Книга Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В Е вропейском центре ядерных исследований удалось получить и удержать 38 атомов антиводорода в течение 0,2 с.
История одного открытия
14 августа 1777 года родился датский физик Ганс Христиан Эрстед (ум. 1851).
Профессор Копенгагенского университета Эрстед занимался и медициной, и химией, и физикой. Открытие, прославившее его имя, произошло в начале 1820 года, как говорят, случайно. Эрстед на лекции демонстрировал нагрев проволоки электрическим током. Рядом с проволокой, подключенной к «вольтовому столбу», на столе оказался компас. Во время демонстрации кто-то из студентов заметил, что при замыкании цепи магнитная стрелка компаса отклонилась. Для профессора это явление было неожиданным, хотя еще за несколько лет до этого Эрстед сформулировал цель: «Испробовать, не производит ли электричество… каких-либо действий на магнит». Вы можете удивиться, почему же он не попытался раньше поставить такой простой опыт с электрической цепью и компасом? Но не забывайте: само понятие электрического тока тогда еще не сформировалось. Напряжение, ток – все смешивалось в расплывчатом понятии «электричество». Уже после открытия Эрстеда Ампер введет понятие силы тока.
Итак, после этой судьбоносной лекции Эрстед подробно исследовал и описал обнаруженное явление. Правда, объяснение, предложенное Эрстедом, оказалось ошибочным. Зато каким мощным толчком послужило это открытие для становления и развития электродинамики! Впервые «пала стена» между двумя, казалось бы, не связанными друг с другом силами природы – электрической и магнитной. И новые открытия не заставили себя ждать (см. 24 сентября).
В честь Эрстеда названа единица измерения напряженности магнитного поля.
Волны де Бройля
15 августа 1892 года родился Луи де Бройль, французский физик, лауреат Нобелевской премии 1929 года «за открытие волновой природы электронов» (ум. 1987).
Потомственный аристократ Луи де Бройль изучал в Сорбонне историю. Но, получив диплом бакалавра истории, он осознал, что физика его занимает гораздо больше, и через четыре года стал бакалавром точных наук. Он был заинтригован «новорожденной» квантовой теорией света и решил «посвятить все силы выяснению истинной природы таинственных квантов». Благим порывам помешала мировая война. Вернуться к науке ему удалось лишь в 1920 году, после службы в армии.
Де Бройлю уже минуло тридцать, когда его имя привлекло всеобщее внимание. В 1923 году он выдвинул «безумную» идею: если свет проявляет свойства не только волны, но и частицы, то почему такой же дуализм не может быть присущ частицам вещества? Итак, он «наделил» материальные частицы свойствами волн: «Электрон не может рассматриваться как простая крупинка электричества; с ним следует связывать волну». Многие коллеги сначала отнеслись к этой идее скептически, даже Шредингер, будущий создатель волновой квантовой механики! Эйнштейн был первым из крупных физиков, который поддержал идею де Бройля. Он написал Максу Борну о диссертации де Бройля: «Ты должен ее прочитать; даже если она выглядит безумной, она все же совершенно самобытна». Всего через три года была обнаружена дифракция электронов, подтвердившая правоту де Бройля (см. 6 января).
Вы можете познакомиться с историей становления квантовой физики, прочитав популярную книгу де Бройля «Революция в физике».
Загадка злаковых кругов
В августе 1980 года внимание исследователей привлекли таинственные круги на злаковых полях в Уилтшире, в Англии.
Сначала на овсяном поле заметили три круга диаметром около 18 метров каждый с резко очерченными краями, как будто их вырезали ножом. Внутри каждого круга примятые стебли овса образовывали спираль в направлении от центра. Вскоре стали поступать сообщения о кругах из разных стран и даже континентов. В ряде случаев очевидцам даже удалось наблюдать их появление. Круги возникали буквально за несколько секунд – свидетели ощущали лишь порывы ветра, а иногда слышали жужжание и звон в ушах. Один раз момент появления кругов удалось заснять на любительскую видеокамеру. Кстати, сказки, легенды и даже гравюры на дереве свидетельствуют, что еще в XVI веке крестьяне встречали странные круги на полях – их называли «ведьмиными кругами».
Проще всего было бы объявить все это мистификацией, проделками шутников. Но, внимательно изучив круги, ученые обнаружили ряд аномалий, подделать которые невозможно. «Какой бы ни была сила, создающая круги, она физически изменяет ткани полегших растений. Стебли зачастую изгибаются на 90 градусов, не переламываясь, как будто что-то размягчает их. Это особенно заметно у рапса: его жесткие стебли невозможно пригнуть, не сломав», – записано в одном из отчетов. Более того, согнутые злаки продолжают расти, лежа на земле, но никогда не созревают. Они даже «молодеют» и к осени приобретают ярко-зеленую окраску, резко выделяясь на фоне пожелтевших полей. Будем ждать разгадки этого явления.
Как работает ледокол
17 августа 1977 года атомный ледокол «Арктика» первым среди надводных морских судов достиг Северного полюса.
Первый ледокол появился в 1864 году, когда родилась смелая идея подрезать носовую часть парохода таким образом, чтобы судно могло вползать на лед и давить его своей тяжестью. Именно так ледоколы пробиваются сквозь льды. Они вовсе не разрезают лед на ходу напором заостренной носовой части. Так действовали ледорезы – их предшественники. Но они справлялись лишь с тонким льдом. В Арктике, где толщина льда достигает 1–2 метра, а то и больше, ледорезы не могли продвигаться.
Ледокол разрушает лед давлением, а не резанием. С полного хода он взбирается на льдину (для этого и скашивается носовая подводная часть). Лишившись выталкивающей архимедовой силы, нос корабля приобретает свой полный вес и проламывает лед. Для крушения более толстого льда корабль отступает назад и налетает на максимальной скорости на кромку – при этом действует не только вес, но и кинетическая энергия корабля. Если лед не поддается объединенным усилиям скорости и веса, то носовые балластные цистерны заполняются водой, и вес носовой части ледокола искусственно увеличивается. Если не помогает и это, ледокол выкачивает воду из носовых цистерн и заполняет кормовые, чтобы быстрее сойти на чистую воду и повторить атаку на лед. И так до полной победы!
Крупнейшим ледоколом мира сегодня является наш атомоход «Арктика» – улучшенный вариант своего тезки, достигшего Северного полюса в 1977 году.
С 1989 года атомные ледоколы возят туристов на Северный полюс. Цена билета 25 тысяч долларов.
Гелий
18 августа 1869 года в день полного солнечного затмения французский астроном Жансен обнаружил в спектре солнечной короны яркую желтую линию, принадлежавшую неизвестному химическому элементу.
