Главная » Читальный зал » Педагогу » Учителю на заметку

Из воспоминаний физика




Доступ для скачивания работ возможен только авторизованным пользователям

29 Март 10, 07:28
В 1896 году, когда до Москвы дошла весть об открытии Вильгельмом Рентгеном необыкновенных, «проницающих» лучей, мне было 9 лет. Мой отец преподавал физику в Первой московской гимназии, и на одном из заседаний преподавателей физики, которое проходило при Московском университете, он узнал об этом открытии и о попытках Петра Николаевича Лебедева повторить опыты Рентгена. В это время я уже очень интересовался физическими опытами, ходил с отцом в физический кабинет гимназии по воскресеньям после обедни. Одной из моих любимых «игрушек» был гальваноскоп, а также элемент Грене и электромагнит. Был у меня и фотоаппарат, я умел проявлять и печатать.
Поэтому я с интересом слушал рассказы отца и наблюдал за его неудавшимися попытками получить снимок этими икс-лучами, как называл их Рентген, с помощью тех «гейслеровых трубок», которые были в кабинете.

Скоро появилась небольшая брошюра с переводом докладов Рентгена. Как-то потом, уже через много лет, она попалась мне в руки, и, прочтя ее, я увидел, каким замечательным физиком был Рентген и с каким искусством он исследовал свойства открытых им лучей. Рентген с самого начала высказал предположение об электромагнитной природе этих лучей и установил их свойство задерживаться тяжелыми атомами. В сущности, в этой брошюре было сказано о рентгеновских лучах все, что было известно до опыта Лауэ в 1912 году.

Через месяц вся московская «физическая» общественность была потрясена следующим событием. П. Н. Лебедев пробовал снять с помощью рентгеновских лучей свою грудную клетку. Предполагая, что лучи могут вредно действовать на мозг, он прикрыл голову пластиной свинца, но по случайности одна щека осталась незащищенной. И вот через две недели из этой щеки вылезли все волосы, и красивый Петр Николаевич остался с половиной бороды. Это был едва ли не первый опыт, продемонстрировавший биологическое действие рентгеновских лучей.

Доза облучения была не слишком сильной, и некоторое время спустя волосы у Петра Николаевича благополучно отросли.

Года через два-три появились небольшие рентгеновские трубки и флюоресцирующие экраны, и отец купил такой комплект для физического кабинета Первой гимназии. Тогда нам удалось снять скелет руки, но, помня о событии с Лебедевым, мы были осторожны.

С этого времени и началось мое знакомство с «новой физикой». В следующем, 1896 году появился в Москве и препарат радия. Первым обладателем его оказался Альберт Христианович Репман.

Альберт Христианович по основной своей профессии был доктором, и у него была одна из первых в Москве водоэлектролечебниц. Физика была его увлечением, как теперь говорят «хобби». «Волей чьей — не знаю», но физик-любитель Альберт Христианович оказался заведующим физическим отделом Политехнического музея — первого и очень интересного московского просветительного учреждения.

После какой-то выставки, чуть ли не 1872 года было решено сохранить главные экспонаты и устроить постоянную экспозицию. Город отвел участок земли в самом центре Москвы, и на нем был выстроен дом, в котором первый этаж занимали магазины и конторы, окупая, таким образом, проценты на затраченный капитал и содержание музея, а во втором и третьем этажах помещались выставочные залы, демонстрировавшие новейшую технику того времени.

Мои родители принимали живое участие в «Комиссии теневых картин» при этом музее, устраивавшей народные чтения с демонстрацией картин проекционным (или, как тогда называли, «волшебным») фонарем. Я с самого раннего детства часто бывал там.

Альберт Христианович Репман умел, опередив других, получать для музея сенсационные «новинки». У него оказался и первый в Москве препарат радия, который демонстрировался в большой аудитории — нескладной высокой комнате с высоко поднятым демонстрационным столом. Отец взял меня на эту демонстрацию, и я ясно помню худенькую фигуру Альберта Христиановича с маленькой седеющей головкой и поблескивающим пенсне, держащего в поднятой руке ампулу радия.

