ВОВ: Новая техника - новые победы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РФ

АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КРАСНОЯРСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

ДИСЦИПЛИНА: ИСТОРИЯ

РЕФЕРАТ

ТЕМА: «Новая техника - новые победы»

Выполнил: Пристова А.

Группа: 07Ф

Преподаватель: Устюкова Л.Н.

КРАСНОЯРСК 2008

22 июня 1941 года. Война! Страшной полосой перечеркнула эта дата жизнь миллионов людей нашей страны…

Вроде бы все знали о возможности войны, готовились к ней. И все-таки она нагрянула как неожиданная великая беда. Уже 22 июня немцы уничтожили более тысячи двухсот советских самолетов, большую часть - на земле. Тем самым они обеспечили себе полное господство в воздухе. Всего за первые сто дней войны Красная армия потеряла 96% имевшейся авиации - более 8 тысяч самолетов. За первые три недели войны противник продвинулся вглубь нашей страны на 500-600 км. К августу 1941 года в стране был разработан первый план работы Академии наук СССР в условиях войны. Он включал в себя более двухсот тем, связанных с обороной страны.

Война потребовала от авиации больших скоростей полетов самолетов. Но при увеличении скорости возникла новая проблема - разрушение самолета из-за вибрации особого рода, так называемого явления «флаттера». Раньше других «флаттер» был преодолен у нас в стране благодаря работам ученого Мстислава Всеволодовича Келдыша и его коллег. В тяжелые годы войны академик Келдыш в своей научной работе полностью решает проблему появления колебаний у шасси. Как всегда он дает практическое инженерные рекомендации, избавляющие конструкцию шасси от этого опасного явления. Келдыш и его коллеги подготовили расчеты, позволившие увеличить устойчивость самолета. При создании новых профилей крыльев использовались труды профессора А.А.Дородницына. Над проблемами самолетостроения работали не только отдельные ученые, но и целые научные коллективы. Были вычислены новые штурманские таблицы. Самолеты были обеспечены надежной защитой от появления вибрации.

Ведя бои в первые полтора года войны, наши войска отбивались от врага на суше, в воздухе и на море. Несмотря на тяжелые потери, Красная армия и партизанские отряды наносили фашистским захватчикам громаднейший урон. Уже в первые дни войны противник создал серьезную минную угрозу у выхода из советских военно-морских баз. Разработать методы защиты кораблей от минного и торпедного оружия было поручено Ленинградскому физико-техническому институту. За выполнение взялись Анатолий Петрович Александров и Борис Александрович Гаев. Были достигнуты значительные успехи, и как только началась война, группа Александрова выехала на Балтику, где срочно занялась размагничиванием кораблей, что являлось надежной защитой их от неконтактных мин. Ученые вели свои работы непосредственно в районе боевых действий, и вскоре проблема защиты кораблей от такого типа мин была полностью решена. Известно, что ни один наш корабль, снабженный системой противоминной защиты, не подорвался на вражеских минах.

Выдающийся математик Алексей Николаевич Крылов создал таблицу непотопляемости, по которой можно было рассчитать, как повлияет на корабль затопление тех или иных отсеков; какие номера отсеков нужно затопить, чтобы ликвидировать крен, и насколько это затопление может улучшить устойчивость корабля. Использование этих таблиц спасло жизнь многим людям, помогло сберечь огромные материальные ценности. Специальные бригады ученых-математиков занимались только расчетами. Сложнейшие задачи решались лишь с помощью логарифмических линеек и арифмометра.

В тылу врага, в лесах Белоруссии и на Украине, успешно действовали партизаны. Сначала их были сотни, затем - тысячи. Леса были их владениями, и немцы не смели войти туда, не подтянув значительные силы. Так называемый «партизанский котелок» был создан учеными Ленинградского физико-технического института под руководством Абрама Федоровича Иоффе. Во время войны он предназначался для питания радиостанций в партизанских отрядах и разведывательных группах. При изготовлении «партизанского котелка» использовалось соединение двух различных металлов. При нагревании места соединения они становились источником электрического тока. Ученые выполнили корпус в виде котелка, и получалась надежная и удобная батарейка.

