Юлия Иванова - Все о Великобритании

Ворота Тринити‑колледжа Кембриджского университета

ДЖОУЛЬ ДЖЕЙМС ПРЕСКОТТ(Joule James Prescott) (1818 – 1889). Английский физик. Впервые определил механический эквивалент теплоты и открыл закон сохранения энергии. Обнаружил эффект магнитного насыщения и явление магнитострикции. Изучая тепловые эффекты электрического тока, открыл закон, называющийся теперь законом Джоуля – Ленца (в 1842‑м независимо этот закон был открыт русским физиком Э. X. Ленцем). Согласно этому закону количество теплоты, выделяющейся в проводнике с током, пропорционально сопротивлению проводника и квадрату силы тока. В 1843‑м Джоуль занялся новой проблемой: доказательством существования количественного соотношения между «силами» разной природы, приводящими к выделению тепла. Первые его опыты состояли в измерении количества тепла, выделяющегося в сосуде с водой, в котором под действием опускающегося груза вращался электромагнит, а сам сосуд был помещен в магнитное поле. В этих опытах он впервые определил механический эквивалент теплоты (4,5 Дж/кал в современных единицах), а в последующие годы исследовал тепловые эффекты при продавливании жидкости через узкие отверстия, сжатии газа и т. д. Все эти опыты привели Джоуля к открытию закона сохранения энергии. Впоследствии его именем была названа единица измерения энергии. В 1847 году Джоуль познакомился с У. Томсоном и исследовал вместе с ним поведение газов в различных условиях. Результатом этого сотрудничества стало открытие эффекта охлаждения газа при медленном адиабатическом протекании его через пористую перегородку (эффект Джоуля – Томсона). Этот эффект используется для сжижения газов. Кроме того, Джоуль построил термодинамическую температурную шкалу, рассчитал теплоемкость некоторых газов, вычислил скорость движения молекул газа и установил ее зависимость от температуры.

Родился в Солфорде близ Манчестера 24 декабря 1818 года. Получил домашнее образование. В течение нескольких лет его учил математике, физике и химии известный ученый Дж. Дальтон, под влиянием которого Джоуль уже в 19 лет начал экспериментальные исследования. Среди наград и почестей, которых был удостоен ученый, – золотая медаль Королевского общества (1852), медаль Копли (1866), медаль Альберта (1880). В 1872 и 1877 годах Джоуль был избран президентом Британской ассоциации по распространению научных знаний. Умер в Сейле 11 октября 1889 года.

Джоуль Джеймс Прескотт

ДИРАК ПОЛЬ АДРИЕН МОРИС(Dirac Paul Adrien Maurice) (1902 – 1984). Английский физик. В 1933 году удостоен Нобелевской премии по физике за разработку новых форм атомной теории (совместно с Э. Шредингером). Работы Дирака посвящены квантовой механике, квантовой электродинамике, теории поля, теории элементарных частиц, статистической физике. Он разработал математический аппарат квантовой механики – теорию преобразований, ввел так называемую дельта‑функцию. Применил принципы квантовой механики к электромагнитному полю и построил модель квантованного поля, заложив основы квантовой электродинамики. Совместно с Гейзенбергом выдвинул идею обменного взаимодействия. В 1928 году Дирак решил проблему, которую не удалось решить Шредингеру: вывел релятивистское уравнение для электрона. Это уравнение обладало важной особенностью – из него вытекало понятие спина, которое отсутствовало в нерелятивистском уравнении Шредингера; кроме того, оно объясняло тонкую структуру спектров атома водорода и эффект Зеемана. В 1931 году Дирак выдвинул гипотезу о существовании элементарного магнитного заряда – монополя. Внес большой вклад в создание квантовой статистики. Независимо от Э. Ферми разработал статистику частиц с полуцелым спином (статистика Ферми – Дирака). Среди основных трудов ученого – «Принципы квантовой механики» ("The Principles of Quantum Mechanics" 1930), «Развитие квантовой теории» ("The Development of Quantum Theory" 1971), «Спиноры в гильбертовом пространстве» ("Spinors in Hilbert Space", 1974), «Общая теория относительности» ("General Theory of Relativity", 1975).

