек в списке четырнадцать позже стали академиками.

Ландау был в известной степени достаточно резким человеком, всегда говорил то, что думал. Но, собственно говоря, был демократичным и в повседневной жизни, и в науке. Он был доступен и для студентов, и для коллег – для всех, кто к нему обращался.

Вот что он ответил студентам, которые поинтересовались его мнением о том, какие разделы теоретической физики наиболее важны: «Должен сказать, что я считаю такую постановку вопроса нелепой. Надо обладать довольно анекдотической нескромностью, для того чтобы считать достойными для себя только «самые важные» вопросы науки. По-моему, всякий физик должен заниматься тем, что его больше всего интересует, а не исходить в своей научной работе из соображений тщеславия».

Ландау интересовался не только наукой. Он очень любил историю всех времен и прекрасно знал ее. Любил литературу и живопись. Не любил – точнее, не мог заставить себя полюбить – музыку, хотя и очень старался это сделать.

Ландау был выдающейся личностью и достаточно ироничным человеком. Льва Давидовича Ландау никто не называл Лев Давидович или Ландау – практически все коллеги и друзья звали его Дау. Сам Ландау объяснял происхождение своей фамилии так: она происходит по написанию его фамилии в виде Landau = L ’ane Dau, что в переводе с французского означает «Осел Дау». Отсюда понятно, по крайней мере, что Дау был веселым человеком.

Зимой 1962 г. Ландау попал в автомобильную катастрофу. Он провел в больнице два года, и по-настоящему к научной работе уже не вернулся.

В 1962 г. Л. Ландау стал лауреатом Нобелевской премии по физике.

Полученная тяжелая травма привела к тому, что 1 апреля 1968 г. выдающегося ученого не стало. Последними его словами были: «Я неплохо прожил жизнь. Мне всегда все удавалось».