Mokslininkų atradimas apvertė fizikos dėsnius aukštyn kojomis. Fizikos istorija: chronologija, fizikai ir jų atradimai

Natalija Ladčenko, 10 klasė, MAOU 11 vidurinė mokykla, Kaliningradas, 2013 m.

Santrauka apie fiziką

Parsisiųsti:

Peržiūra:

Anotacija.

Santrauka "Atsitiktinis atradimas".
Nominacija „Nuostabu yra netoliese“.

10 „A“ klasės MAOU 11 vidurinė mokykla

Šiame rašinyje mes plačiai apžvelgėme temą, turinčią įtakos dėsniams ir atradimams, ypač atsitiktiniams fizikos atradimams, ir jų ryšį su žmogaus ateitimi. Ši tema mums pasirodė labai įdomi, nes nelaimingi atsitikimai, atvedę prie didžiųjų mokslininkų atradimų, mums nutinka kasdien.
Įrodėme, kad dėsniai, įskaitant fizikos dėsnius, gamtoje atlieka nepaprastai svarbų vaidmenį. Ir jie pabrėžė svarbų dalyką, kad gamtos dėsniai daro mūsų Visatą žinomą, pavaldią žmogaus proto galiai.

Jie taip pat kalbėjo apie tai, kas yra atradimas, ir bandė konkrečiau apibūdinti fizikos atradimų klasifikaciją.

Tada jie aprašė visus atradimus pavyzdžiais.

Apsigyvenę prie atsitiktinių atradimų, konkrečiau kalbėjome apie jų reikšmę žmonijos gyvenime, apie jų istoriją ir autorius.
Norėdami susidaryti išsamesnį vaizdą apie tai, kaip įvyko netikėti atradimai ir ką jie reiškia dabar, kreipėmės į legendas, atradimų paneigimus, poeziją ir autorių biografijas.

Šiandien studijuojant fiziką ši tema aktuali ir įdomi tyrimams. Tiriant atradimų nelaimingus atsitikimus paaiškėjo, kad kartais mokslo proveržį lemia klaida, įsivėlė į skaičiavimus ir mokslinius eksperimentus, arba ne patys maloniausi mokslininkų charakterio bruožai, pavyzdžiui, aplaidumas ir nerūpestingumas. . Taip ar ne, galite spręsti perskaitę kūrinį.

Kaliningrado miesto savivaldybės autonominė švietimo įstaiga, 11 vidurinė mokykla.

Santrauka apie fiziką:

„Atsitiktiniai atradimai fizikoje“

Kategorijoje „Nuostabi netoliese“.

10 „A“ klasės mokiniai.
Vadovas: Bibikova I.N.

2012 m

Įvadas…………………………………………………………..3 psl.

Atradimų klasifikacija……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Atsitiktiniai atradimai…………………………………………………………… 5 p.

Visuotinės gravitacijos dėsnis…………………………………… 5 puslapiai.

Kūnų plūdrumo dėsnis…………………………………………..11 p.

Gyvūnų elektra ………………………………………… ... 15 p.

Brauno judesys………………………………………………………17 p.

Radioaktyvumas…………………………………………………………….18 p.

Nenumatyti atradimai kasdieniame gyvenime………20 p.

Mikrobangų krosnelė………………………………………………22 puslapiai.

Priedas……………………………………………………………24 puslapiai.

Literatūros sąrašas………………………………25 puslapiai.

Gamtos dėsniai - visatos skeletas. Jie jį palaiko, suteikia formą ir suriša. Visi kartu jie įkūnija kvapą gniaužiantį ir didingą mūsų pasaulio vaizdą. Tačiau bene svarbiausia, kad gamtos dėsniai daro mūsų Visatą žinomą, pavaldią žmogaus proto galiai. Epochoje, kai nustojame tikėti savo gebėjimu kontroliuoti mus supančius dalykus, jie primena, kad net sudėtingiausios sistemos paklūsta paprastiems dėsniams, kuriuos gali suprasti paprastas žmogus.
Objektų diapazonas visatoje yra neįtikėtinai platus – nuo ​​žvaigždžių, kurių masė trisdešimt kartų didesnė už saulę, iki mikroorganizmų, kurių nematyti plika akimi. Šie objektai ir jų sąveika sudaro tai, ką vadiname materialiuoju pasauliu. Iš esmės kiekvienas objektas galėtų egzistuoti pagal savo dėsnių rinkinį, tačiau tokia Visata būtų chaotiška ir sunkiai suprantama, nors logiškai tai įmanoma. O tai, kad gyvename ne tokioje chaotiškoje visatoje, daugiausia buvo gamtos dėsnių egzistavimo pasekmė.

Bet kaip atsiranda įstatymai? Kas verčia žmogų suvokti naują modelį, sukurti naują išradimą, atrasti kažką visiškai nepažįstamo ir pan.? Tai tikrai apreiškimas. Stebint gamtą galima padaryti atradimą – pirmą žingsnį mokslo link, eksperimento, patirties, skaičiavimų metu ar net... netyčia! Pradėsime nuo to, kas yra atradimas.

Anksčiau nežinomų, objektyviai egzistuojančių materialaus pasaulio modelių, savybių ir reiškinių atradimas ir įtvirtinimas, įvedant esminius pažinimo lygio pokyčius. Atradimas yra mokslinis pasiūlymas, kuris yra kognityvinės problemos sprendimas ir yra naujas pasauliniu mastu. Mokslinius spėjimus ir hipotezes reikėtų skirti nuo atradimų. Atradimu nepripažįstamas vieno fakto (kartais dar vadinamo atradimu), apimančio geografinius, archeologinius, paleontologinius, naudingųjų iškasenų telkinius, taip pat situacijos socialinių mokslų srityje nustatymas.

Mokslinių atradimų klasifikacija.
Yra atradimų:

Pakartotinis (įskaitant vienu metu).

Numatyta.

Nenumatytas (atsitiktinis).

Per anksti.

Atsilikimas.

Deja, ši klasifikacija neapima vienos labai svarbios dalies – klaidos, kurios tapo atradimais.

Yra tam tikra kategorija numatyta atradimų. Jų atsiradimas siejamas su didele naujosios paradigmos nuspėjimo galia, kurią savo prognozėms naudojo tie, kurie jas sudarė. Numatyti atradimai apima Urano palydovų atradimą, tauriųjų dujų atradimą, remiantis Mendelejevo sukurtos periodinės elementų lentelės prognozėmis, jis juos numatė remdamasis periodiniu įstatymu. Į šią kategoriją taip pat patenka Plutono atradimas, radijo bangų atradimas, pagrįstas Maxwello prognoze apie kitos bangos egzistavimą.

Kita vertus, yra labai įdomiųnenumatyta, arba kaip jie dar vadinami atsitiktiniais atradimais. Jų aprašymas buvo visiškai netikėtas mokslo bendruomenei. Tai yra rentgeno spindulių, elektros srovės, elektronų atradimas... Radioaktyvumo atradimo A. Becquerel 1896 metais negalėjo numatyti, nes... dominavo nekintama tiesa apie atomo nedalomumą.

Galiausiai yra vadinamieji atsilieka atradimų, jie nebuvo įgyvendinti dėl atsitiktinės priežasties, nors mokslo bendruomenė buvo pasirengusi tai padaryti. Priežastis gali būti vėluojantis teorinis pagrindimas. Teleskopai buvo naudojami jau XIII amžiuje, tačiau prireikė 4 šimtmečių, kad vietoj vienos poros akinių būtų panaudotos 4 poros ir taip būtų sukurtas teleskopas.
Vėlavimas yra susijęs su techninės nuosavybės pobūdžiu. Taigi pirmasis lazeris pradėjo veikti tik 1960 m., nors teoriškai lazeriai galėjo būti sukurti iškart po to, kai pasirodė Einšteino darbas apie stimuliuotos emisijos kvantinę teoriją.
Brauno judėjimas yra labai vėlyvas atradimas. Jis buvo pagamintas naudojant padidinamąjį stiklą, nors nuo 1608 m., kai buvo išrastas mikroskopas, praėjo 200 metų.

Be minėtų atradimų, yra ir atradimų kartojo. Mokslo istorijoje daugumą esminių atradimų, susijusių su esminių problemų sprendimu, padarė keli mokslininkai, dirbdami skirtingose ​​šalyse, pasiekę tuos pačius rezultatus. Moksle tiriami pakartotiniai atradimai. R. Mertonas ir E. Barberis. Jie išanalizavo 264 istoriškai užfiksuotus atnaujinimo atvejus. Dauguma iš 179 yra dvejetainiai, 51 yra trejopai, 17 yra ketvirtiniai, 6 yra ketvirtiniai, 8 yra šešiakampiai.

Ypač domina atvejaivienalaikiai atradimai,tai yra tie atvejai, kai atradėjus tiesiogine prasme skyrė valandos. Tai apima Charleso Darwino ir Wallace'o natūralios atrankos teoriją.

Priešlaikiniai atradimai.Tokie atradimai atsiranda tada, kai mokslo bendruomenė nėra pasirengusi priimti duotą atradimą ir jį neigia arba nepastebi. Jei mokslo bendruomenė nesupranta šio atradimo, jis negali būti naudojamas taikomiesiems tyrimams, o vėliau ir technologijoms. Tai apima deguonį, Mendelio teoriją.

Atsitiktiniai atradimai.

Iš istorinių duomenų tampa aišku: kai kurie atradimai ir išradimai yra kruopštaus kelių mokslininkų darbo rezultatas vienu metu, kiti moksliniai atradimai buvo padaryti visiškai atsitiktinai arba, priešingai, atradimų hipotezės buvo saugomos daugelį metų.
Jei kalbėsime apie atsitiktinius atradimus, pakanka prisiminti gerai žinomą obuolį, nukritusį ant ryškios Niutono galvos, po kurio jis atrado visuotinę gravitaciją. Archimedo vonia paskatino jį atrasti dėsnį dėl kūnų, panardintų į skystį, plūduriuojančios jėgos. O Aleksandras Flemingas, atsitiktinai susidūręs su pelėsiu, sukūrė peniciliną. Taip pat atsitinka, kad proveržį moksle esame skolingi dėl klaidų, kurios įsivėlė į skaičiavimus ir mokslinius eksperimentus, arba dėl ne pačių maloniausių mokslininkų charakterio savybių, pavyzdžiui, aplaidumo ir nerūpestingumo.

Žmonių gyvenime nutinka daug nelaimingų atsitikimų, kuriais jie pasinaudoja, patiria tam tikrą malonumą ir net neįsivaizduoja, kad už šį džiaugsmą reikia padėkoti Jo Didenybei.

Apsistokime prie temos, kuri turi įtakos atsitiktinis atradimai fizikos srityje. Šiek tiek tyrinėjome atradimus, kurie tam tikru mastu pakeitė mūsų gyvenimą, pavyzdžiui, Archimedo principas, mikrobangų krosnelė, radioaktyvumas, rentgeno spinduliai ir daugelis kitų. Nepamirškime, kad šie atradimai nebuvo planuoti. Tokių atsitiktinių atradimų yra labai daug. Kaip atsiranda toks atradimas? Kokių įgūdžių ir žinių reikia turėti? O gal dėmesys detalėms ir smalsumas yra sėkmės raktas? Norėdami atsakyti į šiuos klausimus, nusprendėme pažvelgti į atsitiktinių atradimų istoriją. Jie pasirodė įdomūs ir mokomieji.

Pradėkime nuo garsiausio netikėto atradimo.

Gravitacijos dėsnis.
Kai išgirstame frazę „atsitiktinis atradimas“, daugelis iš mūsų ateina į tą pačią mintį. Žinoma, prisimename gerai žinomusNiutono obuolys.
Tiksliau, garsioji istorija pasakoja, kad vieną dieną vaikščiodamas sode Niutonas pamatė nuo šakos nukritusį obuolį (arba obuolys užkrito mokslininkui ant galvos) ir tai paskatino jį atrasti visuotinės gravitacijos dėsnį.

Ši istorija turi įdomią istoriją. Nenuostabu, kad daugelis mokslo istorikų ir mokslininkų bandė nustatyti, ar tai tiesa. Juk daugeliui tai atrodo tik mitas. Net ir šiandien, turint visas naujausias technologijas ir gebėjimus mokslo srityje, sunku spręsti apie šios istorijos autentiškumo laipsnį. Pabandykime samprotauti, kad šioje avarijoje mokslininko mintims dar yra vietos pasiruošti.
Nesunku manyti, kad dar prieš Niutoną ant daugybės žmonių galvų krito obuoliai, ir nuo to jie gavo tik iškilimus. Juk nė vienas nepagalvojo, kodėl obuoliai krenta ant žemės ir juos traukia. Arba aš apie tai galvojau, bet neprivedžiau savo minčių prie logiškos išvados. Mano nuomone, Niutonas atrado svarbų dėsnį, visų pirma dėl to, kad jis buvo Niutonas, antra, dėl to, kad nuolat galvojo, kokios jėgos verčia dangaus kūnus judėti ir tuo pačiu būti pusiausvyroje.
Vienas iš Niutono pirmtakų fizikos ir matematikos srityje Blaise'as Pascalis išreiškė mintį, kad tik pasiruošę žmonės daro atsitiktinius atradimus. Galima drąsiai teigti, kad žmogus, kurio galva neužima jokios užduoties ar problemos sprendimo, vargu ar padarys atsitiktinį atradimą. Galbūt Izaokas Niutonas, jei būtų buvęs paprastas ūkininkas ir šeimos žmogus, nebūtų susimąstęs, kodėl nukrito obuolys, o tik matęs šį labai neatrastą gravitacijos dėsnį, kaip ir daugelis kitų prieš tai. Galbūt, jei jis būtų menininkas, imtų teptuką ir nupieštų paveikslą. Tačiau jis buvo fizikas ir ieškojo atsakymų į savo klausimus. Todėl jis atrado teisę. Apsistojus prie to, galime daryti išvadą, kad atsitiktinumas, dar vadinamas sėkme ar sėkme, ateina tik tiems, kurie jo ieško ir kurie nuolat yra pasirengę maksimaliai išnaudoti jiems suteiktą galimybę.

Atkreipkime dėmesį į šios bylos įrodymą ir šios idėjos šalininkus.

S.I.Vavilovas savo puikioje Niutono biografijoje rašo, kad ši istorija, matyt, patikima ir nėra legenda. Savo samprotavimuose jis remiasi Stuckley, artimo Niutono pažįstamo, liudijimu.
Štai ką jo draugas Williamas Steckley, aplankęs Niutoną 1725 m. balandžio 15 d. Londone, „Memuaruose apie Izaoko Niutono gyvenimą“ sako: „Kadangi buvo karšta, mes gėrėme popietės arbatą sode, plitimo šešėlyje. obelys, be kita ko, jis (Niutonas) man pasakė, kad toje pačioje situacijoje jam kilo mintis apie gravitaciją, kurią sukėlė obuolio kritimas. Kai jis sėdėjo, paskendęs mintyse, kodėl obuolys visada krenta vertikaliai, o kodėl gi ne į šoną, bet visada materijoje turi būti traukianti jėga Žemės centras Jei materija tokiu būdu traukia kitą materiją, ji turi egzistuoti.

proporcingumas jo kiekiui. Todėl obuolys traukia Žemę taip, kaip Žemė traukia obuolį. Todėl turi egzistuoti jėga, panaši į tą, kurią mes vadiname gravitacija, besitęsianti visoje visatoje.

Akivaizdu, kad šie apmąstymai apie gravitaciją datuojami 1665 ar 1666 m., kai dėl maro protrūkio Londone Niutonas buvo priverstas gyventi kaime. Niutono laikraščiuose apie „maro metus“ buvo rastas toks įrašas: „...šiuo metu buvau savo išradingumo viršūnėje ir daugiau nei bet kada galvojau apie matematiką ir filosofiją.

Stucklay liudijimas buvo mažai žinomas (Stackley atsiminimai buvo paskelbti tik 1936 m.), tačiau garsus prancūzų rašytojas Volteras 1738 m. išleistoje knygoje, skirtoje pirmajam populiariam Niutono idėjų pristatymui, pateikia panašią istoriją. Kartu jis remiasi Katharinos Barton, Niutono dukterėčios ir draugės, gyvenusios šalia jo 30 metų, liudijimu. Jos vyras Johnas Conduitas, dirbęs Niutono padėjėju, savo atsiminimuose, remdamasis paties mokslininko pasakojimu, rašė: „1666 m. Niutonas kuriam laikui buvo priverstas grįžti iš Kembridžo į savo dvarą Woolsthorpe, nes ten buvo maro epidemija Londone Kai jis ilsėjosi sode ir pamatė krintantį obuolį, jam kilo mintis, kad gravitacijos jėga neapsiriboja Žemės paviršiumi, o tęsiasi daug toliau. Kodėl ne į Mėnulį Tik po 20 metų (1687 m.) buvo paskelbti matematiniai gamtos filosofijos principai“, kur Niutonas įrodė, kad Mėnulį savo orbitoje laiko ta pati gravitacinė jėga, kurios veikiami kūnai krenta į paviršių. Žemės.

Ši istorija greitai išpopuliarėjo, tačiau daugeliui sukėlė abejonių.

Didysis rusų mokytojas K. D. Ušinskis, priešingai, įžvelgė gilią obuolio istoriją. Supriešindamas Niutoną su vadinamaisiais pasaulietiniais žmonėmis, jis rašė:

„Niutono genijus staiga nustebo, kad ant žemės nukrito obuolys. Visažinančių pasaulio žmonių tokie „vulgarumai“ nestebina. Stebėjimąsi tokiais įprastais įvykiais jie netgi laiko smulkmeniško, vaikiško, dar nesusiformavusio praktiško proto požymiu, nors tuo pat metu patys dažnai stebisi tikromis vulgarybėmis.
Žurnale „Modern Physics“ (angl. „Contemporary Physics“) 1998 m. Jorko universiteto dėstytojas anglas Keesingas, besidomintis mokslo istorija ir filosofija, paskelbė straipsnį „Niutono obels istorija. “. Keesingas laikosi nuomonės, kad legendinė obelis buvo vienintelė Niutono sode ir pateikia istorijas bei piešinius su savo vaizdais. Legendinis medis už Niutoną išgyveno beveik šimtu metų ir mirė 1820 m. per smarkią perkūniją. Iš jos pagaminta kėdė saugoma Anglijoje, privačioje kolekcijoje. Šis atradimas, galbūt tikrai nelaimingas atsitikimas, buvo kai kurių poetų mūza.

