В Арчетри в 1636 г. Галилей закончил свой второй великий труд «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению». 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 прочесть ее уже не смог, так как к этому времени окончательно ослеп. Умер он 3 января 1642 г.
Несомненно, что церковное наказание не изменило убеждений Галилея. Недаром легенда приписывает ему слова, произнесенные после приговора суда инквизиции: «А все-таки она вертится!», которые стали символом борьбы за научную истину.
Величие творчества Галилея не только в сделанных им непреходящих открытиях, заложивших основу классической механики (кинематика равноускоренного движения, принцип относительности, изучение свободного падения тел и доказательство того, что движение в поле тяжести 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.п.). 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, окружности и другие математические фигуры, без помощи которых человеку невозможно понять ее речь; без них — напрасные блуждания в лабиринте».
Трудно перечислить все проблемы, которых касался этот великий ученый, но больше всего поражает глубина проникновения в суть явлений. Галилей по праву может считаться родоначальником физики в ее современном понимании.
Роберт Гук (1635-1703)
Выдающийся английский естествоиспытатель.
Роберт Гук родился в местечке 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 пересилило, он окончил среднюю школу и поступил в Оксфордский университет. Учение было платное, так что Гуку нужны были заработки. Один из преподавателей университета порекомендовал его Роберту Бойлю в качестве ассистента для проведения экспериментальных исследований. Сотрудничество Бойля и Гука было весьма плодотворным: его результатом стало создание усовершенствованного воздушного насоса, применение которого позволило провести множество интересных опытов. В 1662 г. при помощи Бойля Гук был рекомендован 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 проекту 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. Затем он занимался разработкой и усовершенствованием астрономических инструментов, проводил биологические, географические, геологические исследования. В каждую из этих областей он внес значительный вклад.
Особую известность приобрел труд Гука "Микрография", вышедший в свет в 1665 г. В этой небольшой книге Гук описал множество наблюдений, произведенных с помощью усовершенствованного им микроскопа. Но в ней изложены и мысли Гука о природе света, которые позволяют считать его одним из основоположников волновой теории света. Там же описываются и эксперименты из других областей 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 разнообразным проблемам естествознания. В них Гук излагал результаты собственных исследований и анализировал работы других ученых. Одна из серий кутлеровских лекций была посвящена проблеме упругости. Широкая трактовка понятия упругости (по терминологии Гука, «восстановительной силы») привела его к установлению общего закона, носящего теперь имя Гука. Теоретические выводы Гука были подкреплены многочисленными экспериментами, поэтому приоритет Гука в установлении закона упругости никогда не оспаривался.
В то же время разнообразие научных интересов Гука имело иногда и отрицательные 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 1674 г. взгляды, близкие тем, которые затем развил Ньютон в "Началах". В результате такой поспешности часто возникали острые споры о приоритете (с Гюйгенсом, Ньютоном и др.). Однако искренняя преданность науке компенсировала недостатки резкого, неуживчивого характера Гука, и он до самой кончины пользовался глубоким уважением ученых не только Англии, но и всей Европы.
Шарль Кулон (1736-1806)
Выдающийся французский инженер и физик.
Шарль Огюстен Кулон родился во французском городе Ангулеме в семье чиновника. Он окончил высшую военно-инженерную школу в Мезьере - одном из лучших технических учебных заведений того времени. После окончания учебы Кулон в течение ряда лет служил на острове Мартиника, где руководил строительством крупного форта. После возвращения на родину Кулон постепенно отошел от военной службы и стал заниматься научными исследованиями. Первая же научная работа Кулона, начатая еще на Мартинике, была посвящена методам решения задач строительной механики. Она сразу принесла Кулону известность.
