Методичні рекомендації
|
Невядомська Ганна Йосипівна, викладач фізики ЛПК ГТ РС |
ВНЕСОК УКРАЇНСЬКИХ ФЧЕНИХ-ФІЗИКІВ У СВІТОВУ НАУКУ
(учнівська конференція)
Наука не має батьківщини,
але не буває вченого без батьківщини,
і те значення, яке його праці можуть мати
у світі, він повинен відносити
до своєї батьківщини.
Луї Пастер
Багата й щедра на таланти земля українська. Вона подарувала людству цілу плеяду геніальних композиторів і поетів, письменників і живописців, учених і винахідників. Та прогрес і добробут суспільства значною мірою визначається не тільки талантами, а й рівнем професіональної підготовки й кваліфікації спеціалістів найрізноманітніших галузей. Ефективність підготовки майбутніх кадрів у навчальних закладах залежить від методики навчання різних дисциплін, у тому числі й фізики.
Сучасна фізика — найважливіше джерело знань про навколишній світ, основа науково-технічного прогресу і разом з цим — одна з найважливіших компонентів людської культури. Фізика має глибокий вплив на світогляд людей.
Тисячоліттями людство нагромаджувало знання про навколишній світ. Пройшло чимало часу, перш ніж фізика та астрономія виділилися як окремі науки (початок XVII століття), хоча елементи фізичних наукових знань формувалися раніше. У цьому процесі брали участь і вихідці з України.
Починаючи з XV століття багато українців здобувало вищу освіту в провідних університетах Італії, Франції, Німеччини, Польщі та ін. країн. Вони відіграли важливу роль у заснуванні перших вищих шкіл на Україні. Наприкінці XVI ст. (1576 р.) організовується Острозька академія (тепер Рівненської області), в якій серед навчальних предметів були науки про природу. Вітчизняні наукові традиції закладалися в Києво-Могилянській Академії (1632 р.), де слухачі вивчали систему світобудови Коперника, погляди Галілея. Видатний вихованець академії Феофан Прокопович розвивав фізико-астрономічні науки, мав чудове обладнання для спостереження за зоряним небом.
Чимало імен вчених-українців зустрічається серед професорів і навіть ректорів багатьох університетів Європи. Так, у XV—XVII ст. лише у Краківському університеті працювало не менше 13 професорів з України. Були серед них і доктори філософії.
Потужним науковим осередком в Україні кінця XIX ст. було Наукове товариство ім. Т. Шевченка (НТШ) у Львові. Вибори перших дійсних членів НТШ відбулися 1 червня 1899 року, до складу математично-природописно-лікарської секції було обрано 10 вчених, серед яких Іван Пулюй, Володимир Левицький — видатний вчений-математик, автор підручника з фізики, укладач української наукової термінології з фізики; Петро Огоновський — автор першого підручника з фізики, написаного українською мовою (Львів, 1897 р.). Про високий науковий рівень НТШ свідчить те, що дійсними його членами були такі відомі світу вчені-фізики, як М. Планк, А. Йоффе, А. Ейнштейн. НТШ було прообразом майбутньої Української Академії наук. Значних зусиль у становленні природознавчої академічної науки в Україні доклав видатний український професор механіки, згодом один з провідних учених-фізиків США — Степан Тимошенко (1878-1972 рр.).
А зараз, більш детальніше розглянемо здобутки та досягнення малої частки українських фізиків
Михайло Петрович Авенаріус (1835-1895)
Відомий український фізик, організатор і керівник Київської школи фізиків експериментаторів — першої фізичної школи на Україні, член-кореспондент Петербурзької АН (з 1876 р.). Закінчив 1858 р. Петербурзький університет, протягом 1865—1891 рр. працював у Київському університеті (з 1866 р. — професор).
Наукові праці стосуються термоелектричних явищ та молекулярної фізики. Дослідив залежність термоелектрорушійної сили від температури спаїв,
запропонував й обґрунтував формулу цієї залежності (закон Авенаріуса); вивчав рідкий стан і пару при зміні температур і тисків, зокрема визначав критичні температури різних рідин. Протягом 1873—1877 рр. у Київській лабораторії Авенаріус разом зі своїми учнями (В. І. Зайончевським, О. Е. Страусом, К. М. Жуком, О. І. Надєждіним та ін.) одержав чимало критичних значень для багатьох речовин, які ввійшли в основний фонд фізичних величин і надовго лишалися -незмінними.
