У статті поговоримо про великі відкриття ХХ століття. Не дивно, що з давніх-давен люди намагалися втілити в реальність свої найсміливіші мрії. На рубежі минулого століття було винайдено неймовірні речі, які перевернули життя всього світу.
Рентгенівське проміння
Список великих відкриттів 20 століття почнемо з розгляду електромагнітного випромінювання, яке насправді відкрили в наприкінці XIXстоліття. Автором винаходу став німецький фізикВільгельм Рентген. Вчений зауважив, що при включенні струму в катодній трубці, покритій кристалами барію, починає з'являтися невелике свічення. Є й інша версія, згідно з якою дружина приносила чоловікові вечерю, і він помітив, що бачить її кістки, що просвічуються крізь шкіру. Це все версії, але є факти. Наприклад, Вільгельм Рентген відмовлявся отримати патент за свій винахід, тому що вважав, що ця діяльність не може приносити реальний дохід. Таким чином, ми зараховуємо рентгенівські промені до великих відкриттів 20 століття, які вплинули на розвиток науково-технічного потенціалу.
Телебачення
Зовсім недавно телевізор був річчю, що свідчить про спроможність свого господаря, проте в сучасному світітелебачення відійшло другого план. При цьому сама ідея винаходу зародилася ще в 19 столітті одночасно у російського винахідника Порфирія Гусєва та професора з Португалії Адріано де Пайва. Вони перші сказали про те, що незабаром буде винайдено пристрій, що дозволяє передавати зображення за допомогою дроту. Перший приймач, розмір екрану якого був лише 3 на 3 см, продемонстрував світу Макс Дікманн. При цьому Борис Розінг довів, що можна застосовувати катодно-променеву трубку для того, щоб була можливість перетворювати електричний сигнал на зображення. У 1908 році фізик Ованес Адамян із Вірменії запатентував апарат для передачі сигналів, що складається з двох кольорів. Вважається, перший телевізор був розроблений на початку XX столітті в Америці. Зібрав його російський емігрант Володимир Зворикін. Саме він розбив світловий промінь на зелений, червоний та синій, таким чином отримавши кольорове зображення. Такий винахід він назвав іконоскопом. На заході винахідником телебачення вважають Джона Берда, який першим запатентував пристрій, що створює картинку із 8 ліній.
Мобільні телефони
Перший мобільний телефон з'явився у 70-х роках минулого сторіччя. Якось співробітник відомої компанії Motorola, яка займалася розробкою портативних пристроїв, Мартін Купер, показав своїм друзям величезну слухавку. Тоді вони не повірили, що щось подібне можна було винайти. Пізніше, гуляючи Манхеттеном, Мартін зателефонував начальнику з компанії конкурента. Таким чином він вперше на практиці показав дієвість своєї величезної телефонної трубки. Радянський вчений Леонід Купріянович ще за 15 років до цього проводив подібні експерименти. Саме тому точно говорити про те, хто насправді є відкривачем портативних пристроїв, досить важко. У будь-якому випадку мобільні телефони- це гідне відкриття 20 століття, без якого уявити сучасне життяпросто неможливо.
Комп'ютер
Одне з найбільших наукових відкриттів XX століття – це винахід комп'ютера. Погодьтеся, сьогодні без цього пристрою неможливо ні працювати, ні відпочивати. Ще кілька років тому комп'ютери використовувалися лише у спеціальних лабораторіях та організаціях, але вже сьогодні це звичайна річу кожній сім'ї. Як же була винайдена ця супермашина?
Німець Конрад Цузе у 1941 році створив обчислювальну машинуяка, по суті, могла здійснювати ті ж операції, що й сучасний комп'ютер. Відмінність в тому, що машина працювала за допомогою телефонних реле. Через рік фізик з Америки Джон Атанасов та його аспірант Кліффорд Беррі спільно розробили електронний комп'ютер. Однак цей проект не було завершено, тому не можна говорити, що вони є реальними творцями такого пристрою. 1946 року Джон Моклі продемонстрував, за його заявою, перший електронний комп'ютер ЕНІАК. Пройшло ще багато часу, і величезні коробки замінили маленькі та тонкі пристрої. До речі, персональні комп'ютериз'явилися лише наприкінці минулого століття.
Інтернет
Велике технологічне відкриття 20 століття – це інтернет. Погодьтеся, що без нього навіть найпотужніший комп'ютер не такий уже й корисний, особливо в сучасному світі. Багато людей не люблять дивитися телевізор, але вони забувають про те, що влада над людською свідомістюдавно захопив інтернет У кого виникла ідея такої глобальної міжнародної мережі? Вона з'явилася у групі вчених у 50-х роках минулого століття. Вони хотіли створити якісну мережу, яку було б складно зламати чи прослухати. Причиною виникнення такої думки стала Холодна війна.
Влада США під час Холодної війнивикористовували певний пристрій, який дозволяв передавати дані на відстані, не вдаючись до пошти або телефону. Цей пристрій називався APRA. Пізніше вчені дослідницьких центрів різних штатів зайнялися створенням мережі APRANET. Вже 1969 року завдяки цьому винаходу вдалося зв'язати всі комп'ютери університетів, представлених цією групою вчених. Через 4 роки до цієї мережі приєдналися інші дослідні центри. Після того як з'явився e-mail, кількість людей, які бажають проникнути у Всесвітню павутину, почала швидко зростати в геометричній прогресії. Що стосується сучасного стану, то на даний моментпонад 3 млрд людей користуються інтернетом щодня.
Парашут
Незважаючи на те що ідея парашута спала на думку Леонардо да Вінчі, все ж таки це винахід у сучасному виглядівідносять до великих відкриттів 20 століття. З появою повітроплавання почалися регулярні стрибки з великих повітряних куль, до яких кріпили напіврозкриті парашути Вже 1912 року один американець вирішив стрибнути з таким пристроєм із літака. Він вдало приземлився на землю і став найсміливішим жителем Америки. Пізніше інженер Гліб Котельников винайшов парашут виключно із шовку. Також він зумів упакувати його в невеликий ранець. Перевірка винаходу відбувалася на автомобілі, що рухається. Таким чином вигадали гальмівний парашут, який би дозволяв задіяти систему аварійного гальмування. Так, перед початком Першої світової війни вчений отримав патент на свій винахід у Франції, і таким чином став першовідкривачем парашута у 20 столітті.
Фізики
Тепер поговоримо про великих фізиків 20 століття та їх відкриття. Всім відомо, що фізика є основою, без якої уявити комплексний розвитокбудь-якої іншої науки в принципі неможливо.
Зазначимо квантову теорію Планка. В 1900 німецький професор Макс Планк став відкривачем формули, яка описувала розподіл енергії в спектрі чорного тіла. Зауважимо, що раніше вважалося, що енергія завжди розподіляється рівномірно, але винахідник довів, що розподіл відбувається пропорційно завдяки квантам. Вчений склав доповідь, якій на той час ніхто не повірив. Проте вже через 5 років завдяки висновкам Планка великий вчений Ейнштейнзміг створити квантову теорію фотоефекту Завдяки квантової теоріїНільс Бор зумів збудувати модель атома. Таким чином, Планк створив потужну базудля подальших відкриттів.
