Відомі фізики: Пильчиков М.Д., Пулюй І.П., Ейнштейн Альберт, Смакула О

Реферат на тему:

Відомі фізики: Пильчиков М. Д., Пулюй І.П., Ейнштейн Альберт, См акула О.

Пильчиков Микола Дмитрович Народився в Полтаві. Закінчив Харківський університет (1880 р.). Працював там же, з 1889 р. — професор. У 1894−1902 рр. — професор Новоросійського університету. В 1902;1908 рр. — професор Харківського технологічного інституту.

Наукові праці присвячені оптиці, земному магнетизму, електроі радіотехніці, радіоактивності, рентгенівським променям, електрохімії та метеорології. 1883 р. здійснив геофізичні дослідження у районі Курської магнітної аномалії і вперше подав думку про те, що подальші дослідження зможуть привести до відкриття багатих родовищ залізних руд. Заснував у Харківському університеті магнітно-метеорологічне відділення та метеостанцію, в яких здійснював дослідження з поляризації світла та метеорології. Сконструював сейсмограф, рефрактометр.

На базі оригінальних експериментів відкрив низку незнаних властивостей рентгенівських променів. Відкрив і застосував на практиці явище фотогальванографії. Винайшов спосіб керування різними механізмами й пристроями по радіо, заклав початок радіотелемеханіки. Для захисту радіопередач від перехоплення сконструював так званий радіопротектор. Збудував у Харківському технологічному інституті першу в місті радіостанцію. Заснував журнал «Известия Харьковского технологического института».

Ще навчаючись у Полтавській гімназії, М. Д. Пильчиков захоплено займався експериментами та винаходами у галузі техніки, фізики й хімії. 1878 р. студент-другокурсник Харківського університету винайшов електричний фонавтограф, на кілька десятиріч випередивши зарубіжних дослідників, серед них і Т. Едісона, фонограф якого був механічним приладом.

Після завершення університетського курсу М. Д. Пильчикова було залишено на кафедрі фізики для підготовки до професорського звання. Його талант експериментатора й винахідника розкрилюється і міцніє. Тільки за 1881−1887 роки він створює 18 наукових праць, винаходить і будує дев’ять власних фізичних та фізично-хімічних приладів, з-поміж яких рефрактометр для рідин здобув визнання в Росії та за кордоном. У цi ж роки М. Д. Пильчиков здійснив піонерську за своїм значенням роботу: спеціально дослідив район магнітних аномалій у Курській губернії, відкрив нові пункти та встановив територіальні межі поширення аномалій. Ці досягнення молодого дослідника було відзначено срібною медаллю Російського географічного товариства.

На зібраному матеріалі Пильчиков захистив навесні 1888 р. у Петербурзькому університеті магістерську дисертацію, в якій заклав основи теорії аномалій геомагнетизму та вперше обгрунтував наявність «щонайбагатших покладів залізної руди» в межах Курської магнітної аномалії. Це його передбачення, як відомо, цілком справдилося.

У 1888−1889 рр. М. Д. Пильчиков перебував у науковому відрядженні за кордоном, де працював у лабораторіях видатних французьких фізиків Г. Ліппмана (згодом Нобелівського лауреата), А. Корню, Н.Маскара. Тут він здійснив немало важливих досліджень з електрохімії, зокрема розробив ефективний оптично-гальванічний засіб вивчення процесу електролізу, виступав з доповідями на II Міжнародному конгресі електриків та I Міжнародному метеорологічному з'їзді. Його було обрано членом Французького фізичного товариства та Міжнародного товариства електриків.

Після повернення на батьківщину М. Д. Пильчиков стає професором Харківського університету, читає курси з фізики й метеорології та провадить дослідження з поляризації світла й атмосферної оптики. 1891 р. він заснував магнітно-метеорологічне відділення фізичного кабінету та університетську метеорологічну станцію. Вчений обстоював потребу вивчення високих шарів атмосфери за допомогою спеціальних стратостатів і з цією метою запропонував конструкцію герметизованої кабіни — провісника сучасних космічних скафандрів. Цей харківський період творчості позначений також низкою блискучих експериментів, створенням нових методів досліджень, конструюванням дотепних приладів — інклінатора, однониткового сейсмографа та інших.

З 1894 р. М. Д. Пильчиков працює професором фізики Новоросійського університету. Тут після появи звісток про досліди В. К. Рентгена він першим в Україні й одним з перших у Росії здійснив вдалі експерименти з Х-променями, відкривши низку ще незнаних їхніх властивостей.