Народився Іван Павлович Пулюй у Гримайлові на Тернопільщині в релігійній греко-католицькій родині. З відзнакою закінчив Тернопільську класичну гімназію. 1864р. вступає на теологічний факультет Віденського університету. Одночасно відвідує лекції з математики, фізики та астрономії. По закінченні курсу богослов'я замість сану священика обирає звання студента філософського факультету Віденського університету. Після закінчення навчання — асистент кафедри експериментальної фізики цього університету, згодом — асистент-викладач кафедри фізики, механіки та математики Військово-морської академії у м. Фіуме (тепер Рієка в Хорватії).
1875 р. в Страсбурзькому університеті вивчає електротехніку, з відзнакою захищає дисертацію і здобуває ступінь доктора філософії цього ж університету (спеціалізація з фізики).
Здобув звання приват-доцента Віденського університету. Обіймав посади технічного директора електротехнічного бюро у Відні, професора експериментальної та технічної фізики у Німецькій вищій технічній школі (м. Прага). 1902 р. — перший декан першого в Європі електротехнічного факультету. Цісар Франц—Йосиф іменував Івана Пулюя Радником Двору, нагородив Лицарським Хрестом. Помер І. П. Пулюй 31 січня 1918 р. у Празі.
Після закінчення курсу богослов'я Івана Пулюя чекав вигідний сан священика. Цього надзвичайно прагнули і його батьки-хлібороби, які сповідували греко- католицьку віру. Іван Пулюй вибрав іншу життєву дорогу — поглиблено вивчає фізику та електротехніку. Саме ці знання піднесли його на вершину світової слави. Як не прикро, але в Україні ім'я Пулюя донедавна багатьом було невідоме. Тільки із здобуттям незалежності про нього заговорили, його наукові здобутки стали надбанням нації.
Учені особливо відзначають праці Івана Пулюя в галузі молекулярної фізики—дані про коефіцієнти внутрішнього тертя та дифузії газів і пари є вихідними, коли обчислюють такі мікроскопічні величини, як середня довжина вільного пробігу молекул, їх кількість в одній грам-молекулі тощо. У галузі електротехніки Іван Пулюй удосконалив технологію виготовлення розжарювальних ниток для освітлювальних ламп, першим дослідив неонове світло. Ряд промислово розвинених країн Європи запатентували запропоновану Іваном Пулюєм конструкцію телефонних станцій та абонентських апаратів, зокрема застосування розподільчого трансформатора. За участю земляка запущено ряд електростанцій на постійному струмі в Австро-Угорщині, а також першу в Європі на змінному струми. Досі залишається спірним питання про відкриття рентгенівських променів. Якщо Рентгена знає нині весь світ, то ім'я Івана Пулюя тільки здобуває обшири. На думку науковців, внесок Рентгена у дослідження X -променів є явно завищеним.
Рентген надавав значення тільки фактам, а не їх поясненню. Як не дивно, певний час він заперечував вивчення механізму явищ, у тому числі й нововідкритих променів. Іван Пулюй досліджував мікроскопічні процеси (на атомно-молекулярному рівні). П. С. Кудрявцев в «Истории физики» пише: «Невдала гіпотеза Рентгена була разом з тим свідченням хибності його теоретичного мислення, схильного до однобічного емпіризму.
Тонкий і вмілий експериментатор, Рентген не виявив нахилу до пошуків нового, як не парадоксально це звучить стосовно автора одного з найбільших у житті фізики нових відкриттів».
Дослідники наукових здобутків Івана Пулюя стверджують, що вже через півтора місяця від першого повідомлення Рентгена і до появи його другої статті Пулюй подає другу ґрунтовну працю, присвячену вивченню X -променів, яка містить значно глибші, порівняно з Рентгеном, результати про природу та механізми виникнення цих променів. Пулюєві рентгенограми мали вищу якість, ніж Рентгенові, тривалий час лишалися неперевершеними за технікою виконання. Пулюй зробив перший знімок повного людського скелета.