Не можна забувати про найбільше відкриття 20 століття - відкриття теорії відносності Альберта Ейнштейна. Вченому вдалося довести, що гравітація є наслідком викривлення. чотиривимірного простору, А саме часу. Також він пояснив ефект уповільнення часу. Завдяки відкриттям Ейнштейна вдалося розрахувати багато астро фізичні величинита відстані.
До найбільшим відкриттям 19-20 століття можна віднести винахід транзистора. Перший робочий пристрій було створено 1947 року дослідниками з Америки. Вчені експериментально підтвердили вірність своїх ідей. 1956 року вони вже отримали Нобелівську преміюза відкриття. Завдяки їм в електроніці розпочалася нова ера.
Медицина
Розгляд великих відкриттів у медицині 20-21 століття почнемо з винаходу пеніциліну Олександром Флемінгом. Відомо, що ця цінна речовина була виявлена внаслідок недбалості. Завдяки відкриттю Флемінгу люди перестали боятися найнебезпечніших хвороб. У цьому ж столітті було відкрито структуру ДНК. Її відкривачами вважаються Френсіс Крік та Джеймс Вотсон, які за допомогою картону та металу створили першу модель молекули ДНК. Неймовірний галас підняла інформація про те, що у всіх живих організмів принцип будови ДНК однаковий. За це революційне відкриття вчені було нагороджено Нобелівською премією.
Великі відкриття 20-21 століття продовжуються знаходженням можливості пересаджувати органи. Такі дії досить довго сприймалися як щось нереальне, але вже в минулому столітті вчені зрозуміли, що досягти безпечної якісної пересадки можна. Офіційне відкриття цього факту відбулося 1954 року. Тоді лікар із Америки Джозеф Мюррей пересадив нирку одному зі своїх пацієнтів від брата-близнюка. Таким чином він показав, що можна пересадити людині чужий орган, і вона ще довго житиме.
1990 року лікаря було нагороджено Нобелівською премією. Однак ще тривалий часфахівці пересаджували все, окрім серця. Зрештою, у 1967 році чоловікові у літньому віці пересадили серце молодої жінки. Тоді пацієнтові вдалося прожити лише 18 днів, але вже сьогодні люди з донорськими органами та серцями живуть багато років.
УЗД
Також до важливих винаходів минулого століття в галузі медицини варто віднести УЗД, без якого лікування уявити дуже важко. У сучасному світі складно знайти людину, яка б не проходила ультразвукове сканування. Винахід датують 1955 роком. Найнеймовірнішим відкриттям минулого століття вважають запліднення у пробірці. Британським ученим вдалося в лабораторних умовзапліднити яйцеклітину, а потім помістити її в матку жінки. У результаті світ з'явилася всесвітньо відома "дівчинка з пробірки" Луїза Браун.
Великі географічні відкриття 20 століття
У минулому столітті було детально досліджено Антарктиду. Завдяки цьому вчені отримали точніші дані про кліматичних умовахта фауні Антарктики. Російський академікКостянтин Марков створив перший у світі атлас Антарктиди. Великі відкриття початку 20 століття в галузі географії продовжимо експедицією, яка вирушила до Тихий океан. Радянськими дослідникамибула виміряна найглибша океанічна западина, яка отримала назву Маріанської.
Морський атлас
Пізніше було створено морський атлас, який дозволяв вивчати напрямок течії, вітру, визначати глибину та розподіл температури. Одним із найгучніших відкриттів минулого століття стало виявлення озера Схід під величезним шаром льоду в Антарктиді.
Як ми вже знаємо, минуле століттябув дуже насичений різного родувідкриттями. Можна сміливо сказати, що стався справжній прорив практично переважають у всіх сферах. Потенційні можливості вчених з усього світу досягли свого максимуму, завдяки чому нині світ розвивається семимильними кроками. Багато відкриття стали поворотним моментом в історії всього людства, особливо це стосується досліджень у галузі медицини.
Лежали успіхи математики, що служила інтегруючим фактором для всієї системи наукового знання. Вражаючих успіхів протягом XIX - початку XX ст. досягла фізика. Англійська фізик-самоучка М. Фара-дей(1791-1867), що вважається одним з найбільш винахідливих розумів нового часу, став основоположником вчення про електромагнітне поле. Співвітчизник Фарадея Дж. К. Максвелл(1831-1879) перевів його ідеї на загальноприйняту математичну мову. У 1871 р. він заснував у Кембриджі першу у Великій Британії фізичну лабораторію. Відкриття, зроблені Максвеллом, лягли в основу сучасної фізики. Своїми науково-популярними роботами Максвелл розкрив значення електрики для широкої публіки. На думку великого фізика А. Ейнштейна, зроблений Максвеллом переворот у поняттях про фізичну реальність «є найбільш глибоким і плідним з тих, які зазнала фізика з часів Ньютона».
Третім знаменитим ученим, який поряд із Фарадеєм та Максвеллом здійснив « великий перелом» у фізиці, вважається німецький фізик Г.-Р. Герц (1857-1894). Теоретичні відкриттясвоїх попередників він підтвердив експериментально, показавши повний взаємозв'язок між електричними і магнітними явищами. Роботи Герца зіграли величезну роль у розвитку науки та техніки, сприяючи появі бездротового телеграфу, радіозв'язку, радіолокації, телебачення Німецький фізик В.-К. Рентген(1845-1923) відкрив у 1895 р. невидимі x-промені ( рентгенівське випромінювання). Рентген став першим фізиком, удостоєним Нобелівської премії.
Присудження Нобелівських премій за найвидатніші роботи в галузі фізики, хімії, фізіології та медицини почалося з 1901 р. Їх засновником був А. Б. Нобель, шведський хімік(Винахідник динаміту) і промисловець, який заповідав свій стан для організації спеціального фонду, з якого досі виплачуються премії за наукові відкриття, твори літератури, а також за діяльність зі зміцнення світу.
Англієць А. Беккерельвідкрив у 1896 р. явище радіоактивності, найважливіший внесоку подальше дослідження якого внесли французький фізик П'єр Кюрі(1859-1906) та його дружина Марія Склодовська-Кюрі(1867-1934). Вони відкрили перші радіоактивні елементи - полоній (названий на честь Польщі - батьківщини М. Кюрі) і радій. У 1903 р. усі троє були удостоєні Нобелівської премії. М. Кю-рі стала у 1906 р. першою жінкою-професором Паризького університету; в 1911 р. вона стала першим у світі вченим, який отримав Нобелівську премію в галузі хімії. Матеріал із сайту
 |
| Марія та П'єр Кюрі |
 |
| А. Ейнштейн |
На початку XX ст. свої перші відкриття зробив Е. Резерфорд(1871-1937). У ході своїх досліджень він відкрив складну будову атома і заклав основи вчення про радіоактивність. У 1911 р. Резерфорд запропонував першу електронну модель атома. Німецький фізик М. Планк(1858-1947) у 1900 р. з'ясував, що світлова енергія передається не шляхом безперервного випромінювання, а окремими порціями, які отримали назву кванти.Введення цієї величини започаткувало епоху нову, квантовий, фізики. Датський фізик Н. Бор(1885-1962) застосував ідею квантової енергіїПланка до вивчення атомного ядра. У 1913 р. він запропонував свою модель атома, започаткувавши квантову атомної теорії. Його дослідження зробили великий внесок у вивчення ядерних реакцій.