На 1896 р. припадає публікація здійсненого вченим відкриття: на основі застосування власного оптично-гальванічного засобу дослід-ження електролізу М. Д. Пильчиков встановив можливість фіксувати зображення предметів нарощуванням рельєфу на металевих пластинках. Так уперше у світі було відкрито та застосовано на практиці явище електрофотографування, назване вченим фотогальванографією.

В Одесі М. Д. Пильчиков провів немало віртуозних експериментів і з радіозв'язку. Він прийшов ще до одного видатного досягнення — винайдення способу керування різними механізмами й пристроями по радіо. 5 квітня 1898 р. уперше продемонстрував це своє досягнення, почавши відлік подальшому розвитку радіотелемеханіки. У 1899−1900 рр. М. Д. Пильчиков здійснив експериментальні й теоретичні дослідження з радіоактивності. В Одесі він заснував перший в Росії за часом спорудження фізичний інститут при університеті, а також вимірювальну лабораторію — одну з найбагатших у тогочасних університетах.

1902 р. М. Д. Пильчиков повернувся до Харкова, де очолив кафедру фізики та фізичну лабораторію у Технологічному інституті. Він збудував першу в місті радіостанцію, де продовжив дослідження з радіозв'язку, зокрема створив модель радіокерованого протимінного захисту для військових кораблів, обладнав радіостанцію на автомобілі тощо. На цей час припадає й завершення його роботи над проблемою захисту радіопередач від перехоплення. Вчений сконструював для цього так званий радіопротектор, випробуваний на бойових кораблях Чорноморського флоту в серпні 1903 р.

Унаслідок енергійних зусиль М. Д. Пильчикова фізична лабораторія інституту за п’ять років перетворилася на найбагатшу і найкраще обладнану з-поміж інших вищих технічних закладів тогочасної Росії. Він мріяв перетворити її на фізичний інститут, сам навіть спланував триповерховий лабораторний корпус для нього. Одначе тим планам не судилося здійснитися: виснажений напруженою боротьбою за демократизацію інститутського життя у 1905;1907 рр. проти реакціонерів-чорносотенців, М. Д. Пильчиков 19 травня 1908 р. пострілом у серце обірвав своє життя.

Творча спадщина вченого — це близько 100 праць, понад 25 оригінальних приладів та установок, кілька нових експериментальних методів досліджень.

Пулюй Іван Павлович

Народився Іван Павлович Пулюй в Гримайлові на Тернопільщині в релігійній греко-католицькій родині. З відзнакою закінчив Тернопільську класичну гімназію. 1864 р. вступає на теологічний факультет Віденського університету. Одночасно відвідує лекції з математики, фізики та астрономії. По закінченні курсу богослов’я замість сану священика обирає звання студента філософського факультету Віденського університету. Після закінчення навчання — асистент кафедри експериментальної фізики цього університету, згодом — асистент-викладач кафедри фізики, механіки та математики Військово-морської академії у м. Фіуме (тепер Рієка в Хорватії). 1875 р. в Страсбурзькому університеті вивчає електротехніку, з відзнакою захищає дисертацію і здобуває ступінь доктора філософії цього ж університету (спеціалізація з фізики).

Здобув звання приват-доцента Віденського університету. Обіймав посади технічного директора електротехнічного бюро у Відні, професора експериментальної та технічної фізики у Німецькій вищій технічній школі (м. Прага). 1902 р. — перший декан першого в Європі електротехнічного факультету.

Цісар Франц-Йосиф іменував Івана Пулюя Радником Двору, нагородив Лицарським Хрестом.

Помер І.П.Пулюй 31 січня 1918 р. у Празі.

Після закінчення курсу богослов’я Івана Пулюя чекав вигідний сан священика. Цього так хотіли і його батьки-хлібороби, які сповідували греко-католицьку віру. Іван Пулюй вибрав іншу життєву дорогупоглиблено вивчає фізику та електротехніку. Саме ці знання підняли його на вершину світової слави. Як не прикро, але в Україні ім'я Пулюя донедавна багатьом було невідоме. Тільки із здобуттям незалежності про нього заговорили, його наукові здобутки стають надбанням нації.

Вчені особливо відзначають праці Івана Пулюя в галузі молекулярної фізики — дані про коефіцієнти внутрішнього тертя та дифузії газів і пари є вихідними, коли обчислюють такі мікроскопічні величини, як середня довжина вільного пробігу молекул, їх кількість в одній граммолекулі тощо. В галузі електротехніки Іван Пулюй удосконалив технологію виготовлення розжарювальних ниток для освітлювальних ламп, першим дослідив неонове світло. Ряд промислово розвинених країн Європи запатентували запропоновану Іваном Пулюєм конструкцію телефонних станцій та абонентських апаратів, зокрема застосування розподільчого трансформатора. З участю земляка запущено ряд електростанцій на постійному струмі в Австро-Угорщині, а також першу в Європі на змінному струмі.

Досі залишається спірним питання про відкриття рентгенівських променів. Якщо Рентгена знає нині весь світ, то ім'я Івана Пулюя тільки здобуває обшири. На думку науковців, внесок Рентгена у дослідження Х-променів є явно завищеним. Рентген надавав значення тільки фактам, а не їх поясненню. Як не дивно, певний час він заперечував вивчення механізму явищ, у тому числі й нововідкритих променів. Іван Пулюй досліджував мікроскопічні процеси (на атомно-молекулярному рівні). П. С. Кудрявцев в «Истории физики» пише: «Невдала гіпотеза Рентгена була разом з тим свідченням хибності його теоретичного мислення, схильного до однобічного емпіризму. Тонкий і вмілий експериментатор, Рентген не виявив нахилу до пошуків нового, як не парадоксально це звучить стосовно автора одного з найбільших у житті фізики нових відкриттів».

Дослідники наукових здобутків Івана Пулюя стверджують, що вже через півтора місяця від першого повідомлення Рентгена і до появи його другої статті Пулюй подає другу грунтовну працю, присвячену вивченню Х-променів, яка містить значно глибші порівняно з Рентгеном результати про природу та механізми виникнення цих променів.

Пулюєві рентгенограми мали вищу якість, ніж Рентгенові, тривалий час лишалися неперевершеними за технікою виконання. Пулюй зробив перший знімок повного людського скелета.

На думку Ю. Гривняка, Рентген був знайомий з Пулюєм під час роботи в лабораторії Кундта і провадив досліди з катодними трубками під впливом Пулюя. Чи не тут бере початок «випадкове» відкриття? Гельмут Лінднер у книзі «Картини сучасної фізики» відзначає, що шлях, яким Рентген прийшов до свого відкриття, є загадковим. Дослідники життя та діяльності Рентгена не залишили поза увагою і такий факт, пов’язаний з відкриттям Х-променів: працюючи в лабораторії, він перебував у повній ізоляції від зовнішнього світу, записи про свої спостереження тримав у таємниці і заповідав спалити зразу після смерті. Що було й зроблено. Посилаючись на досліди своїх попередників у галузі газорозрядних процесів, Рентген ніколи не згадував Пулюя чи його трубки, хоч вони у той час були добре відомі серед науковців.

На дослідників діяльності Івана Пулюя ще чекають нові знахідки. Та вже й нині їх достатньо, щоб вважати Івана Пулюя основоположником науки про рентгенівські промені аж ніяк не меншою мірою, ніж Рентгена.

Але не тільки науковими дослідженнями вичерпується талант Івана Пулюя. Науково-популярні книги «Непропаща сила», «Нові і перемінні звізди» глибоко філософські, в них формується мета наукового пізнання як відкриття законів природи за допомогою досліду.

Велична постать Івана Пулюя і на громадській ниві - «…ти був людиною сильних переконань і гостро викарбуваною особистістю, але також людиною, що знала, як дотримуватися вірності народові, з якого ти вийшов, і немає більшої вірності, ніж вірність власному народові», — говорив про нашого земляка ректор Празької політехніки. І не випадково. Ще гімназистом Пулюй засновує молодіжний гурток для вивчення і популяризації української історії та літератури. У студентські роки перекладає українською мовою підручник геометрії, пізніше виступає за створення українського університету у Львові, друкує статті на захист української мови. В роки першої світової війни виступає за відродження української державності.

За свідченням очевидців, Іван Пулюй знав 15 мов, у тому числі давні - грецьку і гебрейську.

Саме таку людину шукав Пантелеймон Куліш для перекладу Біблії. Творча співпраця тривала понад двадцять років. Переклад Нового Завіту було закінчено 1871 року. Остаточну редакцію, кінцеву коректуру Іван Пулюй завершив через вісім років, а ще через два роки книга побачила світ. «Тяжко було б подумати, — писала Пулюєві Ганна Барвінок, — що чоловік бився 50 літ і так і слід його почез без Вашої підмоги великої. Казав один дуже освічений науковий чоловік: «Не було б Куліша, не було б і Біблії».

А я тепер скажу: «Не було б Пулюя, не було б Біблії». Так у нас рідкі блюстителі добра і честі другого. Тисячу раз Вам спасибі".

Життя Івана Пулюя пройшло в основному за межами України. Але помислами і добрими справами він залишався серед свого народу, співпереживав за його долю, підносив його велич.

Ейнштейн Альберт

Видатний фізик-теоретик, один із творців сучасної фізики. Р. в Ульме (нині ФРН). З чотирнадцяти років переїхав у Швейцарію, де закінчив Цюріхский політехнікум (1900 р.). У 1902;1908 р. працював експертом у патентному бюро в Берні, у 1909;1911 р. — професор Цюріхського політехнікуму, у 1914;1933 р. — професор Берлінського університету і директор Ін-та фізики кайзера Вільгельма. Після установлення влади фашистів піддався переслідуванням і був змушений залишити Німеччину. У 1933 р. переїхав у США, де і працював до кінця життя в Прінстонському ін-ті перспективних досліджень.

Ейнштейн — творець спеціальної і загальної теорій відносності, що докорінно змінили наші представлення про простір, час і матерію. За словами В. И. Леніна, він є одним з «великих перетворювачів природознавства" — як і І. Ньютон, він знаменує вершини людських досягнень у пізнанні природи. Якщо Ньютон заклав основи сучасного природознавства, то спеціальна теорія відносності Ейнштейна увінчала будинок класичної (дорелятивійської і доквантової) фізики. У 1905 р. у статті «До електродинаміки тіл, що рухаються» Ейнштейн розробив основи спеціальної теорії відносності, виклавши нові закони руху, що узагальнювали ньютонівські і переходили в них у випадку малих швидкостей тіл, коли с. В основу своєї теорії Ейнштейн поклав два постулати: принцип відносності Ейнштейна, що є узагальненням механічного принципу відносності Галілея на будь-які фізичні явища (у будь-яких інерціальних системах усі фізичні процеси — механічні, електричні, теплові, оптичні й ін. — протікають однаково), і принцип сталості швидкості світла у вакуумі (швидкість світла у вакуумі не залежить від руху джерела чи світла спостерігача й однакова у всіх напрямках, тобто однакова у всіх інерціальних системах і дорівнює 3· 1010 см/сек). Обидва постулати і теорія, побудована на їхній основі, привели до ламання багатьох сталих класичних понятті, змусили переглянути ряд основних положень класичної фізики Ньютона, установили новий погляд на світ. Однак ця теорія не відкинула зовсім закономірностей, установлених класичною механікою, а уточнила і доповнила їх у випадку руху зі швидкостями, порівнянними зі швидкістю світла у вакуумі.

Виходячи зі своєї теорії, Ейнштейн у тім же 1905 р. відкрив закон взаємозв'язку маси з енергією. Він показав, що маса є мірою енергії, укладеної в тілах. Це співвідношення Ейнштейна лежить в основі розрахунку енергетичного балансу ядерні реакції, в основі всієї ядерної фізики. Усі положення і висновки спеціальної теорії відносності яскраво підтвердилися в численних досвідах, вона стала могутнім інструментом у фізичних дослідженнях, зокрема у фізику мікросвіту.

Значна роль Ейнштейна й у створенні квантової теорії. Якщо М. Планк (1900 р.) квантував лише енергію матеріального осцилятора, а не випромінювання, вважаючи, що випромінювання і поглинання енергії відбувається квантами, то Ейнштейн ввів у 1905 р. представлення про дискретну, квантову структуру самого світлового випромінювання, розглядаючи останнє як потік квантів світла, чи фотонів (фотонна теорія світла). Таким чином, Ейнштейну належить теоретичне відкриття фотона, експериментально виявленого в 1923 р. Л. Комптоном. Виходячи з квантової теорії світла, Ейнштейн пояснив такі явища, як фотоефект (закон Ейнштейна для фотоефекта), правило Стокса для флюоресценції, фотоіонізацію й ін., що не могла пояснити електромагнітна теорія світла (Нобелівська премія, 1922 р.). У 1907 р. він поширив ідеї квантової теорії на фізичні процеси, безпосередньо не зв’язані зі світлом. Зокрема, розглянувши теплові коливання атомів у твердому тілі і використовувавши ідеї квантової теорії, Ейнштейн пояснив зменшення теплоємності твердих тіл при зниженні температури. У 1912 р. установив основний закон фотохімії: кожен поглинений фотон викликає одну елементарну фотореакцію (закон Ейнштейна) Пророчив у 1917р. явище індукованого випромінювання, вивів формулу для розподілу енергії в спектрі рівноважного випромінювання.

