Гипермаркет знаний>>Физика>>Физика 7 класс>> Творцы физической науки. Вклад украинских ученых в развитие физики

• История  физики  —  это  история  открытий,  каждое  из  которых углубляет  наше понимание природы. Ho за любым открытием стоит живой человек, а чаще группа людей, чьи усилия пробивают брешь в сте­не неизвестности и незнания, поднимают науку на новую ступень раз­вития. Кто же эти люди,  чьи  имена  неразрывно связаны  с прогрессом физической науки?  Здесь  мы  назовем  лишь  немногих,  но,  продолжая изучение курса физики, вы познакомитесь с десятками прославленных исследователей природы и  первооткрывателей неведомого.
  

1. Узнаем о творцах классической физики

Имя древнегреческого ученого и философа Аристотеля  (рис.  1.47) из­вестно  едва ли не  каждому.  В  одном из  своих  главных  трудов,  который  так и назывался —  «Физика», Аристотель  систематизировал  знания о  природе, которые были на то время, и таким образом положил начало первому этапу развития физической науки. Этот этап продолжался до конца XVI столетия.

Нельзя  не назвать  еще  одного  греческого мыслителя и инженера — Ар­химеда  (рис.  1.48). Он вошел в историю науки как автор закона,  названного его  именем.  Об  этом ученом  сохранилось немало легенд.  Согласно  одной  из них,  толчком к  открытию  «закона Архимеда»  стала необходимость решить задачу,  поставленную  перед Архимедом  царем  города Сиракузы  Гиероном. Речь шла о  том,  чтобы  выяснить  содержание  золота и  серебра в  сплаве,  из которого  была  изготовлена  корона  царя.  Еще  одна  легенда  приписывает древнегреческому  ученому  и  создателю  слож­ных  механизмов  изречение:  «Дайте  мне  точку опоры,  и я переверну мир»  (рис.  1.49).

Рис. 1.47. Аристотель (384— 322 гг. до н. э.)

Рис. 1.48  Архимед (ок. 287— 212 гг. до н. э.)

Рис. 1.49  Открытия Архимеда являются основой для многих современных механизмов. Напри­мер, рычаги и блоки широко при­меняются в подъемных кранах

Второй  этап  развития  физики  открывают труды Галилео  Галилея  (рис.  1.50)  —  велико­го  итальянского  физика  и  астронома,  впервые применившего  экспериментальный  метод в науке. Свое первое крупное открытие ученый совершил  в  возрасте  19 лет.  Наблюдая в  храме за колебаниями подвешенной на цепи лампады и  сравнивая  их  с  частотой  биения  собственно­го пульса,  он установил,  что период колебаний лампады не  зависит  от  их  амплитуды.  Это  от­крытие  позднее  легло  в  основу  конструкции механических часов.

Рис. 1.50  Галилео Галилей (1564— 1642)

Существует мнение, что большие открытия, формулировки  новых  законов —  это  результат работы  маститых  ученых,  людей  почтенного возраста.  В  действительности,  как  свидетель­ствует  история  науки,  дело  обстоит  иначе:  от­крытия  часто  совершаются  совсем  молодыми людьми.  Так,  уже  в  25  лет  Галилей  стал  профессором  Пизанского  университета,  а  спустя короткое  время  вывел  законы  свободного  па­дения  тел.  Еще  одним  подтверждением  может служить жизнь последователя Галилея Исаака Ньютона  —  гениального  английского  физика и  математика,  сформулировавшего  три  основ­ных  закона  движения.  Одно  из  величайших открытий  за всю историю физики —  закон всемирного  тяготения  —  Ньютон  сделал  в  возрасте  24 лет.

Рис.1.51.  Работа всех современ­ных электротехнических устройств и приборов основана на уравнени­ях Дж. Максвелла (1831— 1879)

Невозможно  представить  современную жизнь  без  электричества.  Ho  знаете  ли  вы,  что теоретической  основой  всей  электротехники и  радиосвязи  служат четыре  знаменитых  урав­нения Джеймса  Клерка Максвелла  (рис.  1.51)? Свои  первые  исследования  юный  физик  опуб­ликовал,  когда  ему  едва  исполнилось  15  лет. А  в  33  года Максвелл  завершил  один  из  важ­нейших  трудов,  в  котором  изложил  основные понятия теории электромагнетизма. Вплоть до начала XIX века ответ официаль­ной науки на вопрос,  чем отличается холодный суп  от  горячего,  звучал примерно  так:  горячий суп содержит больше теплорода, чем холодный.

Рис. 1.52. Л. Больцман  (1844— 1906) 

Рис. 1.53. Работа двигателей внутреннего сгорания, турбин самолетов основана на законах термодинамики, в открытии которых огромная роль принадлежит Л. Больцману

Звучит  загадочно  и  ничего  не  объясняет.  Ho благодаря усилиям  группы ученых  того време­ни  удалось  пролить  свет  на  природу  тепловых явлений  и  объяснить  процессы  превращения тепла.  Таким  образом  была  создана  теорети­ческая  база  для  современных  тепловых  двига­телей.  Законченный  вид  этим  теоретическим исследованиям  придал  в  своих  трудах  Людвиг Больцман  (рис.  1.52) —  выдающийся австрийский физик-теоретик. Первая его работа увидела свет,  когда Л.  Больцману  исполнилось 22  года, а последняя —  спустя шесть лет  (рис.  1.53).

К  концу  XIX  века  были  открыты  законы механики  и  электромагнетизма,  заложен  фун­дамент  теории  тепловых  явлений. Именно  тог­да  у  многих  ученых  возникло  убеждение,  что развитие физики  завершилось.

