Алла Казанцева - Научные открытия для тех, кто любит краткость

20 февраля 1904 года родился Георгий Гамов, создатель теории Большого Взрыва и туннельного эффекта (ум. 1968).

После открытия Хабблом разбегания галактик ( см. 175января ) стало ясно, что некогда вся материя Вселенной находилась в одной точке. Следующий важный шаг в космологии сделал Георгий Гамов. Это русский физик, который уже в 28 лет стал академиком, а через год, в 1933-м, эмигрировал в США. В 1946 году Гамов показал, что Вселенная не просто начала когда-то расширяться – она должна была взорваться из сверхплотного и очень горячего состояния. Свою модель он назвал Большим Взрывом. Первоначально эта идея казалась физикам фантастической. Сам Гамов указал на способ проверки теории Большого Взрыва: если такой взрыв имел место, то уже на ранних стадиях расширения должно было возникнуть пронизывающее весь мир электромагнитное излучение, соответствующее чрезвычайно высокой температуре. Но по мере расширения Вселенной это первичное («реликтовое») излучение должно остывать. К настоящему времени (в космологии счет времени идет на миллионы лет, 1965 год и 2021 – это для космологов и для реликтового излучения одно и то же), по оценкам Гамова, температура излучения должна составлять 3–4 градуса Кельвина, длина волны – несколько сантиметров. Предсказание это было подтверждено при жизни Гамова, в 1965 году ( см. 4 мая ).

В 1990 году, через 22 года после смерти ученого, имя Георгия Гамова было восстановлено в списках членов Академии наук СССР, откуда его вычеркнули в 1938-м.

Температурой теплового излучения называют температуру такой замкнутой системы, в которой такое излучение может существовать в равновесии с веществом.

21 февраля 1920 года образована Государственная комиссия по электрификации России (ГОЭЛРО). Разработанный ею план был рассчитан на 10–15 лет, но его удалось выполнить уже к 1931 году, а к 1935 году основные показатели были перевыполнены в три раза.

Вся наша жизнь сегодня проходит в окружении электрических проводов и приборов. Что нам может угрожать при ударе током? Ток 5–10 миллиампер (мА) уже вызывает боль и судорожные сокращения мышц. При токе 10–20 мА руки невозможно оторвать от проводов – они как бы прилипают. А при длительном воздействии тока силой 50–80 мА возможна клиническая смерть. Дома у нас напряжение в сети 220 В. Насколько оно опасно? Чтобы найти силу тока, надо напряжение разделить на сопротивление. А сопротивление тела человека может меняться в очень широких пределах. Для оценок берут среднюю величину 1000 Ом. Значит, засунув пальцы в розетку, «средний» человек может получить 220:1000=0,22 А, т. е. 220 мА – смертельный ток! И все же многие из нас «познакомились» с розеткой и остались живы. Дело в том, что при здоровой сухой коже сопротивление человека больше в десятки раз, и напряжение 220 В не смертельно при кратковременном действии, хотя и очень неприятно! Но если руки у вас хоть чуть-чуть влажные, например от волнения, то сопротивление кожи резко падает. У женщин и детей оно меньше, чем у мужчин. Безопасным считается напряжение до 42 В. Дело в том, что при таком напряжении пробивается кожа, и общее сопротивление организма падает во много раз. В сыром помещении безопасным считается напряжение до 12 В.

22 февраля 1857 года родился немецкий физик Генрих Герц, продемонстрировавший на опыте в 1886 году излучение и прием электромагнитных волн (ум. 1894).

Для нас имена Герца и Максвелла всегда будут стоять рядом. Благодаря демонстрации Герцем на опыте электромагнитных волн, предсказанных Максвеллом, теория электромагнитного поля Макcвелла окончательно утвердилась. А ведь, помимо макcвелловской, во второй половине XIX века имелся целый ряд других теорий, отрицавших существование такой физической субстанции, как электромагнитное поле. И сам Герц начинал свои исследования как противник теории Максвелла. Но, как честный ученый, в конце концов должен был подтвердить: «Маэстро Максвелл был прав, у нас есть эти таинственные электромагнитные волны, которые мы не можем видеть невооруженным глазом. Но они там». Правда, Герц не верил, что от этих волн может быть хоть какая-то практическая польза людям.

Герц умер в неполных 37 лет от заражения крови. Незадолго до смерти он писал матери: «Вы не должны огорчаться, но должны мною гордиться и думать, что я принадлежу к тем особо избранным людям, которые жили хотя и недолго, но вместе с тем жили достаточно. Эту судьбу я не желал и не выбирал, но я доволен ею, и если бы мне предоставили выбор, я, может быть, сам избрал бы ее».

Начав учебу в Высшей технической школе, Герц через два года круто изменил свой жизненный путь, решив стать не инженером, а ученым-физиком. Его наставник по токарному делу заметил: «Жаль. Из него мог бы получиться отличный токарь».

23 февраля 1987 года Земли достигла вспышка ярчайшей сверхновой звезды ХХ века, взорвавшейся в галактике Большое Магелланово Облако на расстоянии 180 тысяч световых лет от нас.

На Земле присутствуют почти все элементы таблицы Менделеева. А откуда взялись все эти атомы, из которых состоим мы и наше окружение? Ответ может вас удивить.

Вселенная через несколько минут после своего рождения (Большого взрыва) была заполнена только легкими веществами – водородом и гелием. Последующие элементы вплоть до железа образовались в результате термоядерных реакций в недрах звезд первого поколения. Массивные звезды кончают свою жизнь грандиозным взрывом. Во время взрыва (в течение нескольких дней) одна звезда может светить мощнее, чем целая галактика! Старинные летописи сообщают нам, что изредка на небе внезапно появлялись звезды исключительно большой яркости, которые были видны даже днем. Такие звезды называют новыми и сверхновыми (приставка «сверх» означает особо большую мощность излучения). Так вот, элементы тяжелее железа образовались во время взрывов сверхновых звезд. Потом из этого вещества сформировались новые звездные системы, в том число и наша. Значит, и мы с вами состоим из атомов, образовавшихся в недрах доисторических звезд и во время их взрывов. Не здесь ли кроется разгадка извечной тяги человека к звездам?

24 февраля 1866 года родился Петр Николаевич Лебедев, измеривший давление света (ум. 1912).

Знаменитые опыты Лебедева по измерению светового давления были своего рода рекордом экспериментальной физики. Рассчитать величину светового давления сумел Максвелл на основе своей теории электромагнитных волн. Исследование светового давления стало делом всей жизни Петра Николаевича Лебедева. В 1899 году молодой экспериментатор построил остроумный и простой прибор. Легчайшие крылышки из металла или слюды он подвешивал на тонкой нити внутри стеклянного сосуда, из которого тщательнейшим образом был откачан воздух. Это были крутильные весы невиданной до тех пор точности. Направляя на крылышки мощный световой пучок, он заставлял их поворачиваться, закручивая нить. Эксперимент Лебедева своей точностью произвел сильное впечатление на ученых. Так, «патриарх» физики XIX века, лорд Кельвин, в беседе со знаменитым биологом Тимирязевым сказал: «Вы знаете, что я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, а вот ваш Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами!»