Найважливіший етап у розвитку фізики та природознавства загалом пов'язаний з діяльністю Альберта Ейнштейна(1879-1955). У 1905 р. з'явилася його перша стаття з викладом спеціальної теорії відносності. Після переїзду в Берлін Ейнштейн завершив створення загальної теоріївідносності і просунув вперед квантову теорію випромінювання.
У ході свого розвитку фізика більше, ніж будь-яка інша наука, показала відносність всіх усталених раніше понять класичної науки і неспроможність уявлень про абсолютну достовірність наукових знань.
На цій сторінці матеріал за темами:
Введение……………………………………………………………………..3
Дослідження мікросвіту …………………………………………….…….4
Дослідження макро-і мегаміру ……………………………………….…5
Нобелівські премії з фізики ……………………………………………7
Практичне завдання ……………………………………………………...15
а) завдання № 1: Таблиця наукових відкриттів …………………………......15
б) завдання № 2: Основні наукові підсумки етапів розвитку науки ………15
в) завдання № 3: Питання – відповідь до етапів розвитку ………………………16
г) завдання № 4: Теорія відносності А. Ейнштейна ………………...16
Заключение ………………………………………………………….…..…..21
Список використаної літератури ………………………………...……....22
Вступ
У сучасній науців основі уявлень про будову матеріального світу лежить системний підхід, згідно з яким будь-який об'єкт матеріального світу, будь то атом, планета, організм або галактика, може бути розглянутий як складне утворення, що включає складові частини, організовані в цілісність. Для позначення цілісності об'єктів у науці було вироблено поняття системи.
Природні науки, почавши вивчення матеріального світу з найпростіших безпосередньо сприймаються людиною матеріальних об'єктів, переходять далі до вивчення найскладніших об'єктів глибинних структур матерії, які виходять за межі людського сприйняття і несумірні з об'єктами повсякденного досвіду.
Застосовуючи системний підхід, природознавство не просто виділяє типи матеріальних систем, а розкриває їх зв'язок та співвідношення.
У науці виділяються три рівні будови матерії.
Макросвіт – світ макрооб'єктів, розмірність яких співвідносна з масштабами людського досвіду: просторові величини виражаються в міліметрах, сантиметрах та кілометрах, а час – у секундах, хвилинах, годинах, роках.
Мікросвіт - світ гранично малих, безпосередньо не спостерігаються мікрооб'єктів, просторова різномірність яких обчислюється від 10-8 до 10-16 см, а час життя - від нескінченності до 10-24 сек.
Мегамир - світ величезних космічних масштабів та швидкостей, відстань у якому вимірюється світловими роками, а час існування космічних об'єктів - мільйонами та мільярдами років.
І хоча цих рівнях діють свої специфічні закономірності, мікро-, макро- і мегамири тісно взаємопов'язані.
Дослідження мікросвіту
В кінці XIX - початку XX ст. фізика вийшла рівень дослідження мікросвіту, для опису якого концептуальні побудови класичної фізики виявилися непридатними.
В результаті наукових відкриттів було спростовано уявлення про атоми як про останні неподільні структурні елементи матерії.
Історія дослідження будови атома почалася 1895 р. завдяки відкриття Дж. Дж. Томсоном електрона - негативно зарядженої частки, що входить до складу всіх атомів. Оскільки електрони мають негативний заряд, а атом в цілому електрично нейтральний, було зроблено припущення про наявність крім електрона і позитивно зарядженої частинки. Досвіди англійського фізикае.. Резерфордаз альфа-частинками привели його до висновку про те, що в атомах існують ядра - позитивно заряджені мікрочастинки
Крім того, було виявлено, що атоми одних елементів можуть перетворюватися на атоми інших у результаті радіоактивності, вперше відкритої французьким фізиком А. А. Беккерелем.
Питання радіоактивності різних елементів вивчалися французькими фізиками П'єром та Марією Кюрі. Ними були відкриті нові елементи - полоній та радій
Відкриття складної структури атома стало найбільшою подією у фізиці, оскільки виявилися спростованими уявлення класичної фізики про атоми як тверді та неподільні структурні одиниці речовини.
При переході до дослідження мікросвіту виявилися зруйнованими і уявлення класичної фізики про речовину і поле як два якісно своєрідні види матерії. Вивчаючи мікрочастинки, вчені зіткнулися з парадоксальною, з погляду класичної науки, ситуацією: одні й самі об'єкти виявляли як хвильові, і корпускулярні властивості.
Дослідження макро- та мегасвіту
В історії вивчення природи можна виділити два етапи: донауковий та науковий.
Донауковий, чи натурфілософський, охоплює період від античності до становлення експериментального природознавства XVI-XVII ст. У цей час вчення про природу мали суто натурфілософський характер: спостережувані природні явища пояснювалися основі умоглядних філософських принципів.
Найбільш значущою для подальшого розвитку природничих наук була концепція дискретної будови матерії - атомізм, згідно з яким всі тіла складаються з атомів - найдрібніших у світі частинок.
Сутність перебігу природних процесів пояснювалася на основі механічної взаємодії атомів, їх тяжіння та відштовхування. Механічна програма опису природи, вперше висунута в античному атомізмі, найповніше реалізувалася в класичній механіці, зі становлення якої починається науковий етапВивчення природи.
Оскільки сучасні наукові уявленняпро структурні рівні організації матерії були вироблені під час критичного переосмислення уявлень класичної науки, застосовних лише до об'єктів макрорівня, то починати дослідження треба з концепцій класичної фізики.
І Ньютон, спираючись на працю Галілея, розробив строгу наукову теоріюмеханіки, що описує і рух небесних тіл, і рух земних об'єктів одними і тими самими законами. Природа розглядалася як складна механічна система.
У рамках механічної картини світу, розробленої І. Ньютоном та його послідовниками, склалася дискретна (корпускулярна) модель реальності. Матерія розглядалася як речовинна субстанція, що складається з окремих частинок – атомів чи корпускул. Атоми абсолютно міцні, неподільні, непроникні, характеризуються наявністю маси та ваги.
Філософське обґрунтування механічного розуміння природи дав Р. Декарт з його концепцією абсолютної дуальності (незалежності) мислення та матерії, з якої випливало, що світ можна описати абсолютно об'єктивно, без урахування людини-спостерігача.