Потух свет, и мы должны были увидеть, что ампула светится. Но — увы! — большинство публики ничего не увидело, хотя многим было неловко признаться в этом…

Когда через некоторое время радий получил и физический кабинет Московского университета, то, демонстрируя его, П. Н. Лебедев потушил свет заранее и минут двадцать говорил в темноте. Глаза слушателей «привыкли к темноте», повысили свою чувствительность, и слабый свет препарата стал ясно виден. Демонстрировался еще разряд электроскопа под действием радия.

Прошло всего несколько лет, и новое понятие «радиоактивность» вошло в обиход. Уже в 1911 году я слушал лекцию В. И. Вернадского о распространенности радиоактивных элементов на земле и тщательно записал ее содержание.

Так мне пришлось познакомиться еще в отрочестве с этими двумя великими открытиями — рентгеновским излучением и радиоактивностью. Все чувствовали, что за ними большое будущее, но ни один физик того времени, даже такой прозорливый, как Н. А. Умов, не мог предсказать, к каким практическим и тем более научным последствиям эти открытия приведут в последующие 50 лет.

Сообщение об опытах А. С. Попова также не прошло мимо внимания моего отца. Устройство первой передающей и приемной станции было настолько просто, что было нетрудно воспроизвести его. Помню, как я строил когерер, вставляя в стеклянную трубочку две латунных палочки со скошенными концами. По совету И. Ф. Усагина, опилки были напилены из немецкой монеты, состоящей из никелевого сплава, причем новым, неупотреблявшимся напильником.

Передачи в пределах физического кабинета нам легко удавались.

Схема Попова вывела электромагнитные волны «в широкий свет». Зеркала Герца продавались в тогдашних магазинах Трындина и Швабе, но они очень плохо работали, и опыты с ними шли очень неуверенно.

Помню, с каким энтузиазмом было встречено известие о первых практических применениях беспроволочного телеграфа на острове Готланд. Нам особенно приятно было, что беспроволочный телеграф — изобретение А. С. Попова, рядового профессора в Кронштадте, а не итальянца Маркони, быстро создавшего себе мировую славу.

В Политехническом музее вся схема Попова была очень быстро показана в виде экспонатов.

В заключение хотелось бы привести последние слова лекции профессора Слаби, немецкого физика, делавшего доклад на съезде немецких инженеров в 1902 году и старавшегося подвести под опыты Маркони правильную физическую основу. Слаби цитировал следующие слова одного из своих коллег: «Придет некогда день, когда… медные провода, гуттаперчевая изоляция и железная броня кораблей будут храниться только в музеях; тогда потомок человечества, который желает беседовать со своим другом и не знает, где он находится, электрическим голосом бросит в пространство оклик, который услышит тот, кто владеет соответственно настроенным электрическим ухом. Раздастся оклик: «Где ты?» — и зазвучит ответ: «Я здесь — в глубине рудника, на вершине Андов или среди шири океана».

И вот на протяжении всего одной человеческой жизни «фантастическая мечта» превратилась в самую заурядную действительность, не удивляющую больше даже дошкольников…

В 1910 году я хорошо помню одно из заседаний коллоквиума лаборатории Петра Николаевича Лебедева, на котором Е. М. Богословский очень обстоятельно и полно рассказывал о работах Жана Перрена в области Броуновского движения.

Высокий, спокойный, он говорил как-то очень просто и без всякого пафоса, но из его слов возникали такие реальные картины молекулярного движения, которые делали это движение такой же очевидностью, как всякий другой экспериментальный факт.

Среди участников коллоквиума были и сочувствующие взглядам В. Оствальда, считавшего невозможной и ненужной гипотезу о молекулярном механизме явления.