Sovietinis poetas Kaisynas Kulijevas savo mintis perteikė poetine forma. Jis parašė mažą, išmintingą eilėraštį „Gyvenimas stebukle“:
„Gimsta puikūs kūriniai

Ar todėl, kad kartais kažkur

Įprasti reiškiniai stebina

Mokslininkai, menininkai, poetai“.

Pateiksiu dar kelis pavyzdžius, kaip istorija apie obuolį atsispindėjo grožinėje literatūroje.

Niutono tautietis, didysis anglų poetas Baironas, savo eilėraštyje „Don Žuanas“ dešimtąją giesmę pradeda dviem posmais:
„Buvo taip, kad obuolys nukrito ir nulūžo

Niutono gilios mintys

Ir jie sako (aš neatsakysiu

Išminčių spėlionėms ir pamokymams)

Taip jis rado būdą įrodyti

Gravitacijos jėga yra labai aiški.

Taigi rudenį tik jis yra obuolys

Sugebėjo susidoroti su Adomo laikais.

* * *

Mes nukritome nuo obuolių, bet šis vaisius

Jis vėl iškėlė vargšą žmonių rasę

(Jei pateiktas epizodas yra teisingas).

Niutono kelias

Kančias palengvino sunki priespauda;

Nuo to laiko buvo padaryta daug atradimų,

Ir, žinoma, kada nors nukeliausime į mėnulį,

(Ačiū poroms *), parodykime kelią.

I. Kozlovo vertimas. Originaliame „garų variklyje“.

Vladimiras Aleksejevičius Soloukhinas, žymus kaimo prozos atstovas, kiek netikėtai ta pačia tema parašė eilėraštyje „Obuolys“:

„Esu įsitikinęs, kad Izaokas Niutonas

Atsivėręs obuolys

Jam gravitacijos dėsnis,

Kad jis yra jo

Galiausiai jis suvalgė“.

Galiausiai Markas Tvenas visam epizodui suteikė humoristinį posūkį. Pasakojime „Kai aš tarnavau sekretoriumi“ jis rašo:

„Kas yra šlovė? Atsitiktinumo kūrinys! Seras Izaokas Niutonas atrado, kad obuoliai krenta ant žemės – tiesą sakant, tokius menkus atradimus prieš jį padarė milijonai žmonių. Tačiau Niutonas turėjo įtakingus tėvus, ir jie išpūtė šį nereikšmingą įvykį į nepaprastą įvykį, o paprasti žmonės ėmė verkti. Ir tada Niutonas akimirksniu išgarsėjo.
Kaip buvo parašyta aukščiau, ši byla turėjo ir turi daug priešininkų, kurie netiki, kad obuolys paskatino mokslininką atrasti dėsnį. Daugelis žmonių abejoja šia hipoteze. Po to, kai 1738 m. buvo išleista Voltero knyga, skirta pirmajam populiariam Niutono idėjų pristatymui, kilo ginčų, ar tikrai taip? Buvo manoma, kad tai dar vienas Voltero, kuris buvo laikomas vienu šmaikščiausių savo laikų žmonių, išradimas. Buvo žmonių, kurie net pasipiktino šia istorija. Tarp pastarųjų buvo ir didysis matematikas Gaussas. Jis pasakė:

„Obuolio istorija per paprasta; ar obuolys nukrito, ar ne, yra tas pats; bet nesuprantu, kaip galima manyti, kad šis įvykis gali paspartinti ar sulėtinti tokį atradimą. Tikriausiai viskas vyko taip: vieną dieną kvailas ir įžūlus žmogus atėjo pas Niutoną ir paklausė, kaip jis galėjo pasiekti tokį puikų atradimą. Niutonas, pamatęs, koks padaras stovi priešais jį ir norėdamas juo atsikratyti, atsakė, kad jam ant nosies užkrito obuolys, ir tai visiškai patenkino to džentelmeno smalsumą.

Štai dar vienas šio atvejo paneigimas istorikų, kuriems įtartinai įsitvirtino atotrūkis tarp obuolio kritimo datos ir paties įstatymo atradimo.
Ant Niutono nukrito obuolys.

Istorikas įsitikinęs, kad tai greičiausiai fikcija. – Nors po Niutono draugo Stekeley atsiminimų, kuris neva iš paties Niutono žodžių pasakė, kad visuotinės gravitacijos dėsnio jį įkvėpė nuo obels nukritęs obuolys, šis medis mokslininko sode buvo muziejaus eksponatas beveik amžiaus. Tačiau kitas Niutono draugas Pembertonas suabejojo ​​tokio įvykio galimybe. Pasak legendos, krintančio obuolio įvykis įvyko 1666 m. Tačiau Niutonas savo dėsnį atrado daug vėliau.

Didžiojo fiziko biografai tvirtina: jei vaisius nukrito ant genijaus, tai tik 1726 m., kai jam jau buvo 84 metai, tai yra, likus metams iki mirties. Vienas iš jo biografų Richardas Westfallas pažymi: „Pati data nepaneigia epizodo tikrumo. Tačiau, atsižvelgiant į Niutono amžių, kažkaip abejotina, ar jis aiškiai prisiminė tuomet padarytas išvadas, juolab kad savo raštuose jis pateikė visiškai kitokią istoriją.

Pasaką apie krintantį obuolį jis sukūrė savo mylimai dukterėčiai Katherine Conduit, kad merginai populiariai paaiškintų jį išgarsinusio įstatymo esmę. Arogantiškam fizikui Katerina buvo vienintelė šeimoje, į kurią jis elgėsi šiluma, ir vienintelė moteris, į kurią jis kada nors kreipdavosi (biografų teigimu, mokslininkas niekada nežinojo fizinio artumo su moterimi). Net Volteras rašė: „Jaunystėje maniau, kad Niutonas savo sėkmę lėmė savo paties nuopelnai... Nieko panašaus: srautai (naudojami sprendžiant lygtis) ir visuotinė gravitacija būtų buvę nenaudingi be šios mielos dukterėčios.

Taigi ar obuolys nukrito jam ant galvos? Galbūt Niutonas savo legendą papasakojo Voltero dukterėčiai kaip pasaką, ji ją perdavė savo dėdei, ir niekas neketino abejoti paties Volterio žodžiais, jo autoritetas buvo gana didelis.

Kitas spėjimas šiuo klausimu skamba taip: likus metams iki mirties, Izaokas Niutonas savo draugams ir artimiesiems pradėjo pasakoti anekdotišką istoriją apie obuolį. Niekas į ją nežiūrėjo rimtai, išskyrus Niutono dukterėčią Katerina Conduit, kuri skleidė šį mitą.
Sunku žinoti, ar tai buvo mitas, ar anekdotinė Niutono dukterėčios istorija, ar iš tikrųjų tikėtina įvykių seka, paskatinusi fiziką atrasti visuotinės gravitacijos dėsnį. Niutono gyvenimas ir jo atradimų istorija tapo mokslininkų ir istorikų dėmesio objektu. Tačiau Niutono biografijose yra daug prieštaravimų; Tikriausiai taip yra dėl to, kad pats Niutonas buvo labai slaptas ir net įtarus žmogus. Ir ne taip dažnai gyvenime pasitaikydavo akimirkų, kai jis atskleisdavo savo tikrąjį veidą, minčių struktūrą, aistras. Mokslininkai vis dar bando atkurti jo gyvenimą ir, svarbiausia, jo darbus iš išlikusių popierių, laiškų ir prisiminimų, tačiau, kaip pažymėjo vienas iš anglų Niutono darbų tyrinėtojų, „tai daugiausia yra detektyvo darbas“.

Galbūt Niutono slaptumas ir nenoras į savo kūrybinę laboratoriją įsileisti svetimšalius sukėlė legendą apie krintantį obuolį. Tačiau, remiantis pasiūlyta medžiaga, vis tiek galima padaryti tokias išvadas:

Kas buvo tikras obuolių istorijoje?
Kad baigęs koledžą ir gavęs bakalauro laipsnį, 1665 m. rudenį Niutonas išvyko iš Kembridžo į savo namus Vulsthorpe. Priežastis? Per Angliją nusiritusi maro epidemija – kaime vis dar mažesnė tikimybė užsikrėsti. Dabar sunku spręsti, kiek ši priemonė buvo reikalinga medicininiu požiūriu; bet kuriuo atveju ji nebuvo perteklinė. Nors Niutonas, matyt, buvo puikios sveikatos – senatvėje jis

išlaikė tankius plaukus, nenešiojo akinių ir neteko tik vieno danties – bet kas žino, kaip būtų susiklosčiusi fizikos istorija, jei Niutonas būtų likęs mieste.

Kas dar atsitiko? Neabejotinai prie namo buvo ir sodas, o sode – obelis, buvo ruduo, o šiuo metų laiku obuoliai, kaip žinia, dažnai spontaniškai krenta ant žemės. Niutonas taip pat turėjo įprotį vaikščioti sode ir mąstyti apie tuo metu nerimą keliančias problemas ir pats to neslėpė: „Nuolat mintyse laikau tyrinėjamą temą ir kantriai laukiu, kol pamažu apsisuks pirmasis žvilgsnis; į pilną ir nuostabią šviesą. Tiesa, jei manytume, kad būtent tuo metu jį nušvietė naujo įstatymo prošvaistė (o dabar galime taip manyti: 1965 m. buvo paskelbti Niutono laiškai, kurių viename jis apie tai kalba tiesiogiai), tada lūkesčiai „Visa nuostabi šviesa“ Tai užtruko gana ilgai - dvidešimt metų. Mat visuotinės gravitacijos dėsnis buvo paskelbtas tik 1687 m. Be to, įdomu tai, kad ši publikacija buvo išleista ne Niutono iniciatyva, kurią tiesiogine prasme išsakyti savo nuomonę privertė jo kolega iš Karališkosios draugijos Edmondas Halley, vienas jauniausių ir talentingiausių „virtuozų“ – tai buvo žmonės; Tuo metu buvo vadinami „išmanyti mokslai“. Jo spaudžiamas Niutonas pradėjo rašyti savo garsiuosius „Matematinius gamtos filosofijos principus“. Pirma, jis atsiuntė Halley palyginti nedidelį traktatą „Apie judėjimą“, todėl galbūt, jei Halley nebūtų privertęs Niutono pateikti savo išvadų, pasaulis būtų išgirdęs šį dėsnį ne po 20 metų, o daug vėliau arba išgirdęs jį iš kito mokslininko. .

Per savo gyvenimą Niutonas gavo pasaulinę šlovę, jis suprato, kad viskas, ką jis sukūrė, nebuvo galutinė proto pergalė prieš gamtos jėgas, nes žinios apie pasaulį yra begalinės. Niutonas mirė 1727 m. kovo 20 d., sulaukęs 84 metų. Prieš pat savo mirtį Niutonas pasakė: „Nežinau, kaip galiu atrodyti pasauliui, bet sau atrodau tik kaip berniukas, žaidžiantis ant kranto, linksminantis save karts nuo karto atrasdamas spalvingesnį nei įprasta akmenuką. , arba gražią kriauklę, kol prieš mane neištirtas sklinda didysis tiesos vandenynas. ,,.

Kūnų plūdrumo dėsnis.

Kitas atsitiktinio atradimo pavyzdys yra atradimas Archimedo dėsnis . Jo atradimui priklauso gerai žinomas „Eureka! Bet apie tai vėliau. Pirmiausia apsistokime ties tuo, kas yra Archimedas ir kodėl jis garsus.

Archimedas buvo senovės graikų matematikas, fizikas ir inžinierius iš Sirakūzų. Jis padarė daug atradimų geometrijoje. Jis padėjo mechanikos ir hidrostatikos pagrindus, buvo daugelio svarbių išradimų autorius. Jau Archimedo gyvenimo metu apie jo vardą buvo kuriamos legendos, kurių priežastis buvo jo

nuostabių išradimų, kurie padarė stulbinantį poveikį jų amžininkams.

Užtenka tik žvilgtelėti į Archimedo „know-how“, kad suprastum, kiek šis žmogus pralenkė savo laiką ir koks galėjo tapti mūsų pasaulis, jei senovėje aukštosios technologijos būtų priimtos taip greitai, kaip šiandien. Archimedas specializuojasi matematikoje ir geometrijoje – dviejuose svarbiausiuose moksluose, kuriais grindžiama technologinė pažanga. Jo tyrimų revoliucingumą liudija faktas, kad istorikai Archimedą laiko vienu iš trijų didžiausių žmonijos matematikų. (Kiti du yra Niutonas ir Gaussas)

Jei mūsų paklaus, kuris Archimedo atradimas yra svarbiausias, pradėsime rūšiuoti – pavyzdžiui, garsųjį jo: „Duok man atramos tašką, ir aš apversiu Žemę“. Arba Romos laivyno deginimas veidrodžiais. Arba pi apibrėžimas. Arba integralinio skaičiavimo pagrindai. Arba varžtas. Bet vis tiek nebūsime visiškai teisūs. Visi Archimedo atradimai ir išradimai yra nepaprastai svarbūs žmonijai. Nes jie davė galingą postūmį matematikos ir fizikos, ypač daugelio mechanikos šakų, raidai. Tačiau čia reikia pastebėti dar ką nors įdomaus. Pats Archimedas savo aukščiausiu pasiekimu laikė nustatymą, kaip yra susiję cilindro, rutulio ir kūgio tūriai. Kodėl? Jis paaiškino paprastai. Nes tai idealios figūros. O mums svarbu žinoti idealių figūrų ir jų savybių santykius, kad jose esančius principus būtų galima įnešti į mūsų toli gražu ne idealų pasaulį.
"Eureka!" Kas iš mūsų nėra girdėjęs šio garsaus šūksnio? „Eureka!“, tai yra, rastas, sušuko Archimedas, kai sugalvojo, kaip išsiaiškinti karaliaus karūnos aukso autentiškumą. Ir šis dėsnis vėl buvo atrastas atsitiktinai:
Yra žinoma istorija apie tai, kaip Archimedas sugebėjo nustatyti, ar karaliaus Hiero karūna buvo pagaminta iš gryno aukso, ar juvelyras įmaišė į ją nemažą kiekį sidabro. Aukso savitasis svoris buvo žinomas, tačiau sunku buvo tiksliai nustatyti vainiko tūrį: juk ji buvo netaisyklingos formos.

Archimedas visą laiką svarstė šią problemą. Vieną dieną jis maudėsi vonioje, o tada jam šovė į galvą geniali mintis: panardinę karūnėlę į vandenį, galite nustatyti jos tūrį išmatuodami jos išstumto vandens tūrį. Pasak legendos, Archimedas nuogas iššoko į gatvę šaukdamas „Eureka!“, t. y. „Radau! Ir iš tiesų tuo metu buvo atrastas pagrindinis hidrostatikos dėsnis.

Bet kaip jis nustatė karūnos kokybę? Tam Archimedas padarė du luitus: vieną iš aukso, kitą iš sidabro, kurių kiekvienas buvo tokio pat svorio kaip karūna. Tada jis įdėjo juos po vieną į indą su vandeniu ir pažymėjo, kiek pakilo jo lygis. Nuleidęs karūną į indą, Archimedas nustatė, kad jo tūris viršija luito tūrį. Taip buvo įrodytas šeimininko nesąžiningumas.

Dabar Archimedo įstatymas skamba taip:

Į skystį (arba dujas) panardintą kūną veikia plūdrumo jėga, lygi šio kūno išstumto skysčio (arba dujų) svoriui. Jėga vadinama Archimedo jėga.
Bet kokia buvo šios avarijos priežastis: pats Archimedas, karūna, kurios aukso svorį reikėjo nustatyti, ar vonios kambarys, kuriame buvo Archimedas? Nors gali būti viskas kartu. Ar įmanoma, kad Archimedas buvo atrastas tik atsitiktinai? O gal pats mokslininko pasirengimas yra susijęs su tuo, kad bet kada rastų šios problemos sprendimą? Galime kreiptis į Pascalio posakį, kad atsitiktinius atradimus daro tik tam pasiruošę žmonės. Taigi, jei jis būtų tiesiog išsimaudęs, negalvodamas apie karaliaus karūną, vargu ar būtų atkreipęs dėmesį į tai, kad jo kūno svoris išstumia vandenį iš vonios. Bet jis buvo Archimedas, kad tai pastebėtų. Tikriausiai jam buvo įsakyta atrasti pagrindinį hidrostatikos dėsnį. Jei gerai pagalvosite, galite daryti išvadą, kad tam tikra privalomų įvykių grandinė veda į atsitiktinį dėsnių atradimą. Pasirodo, tie patys atsitiktiniai atradimai nėra tokie atsitiktiniai. Archimedas turėjo išsimaudyti, kad netyčia atrastų įstatymą. Ir prieš jį priimant, jo mintys turėjo būti užimtos aukso svorio problema. Ir tuo pačiu vienas turi būti privalomas kitam. Tačiau negalima sakyti, kad jis nebūtų galėjęs išspręsti problemos, jei nebūtų išsimaudęs. Bet jei nereikėtų skaičiuoti aukso masės karūnoje, Archimedas nebūtų puolęs atrasti šio dėsnio. Jis tiesiog išsimaudytų.
Tai sudėtingas mūsų, taip sakant, atsitiktinio atradimo mechanizmas. Šią avariją lėmė daugybė priežasčių. Ir galiausiai, esant idealioms šio dėsnio atradimo sąlygoms (nesunku pastebėti, kaip vanduo kyla panardinant kūną, visi matėme šį procesą) pasiruošęs žmogus, mūsų pavyzdyje Archimedas, tiesiog laiku suvokė šią mintį.

Tačiau daugelis abejoja, kad įstatymo atradimas buvo būtent toks. Tam yra paneigimas. Tai skamba taip: iš tikrųjų Archimedo išstumtas vanduo nieko nesako apie garsiąją plūdrumo jėgą, nes mite aprašytas metodas leidžia išmatuoti tik tūrį. Šį mitą išplatino Vitruvijus, ir niekas kitas to nepranešė.

