Беккерель

 

Анри БЕККЕРЕЛЬ (Becquerel)

(15.12.1852 - 25.08.1908)

Французский физик Антуан-Анри Беккерель родился в Париже. Его отец, Александр Эдмон, и его дед, Антуан Сезар, были известными учеными, профессорами физики в Музее естественной истории в Париже и членами Французской академии наук.
Беккерель получил среднее образование в лицее Людовика Великого, а в 1872 г. поступил в Политехническую школу в Париже. Через два года он перевелся в Высшую школу мостов и дорог, где изучал инженерное дело, преподавал, а также проводил самостоятельные исследования.
В 1875 г. он приступил к изучению воздействия магнетизма на линейно поляризованный свет, а в следующем году начал свою педагогическую карьеру в качестве лектора в Политехнической школе. Он получил ученую степень по техническим наукам в Высшей школе мостов и дорог в 1877 г. и стал работать в Национальном управлении мостов и дорог. Через год Беккерель стал ассистентом своего отца в Музее естественной истории, продолжая одновременно работать в Политехнической школе и в Управлении мостов и дорог.
Беккерель сотрудничал со своим отцом на протяжении четырех лет, написав цикл статей о температуре Земли. Закончив свои собственные исследования линейно поляризованного света в 1882 г., Беккерель продолжил исследования своего отца в области люминесценции, нетеплового излучения света.
В середине 1880-х гг. Беккерель также разработал новый метод анализа спектров, совокупностей волн различной длины, испускаемых источником света.
В 1888 г. он получил докторскую степень, присужденную ему на факультете естественных наук Парижского университета за диссертацию о поглощении света в кристаллах.
В 1892 г., через год после смерти отца, Беккерель стал его преемником в качестве заведующего кафедрой физики в Консерватории искусств и ремесел, а также аналогичной кафедрой в Музее естественной истории в Париже. Спустя два года Беккерель стал главным инженером в Управлении мостов и дорог, а в 1895 г. получил кафедру физики в Политехнической школе.
В 1895 г. немецкий физик Вильгельм Рентген открыл излучение, обладающее большой энергией и проникающей способностью, известное сегодня как рентгеновские лучи, которые возникают, когда катодные лучи (электроны), испускаемые отрицательным электродом (катодом) электронно-вакуумной лампы, ударяют в другую часть лампы во время высоковольтного разряда. Поскольку падающие катодные лучи вызывают также люминесценцию, когда они ударяют в лампу, то ошибочно предполагалось, что и люминесценция, и рентгеновские лучи образуются посредством одного и того же механизма и что люминесценция может сопровождаться рентгеновскими лучами.
Заинтересовавшись этим, Беккерель решил выяснить, может ли люминесцентный материал, активированный светом, а не катодными лучами, также испускать рентгеновские лучи. Он поместил на фотографические пластинки, завернутые в плотную черную бумагу, люминесцентный материал, имевшийся у него под рукой - сульфат уранил-калия (одна из солей урана),- и в течение нескольких часов подвергал этот пакет воздействию солнечного света. После этого он обнаружил, что излучение прошло сквозь бумагу и воздействовало на фотографическую пластинку, что, очевидно, указывало на то, что соль урана испускала рентгеновские лучи, а также и свет после того, как была облучена солнечным светом. Однако, к удивлению Беккерель , оказалось, что то же самое происходило и тогда, когда такой пакет помещали в темное место, без облучения солнечным светом. Беккерель , по-видимому, наблюдал результат воздействия не рентгеновских лучей, а нового вида проникающей радиации, испускаемой без внешнего облучения источника.
На протяжении нескольких последующих месяцев Беккерель повторял свой опыт с другими известными люминесцентными веществами и обнаружил, что одни лишь соединения урана испускают открытое им самопроизвольное излучение. Кроме того, нелюминесцентные соединения урана испускали аналогичное излучение, и, следовательно, оно не было связано с люминесценцией. В мае 1896 г. Беккерель провел опыты с чистым ураном и обнаружил, что фотографические пластинки показывали такую степень облучения, которая в три-четыре раза превышала излучение первоначально использовавшейся соли урана. Загадочное излучение, которое совершенно очевидно являлось присущим урану свойством, стало известно как лучи Беккереля.
В течение нескольких последующих лет благодаря исследованиям Беккереля и других ученых было, помимо прочего, обнаружено, что мощность излучения, по-видимому, не уменьшается со временем. В 1900 г. Беккерель пришел к выводу, что эти лучи частично состоят из электронов, открытых в 1897 г. Дж. Томсоном в качестве компонентов катодных лучей.
Ученица Беккереля, Мари Кюри открыла, что торий также испускает лучи Беккереля, и переименовала их в радиоактивность. Она и ее муж, Пьер Кюри, после тщательных исследований открыли два новых радиоактивных элемента - полоний (названный так в честь родины Мари Кюри - Польши) и радий.
Беккерель и супруги Кюри получили в 1903 г. Нобелевскую премию по физике. Сам Беккерель был особо упомянут "в знак признания его выдающихся заслуг, выразившихся в открытии самопроизвольной радиоактивности". В приветственной речи, которую произнес от имени Шведской королевской академии наук X.Р. Тернеблад, трем лауреатам ставилось в заслугу то, что они доказали: "те особые виды излучения, которые до сих пор были известны лишь по электрическим разрядам в разреженном газе, являются естественными и широко распространенными явлениями". Тернеблад добавил, что в результате были получены "новые методы, позволяющие при определенных условиях изучать существование материи в природе. Наконец, найден новый источник энергии, полное истолкование которого еще впереди".
Беккерель женился в 1874 г. на Люси-Зоэ-Мари Жамен, дочери профессора физики. Через четыре года его жена умерла во время родов, произведя на свет сына Жана, их единственного ребенка, который впоследствии стал физиком. В 1890 г. Беккерель женился на Луизе-Дезире Лорье. После получения Нобелевской премии он продолжал вести преподавательскую и научную работу. Беккерель скончался в 1908 г. в Ле-Круазик (Бретань) во время поездки с женой в ее родовое поместье.
Помимо Нобелевской премии, Беккерель был удостоен многочисленных почестей, в том числе медали Румфорда, присуждаемой Лондонским королевским обществом (1900 г.), медали Гельмгольца Берлинской королевской академии наук (1901 г.) и медали Барнарда американской Национальной академии наук (1905 г.). Он был избран членом Французской академии наук в 1899 г., а в 1908 г. стал одним из ее непременных секретарей. Беккерель являлся также членом Французского физического общества, Итальянской национальной академии наук, Берлинской королевской академии наук, американской Национальной академии наук, а также Лондонского королевского общества.

