288 ка, но затем обратившийся к астрономии, чтобы завершить звездный каталог своего отца. 5. Йохан Людвиг (Джон Луис) Эмиль Дрейер (1852-1926) родился в Копенгагене (Дания). В 1872 году он работал помощником [Уильяма Парсонса] лорда Росса в его поместье Бир-Касл близ Парсонстауна, что между Дублином и Лимериком в Ирландии. Лорд Росс построил крупнейший в мире телескоп, 72-дюймовое чудище, прозванное Левиафаном из Парсонстауна. В 1845 году, отмеченном страшным голодом, наблюдения были свернуты, но когда телескоп вновь заработал, Дрейеру удалось выявить много удаленных небесных тел, добавив в Общий каталог (New General Catalog)Гершеля тысячу новых имен. Основной труд Дрейер проделал в обсерватории г. Арма, где по заданию Королевского общества составил Новый общий каталог (New General Catalog — NGC). 6. Генри Дрейпер (1837-1882) был медиком и астрономом-любителем, в 1872 году сделавшим первый снимок спектра у звезды, которой оказалась Вега. После безвременной кончины Дрейпера вдова учредила на его средства фонд поощрения работ по фотографическому изучению спектра звезд в Гарвардской обсерватории, который возглавил Эдвард Пикеринг (см. гл. 6). После 1910 года одна из представительниц пикеринговского «гарема», Энни Джамп Кэннон приступила к классификации звезд по их спектру. Она разработала схему распределения звезд по спектральным классам OBAFGKM (для лучшего запоминания студентами читается как Oh, Be Л Fine Girl (Guy), Kiss Me), классифицировав по 50 тыс. звезд в год, так что за 40 лет работы ей удалось охватить своей схемой 400 тыс. звезд. В 1938 году, за два года до ухода на пенсию, она получила должность в Гарварде подобно той, что занимал астроном Уильям Кранч Бонд (1789-1859). За более подробными сведениями обращайтесь на узел Всемирной Паутины http://www.seds.org/spider/ | www.seds.org/spider/Misc/star_cats.html (?) 15. Труды Эйнштейна: помимо теории относительности Альберт Эйнштейн в 1905 году напечатал в германском ежемесячном журнале по физике Annalen der Physik und Chemie пять статей. В представленной Цюрихскому университету в апреле и защищенной в июле 1905 года докторской Янко Слава (Библиотека Fort/Da ) || http://yanko.lib.ru Уиггинс А., Уинн Ч. Пять нерешенных проблем науки / Артур Уиггинс, Чарлз Уинн. — Пер. с англ. А. Гарькавого. — М.: ФАИР- ПРЕСС, 2005. — 304 с: ил. — (Наука & Жизнь). 143 диссертации «Новое определение размеров молекул» «Новое определение размеров молекул» Эйнштейн показал, как определить число Авогадро (знаменитую величину 6,02 x 10 23 , равную числу содержащихся в 1 моле вещества молекул) и размеры ионов в растворе на основе измеренных значений осмотического давления и коэффициента диффузии. Дан- 289ный труд принес ему звание доктора философии и спустя уже почти 100 лет остается одним из наиболее часто цитируемых в научной литературе. «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты» В работе «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты» разъяснялось, каким образом зигзагообразное движение молекул, наблюдаемое под микроскопом, вызывалось столкновениями с движущимися молекулами в жидкости. Сами молекулы из-за малой величины не были видны, но итоговое движение более крупного тела наблюдалось микроскопистами, в том числе Робертом Броуном. Такое движение стало называться броуновским. Статья Эйнштейна укрепила связь между кинетической теорией и наблюдаемыми явлениями. Статья «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света» Статью «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света» Эйнштейн называл революционной, что на самом деле так и было. Не-290 удовлетворенный описанием материи как дискретного состояния, противопоставляемого непрерывной природе электромагнитного излучения, Эйнштейн предположил, что свет в некоторых отношениях следует рассматривать подобно частицам. Он показал, что данный подход согласуется с исследованием Планка излучаемого нагретым телом света. Подойдя с той же меркой к фотоэлектрическому эффекту, когда падающий на Янко Слава (Библиотека Fort/Da ) || http://yanko.lib.ru Уиггинс А., Уинн Ч. Пять нерешенных проблем науки / Артур Уиггинс, Чарлз Уинн. — Пер. с англ. А. Гарькавого. — М.: ФАИР- ПРЕСС, 2005. — 304 с: ил. — (Наука & Жизнь). 