Kad ir kaip būtų, mes žinome, kad buvo Archimedas, buvo Archimedo pirtis ir buvo karaliaus karūna. Deja, vienareikšmių išvadų padaryti negali niekas, todėl atsitiktinį Archimedo atradimą vadinsime legenda. Ar tai tiesa, ar ne, kiekvienas gali nuspręsti pats.

Mokslininkas, žymus mokytojas ir poetas Markas Lvovskis parašė eilėraštį, skirtą garsiajai mokslo bylai su mokslininku.

Archimedo įstatymas

Archimedas atrado įstatymą

Kartą jis prausėsi vonioje,

Vanduo pilamas ant grindų,

Tada jis atspėjo.

Jėga veikia kūną

Taip gamta norėjo,

Kamuolys skrenda kaip lėktuvas

Kas neskęsta, tas plaukia!

Ir vandenyje krovinys taps lengvesnis,

Ir jis nustos skęsti,

Vandenynai palei Žemę,

Laivai užkariauja!

Visi Romos istorikai labai išsamiai aprašo Sirakūzų miesto gynybą Antrojo Pūnų karo metu. Jie sako, kad tai buvo Archimedas, kuris jam vadovavo ir įkvėpė Sirakūzus. Ir jis buvo matomas ant visų sienų. Jie kalba apie nuostabias jo mašinas, kurių pagalba graikai nugalėjo romėnus ir ilgą laiką nedrįso pulti miesto. Šioje eilutėje tinkamai aprašomas Archimedo mirties momentas per tą patį punų karą:

K. Ankundinovas. Archimedo mirtis.

Jis buvo susimąstęs ir ramus,

Mane žavi apskritimo paslaptis...

Virš jo – neišmanantis karys

Jis siūbavo plėšiko kardu.

Mąstytojas sėmėsi įkvėpimo,

Tik sunki našta suspaudė mano širdį.

„Ar mano kūriniai sudegs?

Tarp Sirakūzų griuvėsių?

Ir Archimedas pagalvojo: „Ar aš paskęsiu?

Ar aš juokiuosi iš priešo?

Tvirta ranka jis paėmė kompasą -

Atliko paskutinį lanką.

Dulkės jau sukosi virš kelio,

Tai kelias į vergiją, į grandinių jungą.

„Nužudyk mane, bet neliesk manęs,

O barbarai, šie piešiniai!

Šimtmečiai prabėgo virvelėmis.

Mokslinis žygdarbis nebuvo pamirštas.

Niekas nežino, kas yra žudikas.

Bet visi žino, kas žuvo!

Ne, ne visada juokinga ir siaura

Išminčius, kurčias žemės reikalams:

Jau Sirakūzų keliuose

Buvo romėnų laivai.

Virš garbanoto matematiko

Kareivis pakėlė trumpą peilį,

Ir jis ant smėlio kranto

Į piešinį įvedžiau apskritimą.

O, jei mirtis būtų veržlus svečias -

Man taip pat pasisekė susitikti

Kaip Archimedo piešimas lazdele

Mirties akimirką – skaičius!

Gyvūnų elektra.

Kitas atradimas yra elektros atradimas gyvų organizmų viduje. Mūsų lentelėje tai netikėto tipo atradimas, tačiau pats procesas taip pat nebuvo suplanuotas ir viskas įvyko pagal mums žinomą „atsitikimą“.
Elektrofiziologijos atradimas priklauso mokslininkui Luigi Galvani.
L. Galvani buvo italų gydytojas, anatomas, fiziologas ir fizikas. Jis yra vienas iš elektrofiziologijos ir elektros studijų pradininkų, eksperimentinės elektrofiziologijos pradininkų.

Taip atsitiko tai, ką vadiname atsitiktiniu atradimu...

1780 m. pabaigoje Bolonijos anatomijos profesorius Luigi Galvani savo laboratorijoje tyrė išpjaustytų varlių nervų sistemą, kuri dar vakar kūkčiojo netoliese esančiame tvenkinyje.

Atsitiktinai patalpoje, kurioje 1780 m. lapkritį Galvanis preparatais tyrinėjo varlių nervų sistemą, dirbo ir jo draugas fizikas, kuris eksperimentavo su elektra. Galvanis neblaivus padėjo vieną iš išpjaustytų varlių ant elektros mašinos stalo.

Tuo metu į kambarį įėjo Galvani žmona. Prieš akis pasirodė baisus vaizdas: elektros mašinoje kibirkštis, negyvos varlės kojos, liečiant geležinį daiktą (skalpelį), trūkčiojo. Galvani žmona su siaubu į tai atkreipė savo vyrą.

Sekime Galvani jo garsiuosius eksperimentus: „Supjausčiau varlę ir nieko neketindamas padėjau ant stalo, kur tam tikru atstumu stovėjo elektrinė mašina. Atsitiktinai vienas iš mano padėjėjų skalpelio galu palietė varlės nervą ir tą pačią akimirką varlės raumenys suvirpėjo tarsi traukuliai.

Kitas asistentas, kuris dažniausiai man padėdavo eksperimentuose su elektra, pastebėjo, kad šis reiškinys įvyko tik tada, kai iš mašinos laidininko buvo ištraukta kibirkštis.

Priblokštas naujo reiškinio, iš karto atkreipiau dėmesį į jį, nors tuo metu planavau visai ką kita ir buvau visiškai pasinėrusi į savo mintis. Buvau pripildytas neįtikėtino troškulio ir užsidegimo tyrinėti tai ir nušviesti tai, kas slypi apačioje.

Galvani nusprendė, kad viskas dėl elektros kibirkščių. Kad išgautų stipresnį efektą, per perkūniją ant geležinių sodo grotelių ant varinių vielų pakabino kelias paruoštas varlių kojeles. Tačiau žaibas – milžiniškos elektros iškrovos – niekaip nepaveikė paruoštų varlių elgesio. Ko negalėjo padaryti žaibas, padarė vėjas. Pūstelėjus vėjui, varlės siūbavo ant laidų ir kartais paliesdavo geležinius strypus. Kai tik tai atsitiko, letenos trūkčiojo. Tačiau Galvani šį reiškinį priskyrė žaibo elektros iškrovoms.

1786 m. L. Galvani paskelbė atradęs „gyvulinę“ elektrą. Jau buvo žinomas Leyden jar – pirmasis kondensatorius (1745). A. Volta išrado minėtą elektroforinę mašiną (1775 m.), B. Franklinas paaiškino elektrinę žaibo prigimtį. Biologinės elektros idėja sklandė ore. L. Galvani žinutė buvo sutikta su besaikiu entuziazmu, kuriuo jis visiškai pasidalijo. 1791 m. buvo paskelbtas pagrindinis jo veikalas „Traktatas apie elektros jėgas raumenų susitraukime“.

Štai dar viena istorija apie tai, kaip jis pastebėjo biologinę elektrą. Tačiau tai natūraliai skiriasi nuo ankstesnio. Ši istorija yra kažkoks kuriozas.

Peršalusi Bolonijos universiteto anatomijos profesoriaus Luigi Galvani žmona, kaip ir visi pacientai, reikalavo priežiūros ir dėmesio. Gydytojai išrašė jai „stiprinančio sultinio“, kuriame buvo tos pačios varlių kojos. Taigi, ruošdamas varles sultiniui, Galvani pastebėjo, kaip juda kojos, kai jos liečiasi su elektrine mašina. Taip jis atrado garsiąją „gyvąją elektrą“ – elektros srovę.
Kad ir kaip būtų, Galvani studijavo kiek kitaip

tikslus. Jis tyrinėjo varlių struktūrą ir atrado elektrofiziologiją. Arba, dar įdomiau, jis norėjo žmonai paruošti sultinį, padaryti jai ką nors naudingo, bet padarė visai žmonijai naudingą atradimą. Ir kodėl? Abiem atvejais varlių kojos netyčia palietė elektros mašiną ar kokį kitą elektrinį daiktą. Bet ar viskas susiklostė taip atsitiktinai ir netikėtai, ar vėlgi tai buvo privalomas įvykių ryšys?...

Brauno judesys.

Iš mūsų lentelės matome, kad Brauno judėjimas yra vėlyvas fizikos atradimas. Bet mes pasiliksime ties šiuo atradimu, nes jis taip pat tam tikru mastu buvo padarytas atsitiktinai.

Kas yra Brauno judesys?
Brauno judėjimas yra chaotiško molekulių judėjimo pasekmė. Brauno judėjimo priežastis yra terminis terpės molekulių judėjimas ir jų susidūrimas su Brauno dalele.

Šį reiškinį R. Brownas (atradimas pavadintas jo vardu) atrado 1827 m., atlikdamas augalų žiedadulkių tyrimus. Per savo gyvenimą škotų botanikas Robertas Brownas, kaip geriausias augalų žinovas, gavo Botanikų princo titulą. Jis padarė daug nuostabių atradimų. 1805 m., po ketverius metus trukusios ekspedicijos Australijoje, jis į Angliją atvežė apie 4000 mokslininkams nežinomų Australijos augalų rūšių ir daug metų paskyrė jų tyrinėjimui. Aprašyti augalai, atvežti iš Indonezijos ir Centrinės Afrikos. Jis studijavo augalų fiziologiją ir pirmą kartą išsamiai aprašė augalo ląstelės branduolį. Sankt Peterburgo mokslų akademija padarė jį garbės nariu. Tačiau mokslininko vardas dabar plačiai žinomas ne dėl šių darbų.

Taip Brownas pastebėjo judėjimą, būdingą molekulėms. Pasirodo, kad bandydamas dirbti ties vienu dalyku, Brownas pastebėjo šiek tiek kitokį:

1827 m. Brownas atliko augalų žiedadulkių tyrimus. Jį ypač domino, kaip žiedadulkės dalyvauja apvaisinimo procese. Kartą jis pažvelgė pro mikroskopą į pailgas citoplazmines grūdelius, išskirtus iš Šiaurės Amerikos augalo Clarkia pulchella žiedadulkių ląstelių, suspenduotų vandenyje. Ir taip netikėtai Brownas pamatė, kad mažiausi kieti grūdeliai, kuriuos vos buvo galima įžiūrėti vandens laše, nuolat dreba ir nuolat juda iš vienos vietos į kitą. Jis nustatė, kad šie judesiai, jo žodžiais, „nėra susiję nei su skysčio srautu, nei su laipsnišku jo garavimu, bet yra būdingi pačioms dalelėms“. Iš pradžių Brownas netgi manė, kad gyvos būtybės iš tikrųjų pateko į mikroskopo lauką, juolab kad žiedadulkės yra vyriškos augalų reprodukcinės ląstelės, tačiau negyvų augalų dalelės elgėsi taip pat, net ir prieš šimtą metų išdžiovintų herbariumuose.

Tada Brownas susimąstė, ar tai yra „elementarios gyvų būtybių molekulės“, apie kurias kalbėjo garsus prancūzų gamtininkas Georgesas Buffonas (1707–1788), 36 tomų Gamtos istorijos autorius. Ši prielaida žlugo, kai Brownas pradėjo tyrinėti iš pažiūros negyvus objektus; labai smulkios anglies dalelės, suodžiai ir dulkės iš Londono oro, smulkiai sumaltos neorganinės medžiagos: stiklas, daug įvairių mineralų.

Browno pastebėjimą patvirtino ir kiti mokslininkai.

Be to, reikia pasakyti, kad Brownas neturėjo nė vieno iš naujausių mikroskopų. Savo straipsnyje jis ypač pabrėžia, kad turėjo paprastus abipus išgaubtus lęšius, kuriuos naudojo keletą metų. Ir toliau sako: „Viso tyrimo metu aš ir toliau naudojau tuos pačius objektyvus, su kuriais pradėjau darbą, kad suteiktų daugiau patikimumo savo teiginiams ir kad jie būtų kuo labiau prieinami įprastiems stebėjimams“.
Brauno judėjimas laikomas labai vėlyvu atradimu. Jis buvo pagamintas naudojant padidinamąjį stiklą, nors praėjo 200 metų nuo mikroskopo išradimo (1608 m.)

Kaip dažnai nutinka moksle, po daugelio metų istorikai išsiaiškino, kad dar 1670 metais mikroskopo išradėjas olandas Antonie Leeuwenhoekas, matyt, pastebėjo panašų reiškinį, tačiau mikroskopų retumą ir netobulumą, embrioninę to meto molekulinio mokslo būklę. neatkreipė dėmesio į Leeuwenhoeko pastebėjimą, todėl atradimas pagrįstai priskiriamas Brownui, kuris pirmasis jį išsamiai ištyrė ir aprašė.

Radioaktyvumas.

Antoine'as Henri Becquerel gimė 1852 m. gruodžio 15 d., mirė 1908 m. rugpjūčio 25 d. Jis buvo prancūzų fizikas, Nobelio fizikos premijos laureatas ir vienas iš radioaktyvumo atradėjų.

Radioaktyvumo reiškinys buvo dar vienas atsitiktinis atradimas. 1896 m. prancūzų fizikas A. Becquerel, tyrinėdamas urano druskas, kartu su fotografinėmis plokštelėmis įvyniojo fluorescencinę medžiagą į nepermatomą medžiagą.

Jis atrado, kad fotografinės plokštės buvo visiškai eksponuotos. Mokslininkas tęsė savo tyrimus ir išsiaiškino, kad visi urano junginiai skleidžia spinduliuotę. Becquerel darbas tęsėsi 1898 m. Pierre'ui ir Marie Curie atradus radžio. Radžio atominė masė ne taip skiriasi nuo urano masės, tačiau jo radioaktyvumas yra milijoną kartų didesnis. Radiacijos reiškinys buvo vadinamas radioaktyvumu. 1903 m. Becquerel kartu su Curies gavo Nobelio fizikos premiją „už išskirtinius nuopelnus, išreikštus spontaniško radioaktyvumo atradimu“. Tai buvo atominio amžiaus pradžia.

Kitas svarbus fizikos atradimas, patenkantis į nenumatytą kategoriją, yra rentgeno spindulių atradimas. Dabar, po daugelio šio atradimo metų, rentgeno spinduliai yra labai svarbūs žmonijai.
Pirmoji ir plačiausiai žinoma rentgeno spindulių taikymo sritis yra medicina. Rentgeno nuotraukos tapo įprasta traumatologų, odontologų ir kitų sričių medicinos specialistų priemone.

Kita pramonės šaka, kurioje plačiai naudojama rentgeno įranga, yra saugumas. Taigi oro uostuose, muitinėje ir kituose patikros punktuose rentgeno spindulių naudojimo principas yra beveik toks pat kaip ir šiuolaikinėje medicinoje. Sijos naudojamos draudžiamiems daiktams bagaže ir kituose kroviniuose aptikti. Pastaraisiais metais atsirado nedideli autonominiai įrenginiai, leidžiantys aptikti įtartinus objektus perpildytose vietose.
Pakalbėkime apie rentgeno spindulių atradimo istoriją.

Rentgeno spinduliai buvo atrasti 1895 m. Jų gamybos būdas ypač aiškiai atskleidžia jų elektromagnetinę prigimtį. Vokiečių fizikas Rentgenas (1845-1923) šį spinduliuotės tipą atrado atsitiktinai, tyrinėdamas katodinius spindulius.

Rentgeno pastebėjimas buvo toks. Jis dirbo tamsioje patalpoje, bandydamas išsiaiškinti, ar naujai atrasti katodiniai spinduliai (jie naudojami ir šiandien – televizoriuose, liuminescencinėse lempose ir pan.) gali prasiskverbti pro vakuuminį vamzdelį, ar ne. Atsitiktinai jis pastebėjo, kad už kelių pėdų chemiškai išvalytame ekrane pasirodė neryškus žalsvas debesis. Tarsi blyksnis teleritės blyksnis atsispindėjo veidrodyje. Jis tyrimus atliko septynias savaites, praktiškai neišeidamas iš laboratorijos. Paaiškėjo, kad švytėjimą sukėlė tiesioginiai spinduliai, sklindantys iš katodinių spindulių vamzdžio, kad spinduliuotė sukuria šešėlį ir negali būti nukreipta magnetu – ir daug daugiau. Taip pat paaiškėjo, kad žmogaus kaulai meta tankesnį šešėlį nei aplinkiniai minkštieji audiniai, kurie vis dar naudojami fluoroskopijoje. Ir pirmasis rentgeno vaizdas pasirodė 1895 m. - tai buvo Madame Rentgen rankos nuotrauka su aiškiai matomu auksiniu žiedu. Taigi pirmą kartą moteris peržvelgė vyrai, o ne atvirkščiai.

Tai yra naudingi atsitiktiniai atradimai, kuriuos Visata suteikė žmonijai!

Ir tai tik maža dalis naudingų atsitiktinių atradimų ir išradimų. Vienu metu neįmanoma pasakyti, kiek jų buvo. O kiek dar bus...Bet sužinoti apie kasdienybėje įvykusius atradimus irgi būtų

Sveikas.

Nenumatyti atradimai mūsų kasdienybėje.

Šokoladiniai sausainiai.
Viena populiariausių sausainių rūšių Jungtinėse Valstijose yra šokoladiniai sausainiai. Jis buvo išrastas 1930-aisiais, kai mažo viešbučio savininkė Ruth Wakefield nusprendė iškepti sviestinius sausainius. Moteris sulaužė šokolado plytelę ir į tešlą įmaišė šokolado gabalėlius, tikėdamasi, kad šokoladas išsilydys ir suteiks tešlai rudos spalvos bei šokoladinio skonio. Tačiau Wakefield nuvylė fizikos dėsnių nežinojimas ir ji iš orkaitės išėmė sausainius su šokolado drožlėmis.

Lipnūs lapeliai užrašams.
Lipnus popierius atsirado po nesėkmingo eksperimento, skirto padidinti klijų patvarumą. 1968 metais 3M tyrimų laboratorijos darbuotojas bandė pagerinti lipnios juostos kokybę. Jis gavo tankius klijus, kurie nesusigėrė į klijuojamus paviršius ir buvo visiškai nenaudingi lipnios juostos gamybai. Tyrėjas nežinojo, kaip panaudoti naujo tipo klijus. Po ketverių metų jo kolega, laisvalaikiu dainavęs bažnyčios chore, piktinosi, kad giesmių knygoje vis iškrenta žymės. Tada jis prisiminė apie klijus, kurie gali apsaugoti popierines žymes nepažeidžiant knygos puslapių. „Post-it Notes“ pirmą kartą buvo išleistas 1980 m.