Підсумком ньютонівської картини світу став образ Всесвіту як гігантського і повністю детермінованого механізму, де події та процеси являють собою ланцюг взаємозалежних причин та наслідків.
Механістичний підхід до опису природи виявився надзвичайно плідним. Після ньютонівської механікою було створено гідродинаміка, теорія пружності, механічна теорія тепла, молекулярно-кинетична теорія і цілий рядінших, у руслі яких фізика досягла величезних успіхів. Однак були дві області - оптичні та електромагнітні явища, які не могли бути повністю пояснені в рамках механістичної картини світу.
Розробляючи оптику, Л. Ньютон, наслідуючи логіку свого вчення, вважав світло потоком матеріальних частинок - корпускул.
Експерименти англійського дослідника природи М. Фарядея ітеоретичні роботи англійського фізика Дж.К. Максвелла остаточно зруйнували уявлення ньютонівської фізики про дискретну речовину як єдиний вид матерії і започаткували електромагнітну картину світу.
Явище електромагнетизму відкрив датський натураліст Х.К. Ерстед, який вперше помітив магнітну дію електричних струмів. Продовжуючи дослідження в цьому напрямку, М.Фарадей виявив, що тимчасова зміна в магнітних поляхстворює електричний струм, він запровадив поняття "силові лінії"
До кінця ХІХ ст. Фізика дійшла висновку, що матерія існує у двох видах: дискретної речовини та безперервного поля.
Матерія у Всесвіті представлена космічними тілами, що сконденсувалися, і дифузною матерією. Дифузна матерія існує у вигляді роз'єднаних атомів і молекул, а також більш щільних утворень - гігантських хмар пилу та газу - газово-пилових туманностей. Значну частку матерії у Всесвіті, поруч із дифузними утвореннями, займає матерія як випромінювання. Отже, космічний міжзоряний простір аж ніяк не порожній.
На етапі еволюції Всесвіту речовина у ній перебуває переважно у зоряному стані. 97% речовини в нашій Галактиці зосереджено в зірках, що є гігантськими плазмовими утвореннями різної величини, температури, з різною характеристикою руху. У багатьох, якщо не в більшості інших галактик, "зоряна субстанція" складає більш ніж 99,9% їхньої маси.
Величезне значення має дослідження взаємозв'язку між зірками і міжзоряним середовищем, що включають проблему безперервного утворення зірок з дифузної матерії, що конденсується.
Нобелівські премії з фізики
Жорес АЛФЕРОВ, 2000 р. Дослідженнями Жореса Алфьорова фактично сформовано новий напрямок – фізика гетероструктур, електроніка та оптоелектроніка.
Луїс У. АЛЬВАРЕС, 1968 р. За відкриття великої кількостірезонансів, що стало можливим завдяки розробленій ним техніці з використанням водневої бульбашкової камери та оригінального аналізу даних.
Ханнес АЛЬФВЕН, 1970 р. За фундаментальні роботи та відкриття в магнітній гідродинаміці та плідні застосування їх у різних галузях фізики плазми. Він розділив цю премію з Луї Неелем, нагородженим за внесок у теорію магнетизму.
Карл Д. АНДЕРСОН, 1936 За відкриття позитрона. Він розділив її із Віктором Ф. Гессом. Їм вдалося знайти одну з будівельної цегли Всесвіту – позитивний електрон. Андерсон належить відкриття частки, нині відомої як мюон.
Філіп У. АНДЕРСОН, 1977 р. За фундаментальні теоретичні дослідження електронної структури магнітних та невпорядкованих систем.
Джон БАРДІН, 1956 р., 1972 р. Премія 1956 р. за дослідження напівпровідників і відкриття транзисторного ефекту, в 1972 р. премія за створення теорії надпровідності, яка зазвичай називається БКШ-теорією.
Чарлз Г. Баркл, 1917 р. За відкриття характеристичного рентгенівського випромінювання елементів.
Микола БАСОВ, 1964 р. За фундаментальну роботу у галузі квантової електроніки, що призвела до створення генераторів та підсилювачів, заснованих на лазерно-мазерному принципі. Б. розділив премію з Олександром Прохоровими Чарлзом Х. Таунсом.
Анрі БЕККЕРЕЛЬ, 1903 Беккерель удостоєний премії спільно з Марі КюріїП'єром Кюрі. Сам Б. був особливо згаданий на знак визнання його визначних заслуг, що виразилися у відкритті мимовільної радіоактивності.
Ханс А. БЕТЕ, 1967 р. За відкриття, що стосуються джерел енергії зірок.
Герд БІННІНГ, 1986 Герд Бінінг і Рорер розділили половину премії за винахід скануючого тунелюючого мікроскопа. Іншу половину премії отримав Ернст Русказа роботу над електронним мікроскопом.
Ніколас БЛОМБЕРГЕН, 1981 р. За внесок у розвиток лазерної спектроскопії Бломберген і Шавлов розділили між собою половину премії. Іншою половиною був нагороджений Кай Сігбанза електронну спектроскопію за допомогою рентгенівських променів.
Фелікс БЛОХ, 1952 За розвиток нових методів для точних ядерних магнітних вимірівта пов'язані з цим відкриття.
П.М.С. БЛЕККЕТ, 1948 р. За удосконалення методу камери Вільсона і зроблені у зв'язку з цим відкриття ядерної фізики і космічної радіації.
Нільс БОР, 1922 г.Нильс Бор за досягнення у вивченні будови атомів і випромінювання ними нагороджений премією.
Оге БОР, 1975 г.За відкриття взаємозв'язку між колективним рухом і рухом окремої частки в атомному ядрі та розвиток теорії будови атомного ядра, що базується на цьому взаємозв'язку.
Макс Борн, 1954 р. За фундаментальні дослідження з квантової механіки, особливо за його статистичну інтерпретацію хвильової функції.
Вальтер БОТЕ, 1954 р. За метод збігів виявлення космічних променів і зроблені у зв'язку з цим відкриття Боте розділив премію з Максом Борном, який був нагороджений за внесок у квантову механіку.
Уолтер БРАТТТЕЙН, 1956 За дослідження напівпровідників і відкриття транзисторного ефекту.
Фердинанд БРАУН, 1909 р. Браун і Марконі отримали премію на знак визнання їхнього внеску у створення бездротової телеграфії.
Персі Вільямс БРІДЖМЕН, 1946 р. За винахід приладу, що дозволяє створювати надвисокий тиск.
Луї де Бройль, 1929 р. За відкриття хвильової природи електронів.
Вільям Генрі БРЕГГ, 1915 г. За досягнення у вивченні структури кристалів з допомогою рентгенівських променів був удостоєний премії.
Вільям Лоренс БРЕГГ, 1915 г. За досягнення у вивченні структури кристалів з допомогою рентгенівських променів.
Стівен ВАЙНБЕРГ, 1979 р. За внесок у об'єднану теорію слабких та електромагнітних взаємодій між елементарними частинками.