 

 

 

 

 

Роберт Бойль

 

Роберт БОЙЛЬ

(25.I. 1627 - 30.XII. 1691)

Он родился 25 января 1627 года в Лисморе (Ирландия), а образование получил в Итонском колледже (1635-1638) и в Женевской академии (1639-1644). После этого почти безвыездно жил в своем имении в Столбридже, там и проводил свои химические исследования в течение 12 лет. В 1656 году Бойль перебирается в Оксфорд, а в 1668 году переезжает в Лондон.

Научная деятельность Роберта Бойля была основана на экспериментальном методе и в физике, и в химии, и развивала атомистическую теорию. В 1660 году он открыл закон изменения объема газов (в частности, воздуха) с изменением давления. Позднее он получил имя закона Бойля-Мариотта: независимо от Бойля этот закон сформулировал французский физик Эдм Мариотт.

Бойль много занимался изучением химических процессов -- например, протекающих при обжиге металлов, сухой перегонке древесины, превращениях солей, кислот и щелочей. В 1654 году он ввел в науку понятие анализа состава тел. p> Одна из книг Бойля носила название "Химик-скептик". В ней были определены элементы - как "первоначальные и простые, вполне не смешанные тела, которые не составлены друг из друга, но представляют собой те составные части, из которых составлены все так называемые смешанные тела и на которые последние могут быть в конце концов разложены".