2. Узнаем о создателях современной физики

Однако  в  1905  году  в  немецком физичес­ком  журнале  появилась  статья  неизвестного автора,  сотрудника  патентного  бюро  в  Берне (Швейцария).  Звали  этого  молодого  человека Альберт Эйнштейн  (рис.  1.54),  и  после  этой публикации  он  стал  самым  знаменитым  физиком  на  нашей  планете.  В  его  работе  были изложены основы специальной теории  относи­тельности,  которая  заставила ученых  во всем мире пересмотреть устаревшие взгляды на пространство и  время,  массу и  энергию.

Рис. 1. 54.  А. Эйнштейн  (1879— 1955)

Рис. 1. 55. Е. Резерфорд (1871— 1937)
Рис. 1.56  Н. Бор (1885— 1962)
Рис. 1. 57. Научные труды Резерфор­да и Бора заложили основы атомной энергетики

Так начался новый этап в развитии физической науки. На протяжении это­го  этапа полностью изменился  характер физических исследований.  Открытие радиоактивности и стремление проникнуть в тайны строения вещества привели к  созданию квантовой  теории.  У  истоков  этого  направления  стояли  такие выдающиеся ученые, как Эрнест Резерфорд (рис.  1.55) — действительный член всех академий наук мира (и этим все  сказано!) и Нильс Бор  (рис.  1.56) — дат­ский физик, который в возрасте 28 лет совершил революцию в физике,  создав теорию строения атома — основного  «кирпичика»  мироздания (рис.  1.57).

3. Узнаем об укринских ученых

Ученые,  чье  творчество  развивалось  в  Украине,  также  внесли  свой вклад  в  «возведение  здания»  современной  физики.  Среди  них  лауреат  Но­белевской премии физик-теоретик Лев Давидович Ландау  (1908—1968),  фи­зик-экспериментатор Лев Васильевич Шубников (1901—1945),  электротехник и  исследователь  рентгеновских  лучей Иван  Павлович Пулюй  (1845—1918). В  Украине  родился  и  работал  исследователь  радиоактивности  и  земного магнетизма Николай Дмитриевич  Пильчиков  (1857—1908),  которого  смело можно  отнести к числу первых  ядерщиков-экспериментаторов.

На смену  одиночкам,  которые  развивали физику до начала XX  века,  при­шли группы,  а потом и огромные коллективы ученых. Так,  например,  в меж­дународном проекте по созданию основы энергетики будущего — термоядерно­го реактора — участвуют десятки тысяч исследователей из нескольких стран.

Достижения  украинских  ученых  широко  известны  не  только  в  нашей стране,  но  и  далеко  за  ее  пределами.  Материалы  и  технологии,  создан­ные  в  киевском  Институте  электросварки  им.  Е.  О.  Патона,  применяются на  всех  континентах.  Полупроводниковые  кристаллы,  которые  производят в Институте  монокристаллов  (Харьков) и  научно-производственном  объеди­нении  «Карат»  (Львов),  не уступают лучшим мировым  образцам.  В  области вычислительной техники и информационных  технологий широко известны разработки  Института  кибернетики  им.  В.  М.  Глушкова  (Киев).  Одним  из крупнейших  центров  ядерной  физики  являет­ся  Харьковский  физико-технический  инсти­тут HAH Украины.  В Днепропетровске  создан уникальный  ракетный  комплекс  «Зенит».  На­дежность  и  экологически  чистое  топливо  поз­волили использовать его в международном кос­мическом проекте  «Морской  старт»  (рис.  1.58).

• К   подводим итоги

«Здание  современной  физики»  создавалось на протяжении многих веков.

Рис. 1.58.  Старт ракеты, созданной украинскими учеными

Невозможно  на  нескольких  страницах  рассказать  обо  всех творцах физической науки и о том,  как ученые шли  к  своим  открытиям,  как  выбирали  цель исследования, каких усилий и жертв стоило им новое знание. Ho даже краткий экскурс в историю  физики  ясно  показывает,  что  успех  в  на­уке —  это  плод  напряженного  труда,  который начинается еще в ранней молодости.

• Контрольные вопросы

Назовите имена известных вам ученых-физиков.  В каких областях физической  науки  они  работали?  2.  Почему физика  является  осно­вой  техники?

• Физика и техника в Украине

Институт проблем математических машин и систем Национальной академии наук Украины (Киев)

Без  кибернетики  —   науки  об  общих  законах  по­лучения,  хранения,  передачи  и  обработки  информа­ции  —   сегодня  не  может  работать  ни  один  крупный завод,  банк,  транспортная  компания.  Автоматизиро­ванные системы управления  (АСУ) не только руководят производственными  процессами,  полетами  в  космос, но  и  помогают  принимать  решения  на  уровне  госу­дарства.  Именно  разработками  сложных  АСУ  занима­ются  специалисты  института  проблем математических машин  и  систем.

История  института началась в середине прошлого века,  когда по инициативе академи­ка Виктора Михаиловича  Глушкова  (1923— 1982) был основан  Вычислительный  центр Ака­демии  наук Украины.  В  1992  году один  из его отделов был  преобразован  в Институт про­блем математических  машин  и  систем.  Сегодня  институт  занимает  ведущее  место  среди научных организации  страны. Так, система  голосования  народных депутатов  в  Верховной Раде Украины  (см.  рисунок) была  разработана  специалистами  именно  этого  института.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Содержание урока
 конспект урока и опорный каркас
 презентация урока
 интерактивные технологии 
 акселеративные методы обучения

Практика
 тесты, тестирование онлайн
 задачи и упражнения 
 домашние задания
 практикумы и тренинги
 вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
 видео- и аудиоматериалы
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
 рефераты
 шпаргалки 
 фишки для любознательных 
 статьи (МАН)
 литература основная и дополнительная
 словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 календарные планы
 учебные программы
 методические рекомендации  
 обсуждения

 Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.