Основные институту Академии наук СССР были эвакуированы на восток страны. В тяжелых условиях, порой без света и тепла, ученые продолжали свою работу. В Казани в условиях эвакуации Петр Леонидович Капица работает над новыми методами достижения низких температур и создает самую мощную в мире установку для получения жидкого кислорода в больших количествах. И уже к концу 1941 года установка стала поступать в госпитали, где использовалась для лечения раненых бойцов. В 1942 году сотрудники лаборатории люминесценции, которой руководил Сергей Иванович Вавилов, разработали методы и средства светомаскировки военных объектов. Новые средства отправлялись на авиационные и пороховые заводы. Они использовались при маскировке пристаней на Волге во время Сталинградской битвы. Кроме того, были изготовлены специальные оптические устройства для введения прицельного огня в ночное время. В это же время необходимо было разрешить такую проблему, как обеспечение кучности стрельбы и устойчивости снарядов при полете. Член-корреспондент Академии наук СССР Николай Гурьевич Четаев рассчитал наивыгоднейшую крутизну нарезки стволов орудий, что позволило успешно ее решить.

Работая в области теории вероятностей, наши ученые- математики определили размеры каравана судов и частоту их отправления, при которых потери были бы наименьшим. Во время войны академик Андрей Николаевич Колмогоров дал определение радиуса рассеивания артиллерийских снарядов. Он указал методы нахождения самолетов и подводных лодок противника, позволяющие избежать встречи с врагом. Другая группа ученых помогала рассчитать, сколько нужно сделать одновременных выстрелов по самолетам противника для того, чтобы иметь наибольшую вероятность попадания в них.

Всеми силами ученые стремились помогать фронту, и не только своей научной работой в институтах и лабораториях. Все, начиная с лаборанта и заканчивая академиком, были постоянными участниками многочисленных субботников и воскресников: грузили уголь, расчищали от снега посадочные полосы аэродромов, разгружали вагоны и баржи.

День Победы, как он был от нас далек,

Как в костре потухшем таял уголек.

Были версты, обгорелые, в пыли,

Этот день мы приближали, как могли.

Дни и ночи у мартеновских печей

Не смыкала наша Родина очей.

Дни и ночи битву трудную вели-

Этот день мы приближали, как могли.

Героический труд рабочих, инженеров и техников советской промышленности позволил уже с весны 1942 года начать оснащение Вооруженных Сил новыми, более совершенными видами боевой техники. В большом количестве войска получали новое оружие - самоходные артиллерийские установки, реактивные мимометы - знаменитые «Катюши». В годы войны впервые в истории, заявили о себе «Катюши» - наше чудо-оружие. Из текста донесения в немецкий генеральный штаб:

«Русские применили батарею с небывалым числом орудий. Снаряды фугасно-зажигательные, но необычайного действия. Войска, обстрелянные русскими, свидетельствуют - огневой налет подобен урагану. Снаряды разрываются одновременно. Потери в людях огромные». Непосредственно над ракетами работал Юрий Победоносцев, которому ныне и принадлежит честь называться их автором. Реактивная установка монтировалась на грузовике «ЗИС-5». Расчеты по ее монтажу выполнил научный коллектив под руководством Ивана Гвая. Реактивная установка стала официально именоваться «БМ-13», а в народе ее нежно называли «Катюшей».