Кулон был одним из первых ученых, сочетавших высокий уровень научных исследований с упором на практические приложения. Ярким примером такого сочетания явилась работа Кулона по изучению сухого трения. На основе простых и весьма убедительных опытов Кулон изучил зависимость силы трения покоя и силы трения скольжения от множества факторов (нормального давления, площади и длительности контакта тел, относительной скорости движения тел и т.п.). Особенно важно то, что опыты Кулона были полномасштабными, т.е. проводились с реальными телами в реальной обстановке. Итогом работ Кулона стало подтверждение пропорциональности силы трения скольжения и силы нормального давления в широком диапазоне нагрузок. Надо заметить, что закон Ftp = mN был сформулирован еще Г. Амонтоном в 1699 г., но только Кулон полностью экспериментально обосновал его.
За работу по внешнему трению Кулон в 1781 г. получил премию Парижской академии наук и был избран ее членом. Он переехал в Париж, полностью посвятив себя научной работе.
В 1780-е гг. он исследует кручение тонких металлических нитей и на этой основе создает необычайно чувствительный прибор — знаменитые крутильные весы. Эти весы стали основным инструментом в цикле работ Кулона по электричеству и магнетизму. В этом цикле из семи мемуаров были установлены важнейшие количественные законы электростатики и магнитостатики.
Попытки экспериментального определения закона «электрической силы» предпринимались с середины XVIII в., но все они до работы Кулона оказались неудачными, поскольку не проводилось различия между силами, действующими между заряженными телами произвольных размеров и формы, и силами, действующими между точечными зарядами (в действительности, достаточно малыми заряженными телами, находящимися на расстоянии, намного превышающем их размеры). Метод измерения этих сил по закручиванию нити в крутильных весах, предложенный Кулоном, позволил не только измерить сами силы, но и установить единицу электрического - заряда, что имело особое значение для дальнейшего развития науки об электричестве.
В последние годы жизни Кулон занимался изучением вязкого трения. Он также много занимался вопросами улучшения народного образования во Франции.
Ландау Лев Давидович (1908-1968)
Выдающийся советский физик-теоретик.
Л.Д. Ландау родился в Баку в семье инженера-нефтяника. Его способности к математике и физике проявились очень рано. В 19 лет в 1927 г. он окончил Ленинградский университет. Первые научные работы Ландау датированы этим же годом. В 1927-1932 гг. Ландау был аспирантом, а затем научным сотрудником Ленинградского физико-технического института. В эти же годы совершил две научные командировки за границу в институт к Н. Бору, дружеские отношения с которым сохранились у Ландау на всю жизнь. В 1932-1937 гг. возглавлял теоретический отдел Харьковского физико-технического института, с 1937 г. и до конца жизни заведовал теоретическим отделом Института физических проблем в Москве.
В 1938 г. Ландау был арестован по обвинению в антисоветской деятельности и отпущен через год под личное поручительство П.Л. Капицы.
Ландау был уникальным по своему универсализму теоретиком. Он глубоко понимал физику и сделал важные научные работы практически во всех разделах теоретической физики: квантовая механика, физика твердого тела, теория фазовых переходов второго рода, теория ферми-жидкости и теория сверхтекучести, физика космических лучей, гидрогазодинамика, физическая кинетика, квантовая теория поля, физика плазмы, физика элементарных частиц.
На праздновании 50-летия Ландау в Институте физических проблем ему были подарены выполненные в виде скрижалей Завета и вырезанные из камня формулы десяти его важнейших научных открытий, начиная с юношеской работы по квантовой механике, где Ландау ввел важнейшее понятие матрицы плотности, и кончая работой 1957 г. о комбинированной инверсии. Конечно, важнейшими работами Ландау стали его исследования по теории фазовых переходов и, прежде всего, по теории сверхтекучести гелия. В 1962 г. за пионерские исследования в области конденсированных сред и особенно жидкого гелия Ландау была присуждена Нобелевская премия по физике.
К сожалению, сам он в это время уже прервал свою блистательную жизнь в физике. В январе 1962 г. Ландау попал в тяжелейшую автомобильную катастрофу. Врачи буквально вытащили его с того света; друзья и ученики несколько месяцев дежурили в больнице, помогая врачам и выполняя функции санитаров, медсестер, рабочих. Однако, хотя Ландау прожил после катастрофы еще шесть лет, к научной деятельности он уже вернуться не смог.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