Coca-Cola.
1886 m Vaistininkas Johnas Pembertonas ieško būdo, kaip paruošti tonizuojantį gėrimą iš kolos riešutų ir kokos augalo. Mišinio skonis buvo labai malonus. Šį sirupą jis nunešė į vaistinę, kur jį pardavinėjo. O pati Coca-Cola atsirado atsitiktinai. Pardavėjas vaistinėje supainiojo čiaupus su įprastu vandeniu ir gazuotu vandeniu ir išpylė antrąjį. Taip gimė „Coca-Cola“. Tiesa, iš pradžių jis nebuvo labai populiarus. Pembertono išlaidos viršijo jo pajamas. Tačiau dabar jis geriamas daugiau nei dviejuose šimtuose pasaulio šalių.

Šiukšlių maišas.
1950 metais išradėjas Haris Vasiliukas sukūrė tokį maišelį. Tai buvo taip. Miesto administracija kreipėsi į jį su užduotimi: sugalvoti, kaip šiukšlės neiškristų kraunant į šiukšlių surinkimo mašiną. Jam kilo mintis sukurti specialų dulkių siurblį. Bet kažkas pasakė: man reikia šiukšlių maišo. Ir staiga suprato, kad reikia pasidaryti vienkartines šiukšlėms.

maišelių, o taupydami darykite juos iš polietileno. O po 10 metų prekyboje pasirodė krepšiai asmenims.

Prekybos centro vežimėlis.
Kaip ir kiti šio įrašo atradimai, jis buvo atrastas atsitiktinai 1936 m. Vežimėlio išradėjas prekybininkas Sylvanas Goldmanas pradėjo pastebėti, kad klientai retai perka dideles prekes, motyvuodamas tuo, kad sunku jas neštis iki kasos. Tačiau vieną dieną parduotuvėje jis pamatė, kaip klientės sūnus rašomąja mašinėle už virvelės rideno bakalėjos maišą. Ir tada jis buvo nušvitęs. Iš pradžių prie krepšelių jis tiesiog pritvirtindavo nedidelius ratukus. Bet tada jis pritraukė grupę dizainerių sukurti modernų vežimėlį. Po 11 metų buvo pradėta masinė tokių vežimėlių gamyba. Ir, beje, šios naujovės dėka atsirado naujo tipo parduotuvė, vadinama prekybos centru.

Razinų bandelės.
Rusijoje delikatesas taip pat buvo sukurtas per klaidą. Tai atsitiko karališkoje virtuvėje. Virėjas ruošė bandeles, minkė tešlą ir netyčia palietė kubilą su razinomis, kurios įkrito į tešlą. Jis labai išsigando; jis negalėjo ištraukti razinų. Tačiau baimė nepasiteisino. Imperatoriui labai patiko razinų bandelės, už kurias virėjai buvo apdovanoti.
Čia verta paminėti ir Maskvos žurnalisto eksperto ir rašytojo Vladimiro Giliarovskio aprašytą legendą, kad razinų bandelę išrado garsus kepėjas Ivanas Filippovas. Kartą šviežią menkę nusipirkęs generalgubernatorius Arsenijus Zakrevskis netikėtai joje aptiko tarakoną. Filippovas, pašauktas ant kilimo, sugriebė vabzdį ir suvalgė, pareiškęs, kad generolas klydo – tai buvo svarbiausia. Grįžęs į kepyklą, Filippovas įsakė skubiai pradėti kepti razinų bandeles, kad pasiteisintų gubernatoriui.

Dirbtiniai saldikliai

Trys dažniausiai pasitaikantys cukraus pakaitalai buvo atrasti tik todėl, kad mokslininkai pamiršo nusiplauti rankas. Ciklamatas (1937) ir aspartamas (1965) buvo šalutiniai medicininių tyrimų produktai, o sacharinas (1879) buvo atsitiktinai aptiktas tyrinėjant akmens anglių deguto darinius.

Coca-Cola

1886 metais gydytojas ir vaistininkas Johnas Pembertonas bandė paruošti mišinį iš Pietų Amerikos kokos augalo lapų ekstrakto ir afrikietiškų kolos riešutų, turinčių tonizuojančių savybių. Pembertonas bandė baigti

mišinio ir supratau, kad skonis geras. Pembertonas tikėjo, kad šis sirupas gali padėti žmonėms, kenčiantiems nuo nuovargio, streso ir dantų skausmo. Sirupą vaistininkė nunešė į didžiausią Atlantos miesto vaistinę. Pirmosios sirupo partijos buvo parduotos tą pačią dieną po penkis centus už stiklinę. Tačiau Coca-Cola gėrimas buvo sukurtas dėl aplaidumo. Atsitiktinai pardavėjas, skiesdamas sirupą, sumaišė čiaupus ir vietoj paprasto vandens įpylė gazuoto vandens. Gautas mišinys tapo Coca-Cola. Iš pradžių šis gėrimas nebuvo labai sėkmingas. Per pirmuosius sodos gamybos metus Pemberton išleido 79,96 USD naujo gėrimo reklamai, tačiau sugebėjo parduoti tik 50 USD vertės „Coca-Cola“. Šiuo metu Coca-Cola gaminama ir geriama 200 šalių visame pasaulyje.

13.Teflonas

Kaip atsirado mikrobangų krosnelės išradimas?

Percy LeBaron Spencer yra mokslininkas, išradėjas, išradęs pirmąją mikrobangų krosnelę. Jis gimė 1984 m. liepos 9 d. Houlande, Meino valstijoje, JAV.

Kaip buvo išrasta mikrobangų krosnelė.

Spenceris visiškai atsitiktinai išrado mikrobangų krosnelės gaminimo įrenginį. Raytheon laboratorijoje 1946 m., kai jis stovėjo šalia

magnetroną, jis staiga pajuto dilgčiojimą ir kad jo kišenėje buvęs saldainis tirpsta. Jis ne pirmas pastebėjo šį efektą, tačiau kiti bijojo atlikti eksperimentus, o Spenceris buvo smalsus ir suinteresuotas atlikti tokius tyrimus.

Jis padėjo kukurūzus šalia magnetrono ir po tam tikro laiko jis pradėjo trūkinėti. Stebėdamas šį efektą jis pagamino metalinę dėžutę su magnetronu maistui šildyti. Taip Percy Laberonas Spenceris išrado mikrobangų krosnelę.

Parašęs ataskaitą apie savo rezultatus, Raytheonas užpatentavo šį atradimą 1946 metais ir pradėjo pardavinėti mikrobangų krosneles pramoninėms reikmėms.

1967 m. „Raytheon Amana“ pradėjo prekiauti „RadarRange“ namų mikrobangų krosnelėmis. Spenceris negavo honoraro už savo išradimą, tačiau jam buvo sumokėta vienkartinė dviejų dolerių pašalpa iš „Raytheon“ – simbolinė išmoka, kurią bendrovė sumokėjo visiems bendrovės išradėjams.

Naudotos literatūros sąrašas.

Http://shkolyaram.narod.ru/interesno3.html

Taikymas.

Įvadas

Bendrosios XX amžiaus mokslinių atradimų charakteristikos

Žymiausi XX amžiaus moksliniai atradimai fizikoje

Fizikos svarba šiuolaikiniame pasaulyje

Išvada

Naudotos literatūros sąrašas

Asmenybės

Įvadas

Tyrimo temos aktualumą lemia tai, kad XX amžiaus pradžioje žmonės dar nebuvo pasiruošę priimti kai kurių išradimų, kurie jau galėjo patekti į mokslo pasaulį, bet, deja, į pasaulį jiems buvo lemta patekti vos kelis. po dešimtmečių. Dvidešimtajame amžiuje buvo padaryta daug mokslinių atradimų, galbūt net daugiau nei visais ankstesniais laikais. Žmonijos žinios kasmet nuolat auga, o jei vystymosi tendencija tęsis, tai net neįmanoma įsivaizduoti, bet jos vis dar mūsų laukia.

Dvidešimtajame amžiuje pagrindiniai atradimai buvo padaryti daugiausia dviejose srityse: biologijos ir fizikos.

Nagrinėjamo darbo tikslas – ištirti pagrindinius fizikos mokslo atradimus XX a.

Norėdami išsamiai išnagrinėti šį tikslą, nustatome šias temai skirtas užduotis:

-bendrai apibūdinti XX amžiaus mokslo atradimus;

apsvarstykite žymiausius dvidešimtojo amžiaus mokslinius atradimus fizikoje;

nustatyti fizikos svarbą šiuolaikiniame pasaulyje;

daryti išvadas.

Darbo struktūra. Darbą sudaro įvadas, trys skyriai, išvados, literatūros sąrašas, terminų ir asmenybių sąrašas.

1. Bendra XX amžiaus mokslinių atradimų charakteristika

Vienas iš svarbiausių atradimų šioje srityje buvo garsaus fiziko Maxo Plancko atradimas. Jis atrado netolygią energijos spinduliuotę. Remdamasis šiuo atradimu, Einšteinas 1905 metais pradėjo kurti svarbiausią fotoelektrinio efekto teoriją. Toliau buvo pasiūlytas atomo sandaros modelis, pagal kurį buvo daroma prielaida, kad atomas buvo pastatytas kaip saulės sistema, kur aplink didelį ir sunkų objektą (brandulį) sukasi smulkūs objektai (atomai). Tačiau tuo revoliuciniai atradimai nesibaigė, 1916 metais Albertas Einšteinas atrado reliatyvumo teoriją, kuri praktiškai atvėrė akis visiems to meto mokslininkams. Dėl to praktiškai buvo įrodyta, kad gravitacija yra ne laukų ir kūnų įtaka, o laikinos erdvės kreivumas. Tai paaiškina juodųjų skylių egzistavimą ir jų kilmę. 1932 m. Jamesas Chadwickas įrodė neutronų egzistavimą. Ir nors šis atradimas lėmė bombų sprogimą Nagasakyje ir Hirosimoje, Japonijoje, jis taip pat padėjo sukurti taikų atomą, kuris dabar aktyviai naudojamas atominėse elektrinėse. Pavyzdžiui, Vokietijoje daugiau nei 70 % elektros pagaminama atominėse elektrinėse pasaulyje šis skaičius sudaro apie 20 %. 1947 m. gruodžio 16 d., mokslininkai Brattain, Bardeen, Shockley atrado medžiagą – puslaidininkį, taip pat jo savybes, kurios dabar naudojamos visuose elektroniniuose įrenginiuose. Taip buvo atrastas tranzistorius, jo išradimas padėjo sukurti mikroschemas, kurios iš esmės leidžia programuoti elektronines sistemas.

Tuo pačiu metu DNR – ir nors ją dar 1869 metais atrado biologas Miescheris, jis net neįsivaizdavo, kad joje saugomi visi duomenys apie būtybę. Be to, DNR yra visose gyvose būtybėse (nuo augalų iki bet kurio gyvūno). O Rosalyn Franklin atrado DNR molekulės struktūrą, kuri atrodė kaip spiraliniai laiptai. Taip pat buvo atrasti genai, nusakantys būsimą rūšį ir kiekvieno žmogaus bei tvarinio kaip visumos savybes.

Nepaisant to, kad mūsų gyvenimas gerėja, jis kasmet darosi vis pavojingesnis, dėl to, kad žmonija nustojo galvoti apie saugumą ir tikisi tik materialinės naudos, įvyksta įvairios nelaimės, tarp jų ir branduolinės: Černobylis, Fukušima. Šie įvykiai privertė Japoniją per 7–8 metus apsispręsti atsisakyti branduolinės energetikos.

2. Žymiausi XX amžiaus moksliniai atradimai fizikoje

Reliatyvumo teorija. 1905 metais įvyko revoliucija mokslo pasaulyje, įvyko didelis atradimas. Jaunas nežinomas mokslininkas, dirbantis patentų biure Šveicarijos mieste Berne, suformulavo revoliucinę teoriją. Jo vardas buvo Albertas Einšteinas.

Einšteinas kartą pasakė, kad visos teorijos turi būti paaiškintos vaikams. Jei jie nesupranta paaiškinimo, teorija yra beprasmė. Vaikystėje Einšteinas kartą skaitė vaikišką knygą apie elektrą, kai ji tik atsirado, o paprastas telegrafas atrodė kaip stebuklas. Šią knygą parašė tam tikras Bernsteinas, kurioje jis kvietė skaitytoją įsivaizduoti, kad jis kartu su signalu važiuoja laido viduje. Galima sakyti, kad būtent tada Einšteino galvoje gimė jo revoliucinė teorija.

Jaunystėje, įkvėptas tos knygos įspūdžių, Einšteinas įsivaizdavo save judantį šviesos spinduliu. Šią idėją jis svarstė 10 metų, į savo mintis įtraukdamas šviesos, laiko ir erdvės sąvokas.

Jis suprato, kad Niutono teorija, kad laikas ir erdvė yra pastovūs, yra klaidinga, kai ji buvo pritaikyta šviesos greičiui. Taip buvo pradėta formuluoti tai, ką jis pavadino reliatyvumo teorija.

Niutono aprašytame pasaulyje laikas ir erdvė buvo atskirti vienas nuo kito: kai Žemėje buvo 10 valanda ryto, tada Veneroje, Jupiteryje ir visoje Visatoje buvo toks pat laikas. Laikas buvo kažkas, kas niekada nenukrypdavo ir nesustojo. Tačiau Einšteinas laiką suvokė kitaip.

Laikas yra upė, kuri vingiuoja aplink žvaigždes, lėtėja ir greitėja. Ir jei erdvė ir laikas gali pasikeisti, tai mūsų idėjos apie atomus, kūnus ir Visatą apskritai keičiasi!

Einšteinas savo teoriją demonstravo naudodamas vadinamuosius minties eksperimentus. Garsiausias iš jų yra „dvynių paradoksas“. Taigi, turime du dvynius, iš kurių vienas raketa skrenda į kosmosą. Kadangi ji skrenda beveik šviesos greičiu, laikas jos viduje sulėtėja. Šiam dvyniui sugrįžus į Žemę paaiškėja, kad jis jaunesnis už tą, kuris liko planetoje. Taigi laikas skirtingose ​​Visatos dalyse juda skirtingai. Tai priklauso nuo greičio: kuo greičiau judi, tuo lėčiau praeina laikas.

Šis eksperimentas tam tikru mastu atliekamas su astronautais orbitoje. Jeigu žmogus yra kosmose, tai laikas jam bėga lėčiau. Kosminėje stotyje laikas slenka lėčiau. Šis reiškinys turi įtakos ir palydovams. Paimkite, pavyzdžiui, GPS palydovus: jie kelių metrų tikslumu parodo jūsų padėtį planetoje. Palydovai aplink Žemę juda 29 000 km/h greičiu, todėl jiems galioja reliatyvumo teorijos postulatai. Į tai reikia atsižvelgti, nes jei erdvėje laikrodis bėgs lėčiau, tada sinchronizavimas su žemės laiku dings ir GPS sistema neveiks.

Praėjus keliems mėnesiams po savo reliatyvumo teorijos paskelbimo, Einšteinas padarė kitą puikų atradimą: žymiausia visų laikų lygtis =mc2 Tai turbūt garsiausia formulė pasaulyje. Einšteinas reliatyvumo teorijoje įrodė, kad pasiekus šviesos greitį, kūno sąlygos pasikeičia neįsivaizduojamai: laikas lėtėja, erdvė susitraukia, masė didėja. Kuo didesnis greitis, tuo didesnė kūno masė. Tik pagalvok, judesio energija tave apsunkina. Masė priklauso nuo greičio ir energijos. Einšteinas įsivaizdavo žibintuvėlį, skleidžiantį šviesos spindulį. Tiksliai žinoma, kiek energijos išeina iš žibintuvėlio. Tuo pačiu parodė, kad žibintuvėlis tapo lengvesnis, t.y. jis tapo lengvesnis, nes pradėjo skleisti šviesą. Tai reiškia E – žibintuvėlio energija priklauso nuo m – masės, lygia c2. Tai paprasta.

Ši formulė taip pat parodė, kad mažas objektas gali turėti milžinišką energiją. Įsivaizduokite, kad jums metamas beisbolas ir jūs jį sugaunate. Kuo stipriau jis bus mestas, tuo daugiau energijos jis turės.

Dabar apie poilsio būseną. Kai Einšteinas išvedė savo formules, jis atrado, kad net ramybėje kūnas turi energijos. Apskaičiuodami šią vertę pagal formulę, pamatysite, kad energija yra tikrai didžiulė.

Einšteino atradimas buvo didžiulis mokslinis šuolis. Tai buvo pirmasis žvilgsnis į atomo galią. Kol mokslininkai nespėjo iki galo suvokti šio atradimo, įvyko kitas dalykas, kuris vėl visus sukrėtė.

Kvantinė teorija. Kvantinis šuolis yra mažiausias įmanomas šuolis gamtoje, tačiau jo atradimas buvo didžiausias mokslinės minties proveržis.

Subatominės dalelės, pavyzdžiui, elektronai, gali judėti iš vieno taško į kitą, neužimdamos erdvės tarp jų. Mūsų makrokosmose tai neįmanoma, bet atominiame lygmenyje tai yra dėsnis.

Subatominiame pasaulyje atomai ir jų komponentai egzistuoja pagal visiškai kitus dėsnius nei dideli materialūs kūnai. Vokiečių mokslininkas Maxas Planckas šiuos dėsnius aprašė savo kvantinėje teorijoje.

Kvantinė teorija atsirado pačioje XX amžiaus pradžioje, kai ištiko klasikinės fizikos krizė. Buvo atrasta daug reiškinių, kurie prieštarauja Niutono dėsniams. Pavyzdžiui, madam Curie atrado radžio, kuris pats švyti tamsoje, energija atsirado iš niekur, o tai prieštarauja energijos tvermės dėsniui. 1900 metais žmonės tikėjo, kad energija yra nenutrūkstama, o elektrą ir magnetizmą galima neribotą laiką dalyti į absoliučiai bet kokias dalis. O didysis fizikas Maksas Plankas drąsiai pareiškė, kad energija egzistuoja tam tikruose tūriuose – kvantuose.