В 1943 году советские войска начинают наступление под Сталинградом. Прорвана блокада Ленинграда. В жестоких боях нашим солдатам удается освободить Белгород, Орел, Смоленск и Киев. А в это время в лабораториях Физического института Академии наук СССР, которой руководил Бенцион Моисеевич Вул, был сконструирован стилоскоп - специальный прибор для борьбы с обледенением самолетов. Математический институт Академии наук СССР разработал штурманские таблицы. Уже в 1943 году расчеты всех дальних полетов авиации, выполняемые по этим таблицам, значительно повысили точность самолетовождения. В институте органической химии профессором Иваном Николаевичем Назаровым был разработан карбинольный клей, нашедший широкое применение для ремонта боевой техники на заводах и в полевых условиях. В это же время молодой академик Сергей Львович Соболев занимается задачей по расчету артиллерийской стрельбы и бомбометания. Вместе с коллегами он теоретически обосновывает изменение формы снаряда, что позволило увеличить дальность стрельбы примерно на 10 %.

Теперь Красная армия наступала то на одном, то на другом участке фронта. Весной и летом 1944 года Красная армия отвоевала почти всю оккупационную территорию СССР. Наша граница была восстановлена почти на всем своем протяжении. Бои теперь шли на территориях других стран Европы.

В условиях войны ученые Курчатов, Флеров, Иоффе, Вернадский, Хлопин, Капица и другие работают над созданием принципиально нового уранового оружия невиданной разрушительной силы. В обстановке глубочайшей секретности велась интенсивная работа по созданию атомного щита страны.

История военных лет показала, что ученые сыграли большую роль в укреплении оборонной мощи нашей страны во время Великой Отечественной войны и сохранили тысячи жизней!!!

Без малого четыре года

Гремела грозная война.

И снова русская природа,

Живого трепета полна.

И вот дорогою обратной,

Непокоряемый вовек,

Идет свершивший подвиг ратный

Великий русский человек.

Он сделал все. Он тих и скромен.

Он мир от черной смерти спас.

И мир, прекрасен и огромен,

Его приветствуют сейчас.

Люди, сделавшие вклад в победу СССР

КЕЛДЫШ Мстислав Всеволодович (1911-78), российский математик и механик, академик АН СССР (1946), президент АН СССР (1961-75), трижды Герой Социалистического Труда (1956, 1961, 1971). Сын В. М. Келдыша, брат Ю. В. Келдыша. Фундаментальные труды по математике (теории функций комплексного переменного, функциональному анализу и др.), аэрогидродинамике, теории колебаний. Исследовал многие проблемы авиационной и атомной техники, вычислительной и машинной математики. Руководил рядом советских космических программ, включая полеты человека в космос. Ленинская премия (1957), Государственная премия СССР (1942, 1946). Золотая медаль имени Ломоносова АН СССР (1976).

ДОРОДНИЦЫН Анатолий Алексеевич (1910-94), российский математик, геофизик и механик, академик РАН (1991; академик АН СССР с 1953), Герой Социалистического Труда (1970). Основные труды по динамической метеорологии, аэродинамике, численным методам решения дифференциальных уравнений. Ленинская премия (1983), Государственные премии СССР (1946, 1947, 1951).

АЛЕКСАНДРОВ Анатолий Петрович (13 февраля 1903, г.Таращи Киевской обл.-3 февраля 1994, Москва), российский ученый, академик РАН (1991; академик АН СССР с 1953), президент АН СССР (1975-86), трижды Герой Социалистического Труда (1954, 1960, 1973).

Окончил Киевский университет (1930), по приглашению А.Ф. Иоффе переехал в Ленинград, где занимался диэлектриками. Основные труды в области ядерной физики, физики твердого тела, физики полимеров, ядерного реакторостроения. Совместно с С. Н. Журиковым и П. П. Кобеко разработал статистическую теорию прочности, ставшую важной составной частью теории долговечности твердых тел. Один из основателей физики полимеров. В годы Великой Отечественной войны совместно с И. В. Курчатовым и В. М. Тучкевичем разработал метод защиты кораблей от магнитных мин. Один из основателей отечественной ядерной энергетики. Руководил работами по созданию энергетических установок для первых в мире атомных ледоколов «Ленин», «Сибирь», «Россия», атомных подлодок. Труды также по диэлектрикам, электрическим и механическим свойствам полимеров. Ленинская премия (1959), Государственная премия СССР (1942, 1949, 1951, 1953). Золотая медаль им. И. В. Курчатова (1968), им. М. В. Ломоносова (1978), им С. И. Вавилова (1978) и др.