Джон X. ВАН ФЛЕК, 1977 р. За фундаментальні теоретичні дослідження електронної структури магнітних та невпорядкованих систем.
Ян Дідерік ВАН-ДЕР-ВААЛЬС, 1910 р. За роботу над рівнянням стану газів.
Еуген П. ВІГНЕР, 1963 р. За внесок у теорію атомного ядра та елементарних частинок.
Кеннет Г. ВІЛЬСОН, 1982 За теорію критичних явищ у зв'язку з фазовими переходами.
Роберт В. ВІЛЬСОН, 1978 р. половину премії за відкриття мікрохвильового реліктового випромінювання. Іншу половину премії отримав Петро Капіца.
Ч.Т.Р. ВІЛЬСОН, 1927 р. За метод візуального виявлення траєкторій електрично заряджених частинок за допомогою конденсації пари.
Вільгельм ВІН, 1911 р. За відкриття у сфері законів, керуючих тепловим випромінюванням.
Денніс ГАБОР, 1971 р. За винахід та розробку голографічного методу.
Вернер ГЕЙЗЕНБЕРГ, 1932 р. За створення квантової механіки.
Маррі ГЕЛЛ-МАНН, 1969 р. За відкриття, пов'язані з класифікацією елементарних частинокта їх взаємодій.
Марія ГЕППЕРТ-МАЙЄР, 1963 р. За відкриття оболонкової структури ядра, що переконливо довело всю важливість оболонкової моделі для систематизації накопиченого матеріалу і передбачення нових явищ, пов'язаних з основним станом і збудженими станами ядер, що низько лежать.
Густав ГЕРЦ, 1925 р. За відкриття законів зіткнення електрона з атомом.
Віктор Ф. ГЕСС, 1936 р. За відкриття космічних променівГесс удостоєний премії.
Шарль ГІЛЬОМ, 1920 р. На знак визнання його заслуг перед точними вимірами у фізиці – відкриття аномалій у нікелевих сталевих сплавах Шарль Гільйом був удостоєний премії. Винайшов сплав елінвар.
Доналд А. ГЛАЗЕР, 1960 За винахід бульбашкової камери.
Шелдон Л. ГЛЕШОУ, 1979 Новаторські теоретичні ідеї, за які Глешоу був удостоєний премії, привели до об'єднання електромагнетизму і слабкої взаємодії.
Нільс ДАЛЕН, 1912 За винахід автоматичних регуляторів, що використовуються в поєднанні з газовими акумуляторами для джерел світла на маяках.
Айвар ДЖАЙЕВЕР, 1973 р. За експериментальні відкриття явищ тунелювання у напівпровідниках та надпровідниках.
Браян Д. ДЖОЗЕФСОН, 1973 р. За теоретичні передбачення властивостей струму, що проходить через тунельний бар'єр, зокрема явищ, відомих нині під назвою ефектів Джозефсона.
Поль А. Моріс ДІРАК, 1933 р. За відкриття нових продуктивних форматомна теорія.
Клінтон Дж. Девіссон, 1937 р. За експериментальне відкриття дифракції електронів на кристалах.
Пьер Жиль де ЖЕН, 1991 г.За виявлення те, що методи, розвинені вивчення явищ упорядкованості в простих системах, можуть бути узагальнені на рідкі кристалита полімери.
Пітер ЗЕЕМАН, 1902 р. Магнітне розщеплення спектральних ліній, відоме як ефект Зеемана, – це важливий інструмент дослідження природи атома, він корисний і щодо магнітних полів зірок.
Йоханнес Ханс Д. ЙЕНСЕН, 1963 р. Йоханнес Ханс Даніель Йенсен та Марія Гёпперт-Майєр були удостоєні премії за відкриття оболонкової структури ядра.
Хейке КАМЕРЛІНГ-ОННЕС, 1913 р. За дослідження властивостей речовини за низьких температур, що призвели до виробництва рідкого гелію.
Петро КАПІЦЯ, 1978 р. За фундаментальні винаходи та відкриття в галузі фізики низьких температур отримав премію.
Альфред Кастлер, 1966 р. За відкриття та розробку оптичних методів дослідження резонансів Герца в атомах.
Клаус фон КЛІТЦИНГ, 1985 р. За відкриття квантового ефектуХоллі.
Джон КОКРОФТ, 1951 За роботи з трансмутації атомних ядер за допомогою штучно прискорених атомних частинок.
Артур КОМПТОН, 1927 За відкриття ефекту, названого його ім'ям. Розділивши розсіяні рентгенівське промінняза компонентами з відповідними довжинами хвиль продемонстрував, що рентгенівські промені поводяться аналогічно світла.
Джеймс У. КРОНІН, 1980 За відкриття порушень фундаментальних принципів симетрії при розпаді нейтральних K-мезонів.
Леон КУПЕР, 1972 За створення теорії надпровідності, зазвичай званої БКШ-теорією.
Полікарп КУШ, 1955 р. За точне визначення магнітного моментуелектрону.
П'єр Кюрі, 1903 р. на знак визнання їх спільних досліджень явищ радіації.
Лев ЛАНДАУ, 1962 р. За основні теорії конденсованої матерії, особливо рідкого гелію.
Макс фон ЛАУЕ, 1914 р. За відкриття дифракції рентгенівських променів на кристалах, яке Ейнштейн назвав «одним із найкрасивіших у фізиці».
Філіп фон ЛЕНАРД, 1905 р. За роботи з катодних променів.
Цзундао ЛІ, 1957 р. За проникливе дослідження про законів збереження.
Габріель ЛІПМАН, 1908 р. Габріель Ліпман продемонстрував метод отримання кольорових фотографій, що не вицвітають. За створення методу фотографічного відтворення кольорів з урахуванням явища інтерференції.
Хендрік Лоренц, 1902 р. Хендрік Лоренц першим висунув гіпотезу про те, що речовина складається з мікроскопічних частинок, званих електронами, які є носіями цілком певних зарядів.
Ернест O. ЛОУРЕНС, 1939 За винахід і створення циклотрону, за досягнуті з його допомогою результати, особливо отримання штучних радіоактивних елементів.
Вілліс Ю. ЛЕМБ, 1955 За відкриття, пов'язані з тонкою структурою спектру водню.
Альберт А. МАЙКЕЛЬСОН, 1907 р. Він виміряв швидкість світла з точністю, небаченою раніше, користуючись приладами, що обійшлися трохи дорожче десяти доларів.
Гульельмо МАРКОНІ, 1909 р.Гулельмо Марконі передав перший бездротовий сигнал через Атлантику із заходу Схід, відкрив першу трансатлантичну службу бездротового зв'язку.