Jei įsivaizduosime, kad šviesa egzistuoja tik šiuose tūriuose, tada daugelis reiškinių net atominiame lygmenyje tampa aiškūs. Energija išsiskiria nuosekliai ir tam tikru kiekiu, tai vadinama kvantiniu efektu ir reiškia, kad energija yra banginė.

Tada jie manė, kad Visata sukurta visiškai kitaip. Atomas buvo įsivaizduojamas kaip kažkas panašaus į boulingo kamuoliuką. Kaip rutulys gali turėti bangų savybių?

1925 m. austrų fizikas Erwinas Schrödingeris pagaliau pateikė bangų lygtį, aprašančią elektronų judėjimą. Staiga atsirado galimybė pažvelgti į atomo vidų. Pasirodo, atomai yra ir bangos, ir dalelės, bet kartu ir nepastovios.

Netrukus Einšteino kolega Maksas Bornas žengė revoliucinį žingsnį: uždavė klausimą – jei materija yra banga, tai kas joje pasikeičia? Bornas pasiūlė, kad kūno padėties tam tikrame taške nustatymo tikimybė pasikeičia.

Ar įmanoma apskaičiuoti galimybę žmogui suskilti į atomus ir tada materializuotis kitoje sienos pusėje? Skamba absurdiškai. Kaip jūs galite pabusti ryte ir atsidurti Marse? Kaip galite eiti miegoti ir pabusti ant Jupiterio? Tai neįmanoma, tačiau to tikimybę visiškai įmanoma apskaičiuoti. Ši tikimybė yra labai maža. Kad tai įvyktų, žmogui reikėtų išgyventi Visatoje, tačiau elektronams taip nutinka nuolat.

Visi šiuolaikiniai „stebuklai“, tokie kaip lazerio spinduliai ir mikroschemos, veikia tuo pagrindu, kad elektronas vienu metu gali būti dviejose vietose. Kaip tai įmanoma? Jūs nežinote, kur tiksliai yra objektas. Tai tapo tokia sunkia kliūtimi, kad net Einšteinas metė studijuoti kvantinę teoriją ir pasakė netikintis, kad Dievas Visatoje žaidžia kauliukais.

Nepaisant visų keistumo ir netikrumo, kvantinė teorija iki šiol yra geriausias mūsų subatominio pasaulio supratimas.

Neutronas. Atomas toks mažas, kad sunku įsivaizduoti. Viename smėlio grūdelyje yra 72 kvintilijonai atomų. Atomo atradimas paskatino kitą atradimą.

Apie atomo egzistavimą žmonės žinojo prieš 100 metų. Jie manė, kad elektronai ir protonai jame pasiskirstę tolygiai. Tai buvo vadinama „razinų pudingo“ modeliu, nes buvo manoma, kad elektronai pasiskirsto atome kaip razinos pudingo viduje.

XX amžiaus pradžioje Ernestas Rutherfordas atliko eksperimentą, siekdamas toliau tirti atomo struktūrą. Jis nukreipė radioaktyviąsias alfa daleles į aukso foliją. Jis norėjo sužinoti, kas nutiks, kai alfa dalelės pateks į auksą. Mokslininkas nesitikėjo nieko ypatingo, nes manė, kad dauguma alfa dalelių praeis per auksą neatsispindėdamos ir nekeisdamos krypties.

Tačiau rezultatas buvo netikėtas. Anot jo, tai buvo tas pats, kas paleisti 380 mm sviedinį į materijos gabalą, ir sviedinys nuo jo atsimušdavo. Kai kurios alfa dalelės iškart atšoko nuo aukso folijos. Tai galėtų įvykti tik tuo atveju, jei atomo viduje būtų nedidelis tankios medžiagos kiekis, o ne pasiskirstęs kaip razinos pudinge. Šį nedidelį medžiagos kiekį Rutherfordas pavadino branduoliu.

Rutherfordo atradimo dėka mokslininkai sužinojo, kad atomą sudaro branduolys, protonai ir elektronai. Šią nuotrauką užbaigė Jamesas Chadwickas, Rutherfordo studentas. Jis atrado neutroną.

Chadwickas atliko eksperimentą, kuris parodė, kad branduolį sudaro protonai ir neutronai. Tam jis panaudojo labai protingą atpažinimo metodą. Norėdami sulaikyti daleles, kurios atsirado radioaktyvaus proceso metu, Chadwickas panaudojo kietą parafiną.

Neutrono atradimas buvo didžiausias mokslo laimėjimas. 1939 metais Enrico Fermi vadovaujama mokslininkų grupė panaudojo neutroną, kad suskaldytų atomą, atverdama duris į branduolinių technologijų amžių.

Superlaidininkai. „Fermilab“ turi vieną didžiausių pasaulyje dalelių greitintuvų. Tai 7 km ilgio požeminis žiedas, kuriame subatominės dalelės įsibėgėja beveik iki šviesos greičio ir tada susiduria. Tai tapo įmanoma tik atsiradus superlaidininkams.

Superlaidininkai buvo atrasti apie 1909 m. Olandų fizikas, vardu Heike Kamerlingh Onnes, pirmasis sugalvojo, kaip helį iš dujų paversti skysčiu. Po to jis galėjo naudoti helią kaip šaldantį skystį, tačiau norėjo ištirti medžiagų savybes esant labai žemai temperatūrai. Tuo metu žmonės domėjosi, kaip metalo elektrinė varža priklauso nuo temperatūros – ar ji kyla, ar krenta.

Eksperimentams naudojo gyvsidabrį, kurį mokėjo gerai išvalyti. Jis įdėjo jį į specialų aparatą, lašindamas į skystą helią šaldiklyje, sumažindamas temperatūrą ir išmatuodamas varžą. Jis nustatė, kad kuo žemesnė temperatūra, tuo mažesnis pasipriešinimas, o temperatūrai pasiekus minus 268 °C varža nukrito iki nulio. Esant tokiai temperatūrai, gyvsidabris praleidžia elektrą neprarasdamas ar nenutrūkdamas srauto. Tai vadinama superlaidumu.

Superlaidininkai leidžia elektros srovei judėti neprarandant energijos. Fermilab jie naudojami stipriam magnetiniam laukui sukurti. Magnetai reikalingi, kad fasotrone ir didžiuliame žiede galėtų judėti protonai ir antiprotonai. Jų greitis beveik lygus šviesos greičiui.

Fermilab dalelių greitintuvui reikia neįtikėtinai galingos galios. Kiekvieną mėnesį superlaidininkus atvėsinti iki minus 270°C, kai varža tampa lygi nuliui, kainuoja milijonas dolerių elektros.

Dabar pagrindinis uždavinys – surasti superlaidininkus, kurie veiktų aukštesnėje temperatūroje ir pareikalautų pigesnių.

Devintojo dešimtmečio pradžioje IBM Šveicarijos filialo tyrėjų grupė atrado naujo tipo superlaidininką, kurio varža nulinė esant 100 °C aukštesnei nei įprastai temperatūrai. Žinoma, 100 laipsnių virš absoliutaus nulio nėra tokia pati temperatūra kaip jūsų šaldiklyje. Turime rasti medžiagą, kuri normalioje kambario temperatūroje būtų superlaidininkas. Tai būtų didžiausias proveržis, tapęs revoliucija mokslo pasaulyje. Viskas, kas dabar veikia elektros srove, taptų daug efektyvesnė.

Kvarkas. Šis atradimas – tai mažiausių materijos dalelių Visatoje paieška.

Pirmiausia buvo atrastas elektronas, tada protonas, o tada neutronas. Dabar mokslas sukūrė naują atomo, sudarančio bet kurį kūną, modelį.

Sukūrus greitintuvus, galinčius sudaužyti subatomines daleles šviesos greičiu, žmogus suprato, kad egzistuoja daugybė kitų dalelių, į kurias buvo suskaidyti atomai. Fizikai visa tai pradėjo vadinti „dalelių zoologijos sodu“.

Amerikiečių fizikas Murray Gell-Manas pastebėjo daugelio naujai atrastų „zoologijos sodo“ dalelių modelį. Jis daleles suskirstė į grupes pagal bendras charakteristikas. Pakeliui jis išskyrė mažiausius atomo branduolio komponentus, kurie sudaro pačius protonus ir neutronus.

Jis manė, kad neutronas ar protonas nėra elementarios dalelės, kaip daugelis manė, bet susideda iš dar mažesnių dalelių – kvarkų – su neįprastomis savybėmis.

Gell-Mann atrado kvarkus subatominėms dalelėms kaip periodinė lentelė cheminiams elementams. Už savo atradimą 1969 m. Murray Gell-Mann buvo apdovanotas Nobelio fizikos premija. Jo mažiausių medžiagų dalelių klasifikacija sutvarkė visą jų „zoologijos sodą“.

Nors Gell-Manom ​​buvo įsitikinęs kvarkų egzistavimu, jis nemanė, kad kas nors iš tikrųjų galės juos aptikti. Pirmasis jo teorijų teisingumo patvirtinimas buvo sėkmingi jo kolegų eksperimentai, atlikti Stanfordo linijiniame greitintuve. Jame elektronai buvo atskirti nuo protonų, padaryta protono makro nuotrauka. Paaiškėjo, kad jame buvo trys kvarkai.

Po Isaac Newton ir Michael Faraday atradimų mokslininkai manė, kad gamta turi dvi pagrindines jėgas: gravitaciją ir elektromagnetizmą. Tačiau XX amžiuje buvo atrastos dar dvi jėgos, kurias sujungė viena koncepcija – atominė energija. Taigi gamtos jėgos tapo keturiomis.

Kiekviena jėga veikia tam tikrame spektre. Gravitacija neleidžia mums skristi į kosmosą 1500 km/h greičiu. Tada turime elektromagnetines jėgas – šviesą, radiją, televiziją ir kt. Be to, yra dar dvi jėgos, kurių veikimo laukas yra labai ribotas: yra branduolinė trauka, kuri neleidžia suirti branduoliui, ir branduolinė energija, kuri skleidžia radioaktyvumą ir užkrečia viską, o taip pat būdu, šildo Žemės centrą, būtent jo dėka mūsų planetos centras neatvėso kelis milijardus metų – tai pasyviosios spinduliuotės, kuri virsta šiluma, poveikis.

Kaip atpažinti pasyviąją spinduliuotę? Tai įmanoma Geigerio skaitiklių dėka. Dalelės, kurios išsiskiria, kai atomas suskaidomas, keliauja į kitus atomus, sukurdamos nedidelę elektros iškrovą, kurią galima išmatuoti. Kai jis aptinkamas, Geigerio skaitiklis spragteli.

Kaip išmatuoti branduolinę trauką? Čia situacija sunkesnė, nes būtent ši jėga neleidžia atomui suirti. Čia mums reikia atomų skirstytuvo. Tiesiogine prasme reikia suskaidyti atomą į fragmentus, kažkas palygino šį procesą su fortepijono numetimu nuo laiptų, kad suprastų jo veikimo principus klausantis garsų, kuriuos pianinas skleidžia, kai atsitrenkia į laiptus.

Taigi, turime keturias pagrindinės sąveikos jėgas: gravitaciją, elektromagnetizmą, branduolinę trauką (silpna jėga) ir branduolinę energiją (stiprią jėgą). Pastarosios dvi vadinamos kvantinėmis jėgomis, o jų aprašymus galima sujungti į vadinamąjį standartinį modelį. Tai gali būti bjauriausia teorija mokslo istorijoje, bet iš tiesų įmanoma subatominiame lygmenyje. Standartinio modelio teorija pretenduoja į aukščiausią, tačiau tai netrukdo jai būti negražiam. Kita vertus, mes turime gravitaciją – nuostabią, nuostabią sistemą, ji graži iki ašarų – fizikai verkia, matydami Einšteino formules. Jie stengiasi sujungti visas gamtos jėgas į vieną teoriją ir vadina ją „visko teorija“. Ji sujungtų visas keturias galias į vieną supergalią, egzistuojančią nuo laikų pradžios.

Nežinia, ar kada nors pavyks atrasti supergalią, kuri apimtų visas keturias pagrindines gamtos jėgas ir ar sugebėsime sukurti fizinę Visko teoriją. Tačiau viena aišku: kiekvienas atradimas veda prie naujų tyrimų, o žmonės – pati smalsiausia planetos rūšis – niekada nenustos stengtis suprasti, ieškoti ir atrasti.

Elektronų banginės savybės. Kai 1911 m. Bohras ir Rutherfordas pasiūlė atomo modelį, labai panašų į Saulės sistemą, atrodė, kad sužinojome visas materijos paslaptis. Iš tiesų, remdamiesi Einšteino ir Planko priedais apie šviesos prigimtį, mokslininkai sugebėjo apskaičiuoti vandenilio atomo spektrą. Tačiau sunkumų iškilo jau su helio atomu. Teoriniai skaičiavimai labai skyrėsi nuo eksperimentinių duomenų.

Vokiečių fizikas Heisenbergas atrado, kad neįmanoma vienu metu nustatyti elektronų vietos ir greičio. Kuo tiksliau nustatome elektrono greitį, tuo labiau neapibrėžta jo vieta. Šis santykis buvo vadinamas Heisenbergo neapibrėžtumo principu. Tačiau elektronų keistenybės tuo nesibaigė. Dvidešimtajame dešimtmetyje fizikai jau žinojo, kad šviesa turi ir bangų, ir dalelių savybių. Todėl prancūzų mokslininkas de Broglie 1923 m. pasiūlė, kad kitos elementarios dalelės, ypač elektronai, gali turėti panašių savybių. Jam pavyko atlikti daugybę eksperimentų, kurie patvirtino elektrono bangines savybes.

Atominis padalijimas. Praėjusio amžiaus trisdešimtuosius galima vadinti radioaktyviais. Viskas prasidėjo 1920 m., kai Ernestas Rutherfordas iškėlė hipotezę, kad teigiamai įkrautus protonus atomo branduolyje laiko tam tikros neutralų krūvį turinčios dalelės. Rutherfordas pasiūlė šias daleles vadinti neutronais.

Šią prielaidą fizikai daugelį metų pamiršo. Tai buvo prisiminta tik 1930 m., kai vokiečių fizikai Bothe ir Becker pastebėjo, kad borą ar berilį apšvitinus alfa dalelėmis, atsiranda neįprasta spinduliuotė.

1932 m. sausio mėn. Fredericas ir Irène Joliot-Curie nukreipė Bothe-Becker spinduliuotę į sunkiuosius atomus. Kaip paaiškėjo, šios spinduliuotės įtakoje atomai tapo radioaktyvūs. Taip buvo atrastas dirbtinis radioaktyvumas. Jamesas Chadwickas pakartojo Joliot-Curie sutuoktinių eksperimentus ir išsiaiškino, kad dėl to kaltos tam tikros neutraliai įkrautos dalelės, kurių masė artima protonui. Elektrinis neutralumas leidžia šioms dalelėms laisvai prasiskverbti į atomo branduolį ir jį destabilizuoti. Šis atradimas leido sukurti ir taikias atomines elektrines, ir patį naikinamiausią ginklą – branduolinę bombą.

Puslaidininkiai ir tranzistoriai. 1947 m. gruodžio 16 d. Amerikos kompanijos AT&T Bell Laboratories inžinieriai William Shockley, John Bardeen ir Walter Brattain sugebėjo valdyti didelę srovę naudodami mažą srovę. Šią dieną buvo išrastas tranzistorius - mažas prietaisas, susidedantis iš dviejų p-n jungčių, nukreiptų vienas į kitą.

Tai leido sukurti įrenginį, galintį valdyti srovę. Tranzistorius pakeitė vakuuminius vamzdžius, o tai leido gerokai sumažinti tiek įrangos svorį, tiek prietaisų suvartojamą elektros energiją. Jis atvėrė kelią loginiams lustams, dėl kurių 1971 m. buvo sukurtas pirmasis mikroprocesorius. Tolesnė mikroelektronikos plėtra leido sukurti modernius kompiuterių procesorius.

Kosmoso tyrinėjimai. 1957 m. spalio 4 d. Sovietų Sąjunga paleido pirmąjį pasaulyje dirbtinį palydovą. Ir nors jis buvo labai mažas ir jame praktiškai neturėjo jokios mokslinės įrangos, nuo to momento žmonija įžengė į kosmoso amžių. Nepraėjo nei ketveri metai, kai 1961 metų balandžio 12 dieną žmogus išskrido į kosmosą. Ir vėl Sovietų Sąjunga sugebėjo aplenkti JAV ir pirmiau nei bet kas kitas į orbitą aplink mūsų planetą pasiųsti pirmąjį kosmonautą Jurijų Gagariną. Šis įvykis paskatino mokslo ir technologijų pažangą. Dvi didžiosios valstybės pradėjo kosmoso tyrinėjimo lenktynes. Kitas tikslas buvo išlaipinti žmogų Mėnulyje. Šiam projektui įgyvendinti prireikė daugybės išradimų. JAV dizaineriai čia jau šventė savo pergalę.

Iš pradžių erdvė buvo tik brangus projektas, kurio grąža buvo itin maža. Tačiau laipsniškas kosmoso tyrinėjimas leido žmonijai sukurti sistemas, be kurių mūsų gyvenimas nebeįsivaizduojamas. Ypatinga pažanga padaryta orų prognozavimo, geologinių tyrinėjimų, ryšių ir padėties planetos paviršiuje nustatymo srityse. Tai leido paversti kosminių palydovų paleidimą komerciškai pelningu.

Anglies nanovamzdeliai. 1985 m. mokslininkai Robertas Curlas, Heathas O Brianas, Haroldas Croteau ir Richardas Smalley tyrė grafito garų, susidarančių veikiant lazeriu, masės spektrus. Taip buvo atrasti nauji anglies variantai, vadinami „fullerenu“ (inžinieriaus Buckminsterio Fullerio garbei) ir „rugbenu“ (nes jo molekulė primena regbio kamuolį).

