Кудрявцев Степанович - Курс истории физики

• Название: Курс истории физики
• Автор: Кудрявцев Степанович
• Издательство: Просвещение
• Жанр: Физика
• Год: 1982

Курс истории физики предназначен для студентов педагогических институтов. В нём изложена история мировой физики от древности до наших дней. Книга состоит из трёх частей. В первой освещена история становления физической науки, заканчивающейся Ньютоном. Последняя, третья часть посвящена истории становления квантовой, релятивисткой и ядерной физики.

---

Одной из первых публикаций бакинских физиков в Ленинграде была статья И. В. Курчатова и К. Д. Синельникова «К вопросу о прохождении медленных электронов через металлические фольги».

Вскоре Курчатов вместе с Синельниковым и П. П. Кобеко углубился в изучение свойств диэлектриков. Интерес к свойствам изоляторов диктовался потребностями электротехнической промышленности, игравшей важную роль в реализации Ленинского плана ГОЭЛРО. Волховстрой, начатый еще при жизни В. И. Ленина, привлек к себе внимание всей страны. А. ф. Иоффе был увлечен идеей создания сверхпрочных тонкослойных изоляторов. В своем выступлении на V съезде русских физиков, состоявшемся в декабре 1926 г. в Москве, он показал вынутые им из кармана пластинки, способные выдержать электрические поля с напряженностью до 150•106 В/см. Этой идеей увлекся и Курчатов. Однако А. П. Александров доказал, что в измерения электрической прочности изоляторов, выполненных Курчатовым и его коллегами, вкралась ошибка, нарастающая с уменьшением толщины слоя. Идея тонкослойных изоляторов оказалась несостоятельной.

Неудача не обескуражила Курчатова. Он продолжал работать с диэлектриками, исследуя высоковольтную поляризацию в кристаллах сегнетовой соли. Тщательно изучая причины разногласий в изучении этого диэлектрика и источники возможных ошибок, И. В. Курчатов разработал новую методику подведения напряжения к кристаллу. В качестве подводящих электродов Курчатов и Кобеко использовали насыщенный раствор сегнетовой соли. Результаты оказались согласующимися между собой и необычными. При напряженности поля 200 В/см значение диэлектрической проницаемости кристалла оказалось равным 9300 при комнатной температуре. Так был открыт новый класс диэлектриков, названный И. В. Курчатовым сегнетоэлектриками. По своим электрическим свойствам сег-нетоэлектрики оказались полным аналогом ферромагнетиков. Цикл многолетних исследований этого явления завершился опубликованной в 1933 г. монографией «Сегнетоэлектрики».

И. В. Курчатов открыл большую и важную для науки и техники область физического исследования. С ним вместе работали его брат Борис Васильевич Курчатов и другие ученые. Он мог бы до конца жизни работать в этой области. Но он решил иначе. 1932 год — «год чудес» — выдвинул на первое место физику ядра. В Физико-техническом институте в ноябре 1932 г. был создан ядерный семинар. Его организаторами были А. И. Алиханов, Д. Д. Иваненко, И. В. Курчатов, Д. В. Скобельцын. С этого времени интересы И. В. Курчатова сосредоточились на ядерной физике. Он был активным участником семинара, председателем Оргкомитета Первой Всесоюзной конференции по атомному ядру, состоявшейся в Ленинграде 24—30 сентября 1933 г. Об этой конференции неоднократно приходилось упоминать.

Следует отметить, что в 1932 г. положение ядерной физики в СССР было незавидным. Правда, еще до революции в России начались работы по радиоактивности, по преимуществу в связи с геофизикой и геохимией. Особенно важное значение имели исследования Владимира Ивановича Вернадского (1863—1945), который начиная с 1910 г. исследовал в России месторождения радия и урана, проводил первые радиохимические исследования радия и урана, применил радиоактивный метод к исследованию возраста земных пород. В. И. Вернадский горячо верил в будущее атомной энергии и еще в 1922 г. предупреждал ученых об ответственности в связи с этим открытием. Он писал: «Мы подходим к важному перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им раньше пережитое. Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет.. Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их научной работы, научного прогресса. Они должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий. Они должны связать свою работу с мировой организацией всего человечества». В том же, 1922 г. В. И. Вернадский организовал в Петрограде Радиевый институт, директором которого он был до 1939 г. В этом институте работал и крупный советский радиохимик академик Виталий Григорьевич Хлопин (1890-1950), организовавший в 1918—1921 гг. первый русский радиевый завод.

Из физиков следует упомянуть сподвижника Столетова профессора Московского университета А. П. Соколова (1854—1928), создавшего в Московском университете практикум по радиоактивности. При организации этого практикума А. П. Соколов ездил в Париж к М. Кюри, а его ученик К. П. Яковлев — в Манчестер к Резерфорду. В 1912—1913 гг. в Московском университете начал работать специальный практикум по радиоактивности.

А. П. Соколов организовал радиоактивную лабораторию, имевшую два отделения — физическое и химическое. Сам А. П. Соколов проводил исследования радиоактивности воздуха, минеральных вод, лечебных грязей, источников и почв.

Таким образом, Советская Россия располагала известными кадрами для работы в области радиоактивности Были установлены контакты с такими научными центрами, как Институт радия в Париже, Кавендишская лаборатория в Кембридже. Были проведены еще до революции обширные радиологические исследования, в том числе и исследования залегания радиоактивных руд. После революции радиологические исследования развернулись в рентгенорадиологическом отделении Рентгеновского физико-технического института, пока в 1921 г. не был организован Радиевый институт.

Большую известность получили исследования Л. В. Мысовского по космическим лучам. Л. В. Мысовский и П. И. Чижов разработали метод толстослойных пластин для исследования а-частиц (1926). Л. В. Мысовский был одним из пионеров ядерной физики СССР.

Мы упоминали также и Д. В. Скобельцына, который применил метод камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле, для анализа электронов отдачи при эффекте Комптона (1927). Обнаружив следы электронов большой энергии, не отклоняемых полем, Скобельцын приписал их космическим 7гучам и в 1929 г. получил первую фотографию ливней космических частиц, на которой был зафиксирован и позитрон. Однако магнитное поле, применявшееся Скобельцыным, было слишком слабым, чтобы можно было достоверно идентифицировать частицу. На Первой Всесоюзной конференции по атомному ядру Д. В. Скобельцын рассказал о своих работах по исследованию космических лучей методом камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле.

Но в целом ядерная физика в СССР до 1932 г. находилась в зачаточном состоянии. Приход И. В. Курчатова в ядерную физику стимулировал оживление работы этой отрасли физики. Начали строиться высоковольтные ускорители заряженных частиц.

Такие ускорители были построены в Украинском физико-техническом институте в Харькове А. К. Вальтером и К.Д.Синельниковым. На этих ускорителях были осуществлены первые реакции по расщеплению ядер. И. В. Курчатов руководил созданием ускорителя в Ленинградском физико-техническом институте, но также поддерживал тесную связь с харьковской группой. В своей последней статье, опубликованной в «Правде» незадолго до смерти, Курчатов писал: «В начале тридцатых годов мне довелось быть у истоков зарождавшейся атомной физики на Украине. В то время я часто приезжал в молодой физико-технический институт, созданный в Харькове по решению правительства в октябре 1928 г., и работал в нем со своими старыми друзьями К. Д. Синельниковым, А. К. Вальтером и А. И. Лейпунским, вместе с которыми начинал свою научную деятельность в Ленинграде...

В Харькове с К. Д. Синельниковым мы работали над созданием новых высоковольтных установок, ускоряющих заряженные частицы, для исследования атомного ядра. С А. К. Вальтером мы разрабатывали импульсные и электростатические ускорители для исследования атомных ядер... С А. И. Лейпунским были проведены исследования атомных ядер при помощи нейтронов, незадолго до этого открытых англичанином Чедвиком».

И. В. Курчатов работает не только в ЛФТИ и УФТИ, он ведет педагогическую и научную работу по ядерной физике в Ленинградском педагогическом институте им. М. И. Покровского, где он был профессором. Он как будто хочет зажечь огонь ядерной физики в разных точках страны.

В 1935 г. было сделано фундаментальное открытие в физике ядер. Облучая нейтронами два изотопа брома Вг74 и Вг81, И. В. Курчатов, Б. В. Курчатов, Л. П. Русинов и Л. В. Мысовский получили не два радиоактивных продукта, как ожидалось, а три с периодами 18 мин, 4,4 и 34 ч. Так было открыто существование у брома двух изомерных ядер.

Открытие ядерной изомерии привлекло внимание зарубежных исследователей. Молодая советская ядерная физика внесла существенный вклад в эту бурно развивающуюся отрасль знания.

В 1935 г. вышла книга И. В. Курчатова «Расщепление атомного ядра», где он в доступной форме дал обзор опытов по расщеплению ядер.

20-26 сентября 1937 г. в Москве состоялась Вторая Всесоюзная конференция по атомному ядру. За четыре года, прошедшие со времени первой конференции, было сделано очень много.