Научные открытия для тех, кто любит краткость

29 апреля 1897 года на заседании Королевского института в Лондоне Джозеф Джон Томсон сделал первое сообщение об открытии электрона.

Отец Дж. Дж. Томсона, книготорговец, хотел, чтобы мальчик стал инженером. Он купил сыну микроскоп, что, возможно, направило Джозефа на путь научных исследований. По окончании колледжа он направился в Кембридж, где остался до конца жизни. Томсон начал работать в знаменитой Кавендишской лаборатории (см. 16 июня) под руководством профессора Рэлея, после ухода которого стал ее руководителем (ему было тогда всего 28 лет). Для истории физики Дж. Дж. Томсон – это тот, кто открыл электрон. Он доказал, что переносчиками заряда в катодно-лучевой трубке являются легкие отрицательно заряженные частицы, и измерил для них отношение заряда к массе. Так был открыт первый из элементарных «кирпичиков» материи. В 1906 году Томсон получил за эту работу Нобелевскую премию. Он же предложил первую модель атома, которую физики остроумно прозвали «кекс с изюмом». Томсон представлял себе атом в виде положительно заряженного шарика – «кекса», в который погружены изюминки-электроны. Из какой материи вылеплен этот «кекс», оставалось загадкой. Впоследствии эта модель была опровергнута Резерфордом (см. 7 марта).

Сын Томсона Джордж тоже стал физиком и Нобелевским лауреатом. Ровно через 30 лет после открытия электрона-частицы он доказал, что электрон обладает волновыми свойствами (см. 6 января). Так электрон «обеспечил» Нобелевские премии и отцу, и сыну.

Из тех, кто работал в Кавендише под руководством Дж. Дж. Томсона, семеро стали Нобелевскими лауреатами.

30 апреля Единые единицы

30 апреля 1917 года метрическая система введена как обязательная в Российской империи.

Всего лишь 200 лет назад единицы измерения не были стандартизованы. В разных странах применяли разные единицы, что затрудняло научное общение. Первым международным стандартом стало принятие в 1795 году метрической системы, основанной на использовании метра и грамма (см. 7 апреля).

В любой системе единиц различают основные единицы, которые задаются эталонами, и производные единицы, которые можно выразить через основные. Минимальное число основных единиц равно семи. Выбрать эту семерку основных можно по-разному. Сейчас наиболее распространена Международная система единиц, которая называется СИ (система интернациональная). Она была принята в 1960 году на XI Генеральной конференции по мерам и весам. В этой системе основными единицами являются: метр (длина), секунда (время), килограмм (масса), ампер (сила тока), кельвин (температура), моль (количество вещества), кандела (сила света). Международные эталоны основных единиц хранило Международное бюро мер и весов в Париже.

В 2019 году были изменены определения основных единиц СИ. Теперь все они определяются через фиксированные значения фундаментальных физических постоянных (заряда электрона, постоянных Планка, Больцмана и Авогадро). При этом величины единиц не изменились, но привязки к материальным эталонам больше не требуется.

В Библии сказано: «Неверные весы – мерзость перед Господом, но правильный вес угоден ему». Возможно, поэтому первые образцы мер и весов хранились в церквях и монастырях.

Май

1 мая Открытие школьного учителя

1 мая 1825 года родился Иоганн Бальмер, швейцарский математик (ум. 1898).

Еще в XVII веке Ньютон, пропустив узкий солнечный луч сквозь призму, разложил солнечный свет в спектр – цветную полоску, состоящую из всех цветов радуги. Но научная спектроскопия родилась лишь через 200 лет. В 1853 году шведский физик Андерс Ангстрем установил, что спектры раскаленных газов, в отличие от солнечного спектра, состоят из отдельных ярких линий. Так, в спектре водорода он обнаружил всего четыре линии (красную, голубую и две фиолетовые) и точно измерил их длины волн. Через год исследованием спектров занялся немецкий физик Густав Кирхгоф. Он сформулировал основные законы спектрального анализа. Стало ясно, что атомы любого элемента обладают своим, характерным только для него, спектром. Спектральные линии оказались тем языком, на котором даже далекие космические объекты могут рассказать нам о себе.