Šie unikalūs dariniai turi nemažai naudingų fizinių savybių, todėl plačiai naudojami įvairiuose įrenginiuose. Tačiau tai nėra svarbiausia. Mokslininkai sukūrė nanovamzdelių gamybos technologiją iš šių anglies variantų – susuktų ir susietų grafito sluoksnių. Jau gauti 1 centimetro ilgio ir 5-7 nanometrų skersmens nanovamzdeliai! Be to, tokie nanovamzdeliai turi įvairių fizinių savybių – nuo ​​puslaidininkinių iki metalinių.

Jų pagrindu buvo gautos naujos medžiagos ekranams ir šviesolaidinėms komunikacijoms. Be to, medicinoje nanovamzdeliai naudojami biologiškai aktyvioms medžiagoms pristatyti į norimą kūno vietą. Jų pagrindu buvo sukurti kuro elementai ir itin jautrūs cheminiai jutikliai bei daugybė kitų naudingų prietaisų.

Taigi, kalbėdami apie fizikos vaidmenį, išryškiname tris pagrindinius dalykus. Pirma, fizika yra svarbiausias žinių apie mus supantį pasaulį šaltinis. Antra, fizika, nuolat plečianti ir dauginanti žmogaus galimybes, užtikrina jo užtikrintą pažangą techninės pažangos kelyje. Trečia, fizika labai prisideda prie žmogaus dvasinio įvaizdžio kūrimo, formuoja jo pasaulėžiūrą, moko orientuotis kultūros vertybių skalėje. Todėl atitinkamai kalbėsime apie mokslinius, techninius ir humanitarinius fizikos potencialus.

Šie trys potencialai visada buvo fizikoje. Tačiau jie ypač aiškiai ir galingai pasireiškė XX amžiaus fizikoje, kuri nulėmė nepaprastai svarbų vaidmenį, kurį fizika pradėjo vaidinti šiuolaikiniame pasaulyje.

Fizika kaip svarbiausias žinių apie mus supantį pasaulį šaltinis. Kaip žinote, fizika tiria bendriausias medžiagos judėjimo savybes ir formas. Ji ieško atsakymų į klausimus: kaip veikia mus supantis pasaulis; Kokie dėsniai yra pavaldūs joje vykstantiems reiškiniams ir procesams? Siekdama suprasti „pirmuosius daiktų principus“ ir „pagrindines reiškinių priežastis“, fizika savo raidos procese pirmiausia suformavo mechaninį pasaulio paveikslą (XVIII – XIX a.), vėliau – elektromagnetinį ( XIX amžiaus antroji pusė – XX amžiaus pradžia) ir galiausiai modernus fizinis paveikslų pasaulis (XX a. vidurys).

3. Fizikos svarba šiuolaikiniame pasaulyje

Pastarieji dešimtmečiai buvo skurdesni atradimų nei bet kada anksčiau žmonijos istorijoje. Nieko iš esmės naujo praktiškai jokioje žinių srityje neatsirado, tik tąsa to, kas jau buvo padaryta, loginės pasekmės iš senų atradimų. Ir, žinoma, naujos technologijos, pagrįstos, vėlgi, tais pačiais jau žinomais faktais. Aukštoji fizika atostogavo, o dauguma mokslininkų sprendžia taikomąsias problemas.

Mokslų aušroje fizika buvo filosofijos dalis ir buvo ne tiek „tikslusis“ mokslas, kaip dabar paprastai vadinamas, o aprašomasis mokslas. Nebuvo jokios „tikslios“ kalbos, kuri galėtų privesti fiziką į bet kokį bendrą vardiklį ir padaryti ją mažiau spekuliatyvią. Tai yra, nebuvo matematikos, atitinkančios fizikines teorijas.

Tačiau matematikos trūkumas nesutrukdė sukurti Leukipo-Demokrito atominės teorijos, taip pat nebuvo kliūtis Lukrecijui, kuris sugebėjo šią teoriją pateikti išsamiai ir labai prieinamai. Bet, pagal mus pasiekusią informaciją, Demokritas anaiptol nebuvo garsių to meto filosofų ir materialistų mokinys. Priešingai, jo mokymu užsiėmė magai ir chaldėjai. Ir studijavo ne tik du kartus du, o levitacijos teoriją, minčių skaitymą per atstumą, teleportaciją ir kitus absoliučiai neįtikėtinus dalykus, kuriuos šiuolaikinis tradicinis mokslas beveik visiškai atmeta kaip neegzistuojančias, pasakiškas fantazijas. Ir vis dėlto būtent šios „fantazijos“ leido sukurti vieną materialistiškiausių teorijų. Atrodytų neįtikėtina! Tačiau, kaip matote, tai ne tik įmanoma, bet ir įgyvendintas faktas. Šiuolaikinė fizika, kaip fundamentalus mokslas, yra gilios krizės būsenoje. Šiandien tai nebuvo žinoma. Beveik nuo XX amžiaus pradžios daugelis mokslininkų bandė atkreipti dėmesį į paprastą faktą: fizika atsidūrė aklavietėje, kuri iš pradžių buvo fizikos kalba, tapo tokia sudėtinga, kad ji ne taip jau yra. apibūdinti fizinius reiškinius kaip užmaskuoti jų esmę. Be to, šis matematinis aparatas yra beviltiškai pasenęs ir atsilikęs jo pagalba neįmanoma aprašyti, juo labiau paaiškinti daugelio stebimų reiškinių, atliekamų eksperimentų rezultatų ir esmės ir pan.

Kaip kalba atsiranda ir vystosi? Jei žiūrėtume supaprastintai, tai kalbos atsiradimas yra kasdienybės sudėtingumo ir žinių kiekio didėjimo pasekmė. Civilizacijos aušroje girdimasis bendravimas buvo tik vienas kitą papildantis gestų ir kūno judesių kalba. Tačiau informacijos kiekis nuolat didėjo, reikėjo sugaišti per daug laiko ją aprašyti ir perduoti naudojant gestų kalbą, o perdavimo tikslumas paliko daug norimų rezultatų (akimirkai įsivaizduokite, kaip, pvz. neįgalusis, medžioklės metu sukramtytas kardadančio tigro, galėtų paaiškinti naujus prietaiso gaudyklių veikimo principus – jį suprasti bus labai sunku, nes jo gestikuliavimo galimybės ribotos). Bet garsinis informacijos perdavimas tokių trūkumų neturėjo ir pradėjo plačiai plisti. Kiekvienas objektas pradėjo atitikti tam tikrą simbolį-žodį.

Jei žmonija būtų sustojusi ties gestų kalba, greičiausiai būtų galima susikurti kažkokį santykinai civilizuotą gyvenimą, bet mes turėtume pamiršti apie mokslo raidą. Pagalvokite, kaip galite išreikšti kibernetikos sąvoką gestais, kaip paaiškinti, kas yra kompiuteris? Vėlgi, mokslo ir technologijų raida reikalauja atitinkamos kalbos evoliucijos. Įsivaizduokite, kad nepasirodė žodis „kompiuteris“ arba joks kitas jo pakaitalas. Kaip turėtum paaiškinti, apie ką mes kalbame? „Elektroninis prietaisas, galintis skaičiuoti ir spręsti loginius uždavinius, aprūpintas stačiakampiu ekranu ir klavišų rinkiniu“? Sutikite, tai ne tik skamba beprotiškai, bet ir itin nepatogu vartotojui. Jei kiekvieną kartą kalbėdami apie kompiuterį turėtume jį apibūdinti tokiu sudėtingu simbolių rinkiniu, tai turėtume pamiršti apie bet kokią kibernetikos raidą.

Bet kaip tik tokia situacija susiklostė fizikoje, kurios kalba – matematika – atsiliko ir nebepajėgia aprašyti stebimų reiškinių. Sunkios ir sunkiai virškinamos formulės primena minėtą kompiuterio aprašymą: jos lygiai taip pat „patogios“ darbui ir lygiai taip pat „visiškai“ apibūdina objektą, kurio simbolis yra.

Dėl to belieka arba atidėti į šalį bandymus toliau suprasti pasaulį – kol matematika pradės susidoroti su savo... ne, ne užduotimi, misija; arba naudoti Demokrito metodą ir apibūdinti reiškinius naudojant minimalią matematiką.

Išvada

Taigi galime daryti išvadą, kad dar XX amžiaus pradžioje žmonės net neįsivaizdavo, kas yra automobilis, televizorius ar kompiuteris. Dvidešimtojo amžiaus mokslo atradimai turėjo didelę įtaką visai žmonijai. Dvidešimtajame amžiuje buvo padaryta daugiau mokslinių atradimų nei per visus ankstesnius šimtmečius. Žmonių žinios sparčiai auga, todėl galime drąsiai teigti, kad jei tokia tendencija išliks, tai XXI amžiuje bus padaryta dar daugiau mokslinių atradimų, galinčių kardinaliai pakeisti žmogaus gyvenimą.

Kartu nereikia įrodinėti, kad šiuolaikinė pasaulėžiūra yra svarbus žmogaus kultūros komponentas. Kiekvienas kultūringas žmogus turėtų turėti bent bendrą supratimą apie tai, kaip veikia pasaulis, kuriame jis gyvena. Tai būtina ne tik bendram vystymuisi. Meilė gamtai suponuoja pagarbą joje vykstantiems procesams, o tam reikia suprasti dėsnius, pagal kuriuos jie vyksta. Turime daug pamokančių pavyzdžių, kai gamta mus nubaudė už neišmanymą; Atėjo laikas išmokti iš to pasimokyti. Taip pat negalima pamiršti, kad gamtos dėsnių žinojimas yra veiksmingas ginklas kovojant su mistinėmis idėjomis ir ateistinio ugdymo pagrindas.

Šiuolaikinė fizika svariai prisideda prie naujo mąstymo stiliaus, kurį galima pavadinti planetiniu mąstymu, kūrimo. Jame sprendžiami visoms šalims ir tautoms labai svarbūs klausimai. Tai apima, pavyzdžiui, saulės ir žemės ryšių problemas, susijusias su saulės spinduliuotės poveikiu Žemės magnetosferai, atmosferai ir biosferai; fizinio pasaulio vaizdo prognozės po branduolinės nelaimės, jei ji įvyktų; pasaulinės aplinkos problemos, susijusios su Pasaulio vandenyno ir Žemės atmosferos tarša.

Apibendrinant pažymime, kad fizika, darydama įtaką pačiam mąstymo pobūdžiui, padėdama naršyti gyvenimo vertybių skalėje, galiausiai prisideda prie tinkamo požiūrio į mus supantį pasaulį ir ypač aktyvios gyvenimo pozicijos kūrimo. Kiekvienam žmogui svarbu žinoti, kad pasaulis iš principo yra pažįstamas, kad atsitiktinumas ne visada yra žalingas, kad būtina ir įmanoma naršyti ir dirbti atsitiktinumo prisotintame pasaulyje, kad šiame besikeičiančiame pasaulyje vis dėlto yra „atskaitos taškai“, invariantai (kad ir kas keistųsi, o energija išsaugoma), kad gilėjant žinioms vaizdas neišvengiamai tampa sudėtingesnis, dialektiškesnis, todėl vakarykštės „pertvaros“ nebetinka.

Taigi esame įsitikinę, kad šiuolaikinė fizika iš tiesų turi galingą humanitarinį potencialą. Amerikiečių fiziko I. Rabi žodžiai negali būti laikomi per dideliu perdėjimu: „Fizika yra mūsų laikų humanitarinio ugdymo šerdis“.

fizikos mokslinis atradimas

Naudotos literatūros sąrašas

1.Ankin D.V. Aktualios žinių teorijos problemos. Jekaterinburgas: Uralo universitetas, 2013 - 69 p.

2.Baturinas VK. Žinių teorijos ir šiuolaikinės mokslo filosofijos pagrindai: monografija. Odintsovo: Odintsovo humanitarinis institutas, 2010 - 244 p.

.Illarionovas S.V. Žinių teorija ir mokslo filosofija / S. V. Illarionov. Maskva: ROSSPEN, 2007 - 535 p.

.Kulikova O.B. Žinių filosofija: pagrindinių problemų analizė. Bendroji mokslo žinių metodų charakteristika: Ivanovas: Ivanovo valstybinis universitetas. Energetikos universitetas pavadintas. V.I. Leninas, 2009 - 91 p.

.Kurašovas V.I. Teorinė ir praktinė filosofija kuo trumpesnėje santraukoje. Maskva: universitetas. Knygų namai, 2007 - 131 p.

.Motroshilova N.V. XX amžiaus 50–80-ųjų rusų filosofija ir Vakarų mintis. Maskva: akad. projektas, 2012 - 375 p.

.Orlovas V.V. Žmogaus intelekto istorija. Permė: Permės valstija. univ., 2007 - 187 p.

.Starostin A.M. Socialinės ir humanitarinės žinios filosofinių inovacijų kontekste. Rostovas prie Dono: Donizdatas, 2013-512 p.

.Tetyuev L.I. Teorinė filosofija: žinių problema: šiuolaikinės diskusijos apie žinių teoriją. Saratovas: Mokslas, 2010 - 109 p.

10.Shchedrina T.G. Žinių filosofija. Maskva: ROSSPEN, 2010 - 663 p.

Sąlygos

1.ABSOLIUTINIS JUODAS KŪNAS – tai kūno modelis, kuris visiškai sugeria bet kokią elektromagnetinę spinduliuotę, patenkančią į jo paviršių. Artimiausias juodojo kūno prilyginimas yra įrenginys, sudarytas iš uždaros ertmės su anga, kurios matmenys yra maži, palyginti su pačios ertmės matmenimis.

2.ADATAMAS – atomas kristalo paviršiuje.

.ADIABATINĖ APROKSIMACIJA – aproksimacija kietųjų kūnų teorijoje, kurioje kristalinės gardelės jonų šerdies judėjimas laikomas trikdymu.

.ACCEPTOR – puslaidininkinėje medžiagoje esanti priemaiša, fiksuojanti laisvąjį elektroną.

.ALFA DALELĖ (α- dalelė) – helio atomo branduolys. Sudėtyje yra du protonai ir du neutronai. Pagal emisiją α- daleles lydi viena iš kai kurių cheminių elementų radioaktyviųjų virsmų (branduolių alfa skilimo).

.ANIHILIACIJA – vienas iš elementariųjų dalelių tarpusavio virsmų rūšių, kai dalelė ir ją atitinkanti antidalelė paverčiama elektromagnetine spinduliuote.

.ANTI-DALELĖS – tai elementariosios dalelės, kurios skiriasi nuo atitinkamų dalelių elektros, bariono ir leptono krūvių ženklu bei kai kuriomis kitomis savybėmis.

.BARIONŲ KŪRIS (barionų skaičius) (b) – elementariųjų dalelių charakteristika, lygi +1 barionams, -1 antibarionams ir 0 visoms kitoms dalelėms.

.BETA DALELĖ – elektronas, išsiskiriantis beta skilimo metu. Beta dalelių srautas yra radioaktyviosios spinduliuotės rūšis, kurios prasiskverbimo galia yra didesnė nei alfa dalelių, bet mažesnė nei gama spinduliuotės.

10.VALENCINĖ JUOSTA – valentinių elektronų juosta, esant nulinei temperatūrai vidiniame puslaidininkyje yra pilnai užpildyta.

11.Į VANDENILĮ PANAŠI ATOMAI – jonai, susidedantys iš branduolio ir vieno elektrono, kaip ir vandenilio atomas. Tai apima elementų, kurių atominis skaičius Z yra didesnis arba lygus 2, jonus, kurie prarado visus elektronus, išskyrus vieną: He+, Li2+ ir kt.

.Kvantinės sistemos (atomo, molekulės, atomo branduolio ir kt.) SUŽADINTA BŪSENA – nestabili būsena, kurios energija viršija pagrindinės (nulinės) būsenos energiją.

.VOLT-AMP CHARAKTERISTIKA – srovės priklausomybė nuo įtampos. Pagrindinė bet kurio puslaidininkinio įrenginio charakteristika.

.Stimuliuota SPINDULIJA (indukuota spinduliuotė) – tai elektromagnetinė spinduliuotė, kurią skleidžia sužadinti atomai ar molekulės, veikiamos to paties dažnio išorinės spinduliuotės. Skleidžiama stimuliuojama spinduliuotė sutampa su varomąja ne tik dažniu, bet ir sklidimo, poliarizacijos bei fazės kryptimi, niekuo nuo jos nesiskiria.

.GALIJUS yra periodinės elementų lentelės penktosios grupės elementas.

.GALVANOMAGNETINIS POVEIKIS – poveikis, susijęs su magnetinio lauko veikimu kietųjų laidininkų elektrinėms (galvaninėms) savybėms.

.GAMA SPINDULIAVIMAS (gama kvantai) – trumpųjų bangų elektromagnetinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis mažesnis nei 2 × 10-10 m.

.HIPERONAI – tai elementariosios dalelės, priklausančios barionų klasei kartu su nukleonais (protonais, neutronais). Hiperonai yra masyvesni už nukleonus ir turi nulinę elementariųjų dalelių savybę, vadinamą keistumu.

.PAGRINDINIS KVANTINIS SKAIČIUS (n) yra sveikas skaičius, nusakantis galimas vandenilio atomų ir į vandenilį panašių atomų stacionarių būsenų energijos reikšmes.

.DVIMATĖS ELEKTRONŲ DUJOS – elektronų dujos, esančios potencialo šulinyje, ribojančios judėjimą pagal vieną iš koordinačių.

.DEUTERIJUS yra sunkus stabilus vandenilio izotopas, kurio masės skaičius yra 2. Natūralaus vandenilio kiekis yra 0,156 % (pagal masę).

.DEUTRONAS yra deuterio atomo branduolys. Susideda iš vieno protono ir vieno neutrono.

.MASĖS DEFEKTAS yra skirtumas tarp dalelių (kūnų), sudarančių sujungtą sistemą, masių sumos ir visos šios sistemos masės.

.KRISTOLŲ DEFEKTAI – bet koks kristalo periodiškumo pažeidimas.

.DIVACANCE – kristalų defektų konglomeratas, susidedantis iš dviejų laisvų darbo vietų.

.DIODAS yra puslaidininkinis įtaisas su dviem elektrodais.

.DISLOKACIJA – linijinis kristalo defektas.

.NETAIKYMO DISLOKACIJA yra vienas iš linijinių kristalo defektų tipų, kai į kristalinę gardelę įdedama papildoma pusplokštuma.