ИОФФЕ Абрам Федорович [17 (29) октября 1880, Ромны Полтавской губернии -- 1960, Ленинград], российский физик, один из создателей советской физической школы, пионер исследований полупроводников, академик АН СССР (1925; академик РАН с 1920), вице-президент АН СССР (1927-29, 1942-45).

Окончил Петербургский технологический институт (1902). Работал практикантом и ассистентом в Мюнхенском университете в лаборатории В. Рентгена (1903-06), с 1906 -- старший лаборант Петербургского политехнического института. После защиты магистерской и докторской диссертаций (1913-1915) избран профессором физики. В 1919-1940 декан физико-механического факультета Ленинградского политехнического института (с перерывами). Параллельно читал лекции в Горном институте, лекции по физике в университете, а также на Высших курсах воспитательниц и руководительниц физического образования (курсы П. Ф. Лесгафта), к преподаванию на которых привлекались лучшие научные силы. По инициативе Иоффе в октябре 1918 был создан физико-технический отдел в Рентгенологическом и радиологическом институте в Петрограде, реорганизованный в 1923 в Физико-технический институт (в настоящее время носит имя Иоффе), а в 1919 -- физико-механический факультет в Политехническом институте для подготовки физиков, которые могли бы решать задачи промышленности. Директор Ленинградского физико-технического института АН СССР (до 1951), Лаборатории полупроводников АН СССР (1952-55; с 1955 Институт полупроводников АН СССР). В 1932 основал в Ленинграде Агрофизический институт, который возглавлял до 1960. Принимал участие в организации физико-технических институтов в Томске, Харькове, Днепропетровске и Свердловске.

Основные труды в области физики твердого тела и общей физики. Внес большой вклад в физику и технику полупроводников. В своей докторской диссертации решил задачу упругого последействия в кристаллах (1905). Провел ряд работ по измерению заряда электрона при внешнем фотоэффекте и доказал статический характер элементарного фотоэффекта (1913). Экспериментально доказал существование ионной проводимости в кристаллах (1916). Провел ставшие классическими исследования пластической деформации рентгеновским методом. Изучал механические свойства кристаллов и установил, что характер разрушения кристаллов при данной температуре определяется соотношением между пределом текучести и пределом прочности; это открытие имело большое значение для техники. Объяснил реальную прочность кристаллов (1922). Решил задачу об электрических аномалиях кварца, показав, что они связаны с образованием объемных зарядов внутри кварца. Показал сильное влияние незначительных примесей на электропроводность диэлектриков. Разработал методы очистки кристаллов. Создал новые электротехнические материалы. Разработал методы устранения перенапряжений в кристаллах. Сформулировал новую идею о природе полупроводниковых свойств большой группы интерметаллических сплавов. Занимался проблемой выпрямления, очень важной для физики полупроводников. Сформулировал основы современного представления о механизме выпрямления (конец 30-х гг.). Внес большой вклад в решение проблемы применения термо- и фотоэлектрических свойств полупроводников для преобразования тепловой и световой энергий в электрическую. Разработал теорию термоэлектрогенераторов и термоэлектрических холодильников. Выдвинул идею плазменного электричества. Создал сернистоталлиевый фотоэлемент с коэффициентом полезного действия более одного процента. Создал школу физиков (А. П. Александров, А. И. Алиханов, Л. А. Арцимович, П. Л. Капица, И. К. Кикоин, Г. В. Курдюмов, И. В. Курчатов, П. И. Лукирский, Ю. Б. Харитон, Я. И. Френкель и др.). Герой Социалистического Труда (1955). Ленинская премия (1961, посмертно), Государственная премия СССР (1942). Член-корреспондент Геттингенской (1924), Берлинской (1928) АН. Почетный член Американской Академии наук и искусств в Бостоне (1958), Индийской АН (1958). Член Итальянской АН (1959). Почетный доктор Калифорнийского университета (1928), Сорбонны (1945), университетов Граца (1948), Бухареста и Мюнхена (1955). Почетный член Французского, Британского и Китайского физических обществ. Почетный член ВАСХНИЛ (1956).