Помню, когда Е. М. Богословский кончил, воцарилась тишина. Петр Николаевич сидел задумавшись, и никто не решался прервать молчание.

Торичан Павлович Кравец наконец не выдержал, встал и прошелся около окна (он всегда занимал это место, позволявшее пройтись, не мешая докладчику). Я не помню точно его слов, но это было выражение общего мнения слушавших: произошло событие, подобное тому, когда Галилей впервые направил на небо телескоп. Только теперь такой же разрешающей силы опыт был направлен внутрь, в недра вещества, и он принес такой же значимости экспериментальные факты.

И действительно, даже сам Вильгельм Оствальд после работ Перрена сдался и заявил, что теперь и он считает изучение молекулярного строения материи нужным и плодотворным для науки.

Еще через два года (уже после смерти П. Н. Лебедева) в университете, на коллоквиуме, руководимом П. П. Лазаревым, Ю. В. Вульф рассказывал об опытах Фридриха и Книпинга (учеников Лауэ) и об открытии экспериментальной возможности изучать расположение молекул в кристалле по дифракции пучка рентгеновских лучей. Вскоре Ю. В. Вульф построил интересную модель из нескольких стекол, через которые проходил луч света и, отражаясь от разных плоскостей, давал на экране картину светлых пятен, вполне похожую на рентгенограмму Лауэ.

Эти два памятных заседания заложили крепкий фундамент в моем физическом мировоззрении.

После безвременной смерти Германа Минковского (1909 год) было совместное заседание физиков и математиков на третьем этаже математического корпуса «Нового здания» университета.

На этом заседании о работах Минковского, придавшего мыслям А. Эйнштейна широкую и обобщенную форму, должен был делать доклад Александр Александрович Эйхенвальд.

Я и мои товарищи по лаборатории Умова были очень заинтересованы этим докладом. И потому, что многие очень мало представляли себе значение идей Эйнштейна («теория относительности», казалось, еще не колебала основ классического здания физики), а также и потому, что доклады А. А. Эйхенвальда были всегда некоторым событием: так ярко и просто он умел излагать самые трудные вопросы.

Помню, я пришел в большую высокую залу отделения математики с невысоким помостом и большой черной доской, пришел после трудного студенческого дня, довольно усталый. В зале как-то странно были расставлены стулья вокруг помоста. Я сел с краю, не на первых местах, но так, чтобы все слышать и видеть.

Первым был доклад А. Н. Крылова, тогда адмирала в красивой морской форме. Начали с запозданием, и Крылов затянул доклад о борьбе с качкой военных кораблей. Этого доклада я не помню, кроме его заключительной эффектной сцены, когда А. Н., кончив доклад, ударил мелом по столу и сказал:

— Если я неправ, это будет стоить России…— и назвал какую-то крупную сумму.

Никто по его докладу не выступал, все с нетерпением ждали доклада Эйхенвальда.

Я всегда любовался Александром Александровичем, выступающим с докладом. Гладко причесанные седоватые волосы на красиво сформированной голове, невысокая, но стройная фигура, наглухо застегнутый, обычно темно-синий пиджак. И главное— необыкновенный дар изложения, стройного и четкого, когда, слушая, вы без всякого для себя труда овладеваете самыми сложными научными истинами.

Так было и в этот раз.

Герман Минковский был математиком-геометром, создавшим геометрические приемы исследования в такой абстрактной области, как теория чисел. Увлекшись кинематической теорией относительности своею бывшего ученика по Цюрихскому политехническому институту Альберта Эйнштейна, Г. Минковский и в этой области сблизил теорию относительности с геометрией Лобачевского. Так, движение Минковский трактовал как линию в четырехмерном пространстве, где координата времени была на равных правах с пространственными координатами. Такая интерпретация давала какую-то особую «наглядность» формулам Эйнштейна, хотя, может быть, это слово и неуместно по отношению к четырехмерному пространству, которое мы не можем себе реально представить.