144 металлическую поверхность свет приводил к испусканию этой поверхностью электронов, Эйнштейн сумел объяснить некоторые результаты, сбивавшие с толку других ученых. Данная статья способствовала утверждению нового взгляда на свет, где автор с большим вниманием отнесся к выводам Планка, нежели он сам, рассматривавший свое толкование дискретности испускаемой светом энергии скорее как математическую хитрость, а не как точное отображение действительности. Прежде чем написать статью, Эйнштейн почти пять лет размышлял над этим свойством света. «К электродинамике движущихся сред» «К электродинамике движущихся сред» — знаменитая статья Эйнштейна о специальной теории относительности. В ней говорится об обобщении классической относительности, согласно которой законы физики правомерны для любого наблюдателя, движущегося с постоянной скоростью. Например, если подбросить мяч внутри движущегося автомобиля, он взлетит и опустится так, словно вы неподвижно стоите на земле. Второй постулат относительности поистине революционен. Он опровергает представление Ньютона: скорость света для всех наблюдателей, движущихся с постоянной скоростью, постоянна, а пространство и время — относительны по отношению к нему, в отличие от придаваемого им Ньютоном абсолютного характера. Как явствует из письма Эйнштейна своему внуку, ученый размышлял над данным вопросом по меньшей мере семь лет, прежде чем появилась на свет эта статья. «Зависит ли инерция тела от содержащейся в нем энергии» Последняя статья 1905 года «Зависит ли инерция тела от содержащейся в нем энергии», будучи дополнением преды - 291дущей статьи, стала своего рода математической сноской к специальной теории относительности, поскольку содержала связывающее массу и энергию уравнение. Оно было выражено как m = L/V2 , где V — скорость света, а не в привычном для всех ныне виде Ε = тc2 .За более подробными сведениями обращайтесь к книге: Einstein's Miraculous Year: Five Papers That Changed the Face of Physics. Princeton, 1998. Благодаря огромному вкладу в ряд областей физики невольно складывается впечатление, что Эйнштейн весьма серьезно относился к своим научным занятиям. Но вот что он пишет по поводу своих четырех статей близкому другу Конраду Габихту 18 мая 1905 года: «Между нами воцарилось такое молчание, что я ощущаю себя чуть ли не святотатцем, нарушая его своим невразумительным лепетом. Итак, что же происходит с тобой, ты, бесчувственный сухарь?.. Почему до сих пор так и не прислал своей диссертации? Разве не знаешь, что я один из полутора горемык, что прочитали бы ее с любопытством и удовольствием, черт бы тебя побрал! Я же обещаю тебе взамен четыре статьи. В первой речь идет об излучении и энергетических свойствах света, и она достаточно революционна, в чем сам убедишься, если вначале пришлешь мне свой опус. Вторая занята определением истинных размеров атомов. Третья доказывает, что тела порядка 1 / 1000 мм, взвешенные в жидкости, вынуждены совершать наблюдаемое случайное движение, обусловленное тепловым движением. Четвертая же представляет пока лишь набросок и касается электродинамики движущихся тел с привлечением видоизмененной теории пространства и времени». Каким образом Эйнштейну удалось написать пять статей, столь повлиявших на развитие физики, всего за год? Возможно, вы скажете, что он был математическим гением, преуспевал в школе, много читал и трудился в научной 292обстановке, которая давала много времени для теоретической работы. Это не так. В 1905 году Альберту Эйнштейну исполнилось 26 лет, он целыми днями был занят в Швейцарском патентном бюро Берна, состоял в браке с Милевой Марич (1875—1948), возлюбленной еще со студенческой скамьи, и был отцом годовалого ребенка, Ганса Альберта. Вот несколько высказываний Альберта Эйнштейна о себе: «У меня нет никакого особого таланта. Я всего лишь любознателен». «Я вовсе не так уж и умен, просто я больше просиживаю над вопросами». «Сами мысли не приходили в некой словесной оболочке. Я вообще редко мыслю словами. Приходит в голову мысль, и я лишь пытаюсь облечь