На думку Ю. Гривняка, Рентген був знайомий з Пулюєм під час роботи в лабораторії Кундта і провадив досліди з катодними трубками під впливом Пулюя. Чи не тут бере початок «випадкове» відкриття? Гельмут Лінднер у книзі «Картини сучасної фізики» відзначає, що шлях, яким Рентген прийшов до свого відкриття, є загадковим. Дослідники життя та діяльності Рентгена не залишили поза увагою і такий факт, пов'язаний з відкриттям X -променів: працюючи в лабораторії, він перебував у повній ізоляції від зовнішнього світу, записи про свої спостереження тримав у таємниці і заповідав спалити одразу після смерті, що було й зроблено. Посилаючись на досліди своїх попередників у галузі газорозрядних процесів, Рентген ніколи не згадував Пулюя чи його трубки, хоч вони у той час були добре відомі серед науковців. На дослідників діяльності Івана Пулюя ще чекають нові знахідки. Та вже й нині їх достатньо, щоб вважати Івана Пулюя основоположником науки про рентгенівські промені аж ніяк не меншою мірою, ніж Рентгена. Але не тільки науковими дослідженнями вичерпується талант Івана Пулюя. Науково-популярні книги «Непропаща сила», «Нові і перемінні зорі» глибоко філософські, в них формується мета наукового пізнання як відкриття законів природи за допомогою досліду.
Велична постать Івана Пулюя і на громадській ниві: «...ти був людиною сильних переконань і гостро викарбуваною особистістю, але також людиною, що знала, як дотримуватися вірності народові, з якого ти вийшов, і немає більшої вірності, ніж вірність власному народові»,— говорив про нашого земляка ректор Празької політехніки. І не випадково. Ще гімназистом Пулюй засновує молодіжний гурток для вивчення і популяризації української історії та літератури.
У студентські роки перекладає українською мовою підручник геометрії, пізніше виступає за створення українського університету у Львові, друкує статті на захист української мови. В роки Першої світової війни виступає за відродження української державності. За свідченням очевидців, Іван Пулюй знав 15 мов, у тому числі давні — грецьку і гєбрайську. Саме таку людину шукав Пантелеймон Куліш для перекладу Біблії. Творча співпраця тривала понад двадцять років. Переклад Нового Завіту було закінчено 1871 року. Остаточну редакцію, кінцеву коректуру Іван Пулюй завершив через вісім років, а ще через два роки книга побачила світ. «Тяжко було б подумати,— писала Пулюєві Ганна Барвінок,— що чоловік бився 50 літ і так і слід його почез без Вашої підмоги великої. Казав один дуже освічений науковий чоловік: "Не було б Куліша, не було б і Біблії"».
А я тепер скажу: «Не було б Пулюя, не було б Біблії». Такі у нас рідкі блюстителі добра і честі другого. Тисячу разів Вам спасибі»..
Життя Івана Пулюя пройшло в основному за межами України. Але помислами і добрими справами він залишався серед свого народу, співпереживав за його долю, підносив його велич.
Народився в Полтаві. Закінчив Харківський університет (1880р.). Працював там же, з 1889 р. — професор. У1894-1902 рр.-професор Новоросійського університету. В 1902-1908 рр.- професор Харківського технологічного інституту. Наукові праці присвячені оптиці, земному магнетизму, електро- і радіотехніці, радіоактивності, рентгенівським променям, електрохімії та метеорології. 1883 р. здійснив геофізичні дослідження у районі Курської магнітної аномалії і вперше подав думку про те, що подальші дослідження зможуть привести до відкриття багатих родовищ зольних руд. Заснував у Харківському університеті магнітно-метеорологічне відділення та метеостанцію, в яких здійснював дослідження з поляризації світла та метеорології. Сконструював сейсмограф, рефрактометр. На базі оригінальних експериментів відкрив низку незнаних властивостей рентгенівських променів. Відкрив і застосував на практиці явище фотогальванографії. Винайшов спосіб керування різними механізмами й пристроями по радіо, заклав основи радіотелемеханіки. Для захисту радіопередач від перехоплення сконструював так званий радіопротек-тор. Збудував у Харківському технологічному інституті першу в місті радіостанцію. Заснував журнал «Известия Харьковского технологического института».