Было уже поздно, в зале было холодно, но все присутствующие с огромным вниманием слушали докладчика, получая особое умственное наслаждение от полета релятивистской мысли, которая уже не казалась им фантастической, как раньше.

На заседании присутствовали не только физики, но и математики — Б. К. Млодзиевский, Д. И. Егоров и механики — Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин, далеко не разделявшие идей Эйнштейна, особенно в те годы.

Помню, как я уходил, делясь своими впечатлениями с кем-то из молодых практикантов умовской лаборатории. Голова гудела от новых идей, и всю дорогу домой я перебирал в мыслях слышанное и, как говорится, крепко запавшее в душу.

Эта теория прочно живет в моем сознании с того зимнего вечера, когда я студентом слушал доклад Эйхенвальда.

В самом конце 1911 года, с 21 по 28 декабря, в Петербурге происходил Второй менделеевский съезд по общей и прикладной химии и физике.

Я поехал на этот съезд уже будучи преподавателем физики в двух женских гимназиях и будучи оставлен при кафедре П. Н. Лебедева для подготовки к профессорскому званию.

Этот съезд был смотром творческих сил работников науки и преподавателей и показал огромный прогресс, которого достигла в этой области Россия в первом десятилетии двадцатого века.

Петербургский университет и его физический институт во главе с Орестом Даниловичем Хвольсоном и Дмитрием Сергеевичем Рождественским развернул огромную выставку, показывающую новые экспериментальные достижения физической науки, которые уже были настолько освоены в институте, что ими могли пользоваться студенты.

Особенно мне запомнилась установка для наблюдения явления Зеемана — расщепления линий в спектре под влиянием магнитного поля. Установка была собрана на хорах одной из лабораторных комнат. В одном конце хор горела обыкновенная газовая горелка, пламя которой окрашивалось в желтый цвет присутствием паров натрия. Горелка была помещена между полюсами большого электромагнита, и рубильник для его включения был тут же. Эта горелка находилась в центре большой вогнутой Роуландовской дифракционной решетки, на которую была направлена небольшая лабораторная подзорная трубка, стоящая рядом с рубильником. Подойдя к установке и сев на стул, вы видели в трубку две известных желтых линии натрия. Но когда вы замыкали рубильник и атомы натрия оказывались в магнитном поле, каждая линия мгновенно расщеплялась.

В этом демонстрационном опыте все было хорошо: мощная дисперсия дифракционной решетки, простота установки и, конечно, самый эффект Зеемана — одно из первых экспериментальных доказательств существования электронов, вращающихся вокруг ядра. Кстати, Хендрик А  Лоренц вскоре после экспериментального открытия Зеемана создал теорию этого явления.

Тогда, на выставке, я несколько раз, как малое дитя, замыкал и размыкал электрическую цепь электромагнита, любуясь послушностью атомов натрия. Эта установка запомнилась мне на всю жизнь.

Одно из общих заседаний менделеевского съезда происходило где-то на Васильевском острове, в большом помещении, потому что ни одна из аудиторий университета не могла вместить всех членов съезда, число которых превысило тысячу человек.

На этом заседании Павел Сигизмундович Эренфест, в те годы профессор Петербургского политехнического института, должен был дать доклад о новой квантовой теории света, созданной работами Макса Планка и Альберта Эйнштейна.

Павел Сигизмундович Эренфест (1880— 1933) — крупнейший физик-теоретик, замечательный педагог. Его женой была Татьяна Павловна Афанасьева-Эренфест — русский физик, в советское время профессор Симферопольского педагогического института. Павел Сигизмундович в годы, предшествовавшие съезду, был профессором Петербургского политехнического института, а в 1912 году был приглашен на кафедру теоретической физики Лейденского университета (Нидерланды), заняв кафедру умершего Хендрика А.Лоренца. Одним из  учеников Хендрика А.Лоренца  был Энрико Ферми. Учениками его были также советские физики, В.  Бурсиан, Ю. Крутков, В. Фредерикс.