.SPINDULIAVIMO DOZĖ – tai fizikinis dydis, kuris yra gyvų organizmų radioaktyviosios spinduliuotės ar didelės energijos dalelių apšvitos matas. Yra sugertoji spinduliuotės dozė, ekvivalentinė dozė ir ekspozicijos dozė.

.DONORAS – priedo tipas, tiekiantis laisvuosius elektronus.

.skylė – kvazidalelė kietoje medžiagoje, kurios teigiamas krūvis absoliučia reikšme lygus elektrono krūviui.

.KIRUŠĖS LAIDUMUMAS – puslaidininkyje, kurio laidumas p tipo, daugiausiai krūvininkų prisideda prie laidumo.

.HOLE SEMICONDUCTOR - puslaidininkis su p tipo laidumu, pagrindiniai srovės nešikliai yra skylės.

.RADIOAKTYVIŲJŲ SKILIMO DĖSNIS – nesuirusių radioaktyviųjų branduolių skaičius bet kuriame mėginyje kiekvienu laiko intervalu sumažėja perpus, vadinamas pusinės eliminacijos periodu.

.VYNO POSTINIMO DĖSNIS - kylant temperatūrai, maksimali energija absoliučiai juodo kūno spinduliavimo spektre pasislenka trumpesnių bangų link ir, be to, taip, kad bangos ilgio, kuriame krenta didžiausia spinduliuotės energija, sandauga kūno temperatūra yra lygi pastoviai vertei.

.STEPHAN-BOLZMANO DĖSNIS – absoliučiai juodo kūno paviršiaus ploto vienetui per sekundę išspinduliuojama energija yra tiesiogiai proporcinga jo absoliučios temperatūros ketvirtajai galiai.

.GATE - valdymo elektrodas lauko tranzistoryje.

.ZONA yra juostos teorijos terminas, nurodantis leistinų energijos verčių sritį, kurią gali priimti elektronai arba skylės.

.KIETŲJŲ MEDŽIAGŲ JUOSTOS TEORIJA yra vieno elektrono periodinio potencialo teorija, paaiškinanti daugelį puslaidininkių elektrofizinių savybių. Naudoja adiabatinį aproksimaciją.

.RADIACINĖ REKOMBINACIJA – rekombinacija su vieno ar kelių fotonų išskyrimu žuvus elektronų ir skylių porai; spinduliuotės šaltinis šviesos dioduose ir lazeriniuose dioduose.

.IZOTOPAI yra tam tikro cheminio elemento atmainos, besiskiriančios savo branduolių masės skaičiumi. To paties elemento izotopų branduoliuose yra tiek pat protonų, bet skirtingą neutronų skaičių. Turėdami tą pačią elektronų apvalkalų struktūrą, izotopai turi beveik identiškas chemines savybes. Tačiau izotopai gali labai skirtis savo fizinėmis savybėmis.

.INJEKCIJA yra reiškinys, lemiantis pusiausvyros nešėjų atsiradimą puslaidininkyje, kai elektros srovė teka per p-n sandūrą arba heterosandūrą.

.JONIZACIJA – spinduliuotė, kurios sąveika su terpe sukelia jos atomų ir molekulių jonizaciją. Tai rentgeno spinduliuotė ir γ- radiacija, srautai β- dalelės, elektronai, pozitronai, protonai, neutronai ir kt. Matomoji ir ultravioletinė spinduliuotė neklasifikuojama kaip jonizuojanti spinduliuotė.

.SOURCE yra terminas, nurodantis vieną iš lauko tranzistoriaus kontaktų.

.ŠVIESOS KVANTAS (fotonas) – elektromagnetinės spinduliuotės energijos dalis, elementarioji dalelė, kuri yra elektromagnetinės spinduliuotės dalis, elektromagnetinės sąveikos nešėja.

.KVARKAI – tai taškiniai bestruktūriniai dariniai, susiję su tikrai elementariomis dalelėmis, kurios buvo įvestos siekiant susisteminti daugybę (daugiau nei šimtą) XX amžiuje atrastų elementariųjų dalelių (elektronų, protonų, neutronų ir kt.). Būdingas kvarkų bruožas, kurio nėra kitose dalelėse, yra dalinis elektros krūvis, 1/3 elementariojo kartotinis. Bandymai aptikti kvarkus laisvoje būsenoje nepasisekė.

.TIKRINIŲ BANGŲ DUALIZMAS yra universali gamtos savybė, susidedanti iš to, kad mikroobjektų elgesyje pasireiškia tiek korpuskulinės, tiek banginės savybės.

.NEUTRONŲ PAdauginimo faktorius yra grandininio radioaktyviųjų branduolių skilimo proceso charakteristika, lygi neutronų skaičiaus santykiui bet kurioje grandininės reakcijos kartoje ir neutronų, sukūrusių juos ankstesnėje kartoje, skaičiaus santykiui.

.RAUDONA FOTO EFEKTO RIBA yra mažiausias šviesos dažnis ν0 arba maksimalus bangos ilgis λ0, kurioje dar galimas fotoelektrinis efektas.

.SILIKONIS yra puslaidininkis, pagrindinė šiuolaikinės puslaidininkių pramonės medžiaga.

.CRYSTAL yra idealizuotas kieto kūno modelis su transliacine simetrija.

.KRITINĖ MASĖ yra mažiausia branduolinio kuro masė, kuriai esant galima grandininė branduolio dalijimosi reakcija.

.LASER (optinis kvantinis generatorius) yra šviesos šaltinis, veikiantis stimuliuojamos emisijos principu.

.LINE SPECTRA yra optiniai spektrai, susidedantys iš atskirų spektro linijų. Linijiniai spektrai būdingi įkaitintų medžiagų, kurios yra dujinės atominės (bet ne molekulinės) būsenos, spinduliuotei.

.LUMINESCENCIJA – tai kūno elektromagnetinė spinduliuotė, kuri yra per daug didesnė už šiluminę (šalto švytėjimo), kurią sukelia arba medžiagos bombardavimas elektronais (katodoliuminescencija), arba elektros srovės perleidimas per medžiagą (elektroliuminescencija), arba kažkoks veiksmas. apšvitinimas (fotoliuminescencija).

.LUMINOFORAI – tai kietos ir skystos medžiagos, galinčios skleisti šviesą veikiamos elektronų srautų (katodoliuminoforai), ultravioletinės spinduliuotės (fotoliuminoforai) ir kt.

.MASĖS SKAIČIUS – tai nukleonų (protonų ir neutronų) skaičius atomo branduolyje. Masės skaičius lygus santykinei elemento atominei masei, suapvalintai iki artimiausio sveikojo skaičiaus. Masės skaičiui taikomas išsaugojimo dėsnis, kuris yra ypatingas bariono krūvio išsaugojimo įstatymo atvejis.

.NEUTRINO yra lengva (galbūt bemasė) elektriškai neutrali dalelė, dalyvaujanti tik silpnoje ir gravitacinėje sąveikoje. Išskirtinė neutrinų savybė yra didžiulis jų įsiskverbimo gebėjimas. Manoma, kad šios dalelės užpildo visą kosminę erdvę, kurių vidutinis tankis yra apie 300 neutrinų 1 cm3.

.NEUTRONAS yra elektriškai neutrali dalelė, kurios masė 1839 kartus didesnė už elektrono masę. Laisvasis neutronas yra nestabili dalelė, kuri skyla į protoną ir elektroną. Neutronas yra vienas iš nukleonų (kartu su protonu) ir yra atomo branduolio dalis.

.NUOLATINIS SPEKTRAS (nepertraukiamasis spektras) yra spektras, kuriame yra ištisinė visų elektromagnetinės spinduliuotės dažnių (arba bangų ilgių) seka, sklandžiai pereinanti vienas į kitą.

.NUKLEOSINTEZĖ – tai branduolinių reakcijų seka, kurios metu iš kitų, lengvesnių, susidaro vis sunkesni atomų branduoliai.

.NUKLEONAI yra bendras protonų ir neutronų – dalelių, iš kurių susidaro atomo branduoliai, pavadinimas.

.OPTINIAI PERĖJIMAI – elektrono perėjimai kietajame kūne tarp skirtingos energijos būsenų skleidžiant arba sugeriant šviesą.

.PAGRINDINĖ BŪSENA – atomo, molekulės ar kokios nors kitos kvantinės sistemos būsena, turinti mažiausią įmanomą vidinę energiją. Priešingai nei sužadintos būsenos, pagrindinė būsena yra stabili.

.PAGRINDINIAI NEŠĖJAI – puslaidininkyje vyraujantis krūvininkų tipas.

.PUSĖJIMO LAIKAS – tai laikotarpis, per kurį pradinis radioaktyviųjų branduolių skaičius vidutiniškai sumažėja perpus. Įvairių elementų vertės gali trukti nuo milijardų metų iki sekundės dalių.

.POZITRONAS – elementarioji dalelė, kurios teigiamas krūvis lygus elektrono krūviui, o masė lygi elektrono masei. Tai antidalelė elektronui.

.BRIPPED SPECTRA – tai molekulių ir kristalų optiniai spektrai, susidedantys iš plačių spektro juostų, kurių padėtis skirtingoms medžiagoms yra skirtinga.

.BOHR'O POSTULATAI yra pagrindiniai „senosios“ kvantinės teorijos – atomo teorijos, kurią 1913 m. sukūrė danų fizikas Bohras, principai.

.PROTONAS – teigiamai įkrauta elementarioji dalelė, kurios masė 1836 kartus didesnė už elektrono masę; vandenilio atomo branduolys. Protonas (kartu su neutronu) yra vienas iš nukleonų ir yra visų cheminių elementų atominių branduolių dalis.

.DARBO DARBAS – minimalus darbas, kurį reikia atlikti norint pašalinti elektroną iš kietos ar skystos medžiagos į vakuumą. Darbo funkciją lemia medžiagos tipas ir jos paviršiaus būklė.

.RADIOAKTYVUMAS – tai kai kurių atomų branduolių gebėjimas spontaniškai transformuotis į kitus branduolius, išskirdami įvairias daleles: Bet koks savaiminis radioaktyvus skilimas yra egzoterminis, tai yra, vyksta išsiskiriant šilumai.

.STIPRI SĄVEIKA yra viena iš keturių pagrindinių elementariųjų dalelių sąveikų, kurios ypatingas pasireiškimas yra branduolinės jėgos.

.SILPNĖ SĄVEIKA yra viena iš keturių pagrindinių elementariųjų dalelių sąveikų, kurios ypatingas pasireiškimas yra atomų branduolių beta skilimas.

.NEAPIBRĖŽTUMO RYŠYS yra esminis kvantinės mechanikos ryšys, pagal kurį koordinatės neapibrėžčių („netikslybių“) sandauga ir atitinkama dalelės impulso projekcija, esant bet kokiam jų vienalaikio matavimo tikslumui, negali būti mažesnė nei pusė Planko konstantos. .

.SPINDULIAVIMO SPEKTRAS – tai tam tikros medžiagos spinduliuotėje esančių dažnių arba bangų ilgių rinkinys.

.ABSORBCIJOS SPEKTRAS – tai tam tikros medžiagos sugeriamos elektromagnetinės spinduliuotės dažnių (arba bangos ilgių) rinkinys.

.SPEKTRALINĖ ANALIZĖ – tai cheminės medžiagos cheminės sudėties nustatymo iš spektro metodas.

.SPIN yra elementariosios dalelės vidinis kampinis impulsas. Jis turi kvantinį pobūdį ir (skirtingai nuo įprastų kūnų kampinio momento) nėra susijęs su visos dalelės judėjimu.

.TERMINĖ SPINDULIacija – tai elektromagnetinė spinduliuotė, atsirandanti dėl ją skleidžiančios medžiagos vidinės energijos.

.TERMONBRUODULINĖS REAKCIJOS – tai branduolinės reakcijos tarp lengvųjų atomų branduolių, vykstančios labai aukštoje temperatūroje (~108 K ir aukštesnėje).

.TRACK – tai įkrautos dalelės paliktas pėdsakas detektoriuje.

.TRIČIS yra itin sunkus radioaktyvus vandenilio izotopas, kurio masės skaičius yra 3. Vidutinis tričio kiekis natūraliuose vandenyse yra 1 atomas 1018 vandenilio atomų.

.EINSTEINO LYGTIS fotoelektriniam efektui – tai lygtis, išreiškianti ryšį tarp fotono, dalyvaujančio fotoelektriniame efekte, energijos, didžiausios iš medžiagos išspinduliuoto elektrono kinetinės energijos ir metalo, kuriame stebimas fotoelektrinis efektas, charakteristikos – metalo darbo funkcija.

.FOTONAS – tai elementarioji dalelė, kuri yra elektromagnetinės spinduliuotės (siaurąja prasme – šviesos) kvantas.

.FOTO EFEKTAS (išorinis foto efektas) – tai kūnų elektronų emisija veikiant šviesai.

.CHEMINIAI ŠVIESOS VEIKSMAI – tai šviesos veiksmai, dėl kurių šviesą sugeriančiose medžiagose vyksta cheminiai virsmai – fotocheminės reakcijos.

.GRANDINĖ REAKCIJA – tai savaime išsilaikanti sunkiųjų branduolių dalijimosi reakcija, kurios metu nuolat gaminasi neutronai, dalijantys vis daugiau naujų branduolių.

.JUODOJI skylė yra erdvės sritis, kurioje yra toks stiprus gravitacinis laukas, kad net šviesa negali palikti šios srities ir nukeliauti į begalybę.

.ELEMENTINĖS DALELĖS – tai įprastas pavadinimas didelės grupės mikroobjektų, kurie nėra atomai ar atomo branduoliai (išskyrus protoną – vandenilio atomo branduolį).

.ATOMINIO BRANDUOTO SURIŠINIMO ENERGIJA – tai minimali energija, reikalinga visiškam branduolio suskaidymui į atskirus nukleonus.

.KOMPTONO EFEKTAS – tai elektromagnetinės spinduliuotės dažnio sumažėjimas, kai ją išsklaido laisvieji elektronai.

.BRANDUOLINIO (PLANETINIO) ATOMO MODELIS – anglų fiziko Rutherfordo pasiūlytas atomo sandaros modelis, pagal kurį atomas yra tuščias kaip Saulės sistema.

.BRANDUOLINĖS REAKCIJOS – tai atomų branduolių transformacijos dėl sąveikos tarpusavyje arba su bet kokiomis elementariomis dalelėmis.

.BRANDUOLINĖS JĖGOS – tai nukleonų sąveikos atomo branduolyje matas. Būtent šios jėgos branduolyje sulaiko panašiai įkrautus protonus, neleisdamos jiems išsisklaidyti veikiant elektros atstumiančioms jėgoms.

.BRANDUOLINĖS FOTOEMULSIJOS – tai fotoemulsijos, naudojamos įkrautų dalelių pėdsakams įrašyti. Tiriant didelės energijos daleles šios fotografinės emulsijos sukraunamos į krūvas po kelis šimtus sluoksnių.

.BRANDUOLINIS REAKTORIUS – tai įrenginys, kuriame vykdoma kontroliuojama grandininė branduolio dalijimosi reakcija. Pagrindinė branduolinio reaktoriaus dalis yra aktyvi zona, kurioje vyksta grandininė reakcija ir išsiskiria branduolinė energija.

100.Branduolys (atomas) yra teigiamai įkrauta centrinė atomo dalis, kurioje sutelkta 99,96% jo masės. Branduolio spindulys yra ~10-15 m, tai yra maždaug šimtą tūkstančių kartų mažesnis už viso atomo spindulį, nulemtą jo elektroninio apvalkalo dydžio.

Asmenybės

1.ABDUS SALAMAS. Prisidėjo prie vieningos elementariųjų dalelių silpnosios ir elektromagnetinės sąveikos teorijos, įskaitant silpnų neutralių srovių numatymą.

2.IVOR JAYEVER. Eksperimentiniai puslaidininkių ir superlaidininkių tunelių reiškinių atradimai.

.ALEKSANDRIS GRIGORIEVICHAS STOLETOVAS (1839-1896). Aleksandras Grigorjevičius Stoletovas gimė 1839 m. rugpjūčio 10 d. neturtingo Vladimiro pirklio šeimoje. Jo tėvas Grigorijus Michailovičius turėjo nedidelę bakalėjos parduotuvę ir odos dirbtuves.

.ALBERTAS EINSTEINAS (1879-1955). Jo vardas dažnai girdimas labiausiai paplitusia liaudies kalba. "Čia nėra Einšteino kvapo"; „Oho, Einšteinas“; „Taip, tai tikrai ne Einšteinas! Jo amžiuje, kai mokslas dominavo kaip niekad, jis išsiskiria kaip intelektinės galios simbolis. Kartais net kyla mintis, kad žmonija yra padalinta į dvi dalis – Albertą Einšteiną ir likusį pasaulį.

.ALFREDAS KASTLERIS. Optinių metodų, skirtų tirti Herco rezonansus atomuose, atradimas ir kūrimas.

.AMEDEO AVOGADRO (1776-1856). Avogadro į fizikos istoriją įėjo kaip vieno svarbiausių molekulinės fizikos dėsnių autorius. Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto gimė 1776 m. rugpjūčio 9 d. Turine, Italijos Pjemonto provincijos sostinėje, teismo darbuotojo Filippo Avogadro šeimoje. Amedeo buvo trečias iš aštuonių vaikų.

.ANDRE MARIE AMPERE (1775-1836). Prancūzų mokslininkas Ampere'as mokslo istorijoje žinomas daugiausia kaip elektrodinamikos pradininkas. Tuo tarpu jis buvo universalus mokslininkas, turėjęs nuopelnų matematikos, chemijos, biologijos ir net kalbotyros bei filosofijos srityse. Jis buvo puikus protas, stebinęs visus jį artimai pažinojusius žmones savo enciklopedinėmis žiniomis.

Fizikai niekada nesiilsi. Naujų bruožų atrandama ne tik planetų judėjime, planetas skiriantis kosminis vakuumas neseniai buvo apdovanotas naujomis savybėmis. Mūsų įprasta idėja apie vakuumą kaip visišką tuštumą buvo pakeista pagrįsta hipoteze, kad vakuumas tam tikromis sąlygomis gali... pagimdyti elementarias daleles.