Симон ван дер МЕР, 1984 р.Симон ван дер Мер за вирішальний внесоку великий проект, здійснення якого призвело до відкриття польових частинок Wі Z, переносників слабкої взаємодії, удостоєний премії
Рудольф Л. МЕССБАУЕР, 1961 р. Явлення пружного ядерного резонансного поглинання гамма-випромінювання нині носить назву ефекту Мессбауера і дозволяє отримати інформацію про магнітні та електричні властивості ядер та навколишніх електронів.
Роберт МІЛЛІКЕН, 1923 р. За експерименти з визначення елементарного електричного заряду та фотоелектричного ефекту він був удостоєний премії.
Невілл МОТТ, 1977 р. За фундаментальні теоретичні дослідження електронної структури магнітних та невпорядкованих систем.
Бенжамін Р. МОТТЕЛЬСОН, 1975 р. За відкриття зв'язку між колективним рухом і рухом однієї частки в атомних ядрах і створення на основі зв'язку теорії будови атомного ядра був удостоєний премії.
Луї НЕЕЛЬ, 1970 р. Робота Луї Нееля з палеомагнетизму допомогла пояснити «магнітну пам'ять» скельних порід у процесі зміни магнітного поля Землі та вирішальним чиномсприяла підтвердженню теорії дрейфу континентів та теорії тектонічних плит.
Вольфганг ПАУЛІ, 1945 р. За відкриття принципу заборони Паулі удостоєний премії.
Сесил Ф. ПАУЕЛ, 1950 р. За розробку фотографічного методу дослідження ядерних процесівта відкриття мезонів, здійснене за допомогою цього методу.
Арно А. ПЕНЗІАС, 1978 р. За відкриття космічного мікрохвильового фонового випромінювання.
Жан ПЕРРЕН, 1926 р. За роботу з дискретної природі матерії і особливо відкриття седиментаційного рівноваги.
Едуард М. ПЕРСЕЛЛ, 1952 За створення нових точних методів ядерних магнітних вимірювань.
Макс ПЛАНК, 1918 р. За відкриття квантів енергії Макс Планк удостоєний премії, його внесок у сучасну фізику не вичерпується відкриттям кванта та постійної.
Олександр ПРОХОРОВ, 1964 р. За фундаментальні роботи в галузі квантової електроніки.
Ізідор Айзек РАБІ, 1944 р. За резонансний метод вимірювань магнітних властивостей атомних ядер.
Мартін РАЙЛ, 1974 За новаторські дослідження в радіоастрофізиці.
Венката РАМАН, 1930 р. За роботи з розсіяння світла та відкриття ефекту.
Джеймс РЕЙНУОТЕР, 1975 За відкриття зв'язку між колективним рухом і рухом частинок в атомних ядрах.
Вільгельм РЕНТГЕН, 1901 р. на знак визнання надзвичайно важливих заслуг перед наукою, які у відкритті чудових променів.
Бертон РІХТЕР, 1976 р. За новаторські роботи з відкриття важкої елементарної частки нового типу.
Оуен У. РИЧАРДСОН, 1928 г. За роботи з терміонним дослідженням, і особливо відкриття закону, що його ім'я.
Гейнріх РОРЕР, 1986 За створення скануючого тунелюючого мікроскопа Гейнріх Рорер і Герд Бінніг були удостоєні половини премії.
Карло РУББІА, 1984 р. за вирішальний внесок у великий проект, який призвів до відкриття квантів поля W- І Z-Частинок, переносників слабкої взаємодії.
Ернст РУСКА, 1986 р. За фундаментальні роботи з електронної оптики та створення першого електронного мікроскопа Ернст Руска був нагороджений премією.
Абдус САЛАМ, 1979 р. Нові теоретичні ідеї, за які Салам, Шелдон Л. Глешоуі Стівен Вайнберг були удостоєні Нобелівської премії, привели до побудови теорії, що об'єднала електромагнетизм і слабку взаємодію.
Еміліо СЕГРЕ, 1959 р. За відкриття антипротону.
Кай СІГБАН, 1981 За внесок у розвиток електронної спектроскопії високого дозволу.
Манне СІГБАН, 1924 р. За відкриття та дослідження в галузі рентгенівської спектроскопії.
Марі СКЛОДОВСЬКА-КЮРІ, 1903 р., 1911 р. на знак визнання спільних досліджень явищ радіації, відкритих професором Анрі Беккерелем. Другу премію вона отримала за відкриття елементів радію та полонію, виділення радію та вивчення природи та сполук цього чудового елементу.
Джон У. CTPETT, лорд Релей, 1904 г. За дослідження щільностей найпоширеніших газів і відкриття аргону під час цих досліджень.
Ігор ТАММ, 1958 р. За відкриття та тлумачення ефекту Черенкова.
Чарлз Х. ТАУНС, 1964 р. Фундаментальна робота Таунса в галузі квантової електроніки призвела до створення осциляторів та підсилювачів.
Семюел Ч. Ч. ТІНГ, 1976 За вишукувальну роботу з відкриття важкої елементарної частки нового типу.
За винахід математичної процедури перенормування для виключення нескінченних мас і зарядів.
Дж. Дж. ТОМСОН, 1906 р. на знак визнання заслуг у галузі теоретичних та експериментальних досліджень провідності електрики в газах.
Дж. П. ТОМСОН, 1937 р. Джордж Паджет Томсон і Клінтон Дж Девіссон розділили премію за експериментальне відкриття дифракції електронів на кристалах.
Ернест УОЛТОН, 1951 За дослідницьку роботу з перетворення атомних ядер за допомогою штучно прискорюваних атомних частинок.
Вільям ФАУЛЕР, 1983 р. За теоретичне та експериментальне дослідження ядерних реакцій, що мають важливе значення для утворення хімічних елементів.
Річард Ф. ФЕЙНМАН, 1965 За фундаментальні роботи з квантової електродинаміки, що мали глибокі наслідки для фізики елементарних частинок.
Енріко ФЕРМІ, 1938 За докази існування нових радіоактивних елементів, отриманих при опроміненні нейтронами.
Вал Л. ФІТЧ, 1980 р. За відкриття порушень фундаментальних принципів у розпаді нейтральних K-мезонів.
Джеймс ФРАНК, 1925 р. За відкриття законів зіткнень електронів з атомами.
Ілля ФРАНК, 1958 р. Відкриття і тлумачення ефекту Черенкова послужило основою присудження премії російському вченому Іллі Франку.
Роберт ХОФСТЕДТЕР, 1961 р. За основні дослідження з розсіювання електронів на атомних ядрах і з ними відкриттів у сфері структури нуклонів.
Ентоні Х'ЮІШ, 1974 р. За піонерські дослідження в галузі радіофізики.
Фріц ЦЕРНИКЕ, 1953 За обґрунтування фазово-контрастного методу, особливо за винахід фазово-контрастного мікроскопа. Премія за внесок у класичну фізику.
Субрахманьян ЧАНДРАСЕКАР, 1983 За теоретичні дослідження фізичних процесів, що грають важливу рольу будові та еволюції зірок був удостоєний премії.
Джеймс ЧЕДВІК, 1935 р. За відкриття нейтрона.