В зале была сцена, и маленькая, щупленькая фигурка Павла Сигизмундовича терялась на ней. Но когда он заговорил на очень своеобразном русском языке, то сразу овладел всей массой слушателей. Может быть, даже сама неправильность речи П. С. придавала какую-то особую убедительность его словам. А он говорил:

«Прежде, во времена Ньютона, одни ученые были сторонниками корпускулярной теории света, другие — волновой, развиваемой Гюйгенсом. Теперь в одном сердце каждого физика борются обе эти теории… Релей-Джинс — катастрофа приводит к необходимости представлений о дробном характере излучения». 

П. С. Эренфест много раз повторял эти слова: «Релей-Джинс — катастрофа»,— и они звучали в его устах «по-немецки», с раскатистым «р».

Я и до сих пор словно слышу эту неправильную русскую речь и вижу его маленькую фигурку на огромной сцене, как будто и не прошло с тех пор почти 60 лет. И в моем сердце физика также живут и борются до сих пор обе противоположные теории света.

Теперь, пропустив сразу огромную вереницу событий, в том числе и самых важных в истории страны, и в истории нашей науки, и в личной жизни, обращусь к другому хорошо запомнившемуся научному форуму.

1929 год. Съезд советских физиков в Москве. Большая аудитория Физического института Московского университета. При входе в нее невольно вспоминается, как слушал здесь когда-то вдохновенные лекции Николая Алексеевича Умова и четкие, деловые лекции Петра Николаевича Лебедева; как в 1905 году вместе с волнующейся массой студентов, защищавших здание Старого университета от «охотнорядцев», решали вопрос, можно ли согласиться на «почетную сдачу» с сохранением оружия. Как давно это было!

А сейчас — первый съезд советских физиков с приглашением иностранцев: присутствуют Макс Борн, Дирак, Дарвин (внук), Шелл.

Докладывает молодой изобретатель Лев Термен. Он рассказывает о своих опытах передачи движущегося изображения по проводам. Это изображение — крылья вращающейся мельницы — должно появиться на экране в аудитории, а сама мельница находится за несколько десятков метров — в физическом кабинете.

Опыт не ладится, и на экране мелькают какие-то черные и белые пятна… Аудитория нервничает… И вдруг появляется тень вращающихся мельничных крыльев! Раздаются оглушительные аплодисменты!

Московский съезд должен был по Волге, а затем по железной дороге перекочевать в Тбилиси, сделав остановку в Нижнем Новгороде (Горьком), Казани, Саратове. Путешествия в то время были нелегким делом, но организаторам съезда хотелось и охватить этим мероприятием побольше, как тогда говорили, провинциальных ученых и в то же время показать иностранцам молодую Советскую страну.

Из заседаний этого плавучего съезда наиболее памятна мне дискуссия по злободневным тогда вопросам квантовой теории. Салон парохода был невелик и едва мог вместить всех участников съезда, но, как говорится, «в тесноте, да не в обиде». И дискуссия, в которой приняли участие И. И. Френкель, молодой еще тогда Л. Д. Ландау, С. И. Вавилов, под отеческим попечением Абрама Федоровича Иоффе, была необыкновенно плодотворна для тех из нас, кто, как я, занимался в отраслевых институтах прикладной физики. В то время трудно было доставать иностранную специальную литературу, а значит, и изучать ее. И надо отдать должное вот уже почти полвека бессменному редактору журнала «Успехи физических наук» Э. В. Шпольскому: там помещались в переводах почти все основные статьи, излагавшие новые, «революционные» теории. И все же живое слово плавучего съезда 1929 года было незаменимым, и особенно оно захватило молодых физиков. А, с другой стороны, общение с ними убедительно показало участникам съезда, какие огромные успехи сделала физика в СССР по сравнению со Вторым менделеевским съездом 1911 года.