Erdvinis vakuumas

Kosminio vakuumo tikrai negalima laikyti tuščiu – į jį visada prasiskverbia gravitacinis laukas. O kai vakuume atsiranda neįtikėtinai stiprus elektromagnetinis ar branduolinis laukas, gali atsirasti dalelių, kurios įprastoje tylioje erdvės būsenoje visiškai neatsiskleidžia. Dabar mokslininkai svarsto eksperimentus, kurie patvirtintų arba paneigtų šią įdomią ir svarbią tolesnei fizikos raidai hipotezę.

Fizikai toliau nuodugniai tiria ne tik vakuumo savybes, bet ir kietųjų kūnų struktūrą, siūlydami moksliniams tyrimams naudoti vis energingesnę trumpo bangos ilgio spinduliuotę. Sovietų fizikas A.F.Tulinovas ir švedų tyrinėtojai V.Domey ir K.Bjorkvistas kristalus „apšvietė“ ne rentgeno spinduliais ar elektronų pluoštu, o... protonų pluoštu. Išsklaidydami ant kristalų atomų branduolių, protonai leido gauti labai aiškų kristalinės gardelės vaizdą fotojuostoje ir nustatyti atskirų atomų padėtį. Sklandžiai keičiant protonų pluošto energiją ir jų prasiskverbimo į tiriamus mėginius gylį, naujojo struktūrinės analizės metodo autoriai sugebėjo gauti kristalinės gardelės defektų vaizdus įvairiuose gyliuose nuo paviršiaus, nesunaikindami kristalai.

Įvairių medžiagų kristalai, atidžiai ištirti ryškioje didelės energijos dalelių „šviesoje“, pasirodė niekaip nepanašūs į šaltą nejudančių sustingusių geometriškai taisyklingų atomų eilių karalystę. Veikiant įnešamoms priemaišoms, veikiant temperatūrai, slėgiui, elektriniams ir magnetiniams laukams, tokiuose išoriškai netrikdomuose kristaluose gali įvykti nuostabios transformacijos: pavyzdžiui, kai kuriuose iš jų dėl temperatūros padidėjimo išnyksta metalinės savybės, kitose stebimas priešingas vaizdas – izoliuojantis kristalas, kuris neperduoda elektros energijos, tampa metalu.

Elektros linijos ir Žemės palydovai yra svarbiausių XIX ir XX a. fizikos technikos pasiekimų simboliai. Kokie išradimai ir atradimai lems fizikos sėkmę ateinančiais šimtmečiais?

Sovietų fizikas E. L. Nagajevas teoriškai numatė, kad tam tikromis sąlygomis tik tam tikri kristalų regionai pakeis savo savybes. Kai kurių puslaidininkių kristalai tampa panašūs į... pudingus su razinomis: razinos yra laidūs rutuliukai, atskirti dielektriniais sluoksniais, ir apskritai toks kristalas neperduoda elektros srovės. Dėl šilumos ir magnetinio lauko karoliukai gali susijungti, todėl razinos išsilydo į pudingą, o kristalas gali tapti elektros laidininku. Netrukus eksperimentai patvirtino panašių perėjimų kristaluose galimybę...

Tačiau ne viską galima numatyti ir apskaičiuoti iš anksto. Neretai naujų teorijų kūrimo postūmiu tampa nesuprantami eksperimentų laboratorijoje rezultatai ar keisti reiškiniai, kuriuos dėmesingas stebėtojas sugeba pastebėti Gamtoje.

Solitonai

Vienas iš šių reiškinių yra solitonai, arba pavienės bangos, apie kurias dabar aktyviai diskutuoja ir tiria daugelis fizikų, pirmą kartą buvo pastebėtos... 1834 m. rugpjūčio mėn. Praėjusio amžiaus pirmosios pusės anglų mokslininkas J. Scottas Russellas mums paliko tokį aprašymą: „Sekiau valties judėjimą, kurį siauru kanalu greitai nutempė pora arklių. Jam staiga sustojus, vandens masė kanale, kuria judėjo valtis, stipriai susijaudino šalia laivo priekio, staiga atitrūko nuo jo, dideliu greičiu riedėjo į priekį, įgaudama laivo formą. didelė pavienė iškiluma, apvali, lygi ir gerai apibrėžta, kuri tęsė savo kelią per kanalą be jokių matomų formos pokyčių ar greičio sumažėjimo.

Tik po pusės amžiaus teoretikai gavo tokios vienišos bangos judėjimo lygtį. Šiais laikais solitoninės bangos buvo aptiktos ypatingomis sąlygomis vandenyje, įkrautų jonų sraute, sklindant garsui, optinėms bangoms, lazerio spinduliams ir net... judant elektros srovei.

Banga, kurią esame įpratę matyti ir apibūdinti kaip vienodą daugelio terpės dalelių ar elektromagnetinio lauko vibraciją, staiga virsta energijos krešuliu, bėgančiu viena ir greitai bet kokioje terpėje – skystyje, dujose, kietoje medžiagoje. Solitonai neša su savimi visą įprastos bangos energiją ir, jei jų atsiradimo priežastys bus gerai ištirtos, galbūt artimiausiu metu jie pradės perduoti bet kokią žmogui reikalingą energiją dideliais atstumais, pavyzdžiui, tiekti. gyvenamieji pastatai su elektra, gaunama puslaidininkiniais fotoelementais erdvėje nuo saulės spindulių...

Puslaidininkiniai fotoelementai ir fotodaugintuvai, kuriuos parodo knygos autorius, bet kokio bangos ilgio šviesos spinduliuotę akimirksniu paverčia elektros energija, jautriai reaguoja į Saulės ir tolimų žvaigždžių šviesą.

Solitonai turi ne tik bangų, bet ir dalelių savybių. Japonų fizikas Naryushi Asano, ilgą laiką tyrinėjęs fizinius procesus, lemiančius pavienių bangų atsiradimą, mano, kad mokslininkai pirmiausia turi gauti atsakymus į du svarbius klausimus: kokį vaidmenį gamtoje atlieka solitonai ir ar jie yra elementarios dalelės?

Lambda hiperonas

Mokslininkai elementariųjų dalelių srityje nuolatos ieško teorijos, kuri dabar apjungtų visas gamtoje aptinkamas sąveikos rūšis, sukūrimo. Teoriniai fizikai taip pat mano, kad Visatoje gali būti atomų, kurių branduoliai susideda ne tik iš neutronų ir protonų. Vieną tokių neįprastų branduolių tipą kosminiuose spinduliuose eksperimentiškai atrado lenkų fizikai dar 1935 m.: be protonų ir neutronų juose buvo dar viena gana ilgaamžė ir stipriai sąveikaujanti dalelė – lambda hiperonas. Tokie branduoliai vadinami hiperbranduoliais.

Dabar fizikai tiria greitintuvuose gimusių hiperbranduolių elgesį ir atidžiai analizuoja į Žemę ateinančių kosminių spindulių sudėtį, bandydami aptikti dar neįprastesnes materijos daleles.

Visatos platybės ir toliau atneša naujų atradimų fizikams. Prieš keletą metų kosmose buvo aptiktas gravitacinis lęšis. Vieno iš kvazarų – tolimos ir ryškios žvaigždės – skleidžiama šviesa, nukreipta tarp Žemės ir kvazaro esančių galaktikų gravitacinio lauko, sukūrė iliuziją, kad šioje dangaus dalyje buvo... du kvazarai dvyniai.

Mokslininkai įrodė, kad suskaidyti vaizdai atsiranda pagal šviesos lūžio dėsnius, tik šis optinis „prietaisas“ yra milžiniško dydžio!

Atkurkite gamtą ant laboratorijos stendo

Tačiau ne tik teoriniai modeliai ir gamtos stebėjimai padeda mokslininkams suprasti mažo ir didelio pasaulio esmę. Išradingi eksperimentiniai fizikai sugeba atkurti gamtą ant laboratorijos stendo.

Neseniai moksliniame žurnale Plasma Physics pasirodė žinutė apie sėkmingą bandymą daugintis antžeminėmis sąlygomis... saulės blyksniais. Vardo mokslininkų grupė iš Fizinio instituto. P. N. Lebedevai Maskvoje laboratorijoje pavyko imituoti Saulės magnetinį lauką; staigiai nutrūkus srovei, tekančiai per laidžių dujų sluoksnį šiame lauke, atsirado stipri rentgeno spinduliuotė – lygiai taip pat, kaip Saulėje pliūpsnio momentu! Mokslininkams tapo aiškiau, kodėl kyla grėsmingi gamtos reiškiniai – saulės žybsniai...

Fizikai iš Gruzijos atkūrė žvaigždžių procesus ir atliko elegantiškus bei įdomius eksperimentus, sukdami (su staigiais sustojimais) cilindrinius ir sferinius indus, užpildytus skystu heliu, vienas kito atžvilgiu esant labai žemai temperatūrai, kai helis tampa superskystu. Fizikai labai imitavo pulsarų „žvaigždžių drebėjimą“, kuris gali įvykti, jei išorinis „normalus“ radijo šaltinio sluoksnis tam tikru momentu pradeda suktis mažesniu greičiu nei superskysti pulsaro šerdis.

Pasirodo, Žemėje eksperimentiškai galima gauti net kelių milijardų šviesmečių atstumu nuo mūsų vykstančius reiškinius...

Amžinai ieškodami tiesos tyrinėtojai sužino daug įdomių ir neįprastų dalykų apie gamtą. Nepaisant visų XX amžiaus mokslo pasiekimų didybės, fizikai nepamiršta vieno iš kolegų žodžių: „...žmonių egzistavimas priklauso nuo smalsumo ir atjautos. Smalsumas be užuojautos yra nežmoniškas. Užuojauta be smalsumo yra nenaudinga...

Daugelis mokslininkų dabar domisi ne tik grandioziniais neutroninių žvaigždžių energijos išskyrimo procesais ar momentinėmis elementariųjų dalelių transformacijomis; Jie susirūpinę dėl šiuolaikinės fizikos atvertos galimybės įvairiai padėti biologams ir gydytojams, padėti žmonėms tais nuostabiais prietaisais ir sudėtingais instrumentais, kurie šiuo metu priklauso tik tiksliųjų mokslų atstovams.

Fizika ir filosofija

Viena labai svarbi savybė daro fiziką panašią į filosofiją, iš kurios ji kilo – fizika, pasitelkdama skaičius ir faktus, gali įtikinamai atsakyti į smalsaus žmogaus klausimą: ar pasaulis, kuriame gyvename, yra didelis ar mažas? Ir tada iškyla dvynys: žmogus didelis ar mažas?

Mokslininkas ir rašytojas Blaise'as Pascalis pavadino žmogų „mąstančia nendre“, taip pabrėždamas, kad žmogus yra trapus, silpnas ir neapsaugotas nuo aiškiai pranašesnių negyvosios gamtos jėgų; Vienintelis žmogaus ginklas ir gynyba yra jo mintis.

Visa fizikos istorija mus įtikina, kad šio neapčiuopiamo ir nematomo ginklo turėjimas leidžia žmogui neįprastai giliai įsiskverbti į be galo mažų elementariųjų dalelių pasaulį ir pasiekti tolimiausius mūsų didžiulės Visatos kampelius.

Fizika parodo, koks didelis ir kartu artimas yra pasaulis, kuriame gyvename. Fizika leidžia žmogui pajusti visą savo didybę, visą nepaprastą minties jėgą, dėl kurios jis yra galingiausia būtybė pasaulyje.

„Aš netampu turtingesnis, kad ir kiek žemės įsigyčiau...“ – rašė Paskalis, – bet minties pagalba apkabinu Visatą.

Fizika yra mokslas, tiriantis pasaulio sandarą ir evoliuciją, taip pat pagrindinė ir svarbi gamtos mokslų sritis. Žodis „fuzis“ iš graikų kalbos reiškia gamtą. Visų gamtos mokslų ir gamtos pagrindas yra fizikos dėsniai.

Jau IV amžiuje Aristotelis suteikė didelę reikšmę terminui „fizika“. Minčių mastas atrodė pats didingiausias. Atrodė, kad filosofija priartėjo prie fizikos. Labai svarbus klausimas juos sujungė į vieną kelią – Visatos atsiradimo ir veikimo dėsniai. Tiesa, mokslui pradėjus labiau dominuoti, ėmė atsirasti atskiri fizikos poskyriai.
Šis mokslas į rusų kalbą pateko tik pasirodžius fizikos vadovėliams. Autorius M.V. Lomonosovas. Kalbant apie buitinę edukacinę knygą, autorius buvo Strakhovas. Toks rusų akademiko manevras pakeitė visą to meto švietimo sistemą.

Mūsų amžiuje kiekvienas į fiziką pradėjo žiūrėti savaip. Galų gale, jei gerai pagalvoji, skirtumas tarp šiuolaikinės visuomenės ir to, kas buvo anksčiau, tiesiogiai priklauso nuo fizinių atradimų. Pavyzdžiui, elektromagnetizmo tyrimai. Panašūs mokslo proveržiai paskatino telefono atsiradimą. Taigi, jei kalbėtume apie automobilį, jis atsirado termodinamikos dėka. Kompiuteris atsirado tobulėjant elektronikai.

Tokie procesai nestovi vietoje, o tik tobulinami. Nauji atradimai prisideda prie pramonės ir technologijų tobulėjimo. Turėtume galvoti apie naujas gamtos paslaptis, kurias reikia paaiškinti. Tam padės fizika.

Žinoma, nepaisant to, kad mokslas nuėjo per toli, visų gamtos reiškinių iš pirmo karto paaiškinti neįmanoma. Fizikinių tyrimų pagrindai ir metodai yra kuriami kruopščiai, remiantis sukauptomis žiniomis.

Yra: eksperimentinė ir teorinė fizika. Jei laikysime eksperimentinius, tai teorijos ir dėsniai yra pagrįsti tik duomenimis po tyrimų.

Teorinė fizika turi keletą užduočių. Bet kuri teorija turi galimybę eksperimentuose ištirti visą reiškinių „adekvatumo“ esmę. Bet koks fizikos tyrimas suteikia galimybę iššifruoti įvairių sistemų formuluotę.

Fizikos sritys yra daugialypės, todėl įdomios. Klasikinėje mechanikoje sprendimas bus teisingas, jei atomai bus mažesni už tiriamų objektų dydį. Svarbu, kad gravitacinės jėgos būtų mažos, o objektų greitis būtų mažesnis už šviesos greitį.

Mokslas atsirado senovėje kaip bandymas suvokti aplinkinius reiškinius, gamtos ir žmogaus santykį. Iš pradžių ji nebuvo padalinta į atskiras kryptis, kaip yra dabar, o buvo sujungta į vieną bendrą mokslą – filosofiją. Astronomija tapo atskira disciplina anksčiau nei fizika ir kartu su matematika ir mechanika yra vienas seniausių mokslų. Vėliau savarankiška disciplina tapo ir gamtos mokslai. Senovės graikų mokslininkas ir filosofas Aristotelis vieną iš savo darbų pavadino fizika.

Vienas iš pagrindinių fizikos uždavinių – paaiškinti mus supančio pasaulio sandarą ir jame vykstančius procesus, suprasti stebimų reiškinių prigimtį. Kitas svarbus uždavinys – nustatyti ir suprasti mus supantį pasaulį valdančius dėsnius. Suprasdami pasaulį žmonės naudojasi gamtos dėsniais. Visos šiuolaikinės technologijos remiasi mokslininkų atrastų dėsnių taikymu.

Su išradimu 1780 m. Garo variklis pradėjo pramonės revoliuciją. Pirmąjį garo variklį išrado anglų mokslininkas Thomas Newcomenas 1712 m. Pramonei tinkamą garo mašiną pirmą kartą sukūrė rusų išradėjas Ivanas Polzunovas (1728-1766). Škotas Jamesas Wattas patobulino konstrukciją. Jo 1782 metais sukurtas dvitaktis garo variklis varė mašinas ir mechanizmus gamyklose.

Garo jėga varė siurblius, traukinius, garlaivius, verpimo stakles ir daugybę kitų mašinų. Galingas impulsas technologijų plėtrai buvo pirmasis elektrinis variklis, kurį sukūrė „savamokslis genijus“ anglų fizikas Michaelas Faraday 1821 m. Sukūrimas 1876 m Vokiečių inžinieriaus Nikolaus Otto keturtaktis vidaus degimo variklis atvėrė automobilių gamybos erą, suteikdamas galimybę egzistuoti ir plačiai naudoti automobilius, dyzelinius lokomotyvus, laivus ir kitus techninius objektus.

Tai, kas anksčiau buvo laikoma moksline fantastika, dabar tampa tikru gyvenimu, kurio nebeįsivaizduojame be garso ir vaizdo įrangos, asmeninio kompiuterio, mobiliojo telefono ir interneto. Jų atsiradimą lėmė atradimai, padaryti įvairiose fizikos srityse.

Tačiau technologijų plėtra taip pat prisideda prie mokslo pažangos. Elektroninio mikroskopo sukūrimas leido pažvelgti į medžiagos vidų. Tikslių matavimo priemonių sukūrimas leido tiksliau išanalizuoti eksperimentų rezultatus. Didžiulis proveržis kosmoso tyrinėjimų srityje buvo susijęs būtent su naujų modernių instrumentų ir techninių prietaisų atsiradimu.

Taigi fizika kaip mokslas vaidina didžiulį vaidmenį civilizacijos raidoje. Ji apvertė fundamentaliausias žmonių idėjas – idėjas apie erdvę, laiką, Visatos sandarą, leisdamas žmonijai padaryti kokybinį savo vystymosi šuolį. Fizikos pažanga leido padaryti daugybę esminių atradimų kituose gamtos moksluose, ypač biologijoje. Fizikos raida iš esmės užtikrino sparčią medicinos pažangą.

Fizikos sėkmė siejama ir su mokslininkų viltimis aprūpinti žmoniją neišsenkamais alternatyviais energijos šaltiniais, kurių panaudojimas padės išspręsti daugybę rimtų aplinkosaugos problemų. Šiuolaikinė fizika skirta suprasti giliausius visatos pagrindus, mūsų Visatos atsiradimą ir vystymąsi bei žmogaus civilizacijos ateitį.