Ще навчаючись у Полтавській гімназії, М. Д. Пильчиков захоплено займався експериментами та винаходами у галузі техніки, фізики й хімії. 1878 р. студент-другокурсник Харківського університету винайшов електричний фонограф, на кілька десятиріч випередивши зарубіжних дослідників, серед них і Т. Едісона, фонограф якого був механічним приладом. Після завершення університетського курсу М. Д. Пильчикова було залишено на кафедрі фізики для підготовки до професорського звання. Його талант експериментатора й винахідника розкривається і міцніє. Тільки за 1881—1887 роки він створює 18 наукових праць, винаходить і будує дев'ять власних фізичних та фізично-хімічних приладів, з-поміж яких рефрактометр для рідин здобув визнання в Росії та за кордоном. У ці ж роки М. Д. Пильчиков здійснив піонерську за своїм значенням роботу: спеціально дослідив район магнітних аномалій у Курській губернії, відкрив нові пункти та встановив територіальні межі поширення аномалій. Ці досягнення молодого дослідника було відзначено срібною медаллю Російського географічного товариства.
На зібраному матеріалі Пильчиков захистив навесні 1888 р. у Петербурзькому університеті магістерську дисертацію, в якій заклав основи теорії аномалій геомагнетизму та вперше обґрунтував наявність «найбагатших покладів залізної руди» в межах Курської магнітної аномалії. Це його передбачення, як відомо, цілком справдилося.
У 1888—1889 рр. М. Д. Пильчиков перебував у науковому відрядженні за кордоном, де працював у лабораторіях видатних французьких фізиків Г. Ліппмана (згодом Нобелівського лауреата), А. Корню, Н. Маскара. Тут він здійснив немало важливих досліджень з електрохімії, зокрема розробив ефективний оптично-гальванічний засіб вивчення процесу електролізу, виступав з доповідями на II Міжнародному конгресі електриків та І Міжнародному метеорологічному з'їзді. Його було обрано членом Французького фізичного товариства та Міжнародного товариства електриків.
Після повернення на батьківщину М. Д. Пильчиков стає професором Харківського університету, читає курси з фізики й метеорології та провадить дослідження з поляризації світла й атмосферної оптики. 1891 р. він заснував магнітно-метеорологічне відділення фізичного кабінету та університетську метеорологічну станцію. Вчений обстоював потребу вивчення високих шарів атмосфери за допомогою спеціальних стратостатів і з цією метою запропонував конструкцію герметизованої кабіни — провісника сучасних космічних скафандрів. Цей харківський період творчості позначений також низкою блискучих експериментів, створенням нових методів досліджень, конструюванням дотепних приладів — інклінатора, однониткового сейсмографа та інших.
З 1894 р. М. Д. Пильчиков працює професором фізики Новоросійського університету. Тут після появи звісток про досліди В. К. Рентгена він першим в Україні й одним з перших у Росії здійснив вдалі експерименти з X -променями, відкривши низку ще не знаних їхніх властивостей.
На 1896 р. припадає публікація здійсненого вченим відкриття: на основі застосування власного оптично-гальванічного засобу дослідження електролізу М. Д. Пильчиков встановив можливість фіксувати зображення предметів нарощуванням рельєфу на металевих пластинках. Так уперше у світі було відкрито та застосовано на практиці явище електрофотографування, назване вченим фотогальванографією.
В Одесі М. Д. Пильчиков провів чимало віртуозних експериментів і з радіозв'язку. Він прийшов ще до одного видатного досягнення — винайдення способу керування різними механізмами й пристроями по радіо. 5 квітня 1898 р. уперше продемонстрував це своє досягнення,, почавши відлік подальшому розвитку радіотелемеханіки. У 1899—1900 рр. М. Д. Пильчиков здійснив експериментальні й теоретичні дослідження з радіоактивності. В Одесі він заснував перший у Росії за часом спорудження фізичний інститут при університеті, а також вимірювальну лабораторію — одну з найбагатших у тогочасних університетах. 1902 р. М. Д. Пильчиков повернувся до Харкова, де очолив кафедру фізики та фізичну лабораторію у Технологічному інституті. Він збудував першу в місті радіостанцію, де продовжив дослідження з радіозв'язку, зокрема створив модель радіокерованого протимінного захисту для військових кораблів, обладнав радіостанцію на автомобілі тощо. На цей час припадає й завершення його роботи над проблемою захисту радіопередач від перехоплення. Вчений сконструював для цього так званий радіопротектор, випробуваний на бойових кораблях Чорноморського флоту в серпні 1903 р. Унаслідок енергійних зусиль М. Д. Пильчикова фізична лабораторія інституту за п'ять років перетворилася на найбагатшу і найкраще обладнану з-поміж інших вищих технічних закладів тогочасної Росії. Він мрія в перетворити її на фізичний інститут, сам навіть спланував триповерховий лабораторний корпус для нього. Одначе тим планам не судилося здійснитися: виснажений напруженою боротьбою задемократизацію інститутського життя у 1905— 1907 рр. проти реакціонерів-чорносотенців, М. Д. Пильчи-ков 19травня 1908 р. пострілом у серце обірвав своє життя. Творча спадщина вченого — це близько 100 праць, понад 25 оригінальних приладів та установок, кілька нових експериментальних методів досліджень.