КРЫЛОВ Алексей Николаевич (1863-1945), российский кораблестроитель, механик и математик, академик АН СССР (1925; академик Петербургской АН с 1916, академик РАН с 1917), Герой Социалистического Труда (1943). Участник проектирования и постройки первых русских линкоров. Труды по теории корабля, магнитных и гироскопических компасов, артиллерии, механике, математике, истории науки. Создал ряд корабельных и артиллерийских приборов. Государственная премия СССР (1941).

КАПИЦА Петр Леонидович (1894-1984), российский физик и инженер, член Лондонского Королевского общества (1929), академик АН СССР (1939), Герой Социалистического Труда (1945, 1974). Труды по физике магнитных явлений, физике и технике низких температур, квантовой физике конденсированного состояния, электронике и физике плазмы. В 1922-1924 разработал импульсный метод создания сверхсильных магнитных полей. В 1934 изобрел и построил машину для адиабатического охлаждения гелия. В 1937 открыл сверхтекучесть жидкого гелия. В 1939 дал новый метод ожижения воздуха с помощью цикла низкого давления и высокоэффективного турбодетандера. Нобелевская премия (1978). Государственная премия СССР (1941, 1943). Золотая медаль им. Ломоносова АН СССР (1959). Медали Фарадея (Англия, 1943), Франклина (США, 1944), Нильса Бора (Дания, 1965), Резерфорда (Англия, 1966), Камерлинг-Оннеса (Нидерланды, 1968).

КАПИЦА Петр Леонидович [26 июня (8 июля) 1894, Кронштадт -- 8 апреля 1984, Москва], русский физик и инженер.

Семья. Годы учения

Отец, Леонид Петрович Капица, военный инженер, строитель фортов Кронштадтской крепости. Мать, Ольга Иеронимовна, филолог, специалист в области детской литературы и фольклора. Ее отец, генерал от инфантерии Иероним Иванович Стебницкий-- военный геодезист и картограф. В 1912 Петр Капица, после окончания в Кронштадте реального училища, поступает на электромеханический факультет Петербургского политехнического института (ППИ). Уже на первых курсах на него обращает внимание А. Ф. Иоффе, который преподавал в Политехникуме физику. Он привлекает Капицу к исследованиям в своей лаборатории. В 1914 Капица отправляется на летние каникулы в Шотландию для изучения английского языка. Здесь его застигает Первая мировая война. Вернуться в Петроград ему удается лишь в ноябре 1914. В 1915 добровольно отправляется на Западный фронт водителем санитарного автомобиля в составе санитарного отряда Союза городов (январь - май).

В 1916 Капица женился на Надежде Кирилловне Черносвитовой. Ее отец, К.К.Черносвитов, член ЦК партии кадетов, депутат с Первой по Четвертую Государственных Дум, был арестован ЧК и расстрелян в 1919. Зимой 1919/1920 во время эпидемии гриппа («испанка») Капица в течение месяца теряет отца, сына, жену и новорожденную дочь. В 1927 вторым браком женился на Анне Алексеевне Крыловой, дочери механика и кораблестроителя, академика А. Н. Крылова.

Первые работы

Первые научные работы Капица публикует в 1916, будучи студентом 3-го курса ППИ. После защиты дипломной работы в сентябре 1919 получает звание инженера-электрика. Но еще осенью 1918, по приглашению А. Ф. