1.Науковий XX століття почався з революції. Причому влаштував її один-єдиний чоловік- По імені ... ні, не Карл Маркс. А Макс Планк. В кінці XIX століття Планказапросили на посаду професора Берлінського університету, однак замість того,щоб у вільний від лекцій час грати в бридж чи хоча б у дурня, вченийвзявся пояснити нерозумному людству, як розподіляється енергія в спектріабсолютно чорного тіла. потрібно роздумувати, з абсолютно білим тілом усе було дотого часу ясно.
Найдивовижніше, що в 1900році наполегливий Планк вивів-таки формулу, яка дуже добре описувалаповедінку енергії в сумнозвісному спектрі згаданого абсолютно чорного тіла.Правда, висновки з цієї формули слідували фантастичні. Виходило, щоенергія випромінюється не рівномірно, як від неї, власне, і чекали, а шматочками- Квантами. спершу Планк і сам засумнівався у власних висновках, Але 14 грудня1900 все ж доповів про них Німецькому фізичному суспільству. Так, на всякийвипадок.
Планку не просто повірили наслово. На основі його висновків у 1905 році Альберт Ейнштейн створив квантовутеорію фотоефекту, а незабаром Нільс Бор побудував першу модель атома, що складаєтьсяз ядра та електронів, що літають по певних орбітах. І по всій планетіпонеслося! Переоцінити наслідки відкриття, яке зробив Макс Планк, практичнонеможливо. Вибирайте будь-які слова - геніально, неймовірно, очманіти, ось це такі навіть ух ти! - Все буде недостатньо.
ЗавдякиПланку розвинулася атомна енергетика, електроніка, генна інженерія, отрималинаймогутніший поштовх хімія, фізика, астрономія. Тому що саме Планк чітковизначив кордон, де закінчується ньютонівський макросвіт (в якому речовина, яквідомо, міряють кілограмами) і починається мікросвіт, в якому не можна невраховувати впливу приятель на одного окремих атомів. А до того ж завдякиПланку ми знаємо, на яких енергетичних рівнях живуть електрони і наскільки їмтам зручно.
2.Друге десятиліття XX століття принесло світові вдобавок одне відкриття, якеперевернуло уми практично всіх вчених - хоча уми у порядних вчених і такнабакир. У 1916 році Альберт Ейнштейн завершив роботу над загальною теорієювідносності (ЗТВ). благовременно, її вдобавок називають теорією гравітації.згідно цієї теорії, гравітація - це не результат взаємодії тіл і полівв просторі, а наслідок викривлення чотиривимірного простору часу.Як тільки він це довів, все стало близько блакитним і зеленим. У сенсі - всізрозуміли сутність речей і зраділи.
Більшістьпарадоксальних і суперечать "здоровому глузду" ефектів, які виникаютьпри близькосвітлових швидкостях, передбачені саме ОТО. Самий ведений - ефектуповільнення часу, при якому рухомі щодо спостерігача годинник ідедля неї повільніше, ніж безпомилково такі ж години у нього на руці. При цьомудовжина рухомого об'єкту уздовж осі руху стискається. нині загальна теоріявідносності застосовується вже до всіх систем відліку (а не тільки дорухаються з постійною швидкістю приятель щодо одного).
Однакскладність обчислень призвела до того, що на роботу треба було 11 років. Першепідтвердження теорія отримала, коли з її допомогою вдалося описати доситькриву орбіту Меркурія - і все від полегшення перевели дух. після ОТО пояснилавикривлення променів від зірок при проходженні їх близько з Сонцем, червоне зміщенняспостережуваних в телескопи зірок і галактик. Але найважливішим підтвердженням ОТОстали чорні діри. Розрахунки показали, що якщо Сонце стиснути до радіусу трьохметрів, міць його тяжіння стане такою, що світло не зможе покинути зірку. Ів останні роки вчені знайшли цілі гори таких зірок!
3.Коли Бор і Резерфорд в 1911 році припустили, що атом влаштований за образом іподобою Сонячної системи, фізики зраділи. На основі планетарної моделі, доповненоїуявленнями Планка і Ейнштейна про природу світла, вдалося розрахувати спектратома водню. Труднощі почалися, коли приступили до наступного елементу - гелію.Всі розрахунки показували результат, прямо супротивне експериментам. До початку1920-х теорія Бора померкла. молоденький німецький фізик Гейзенберг викреслив зтеорії Бора всі припущення, залишивши лише те, що можна було виміряти придопомоги підлогових ваг.