У статистичній фізиці Ейнштейн розвив у 1905 р. молекулярно-статистичну теорію броунівського руху, у 1924 р. створив квантову статистику часток з цілим спіном (статистика Бозе — Ейнштейна).

У 1915 р. Ейнштейн пророчив і разом з В. де Гаазом експериментально знайшов ефект зміни механічного моменту при намагнічуванні тіла (ефект Ейнштейна — де Гааза).

У 1916 р. Ейнштейн створив загальну теорію відносності, чи сучасну релятивістську теорію тяжіння, узагальнивши теорію відносності на неінерціальні системи. До її створення Ейнштейна привів аналіз відомого факту, що відношення інертної маси тіла до гравітаційного однаково для всіх тіл (принцип еквівалентності). Цей принцип разом із принципом відносності ліг в основу загальної теорії відносності, що пояснила сутність тяжіння, що складає в зміні геометричних властивостей, скривленні чотирьохмірного простору — часу навколо тіл, що утворять поле (будь-яка маса впливає на метрику навколишнього простору). Дав систему основних рівнянь, що описують поле тяжіння (рівняння Ейнштейна). Для перевірки своєї теорії Ейнштейн запропонував три ефекти: скривлення світлового променя в поле тяжіння Сонця, зсув перигелію Меркурія і гравітаційний червоний зсув. Ці ефекти, як показали наступні експерименти, дійсно існують і кількісно правильно передвіщалися загальною теорією відносності.

Загальна теорія відносності обумовила бурхливий розвиток космології як науки. Виходячи з цієї теорії, Ейнштейн у 1917 р. запропонував нову модель Всесвіту, відповідно до якої Всесвіт представляє замкнуте в собі тривимірний простір (тривимірну сферу) кінцевого об'єма і незмінна в часі. Однак ця модель не відповідає дійсності, оскільки Всесвіт нестаціонарна, вона розширюється. Уперше це теоретично показав радянський вчений А. Л. Фрідман, а в 1929 р. було підтверджено спостереженнями (явище розбігання галактик).

Починаючи з 1933 I. роботи Ейнштейна були присвячені питанням космології і єдиної теорії полючи. Однак спроби побудувати таку теорію закінчилися невдачею. У роботах Ейнштейна піднятий ряд гносеологічних проблем, але його філософські погляди не послідовні.

Член багатьох академій павук і наукових у, зокрема іноземний член АН СРСР (з 1926 р.).

Олександр Смакула

Народився О. Смакула 9 вересня 1900 року в селі Доброводи Збаразького району на Тернопільщині в селянській родині. Після закінчення сільської школи навчався в українській гімназії у Збаражі. Проте війна перервала навчання. Від 1912 по 1914 роки вдалося закінчити лише два класи гімназії. У 1922 році блискуче завершив навчання в українській гімназії в Тернополі. Того ж року самостійно виїхав на навчання до університету в Німеччині і склав вступні іспити до Гетингенського університету. У 1927 році склав докторський іспит і здобув науковий ступінь доктора філософії. В той самий час працює асистентом у фізичному інституті професора Роберта Поля.

Кінець 20-х років, як відомо проходив в науці під знаком становлення фундаментальної фізичної теорії - квантової механіки. Будучи у вирі таких епохальних подій, О. Смакула один з перших застосував поняття цієї науки для з’ясування механізмів взаємодії електромагнітного випромінювання з твердими тілами. 1930 рік в одному авторитетному європейському журналі з’являється його стаття, що зробила ім'я автора відомим у науці. Поняття і параметри квантових осциляторів були застосовані для опису радіаційного забарвлення кристалів. Було виведене кількісне математичне співвідношення відоме як «формула Смакули». Вона загальновживана й донині. У 1937 році першим в світі він отримав патент за винахід способу просвітлення оптики. У 30−40-х роках інтереси О. Смакули були зосереджені навколо проблеми оптики і спектроскопії кристалів.

У 1951 році О. Смакулу запрошують до США на посаду професора Массачусетського технологічного інституту, при якому в 1964 році він заснував і очолив лабораторію фізики кристалів. 1962 року вийшла фундаментальна монографія професора Смакули «Монокристали. Ріст, виготовлення і застосування» обсягом близько 500 сторінок. Професор Смакула — автор багатьох патентів, понад 100 ґрунтовних наукових праць. Він є почесним членом Товариства Українських інженерів (США), Американського Оптичного Товариства.