В. Жуков - Физика в бою

Успехи физики и химии, наряду с успехами других естественных наук, оказали исключительно большое влияние на развитие материалистического мировоззрения. Диалектический материализм самым широким образом использовал для обоснования своих положений физические открытия.

Толчком к развитию физики, как и всех других наук, послужили требования практики, возникавшие в процессе исторического развития общественных формаций. Крупные открытия конца XVII и начала XVIII столетий были сделаны под влиянием развивающейся техники и военного дела.

Основоположник русской физики и химии М. В. Ломоносов тесно сочетал научную работу с требованиями практики. Его многочисленные и разнообразные исследования по оптике, электричеству, метеорологии, по природе жидких и твердых тел были самым тесным образом связаны с практическими потребностями. Многие примеры из истории развития физики показывают, что нередко весьма абстрактные (отвлеченные), на первый взгляд, физические открытия со временем находили самое разнообразное применение в технике и военном деле.

Открытие в 1831 г. Фарадеем электромагнитной индукции создало условия для широкого использования в технике и в военном деле электрических явлений. Появились различные электрические машины, средства управления, контроля, измерений, что оказало революционизирующее влияние на технику вообще и военную технику в частности.

Периодический закон Д. И. Менделеева не только сыграл выдающуюся роль в развитии учения об атоме и природе химических явлений, но и стал руководящим при решении огромного количества практических задач химии и физики. На базе этого закона и последующих успехов физики удалось открыть элементы, способные участвовать в реакциях деления и синтеза (соединения), что в дальнейшем привело к созданию самого мощного оружия поражения — ядерного оружия.

Во второй половине прошлого века английский ученый Максвелл создал общую теорию электромагнитного поля. На основе этой теории он пришел к выводу о возможности распространения электромагнитной энергии в виде волн. Открытие Максвелла было использовано А. С. Поповым для создания радиотелеграфа. Это выдающееся изобретение русского ученого привело к исключительно мощному развитию средств связи войск, созданию различных радиотехнических систем, к появлению радиолокации — технической основы радиотехнических войск противовоздушной обороны. На счету радиотехники множество и других военных средств, которыми оснащаются армия и флот.

Исследования русского ученого А. Г. Столетова по активноэлектрическим явлениям сыграли большую роль в изучении фотоэлектрического эффекта (физического явления, состоящего в том, что при действии видимого света, ультрафиолетовых, инфракрасных, рентгеновских лучей, а также гамма-лучей на вещество изменяются его электрические свойства). Фотоэлектрический эффект широко применяется в современной технике (телевидение, aвтоматикa, звуковое кино и т. д.). Телевизионные приборы и системы нашли самое широкое применение в военном деле. Они используются в системах управления различными боевыми средствами, служат датчиками информации, используются для связи космических объектов с Землей.

Важнейшее значение для военного дела имеет и такой раздел физики, как оптика. Она возникла как учение о свете в связи с изучением возможностей человека видеть окружающее пространство. Впоследствии физика расширила область исследования, и слово «свет» стало употребляться для обозначения объективного, происходящего вне нас явления, которое, воздействуя на глаз, вызывает субъективное зрительное ощущение. В настоящее время физика говорит о «свете» как о широкой совокупности единых по своей природе объективных явлений, сводящихся к распространению коротких электромагнитных волн. Родилась, таким образом, электромагнитная теория света. Она показала единство световых и электромагнитных явлений и дала новое доказательство основного положения диалектического материализма о глубокой взаимосвязи всех явлений природы.

В развитии современной оптики большую роль сыграли советские физики. А. Ф. Иоффе и Н. И. Добронравов произвели ряд опытов над элементарным фотоэффектом и получили важные результаты, подтверждающие закон, гласящий, что световая энергия поглощается отдельными порциями, величина которых пропорциональна частоте световых колебаний. С. И. Вавилов разработал метод, позволяющий визуально обнаруживать изменения слабых световых потоков, обусловленных их прерывистой структурой. Д. С. Рождественский развил учение о спектрах своими работами по аномальной дисперсии [1] Дисперсия — рассеивание дневного света, разложение дневного света при помощи призмы на отдельные цветные (спектральные) лучи вследствие резкой преломляемости их в призме. Разложенный таким образом бесцветный (белый) луч дает на экране спектр, цветную полосу, с постепенным переходом цветов от красного до фиолетового. Дисперсия в математической статистике и теории вероятностей — наиболее употребительная мера рассеивания, т. е. отклонения от среднего. Аномальный — отклоняющийся от нормы, от общей закономерности, неправильный, необычный. и по теории атомов.

На базе достижений науки возникла мощная оптическая промышленность. Тончайшие оптические явления, изучаемые в физике, нашли самое широкое применение в технике и военном деле. Это различные системы наведения и управления, приборы контроля и измерений, элементы автоматических систем и многое другое. Область использования достижений оптики расширяется с каждым днем.

Но, конечно, особенное значение для военного дела имело развитие ядерной физики. Открытие способов боевого применения ядерной энергии явилось результатом длительного изучения объективных свойств окружающей нас природы, обобщением многочисленных вновь установленных фактов. Оно стало возможным благодаря достижениям современной физики, в результате которых было разработано учение о строении атома, о радиоактивности и изотопах, искусственном расщеплении ядер.

Возьмем такой пример. Элементарные частицы, входящие в состав ядра атома, движутся с большими скоростями. Например, скорость альфа-частиц составляет 20 тыс. км/сек, а их кинетическая энергия в 200 млн. раз превосходит энергию молекулы газа при комнатной температуре. Изучать движение частиц с такими, сравнимыми со скоростью света, скоростями методами классической механики нельзя. Для этих случаев применимы положения теории относительности и квантовой механики.

Важнейший закон теории относительности — закон взаимосвязи массы и энергии. Сущность его такова: внутренняя энергия тела равна массе покоя, умноженной на квадрат скорости света. До установления этого закона можно было использовать лишь ничтожные доли внутренней энергии (тепловая энергия, энергия химических реакций). Достижения в области физики ядра, развитие квантовой механики (науки о законах движения элементарных частиц) позволили открыть и извлечь атомную энергию. У людей появились практически неисчерпаемые запасы энергии. Как известно, это выдающееся достижение физики империализм использовал прежде всего в военных целях, что заставило и Советский Союз создать атомное оружие. Так в арсенале современных вооруженных сил появились атомные бомбы, основанные на реакции деления тяжелых ядер урана-235, урана-233 и плутония-239.