Леонід Ісаакович Мандельштам
(04.10.1879 - 27.11.1944 рр.)
Видатний фізик, академік (з 1929 р.). Народився в Одесі. Навчався в Новоросійському університеті (Одеса), звідки був виключений за участь у студентських заворушеннях. Закінчив Страсбурзький університет, там і працював ДО 1914р. У 1915 р. був обраний приват-доцентом Одеського університету, 1918 р. — професор Одеського політехнічного університету, з 1925 р. — Московського університету.
Основні наукові праці стосуються оптики, радіофізики, теорії нелінійних коливань та квантової механіки. З його ім'ям пов'язані видатні відкриття у фізиці й виникнення нових галузей техніки.
У квантовій теорії він запропонував чимало плідних ідей і передбачав подальші етапи її розвитку. Спільно з М. О. Леонтовичем розробив теорію явища, яка тепер відома як «проходження частинки через потенціальний бар'єр». У його ідеях передбачено теорію матриці розсіяння. Мандельштам один з перших зрозумів фізичне значення теорії відносності та багато зробив для її роз'яснення й пропагування. За праці в галузі фізики 1931 р. Мандельштаму була присуджена премія імені В. І. Леніна.
Дослідження Мандельштама з теорії коливань спричинили створення нового напрямку — теорії нелінійних коливань. Розвиваючи цю теорію, Мандельштам охоплював коливальні процеси в радіотехніці, механіці, акустиці, автоматиці, аеродинаміці. З його ім'ям пов'язане відкриття нових видів резонансу, узагальнення й поглиблення поняття резонансу, розробка нового методу генерації електромагнітної енергії — параметричні генератори.
Разом з М. Д. Папалексі зробив чималий внесок у радіофізику й радіотехніку: розробив нові способи радіотелеграфної й радіотелефонної модуляції, нові радіоінтерфе-ренційні методи дослідження поширення радіохвиль тощо. За розробку рад іоінтерференційної методики й одержані практичні результати Мандельштама 1942 р. удостоєно Державної премії СРСР.
Праці Мандельштама стосуються також історії науки. Створив школу фізиків.
Дмитро Аполлінарійович Рожанський
(01.09.1882 - 27.09.1936 рр.)
Фізик, член-кореспондент АН СРСР (з 1933 р.). Народився в Києві. Закінчив в 1904 р. Петербурзький університет. У 1911-1921 рр. професор Харківського університету, в 1921-1923 рр. працював у Нижньоновгородській радіолабораторії, з 1923 р.,—у Центральній радіолабораторії в Ленінграді, згодом у Фізико-технічному та Політехнічному інститутах (Ленінград). 1921—1928 рр.— очолював також Харківську науково-дослідну кафедру фізики.
Основні наукові праці стосуються електричних розрядів та радіофізики. Під його керівництвом провадилися роботи для створення короткохвильових передавачів, стабілізації частоти лампових генераторів, досліджувалися особливості поширення коротких й ультракоротких радіохвиль з урахуванням властивостей іоносфери й інших факторів. Розробляв питання радіолокації.
Створив першу школу фізиків у Харківському університеті. Його учнями були А. О. Слуцкін, С. Я. Брауде, Ю. Б. Кобзарєв, Д. С. Штейнберг та інші.
Синельников Кирило Дмитрович
(29.05.1901 - 16.10.1966 рр.)