Оуен Чемберлен, 1959 р. За відкриття антипротону.
Павло ЧЕРЕНКОВ, 1958 р.Черенков виявив, що гамма-промені, що випускаються радієм, дають слабке блакитне свічення, і переконливо показав, що свічення є чимось екстраординарним.
Артур Л. ШАВЛОВ, 1981 р. За внесок у розвиток лазерної спектроскопії.
Джуліус С. ШВІНГЕР, 1965 р.Видатні досягнення в теоретичної фізики, за які йому було присуджено премію, закладалися, коли він виявив інтерес до фундаментальної природи матерії.
Вільям ШОКЛІ, 1956 За дослідження напівпровідників і відкриття транзисторного ефекту був удостоєний премії.
Ервін ШРЕДІНГЕР, 1933 Відкриття нових продуктивних форм атомної теорії.
Джон ШРІФФЕР, 1972 р. За створену теорію надпровідності, яку зазвичай називають теорією БКШ.
Відкриття електрона, явища радіоактивності, атомного ядра стало результатом вивчення будови речовини, досягнутим фізикою наприкінці ХІХ століття. Дослідження електричних явищ у рідинах та газах, оптичних спектрів атомів, рентгенівських променів, фотоефекту показали, що речовина має складну структуру. Класична фізика виявилася неспроможною пояснення нових експериментальних фактів. Зменшення тимчасових і просторових масштабів, у яких розігруються фізичні явища, призвели до «нової фізики», настільки несхожої на звичну традиційну класичну фізику. Розвиток фізики на початку XX століття спричинило повний перегляд класичних уявлень. В основі « нової фізики» лежать дві фундаментальні теорії:
- теорія відносності
- квантова теорія.
Теорія відносності та квантова теорія є фундаментом, на якому побудовано опис явищ мікросвіту.
Створення А. Ейнштейном в 1905 теорії відносності призвело до радикального перегляду уявлень про властивості простору і часу, електромагнітного поля. Стало ясно, що неможливе створення механічних моделей для всіх фізичних явищ.
В основу теорії відносності покладено дві фізичні концепції.
- Відповідно до принципу відносності рівномірне та прямолінійний рухтіл не впливає на процеси, що відбуваються в них
- Існує гранична швидкість поширення взаємодії - швидкість світла у порожнечі. Швидкість світла є фундаментальною константою сучасної теорії. Існування граничної швидкості поширення взаємодії означає, що існує зв'язок між просторовими та часовими інтервалами.
Математичною основою спеціальної теоріївідносності є перетворення Лоренца.
Інерційна система відліку− система відліку, що спочиває або рухається рівномірно і прямолінійно. Система, звіту, що рухається з постійною швидкістющодо будь-якої інерційної системи відліку також є інерційною.
Принципи відносності Галілея
- Якщо закони механіки справедливі лише у системі відліку, всі вони справедливі й у будь-якій іншій системі відліку, що рухається рівномірно і прямолінійно щодо першої.
- Час є однаковим у всіх інерційних системах відліку.
- Немає ніякого способу знайти рівномірний прямолінійний рух.
Постулати спеціальної теорії відносності
- Закони фізики однакові у всіх інерційних системах відліку.
- Швидкість світла у вакуумі дорівнює постійній величині знезалежно від швидкості руху джерела чи приймача.
Перетворення Лоренца.Координати матеріальної точки маси спокою mв інерційній системі відліку Sвизначаються як ( t,)
= (t,x,y,z), а швидкість u= | |. Координати тієї ж точки в іншій інерційній системі відліку S"
(t",x",y",z"), що рухається щодо Sз постійною швидкістю пов'язані з координатами в системі Sперетворенням Лоренца (рис. 1).
У разі, якщо координатні осісистем z та z"співспрямовані з вектором та в початковий моментчасу t= t"= 0 початку координат обох систем збігалися, то перетворення Лоренца даються співвідношеннями
x" = x; y = y"; z" = γ( z− βct); ct" = γ( ct− βz),
де β = v/c , v− швидкість системи відліку в одиницях з (0 ≤ β ≤ 1), γ – лоренц-фактор.
Мал. 1. Штрихована система S"рухається щодо системи Sзі швидкістю vвздовж осі z.
Компоненти швидкості частинки у системі S" u" x, u" y, u" zпов'язані з компонентами швидкості в системі S u x, u y, u zспіввідношеннями
Зворотні перетворенняЛоренца виходять взаємною заміною координат r i ↔ r" i, u i ↔u" iта заміною v → −v.
x = x"; y = y"; z = γ( z"− βct"); ct = γ( ct"− βz").
При малих швидкостях vперетворення Лоренца збігаються з нерелятивістськими перетвореннями Галілея
x"= x; y" = y; z" = z − vt"; t = t".
Відносність просторових відстаней(скорочення Лоренца-Фітцджеральда): l" =l/γ
.
Відносність
проміжків часу між подіями(релятивістське уповільнення часу): Δ t"
= γ
Δ t.
Відносність одночасності подій.Якщо у системі Sдля подій Аі У
t A = t Bі
x A ≠ x B, то в системі S" t" A = t" B
+ γ
v/c 2 (x B − x A).
Повна енергія Eта імпульс pчастинки визначаються співвідношеннями
E = mc 2 γ
, |
(1) |
де E, рі m− повна енергія, імпульс і маса частинки, c = 3·10 10 см·сек -1 − швидкість світла у вакуумі, 
Повна енергія та імпульс частинки залежить від системи відліку. Маса частки не змінюється під час переходу від однієї інерційної системивідліку до іншої. Вона є лоренцевим інваріантом. Повна енергія E, імпульс pта маса mчастинки пов'язані співвідношенням
| E 2 − p 2 c 2 = m 2 c 4 , | (2) |
Зі співвідношень (1) і (2) випливає, що якщо енергія Eта імпульс pвимірюються у двох різних системахщо рухаються один щодо одного зі швидкістю v, то енергія та імпульс матимуть у цих системах різні значення. Проте величина E 2 − p 2 c 2 , яка називається релятивістський інваріант, буде у цих системах однаковою.
При нагріванні твердого тілавоно розжарюється і починає випромінювати у безперервній області спектра. Це випромінювання називається випромінюванням абсолютно чорного тіла. Було зроблено багато спроб описати форму спектра абсолютно чорного тіла, ґрунтуючись на законах класичної електромагнітної теорії. Порівняння експериментальних даних із розрахунками Релея-Джинса (рис. 2.) показує, що вони узгоджуються лише в довгохвильовій ділянці спектру. Різниця в області коротких довжин хвиль була названа ультрафіолетовою катастрофою.
Мал. 2. Розподіл енергії спектра теплового випромінювання.
Крапками показані експериментальні результати.