А в 1661 году Бойль формулирует понятие о "первичных корпускулах" как элементах и "вторичных корпускулах" как сложных телах.

Он также впервые дал объяснение различиям в агрегатном состоянии тел. В 1660 году Бойль получил ацетон, перегоняя ацетат калия, в 1663 году обнаружил и применил в исследованиях кислотно-основный индикатор лакмус в лакмусовом лишайнике, произрастающем в горах Шотландии. В 1680 году он разработал новый способ получения фосфора из костей, получил ортофосфорную кислоту и фосфин...

В Оксфорде Бойль принял деятельное участие в основании научного общества, которое в 1662 году было преобразовано в Лондонское Королевское общество (фактически это английская Академия наук).

Роберт Бойль умер 30 декабря 1691 года, оставив будущим поколениям богатое научное наследие. Бойлем было написано множество книг, некоторые из них вышли в свет уже после смерти ученого: часть рукописей была найдена в архивах Королевского общества.

 

 

 

 

Нильс Бор в молодости

 

БОР Нильс-Хенрик-Давид

(7.Х 1885 - 18.XI 1962)

Датский физик, член Датского королевского общества наук (с 1917 г.), его президент в 1939 г. Родился в Копенгагене. Окончил Копенгагенский университет (1908 г.). В 1911-1912 гг. работал под руководством английского физика Дж. Дж. Томсона в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, в 1912 - 1913 гг. - в лаборатории Э. Резерфорда в Манчестерском университете. С 1916 г. - профессор Копенгагенского университета и одновременно с 1920 г. - директор созданного им Института теоретической физики.
Научные работы Бора, относящиеся к теоретической физике, вместе с тем заложили основы новых направлений в развитии химии.
Создал (1913 г.) первую квантовую теорию атома водорода, в которой:

·  показал, что электрон может вращаться вокруг ядра не по любым, а лишь по определенным квантовым орбитам

·  дал математическое описание устойчивости орбит, или стационарного состояния атома

·  показал, что всякое излучение либо поглощение энергии атомом связано с переходом между двумя стационарными состояниями и происходит дискретно с выделением или поглощением планковских квантов

·  ввел понятие главного квантового числа для характеристики электрона.
Рассчитал спектр атома водорода, показав полное совпадение расчетных данных с эмпирическими. Построил (1913-1921 гг.) модели атомов других элементов Периодической системы, охарактеризовав движение электронов в них посредством главного n и побочного l квантовых чисел.
Заложил (1921 г.) основы первой физической теории Периодической системы элементов, в которой связал периодичность свойств элементов с формированием электронных конфигураций атомов по мере увеличения заряда ядра. Обосновал подразделение групп периодической системы на главные и побочные. Впервые объяснил подобие свойств редкоземельных элементов.
Сформулировал (1918 г.) важный для атомной теории принцип соответствия. Многое сделал для становления и интерпретации квантовой механики, в частности предложил (1927 г.) имеющий большое значение для ее понимания принцип дополнительности. Внес значительный вклад в ядерную физику. Развил (1936 г.) теорию составного ядра, является одним из создателей капельной модели ядер (1936 г.) и теории деления ядер (1939 г.), предсказал явление спонтанного деления ядер урана.
Создал большую школу физиков-теоретиков.
Член многих академий наук и научных обществ. Иностранный член АН СССР (с 1929 г.). Нобелевская премия по физике (1922 г.).

 

 

 

 

 

 

Макс БОРН (Born Max)

(1882 - 1970)

Макс Борн - немецкий физик, удостоенный в 1954 г. Нобелевской премии по физике за фундаментальные исследования по квантовой механике.