Фізик-експериментатор, академікАНУРСР(з 1948р.). Народився в Павлограді (тепер Дніпропетровської області). Закінчив 1923 р. Кримський університет у Сімферополі. Протягом 1924-1930 рр. працював у Ленінградському фізико-технічному інституті І (у 1928—1930 рр. був у науковому відрядженні в Англії де працював у Резерфорда), з 1930 р. — у Харківському фізико – технічному інституті ( з 1944р. – директор) Професор Харківського університету з 1936р.
Наукові дослідження стосуються фізики й техніки високих напруг, прискорювальної техніки, ядерної фізики й фізики високих енергій, фізики високого вакуум; й вакуумної металургії, фізики плазми та керованих термоядерних реакцій. 1933 р. спільно з А. К. Вальтером О. І. Лейпунським та Г. Д. Латишевим уперше в СРСР розщепив атомне ядро штучно прискореними протона ми; брав участь у розробленні й спорудженні цілої низки унікальних прискорювачів (1933—1966 рр.), зокрема в створенні серії протонних лінійних прискорювачі на енергії від 5 до 20 Мев, лінійного прискорювача важких іонів та лінійних прискорювачів електронів на енер гії від 5 Мев до 2 Гев.
У1946-1949 рр. разом з Б. Г. Лазарєвим та іншими створив високопродуктивні дифузійні та кріогенні насосі для потреб атомної енергетики, що вдосконалювалися в подальші роки. Спільно з В. Є. Івановим розробив новий напрям вакуумної обробки металів, що дало змог; розв'язати чимало наукових і технічних завдань.
У Харківському фізико-технічному інституті від 1957р. Синельников очолював дослідження з фізики плазми та проблеми керованого термоядерного синтезу. Було одержане важливі результати з інжекції плазми в магнітній пастці утримання в ній плазми, нагрівання плазми. Зокрема розроблено метод високочастотного нагрівання плазми
Створив школу фізиків-ядерників.
Бенціон Мойсейович Вул (22.05.1903 р.)
Фізик, академік з 1972 року. Народився у Білій Церкві. Закінчив 1928 р. Київський політехнічний інститут. З 1932 р. працює у Фізичному інституті АН СРСР.
Основні праці присвячені фізиці діелектриків та напівпровідників. Досліджував електричну міцність діелектриків, відкрив нову форму пробою (послідовного) діелектрика, досліджував пробій газу при різних тисках, що мало важливе науково-технічне значення. Розробив також основи теорії процесу фільтрації аерозолей; дослідив тверді діелектрики з високою діелектричною проникністю, що мало важливе значення для розробки й виготовлення високочастотних керамічних конденсаторів. Широкого визнання здобуло відкриття Вулом зі співробітниками сегнетоелектричних властивостей титану барію (1944 р.), що започаткувало створення нового класу діелектриків, відмінних своїми винятковими властивостями від інших діелектриків, й отримало широке практичне застосування та відкрило нові технічні можливості (Державна премія СРСР, 1946 р.). Вул вперше встановив основні закономірності зміни електропровідності діелектриків під дією гамма-випромінювання.
З 1948 р. Вул зі співробітниками розпочав дослідження з фізики напівпровідників, унаслідок чого вперше в СРСР вирощено монокристали германію й досліджено не рівноважні електронні процесів ньому та створено перші в нашій країні напівпровідникові діоди й тріоди. Подальші дослідження в галузі фотоелектричних явищ у германії та кремнії призвели до створення кремнієвих фотоелементів радянських сонячних батарей. Вул запропонував також новий принцип використання напівпровідникових підсилювачів. У 1962 р. Вул разом з працівниками своєї лабораторії фізики напівпровідників та лабораторії квантової радіофізики створив перший в СРСР напівпровідниковий квантовий генератор (Ленінська премія, 1964 р.).
Герой Соціалістичної Праці (1969 р.).
Історія фізики — це історія відкриттів, кожне з яких поглиблює наше розуміння природи. Але за будь-яким відкриттям стоїть жива людина, а частіше група людей, чиї зусилля пробивають стіну невідомості й незнання, підіймають науку на новий щабель розвитку.
Наш святий обов'язок пам'ятати свою історію, знати імена своїх вчених, світочів науки і культури. Інакше наше самоусвідомлення, як нації, буде неможливе.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