Зрештою він встановив, щошвидкість і місцезнаходження електронів не можна виміряти одночасно. Співвідношенняотримало найменування "принцип невизначеності Гейзенберга", а електронипридбали репутацію вітряних красунь. Які нині в кондитерській, а завтра - блондинки.Однак на цьому дивацтва з елементарними частинками не закінчилися. До двадцятихрокам фізики вже звикли до того, що світло може проявляти властивості хвилі ічастинки, яким би це не здавалося парадоксальним. А в 1923 році француз деБройль припустив, що властивості хвилі можуть проявляти і "звичайні" частинкинаочно показавши хвильові властивості електрона.
Експериментиде Бройля підтвердилися миттєво в декількох країнах. У 1926 році, з'єднавшиматематичний опис хвилі і аналог рівнянь Максвелла для світла, австрійськийфізик Шредінгер описав матеріальні хвилі де Бройля. А колега Кембріджськогоуніверситету Дірак вивів загальну теорію, окремими випадками якої стали теоріїШредінгера і Гейзенберга. Хоча у двадцяті роки про багатьох елементарних частинках,відомих тепер кожному школяреві, фізики навіть не підозрювали, їх теоріяквантової механіки прекрасно описує рух в мікросвіті. І за останні 90років її основи не зазнали змін.
Квантовамеханіка тепер застосовується у всіх природних науках, коли вони виходять наатомарний рівень - від медицини і біології до хімії і мінералогії, а також підвсіх інженерних науках. З її допомогою, зокрема, розраховані молекулярніорбіталі (а що - виключно корисна в господарстві річ). Наслідком сталовинахід, покладемо, лазерів, транзисторів, надпровідності, а заодно ікомп'ютерів. А додатково розроблена фізика твердого тіла, завдяки якій: а)щороку з'являються все нові матеріали, б) виникла можливість чітко видатьструктуру речовини. вдобавок б приладнати фізику твердого тіла до сексуальноїжиття - і тоді кожен чоловік буде з вдячністю відчитувати прізвищеГейзенберг.
4.Тридцяті роки сміливо можна нарікати радіоактивними. У всіх сенсах цього слова.Правда, до того ж в 1920 році Ернест Резерфорд на засіданні Британської асоціації сприяннярозвитку наук висловив досить дивну (по тим, звичайно, часи)гіпотезу. У спробі пояснити, чому позитивно заряджені протони не тікають впаніці приятель від друга, він заявив: крім позитивно заряджених частинок в ядріатома їсти і якісь нейтральні частинки, рівні по масі протона. За аналогієюз протонами і електронами він запропонував нарікати їх нейтронами. Асоціаціяскривилась і віддала перевагу нехтувати екстравагантну витівку Резерфорда. Ітільки через десять років, в 1930 році, німці Боте і Беккер примітили, що приопроміненні берилію або бору альфа-частинками виникає незвичайне випромінювання. Ввідміну від альфа-частинок невідомі штуковини, що вилітають з реактора, володілинабагато більшою проникаючою здатністю. І взагалі параметри у цих частинок булиінші.
Черездва роки, 18 січня 1932 року, Ірен і Фредерік Жоліо-Кюрі, віддаючись милимподружнім забавам, направили випромінювання Боте-Беккера на більш важкі атоми. Із'ясували, що під впливом променів Боте-Беккера ті стають радіоактивними.Так була відкрита штучнарадіоактивність. А 27 лютого того ж року Джеймс Чедвік перевірив спробаЖоліо-Кюрі. І не просто підтвердив, а з'ясував, що винні у вибиванні ядер затомів нові, незаряджені частинки з масою трохи більше, ніж у протона. Самеїх нейтральність дозволяла беззапретно ломитися в ядро ​​і дестабілізуватийого. Так Чедвік остаточно відкрив нейтрон.
Відкриттяце принесло людству багато тягот і змін. До кінця 1930-х років фізикидовели, що під впливом нейтронів ядра атомів діляться. І що при цьомувиділяється ще більше нейтронів. Це призвело, з одного боку, добомбардування Хіросіми і Нагасакі, до десятиліть холодної війни, з іншої, дорозвитку атомної енергетики, а з третьої - до широкого використаннярадіоізот...