Родился 11 декабря 1882 г. в Бреслау (ныне Вроцлав, Польша), был старшим из двух детей профессора анатомии и талантливой пианистки. В 1901 г. поступил в университет Бреслау, где намеревался выучиться на инженера, но по совету отца прослушал самые разные курсы. Вскоре увлекся математикой и физикой и провел два летних семестра в университетах Гейдельберга и Цюриха. В 1904 г. поступил в Гёттингенский университет, где его профессорами были прославленные математики Д.Гильберт, Ф.Клейн и Г.Минковский. В 1905 г. стал ассистентом Гильберта, в 1907 г. защитил диссертацию, посвященную теории устойчивости упругих тел.

По окончании университета был призван на военную службу, но вскоре был демобилизован по состоянию здоровья. Однако короткий опыт военной службы навсегда заронил в нем неприязнь к милитаризму.

В 1907 Борн посещал лекции Дж.-Дж.Томсона в Кембридже, а вернувшись в Бреслау, занялся теорией. Ему удалось, соединив идеи Эйнштейна с математическим подходом Минковского, создать упрощенный метод вычисления массы электрона. По приглашению Минковского он вернулся в Гёттинген, где занялся исследованиями свойств кристаллов и совместно с Т. фон Карманом разработал точную теорию зависимости теплоемкости от температуры, до сих пор являющуюся основой физики кристаллического состояния. В 1915 г. Борн стал ассистент-профессором теоретической физики у М.Планка в Берлинском университете.

Несмотря на свое отвращение к милитаризму, в годы Первой мировой войны проводил исследования по звукометрии по заказу военного ведомства и выступал в качестве эксперта при оценке изобретений в области артиллерии. В это время началась его многолетняя дружба с Эйнштейном, с которым кроме физики его объединяла любовь к музыке - они составляли вполне профессиональный дуэт, в котором партию скрипки исполнял Эйнштейн, а партию фортепьяно - Борн.

После войны Борн продолжал исследования кристаллов и совместно с Ф.Габером развил аналитическую технику, известную под названием цикла Борна - Габера. В 1919 г. он временно поменялся постами с М. фон Лауэ и стал профессором физики и директором Института теоретической физики во Франкфуртском университете. В 1921 г. вернулся в Гёттинген, возглавив там Физический институт. Продолжая исследования кристаллов, Борн начал разрабатывать математические основы квантовой теории. Он мечтал создать общую теорию, охватывающую все квантовые эффекты. В 1926 г. Борн со своим ассистентом В.Гейзенбергом и студентом П.Иорданом разработал математическое обоснование квантовой механики, а затем ему удалось дать статистическую интерпретацию волновой функции, введенной Э.Шрёдингером, и показать, что квадрат ее амплитуды равен вероятности нахождения частицы в данной точке. Борн также разработал метод решения квантовомеханических задач о столкновениях частиц (борновское приближение), оказавшийся крайне важным для физики высоких энергий; ввел (совместно с Н.Винером) понятие оператора в квантовой механике; в 1927 г. разработал (совместно с Р.Оппенгеймером) теорию строения двухатомных молекул.

После прихода к власти Гитлера Борн в 1933 г. эмигрировал в Англию. Три года он читал лекции в Кембридже, а в 1936 г. занял пост профессора натурфилософии в Эдинбургском университете, где преподавал и проводил исследования до своей отставки в 1953 г. Вернувшись в Гёттинген, продолжил научную работу, готовил свои труды к публикации и активно выступал с лекциями об ответственности ученых в связи с исследованиями в области создания оружия массового уничтожения. В 1955 г. Борн и еще 15 Нобелевских лауреатов выступили с заявлением, осуждающим дальнейшую разработку и использование ядерного оружия.

Помимо Нобелевской премии, Борн был награжден медалью Макса Планка Германского физического общества (1948 г.), медалью Хьюза Лондонского королевского общества и др.; он являлся членом многих научных обществ и академий.

Умер Борн 5 января 1970 г. в Гёттингене.