У 1900 р. було опубліковано роботу М. Планка, присвячену проблемі теплового випромінювання тіл. М. Планк моделював речовину як сукупність гармонійних осциляторіврізної частоти. Припустивши, що випромінювання відбувається не безперервно, а порціями – квантами, він отримав формулу для розподілу енергії за спектром теплового випромінювання, яка добре узгоджувалась із досвідченими даними
де h − постійна Планка, k − постійна Больцмана, T− температура, ν − частота випромінювання.
h= 6.58 · 10 -22 МеВ∙сек,
k= 8.62 · 10 -11 МеВ · К -1.
Часто використовується величина ћ = h/2π .
Так, вперше у фізиці з'явилася нова фундаментальна константа – постійна Планка h. Гіпотеза Планка про квантової природитеплового випромінювання суперечить основам класичної фізики та показує межі її застосування.
Через п'ять років А. Ейнштейн, узагальнивши ідею М. Планка, показав, що квантованість є загальною властивістю електромагнітного випромінювання. Відповідно до ідей А. Ейнштейна електромагнітне випромінювання складається з квантів, названих пізніше фотонами. Кожен фотон має певну енергію Eта імпульс p:
E = hν ,
де λ
і ν
− довжина хвилі та частота фотона, − одиничний вектор у напрямку поширення хвилі.
Уявлення про квантованість електромагнітного випромінювання дозволили пояснити закономірності фотоефекту, досліджені експериментально Г. Герцем та А. Столетовим. На основі квантової теорії А. Комптоном в 1922 було пояснено явище пружного розсіювання електромагнітного випромінювання на вільних електронах, що супроводжується збільшенням довжини хвилі електромагнітного випромінювання.
де λ і λ" − довжини хвиль падаючого та розсіяного фотонів, m − маса електрона, θ − кут розсіювання фотона, h/mc= 2.4·10 -10 см = 0.024 Å − комптонівська довжина хвилі електрона.
Мал. 3. Ефект Комптона – пружне розсіювання фотона на електроні.
Відкриття двоїстої природи електромагнітного випромінювання – корпускулярно-хвильового дуалізму вплинуло на розвиток квантової фізики, пояснення природи матерії У 1924 р. Луї де Бройль висунув гіпотезу про універсальність корпускулярно-хвильового дуалізму. Згідно з цією гіпотезою не тільки фотони, а й будь-які інші частинки матерії поряд з корпускулярними володіють також і хвильовими властивостями. Співвідношення, що зв'язують корпускулярні та хвильові властивостічастинок ті ж, що були встановлені раніше для фотонів
λ − довжина хвилі, яку можна порівняти з часткою. Хвильовий вектор орієнтований у напрямку руху частки. Прямими дослідами, що підтверджують ідею корпускулярно-хвильового дуалізму, були досліди, виконані в 1927 К. Девіссон і Л. Джермер по дифракції електронів на монокристалі нікелю. Пізніше спостерігалася дифракція та інших мікрочастинок. Метод дифракції частинок на даний час широко використовується у вивченні будови та властивостей речовини.
 В. Гейзенберг (1901–1976) |
Експериментальне підтвердження ідеї корпускулярно-хвильового дуалізму призвело до перегляду звичних уявлень про рух частинок та способу опису частинок. Для класичних матеріальних точокхарактерно рух за певними траєкторіями, отже їх координати і імпульси у час точно відомі. Для квантових частинок це твердження є неприйнятним, тому що для квантової часткиімпульс частинки пов'язані з її довжиною хвилі, а говорити про довжину хвилі у цій точці простору безглуздо. Тому для квантової частки не можна одночасно точно визначити значення її координат та імпульсу. Якщо частка займає точно певне положення у просторі, то її імпульс повністю не визначений і навпаки, частка з певним імпульсом має повністю невизначену координату. Невизначеність у значенні координати частки Δ xта невизначеність у значенні компоненти імпульсу частинки Δ p xпов'язані співвідношенням невизначеності, встановленим В. Гейзенбергом у 1927 році
Δ x·Δ p x≈ ћ .
Зі співвідношення невизначеності випливає, що в області квантових явищнеправомірна постановка деяких питань, цілком природних класичної фізики. Так, наприклад, немає сенсу говорити про рух частки певною траєкторією. Необхідно принципово новий підхіддо опису фізичних систем. Не всі фізичні величини, що характеризують систему, можна виміряти одночасно. Зокрема, якщо невизначеність часу життя деякого квантового стану дорівнює Δ t, то невизначеність величини енергії цього стану Δ Eне може бути менше ћ /Δ t, тобто.
Δ E·Δ t≈ ћ .
 Е. Шредінгер (1887–1961) |
На середину 20-х стало очевидно, що напівкласична теорія атома М. Бора неспроможна дати повного описувластивостей атома У 1925–1926 pp. у роботах В. Гейзенберга та Е. Шредінгера був розроблений загальний підхідописи квантових явищ - квантова теорія. Еволюція квантової системи в нерелятивістському випадку описується хвильовою функцією, що задовольняє рівняння Шредінгера
"Наукові відкриття 20 століття" - Перша програма для відправки електронної пошти. Телебачення Розвиток технологій. Відкриття ХХ століття, які змінили світ. Цікаві факти. Наукові відкриттяу галузі фізики. Телефон. Наукові відкриття у галузі біології. Інтернет. Клайд Томбо. Розалін Франклін. Радіо. Комп'ютер.
«Технічні відкриття та винаходи» - Каравелла. Воріт. Технічні відкриття та винаходи. Друкарський верстат. Зброя. Поршневий насос. Каравела в порту. Доменна піч. Механізм баштового годинника. Йоганн Гутенберг. Млини з водяним колесом.
"Фізична картина світу" - Електромагнітна картина світу. Матерія як фізична реальність. Квантово-польова картина світу. Фундаментальна концепція опису природи. Фундаментальні фізичні теорії. Структурні рівніорганізації матерії Поле. Мікросвіт: спин. Розвиток уявлень про простір та час. Механістична картина світу.
"Польова фізика" - Польова фізика в додатку до явищ мікросвіту. Реалізація вказаного механізму. Класичний ядерний потенціал Повна маса частки. Знак повної маси. Використання у польовій фізиці сумарної змінної маси. Розв'язання відповідного польового рівняння руху. Залежність маси спокою елементарних частинок гравітаційного потенціалу.
«Історія розвитку фізики» – Перший космонавт Землі. Ісаак Ньютон. Історія розвитку фізики. Фізика ХХ ст. Демокріт. Архімед. Михайло Васильович Ломоносов. Етапи розвитку фізики. Прорив у освоєнні космосу. Галілео Галілей. Вчені Стародавню Грецію. Джеймс Максвелл. Фізика та техніка. Посадка на Місяць.
"Механічна картина світу" - Матерія. Ньютон на основі закону всесвітнього тяжіннявиклав теорію стискування. Ядром МКМ є механіка Ньютона або класична механіка. Корпускулярна теорія. Рух. Геніальні ідеї. Одним із перших, хто задумався про сутність руху, був Арістотель. Рух – одна з основних проблем природознавства.
Всього у темі 12 презентацій