Родился 8 августа 1902 года в Бристоле. В 1921 году окончил с отличием Бристольский университет по специальности электротехника. В 1923 году поступил в аспирантуру Кембриджского университета к Р. Фаулеру, который познакомил его с новыми идеями в физике. Заинтересовавшись работами Гейзенберга по матричной механике, Дирак развил собственный оригинальный подход к квантовой проблематике и изложил его в серии статей, опубликованных в 1925 – 1926 годах в «Трудах Лондонского королевского общества» ("Proceedings of the Royal Society of London"). В 1926 году получил степень доктора философии. В течение года работал у Н. Бора в Копенгагене и у М. Борна в Геттингене, затем вернулся в Кембридж, где был избран членом совета Сент‑Джонз‑колледжа. В 1929‑м преподавал физику в университете штата Висконсин в Мадисоне и читал лекции по квантовой механике в других американских университетах. По возвращении в Англию в 1930 году Дирак был избран членом Королевского общества, а в 1932‑м стал профессором Кембриджского университета, получив кафедру, которую некогда занимал Ньютон. В 1933 – 1934 годах работал в Принстонском институте фундаментальных исследований, затем вернулся в Кембридж. В 1968 году ушел в отставку с поста профессора Кембриджского университета и после непродолжительной работы в качестве приглашенного профессора университета штата Нью‑Йорк в Стони‑Брук и университета Майами стал профессором физики университета Флориды в Таллахасси. Дирак был награжден Королевской медалью (1939), медалью Копли (1952), получил премию Р. Оппенгеймера и ряд других наград. Умер в Таллахасси (шт. Флорида) 20 октября 1984 года.

Дирак Поль Адриен Морис

Кембридж. Сент‑Джон‑колледж

ДЭВИ ГЕМФРИ(Davy Humphry) (1778 – 1829). Английский физик и химик. Многие его открытия так или иначе связаны с электрохимией. Изучая действие электрического тока на химические соединения, он показал, что электрический ток вызывает разложение кислот и солей. В 1807 году, используя самый большой на то время «вольтов столб», получил электролизом два новых элемента из расплавов их соединений – металлические калий и натрий. Год спустя аналогичным путем были получены еще четыре металла: барий, кальций, стронций и магний, затем из борной кислоты выделен бор. Дэви принадлежат исследования, позволившие установить природу хлора и йода. Эти исследования привели его к созданию водородной теории кислот, опровергавшей утверждение А. Лавуазье, что каждая кислота содержит кислород. Занимаясь изучением действия газов на человека, открыл возбуждающее («веселящее»), а затем анестезирующее действие закиси азота. Проводил исследования по применению химии в сельском хозяйстве и кожевенном производстве. Прочитанные им лекции по агрохимии были изданы отдельной книгой, служившей учебником по этой дисциплине более 50 лет. В 1810 году Дэви, используя мощную электрическую батарею из 2 тысяч гальванических элементов, получил электрическую дугу между двумя угольными стержнями, соединенными с полюсами батареи (позже эту дугу назвали вольтовой). В 1815 году вместе с М. Фарадеем изобрел безопасную рудничную лампу. Родился 17 декабря 1778 года в Пензансе (графство Корнуолл). В школе учился посредственно и был отдан в обучение к аптекарю. Занялся самообразованием. В возрасте 17 лет совершил первое открытие: получив тепло от трения двух кусков льда, пришел к выводу, что теплота – это особый вид движения. Исследования Дэви привлекли к нему внимание известного математика Д. Гильберта, при поддержке которого молодой ученый получил в 1798 году место химика в Пневматическом институте в Бристоле. В 1801‑м был приглашен в Королевский институт, где работал помощником Б. Румфорда; в 1802 году стал профессором химии. В 1803 году Дэви был избран членом Лондонского королевского общества, в 1820 – 1827 годах был его президентом. Награжден медалью Б. Румфорда. Умер в Женеве 29 мая 1829 года.