И опять огромный пропуск в насыщенной событиями истории страны и нашей науки. Обращаюсь сразу уже к послевоенным годам.

В конце июля — начале августа 1945 года я лечился в санатории «Сосновый бор» в Болшеве. Только что закончилась война с германским фашизмом. Люди переживали двоякие чувства: огромную радость победы и горечь от понесенных утрат. Стояли чудесные теплые летние дни, но что-то все время мешало лечению тех ущербов, которые нанесла война. Скорее всего, это было сознание, что война еще не кончена, что она продолжается где-то там, на Дальнем Востоке. И когда на большой террасе санатория собирались выздоравливающие — часто даже давно и близко знакомые между собой,— разговоры шли вяло и как-то приглушенно.

Но вот 6 августа было получено страшное известие о взрыве над японским городом Хиросима американской атомной бомбы, равной по мощности 20 тысячам тонн обычных взрывчатых веществ, о гибели десятков тысяч мирных жителей, пораженных взрывом…

Нас охватил ужас. Спрашивали: как это возможно? Что было бы, если бы таким новым страшным оружием овладел Гитлер?

Ко мне, как к физику, без конца обращались за объяснениями. Объяснять было одновременно и легко — когда приходилось рассказывать о связи массы и энергии, предсказанной Альбертом Эйнштейном,— и трудно, когда речь шла о путях освобождения этой энергии: эти пути представлялись нам тогда еще весьма запутанными и сложными. Все эксперименты с радиоактивными веществами велись еще в то время с такими малыми их количествами, что хотя и приводили часто к заболеваниям работавших с ними, но о макровзрывах не было еще и речи.

И все же взрыв атомной бомбы не воспринимался звеном в цепи научных поисков, а скорее очередным военным кошмаром.

Истинный успех физики, благородной и могучей науки, люди по-настоящему почувствовали, когда узнали о пуске первой в мире советской атомной электростанции. В ней поражало все — и граммы потребного топлива, и получение тепла без горения, и, конечно, сам факт практического использования энергии ядра, в существование которой даже многие физики верили лишь из приличия. Атомная электростанция показала, что еще одна фантастическая мечта человека, рожденная, казалось бы, абстрактными исследованиями физиков, стала действительностью.

Наступала новая эра в жизни человечества — эра атома, или, точнее, ядерной энергии


Понравился материал, поделитесь им со своими друзьями в любой социальной сети



Вы выбрали наш сайт для публикации:
Всего ответов: 112
Категория: Учителю на заметку | Добавил: mmm100 | Теги: наука, история, физика, ренген
Просмотров: 3162 | Загрузок: 0 | Комментарии: 2 | Рейтинг: 0.0/0

Похожие материалы:








Всего комментариев: 2
1 yNot   (14 Октябрь 15 10:44)
Не смог найти имени автора этих любопытных мемуаров. К сожалению, текст плохо выверен. Лоренца и звали не так, и жил гораздо дольше, Вавилов тоже был Сергей Иванович, а не "С.Н".
И кстати, уже в марте 1896 г саратовский "Листок" писал об удачном обнаружении обломка иглы в ладони некой дамы, и хирург его удалил - с помощью рентгеновской установки реального училища. Всего через три месяца после открытия Рентгена!
Но автору спасибо за массу деталей, которых не знал, за портреты известных физиков.

0
2 nadezhda   (14 Октябрь 15 11:42)
ДА жаль, что столько неточностей. Если есть возможность внесите правки через форму "Заметили ошибку в тексте", я исправлю. И уже тогда отформатирую текст.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Педагогический марафон
Педчтения

Конкурс для педагогов

Конкурс для педагогов

ЧАТ
200
Учебник к уроку


Категории
Мы в социальных сетях


Орфография

Система Orphus