Научные открытия для тех, кто любит краткость

Почему физики так упорно стремятся к недостижимому – абсолютному нулю температуры? Дело в том, что тепловое движение молекул затемняет суть некоторых явлений. Понижение температуры может, по выражению Камерлинг-Онеса, «приподнять завесу, которую простирают над внутренним миром атомов и электронов тепловые движения при обычных температурах». Интуиция его не подвела: приподняв эту завесу, в 1911 году он сделал свое самое поразительное открытие: обнаружил полное исчезновение электрического сопротивления некоторых металлов при очень низких температурах. Это явление он назвал сверхпроводимостью (см. 28 апреля).

Этот человек видел далеко вперед. Созданная им лаборатория низких температур Лейденского университета стала прообразом научно-исследовательских институтов XX века. Одним из первых он понял, что проникновение во все более глубокие тайны природы требует мощной технологической базы. В то время, когда остальные лаборатории мира могли получать жидкие газы (водород, гелий) каплями, в его лаборатории их производили литрами. Он открыл специальное училище для механиков и стеклодувов, и его лаборатория не испытывала недостатка ни в оборудовании, ни в квалифицированных помощниках. Ее двери были открыты для физиков всех стран (см. также 10 июля).

22 сентября Необычная судьба Майкла Фарадея

22 сентября 1791 года родился великий английский физик Майкл Фарадей, основоположник учения об электромагнитном поле (ум. 1867).

Сын кузнеца в Лондоне, с 12 лет начавший работу переплетчиком в книжном магазине, заинтересовался содержанием умных книг, которые ему приходилось переплетать. Один из посетителей магазина подарил 19-летнему Фарадею абонемент на цикл публичных лекций известного химика сэра Дэви. Майкл, посетив несколько лекций, свои подробные конспекты лекций переплел в кожу и отправил сэру Дэви. И тот сделал Фарадея своим ассистентом в Королевском институте! А вскоре Фарадей стал самым выдающимся британским ученым эпохи. Физик Столетов писал о нем: «Никогда со времен Галилея свет не видал стольких поразительных и разнообразных открытий, вышедших из одной головы».

В те времена еще не было электроизмерительных приборов. Ток в цепи обнаруживали нагреванием проволоки, искоркой и даже оценивали на вкус (гальванометр для своих опытов Фарадей впоследствии сделал сам). Как заметил Гельмгольц, немного проволоки, несколько старых кусков дерева и железа дали Фарадею возможность сделать величайшие открытия. Но математикой он не владел совершенно – более тысячи страниц его трудов не содержат ни одной формулы. Лишь через 20 лет Максвелл перевел на язык математики формулировки Фарадея.

В 1938 году в архиве Фарадея обнаружили запечатанное послание ученого потомкам, датированное 1832 годом. В нем он сообщал о своей уверенности в существовании электромагнитных волн и сожалел, что современники не разделяют его взглядов.

23 сентября Открытие «на кончике пера»

23 сентября 1846 года немецкий астроном Иоганн Готфрид Галле, руководствуясь вычислениями математика Леверье, обнаружил планету Нептун.

Это открытие стало триумфом классической механики. Дело в том, что шестая планета – Уран, открытая в 1781 году Уильямом Гершелем, вела себя странно. Она едва заметно отклонялась от того пути, по которому должна следовать согласно законам механики с учетом возмущений со стороны известных планет. Французский математик Урбен Леверье и независимо от него англичанин Джон Адамс, пытаясь понять причину «плохого» поведения Урана, предположили, что его движение возмущается притяжением неизвестной планеты. Они почти одновременно рассчитали массу этой планеты и указали место на небе, где в данное время она должна была находиться. Но Адамсу не повезло: его предсказанию астрономы не поверили и наблюдений по существу не начали. А вот немецкий астроном Иоганн Готтфрид Галле, получив письмо от Леверье, сразу кинулся к телескопу, и в тот же вечер отыскал неизвестную планету в указанном месте. Так разногласие между теорией и практикой привело в итоге к триумфу механики Ньютона, а Урбену Леверье и Иоганну Галле досталась слава первооткрывателей.