ее в слова». Однажды Эйнштейн в ответ на просьбу 12-летней девочки [из Бруклина] помочь ей с выполнением домашнего задания послал ей письмо с целой страницей формул, сопровождая их такими словами: «Пусть тебя не смущают нелады с математикой; заверяю тебя, у меня их было значительно больше. Порой я спрашиваю себя, как мне удалось создать теорию относительности. Причина, по моему разумению, в том, что обычный взрослый просто никогда не задумывается над вопросами пространства и времени. Они волновали его, когда он был ребенком. Но мое умственное развитие запоздало, отчего любопытство к пространству и времени у меня пробудилось, когда я уже вырос». Многие биографы, повествуя о ранних годах учебы Эйнштейна, отмечают его независимость, нежелание следовать авторитетам и многочисленные неудачи. Некоторые заключают, что он страдал необучаемостью, возможно дислексией (неспособностью к чтению). Следующее высказывание, возможно, внесет некоторую ясность: «Чтение после опре- Янко Слава (Библиотека Fort/Da ) || http://yanko.lib.ru Уиггинс А., Уинн Ч. Пять нерешенных проблем науки / Артур Уиггинс, Чарлз Уинн. — Пер. с англ. А. Гарькавого. — М.: ФАИР- ПРЕСС, 2005. — 304 с: ил. — (Наука & Жизнь). 145 293деленного возраста слишком уж отвлекает ум от его творческих устремлений. Тот, кто слишком много читает и слишком мало пользуется собственными мозгами, приобретает леность мышления». Конечно, умственные способности Эйнштейна были значительно выше средних, но, пожалуй, важнее было его умение сосредотачиваться. Некоторые назвали бы это упорством, но дар направлять свои незаурядные способности на что-то одно его изрядно выручал. Однако поглощенность наукой, видимо, не могла сделать из него идеального мужа и отца. Завоевав известность своими научными трудами, Эйнштейн стал получать приглашения занять ту или иную академическую должность, и ему приходилось много разъезжать. Все это не прошло даром, и в 1919 году они с Милевой разводятся. Одним из условий развода значилась выплата Эйнштейном Милеве части его будущей Нобелевской премии. Нобелевскую премию ему присудили в 1921 году (за объяснение механизма фотоэлектрического эффекта), и бывшая жена с детьми получили причитающиеся деньги. В 1919 году Альберт Эйнштейн женился на вдове своего двоюродного брата Эльзе, продолжал свою научную работу и много ездил, везде играя на своей скрипке. Хотя немногие разбирались в его теории, язык музыки был понятен всем. В 1919 году пришло первое опытное подтверждение его общей теории относительности, добавившее ему славы. С приходом к власти в Германии нацистов миролюбцу и еврею Эйнштейну приходилось все труднее. В итоге он бежит в США. В Принстонском институте высших исследований он безуспешно пытался построить объединенную теорию поля. До конца своей жизни (1955) Эйнштейн оставался непререкаемым авторитетом в физике. «Мир нуждается в героях, и лучше, чтобы это были безобидные вроде меня люди, а не злодеи наподобие Гитлера». Альберт Эйнштейн29416. «Большой взрыв»Теория «большого взрыва» о порождении Вселенной утверждает, что все вещество и энергия берут начало 14 млрд лет назад из одной точки, после чего Вселенная начала расширяться. На первых порах расширение было стремительным, получив название раздувания (инфляции), а затем из-за влияния тяготения оно замедлилось. Теперь же оно вновь ускоряется под действием темной энергии. За более подробными сведениями, содержащими опытные данные, обращайтесь к нашей книге Пять крупнейших представлений в науке (The Five Biggest Ideas in Science. NY, 1997). Янко Слава (Библиотека Fort/Da ) || http://yanko.lib.ru Уиггинс А., Уинн Ч. Пять нерешенных проблем науки / Артур Уиггинс, Чарлз Уинн. — Пер. с англ. А. Гарькавого. — М.: ФАИР- ПРЕСС, 2005. — 304 с: ил. — (Наука & Жизнь). 146 Источники для углубленного изучения Источники общего характера Книги Anton Ted. Bold Science; Seven Scientists Who Are Changing Our World. N.Y.: W. H. Freeman and Co., 2000. Kaku Michio. Hyperspace. London: Oxford University Press, 1994. Kaku Michio. Visions. N.Y.: Anchor Books, 1997. Kuhn Robert L. Closer to Truth Challenging Current Belief. N.Y.: McGraw-Hill, 2000. Периодические издания Discover Science Science Week Scientific American (или www.sciam.com ) Узел Всемирной Паутины www.mkaku.org Глава 1. Видение науки Книги Mahne John. Unsolved Mysteries of Science: A Mind-Expanding Journey through a Universe of Big Bangs, Particle Waves, and Other Perplexing Concepts. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 2001. The Next Fifty Years — Science in the First Half of the Twenty-First Century / Brockman, John (Ed.). N.Y.: Vantage Books, 2002. 296 Глава 2. Физика. Почему одни частицы обладают массой, а другие нет? Книги Brennan R. Р. Heisenberg Probably Slept Here: The Lives, Times, and Ideas of the Great Physicists of the 20th Century. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 1996. Gordon K. Super symmetry: Squarks, Photinos, and the Unveiling of the Ultimate Laws of Nature. Cambridge, Mass.: Helix Books, 2000 [на рус. яз.: Гордон К. Современная физика элементарных частиц. М.: Мир, 1990; Говард Э. X., Гордон Л. К. Обладает ли природа суперсимметрией? // В мире науки. 1986. Авг. С. 26]. Peat F. D. Superstrings and the Search for the Theory of Everything. N.Y.: Contemporary Books, 1989. Периодические издания Arkani-Hamed N., Dimopolous S., Dvali G. The Universe's Unseen Dimensions // Scientific American. 2000. Aug. A Matter of Time // Scientific American. 2002. Sept. Special Issue. Overbye D. Remembering David Schramm, the Gentle Giant of Cosmology. New York Times. 1998. № 10. Febr. Weinberg S. A Unified Physics by 2050? // Scientific American. 1999. Dec. Узлы Всемирной Паутины CERN (Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire) — узел Европейской организации по ядерным исследованиям: http://public.web.cern.ch/Public/Welcome.html | http://welcome.cern.ch/welcome/gateway.html (?) Проект обучения современной физике (Contemporary Physics Education Project): www.cpepweb.org/ Узел Национальной лаборатории высокоэнергетических исследований имени Энрико Ферми (Fermilab, Fermi National Accelerator Laboratory — FNAL) в Батавии, штат Иллинойс: www.fnal.gov/ Хиггсовы поля: www.hep.yorku.ca/what_is_higgs.html Хиггс: http://magazine.uchicago.edu/0104/features/higgs.html Физика высоких энергий в лаб. Ферми (Fermilab): www.hep.net Охота за высшими измерениями (Hunting for Higher Dimensions // Science News Online. 2000. № 19. Febr.): www.sdencenews.org
Янко Слава (Библиотека Fort/Da ) || http://yanko.lib.ru Уиггинс А., Уинн Ч. Пять нерешенных проблем науки / Артур Уиггинс, Чарлз Уинн. — Пер. с англ. А. Гарькавого. — М.: ФАИР- ПРЕСС, 2005. — 304 с: ил. — (Наука & Жизнь). 147 Путеводитель для любителя по М-теории («A Layman's Guide to M-Theory»), автор М. J. Duff: http://arxiv.org/abs/hep-th/9805l77297Узел «Приключения частиц» (Particle Adventure): http://particleadventure.org/particleadventure/index.htmlСовет по исследованию в области физики частиц и астрономии (Particle Physics and Astronomy Research Council): www.pparc.ac.uk/Квантовая теория поля: http://theory.caltech.edu/people/jhs/strings/strll4.htmlУзел Стэнфордского центра линейного ускорителя (Stanford Linear Accelerator Center): www.slac.stanford.edu/Глава 3. Химия. Какого рода химические реакции подтолкнули атомы к образованию первых живых существ? Книги Adams F. Origins of Existence: How Life Emerged in the Universe. N.Y.: The Free Press, 2002. Duve Ch. de. Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning. Oxford: Oxford University Press, 2002. Ridley M. Genome. N.Y.: HarperCollins, 2000. Shapiro R. Planetary Dreams: The Quest to Discover Life Beyond Earth. N.Y.: John Wiley & Sons, Inc., 2001. Периодические издания Ridley M. The Year of the Genome// Discover. 2001. Vol. 1. № 1. Jan. Wade N. Inside the Cell, Experts See Life's Origin // New York Times. 1999. № 16. Apr. Узлы Всемирной Паутины Archaea: www.ucmp.berkeley.edu/archaea/archaea.htmlНачало жизнина Земле: www.sigmaxi.org/amsci/articles/95articles/cdeduve.htmlLife in the right universe: www.discover.com/nov_00/featlife.html Происхождение жизни: http://origins.jpl.nasa.gov/ www.resa.net/nasa/origins life.htmhttp://taggart.glg.msu.edu/isb200/oolife.htm |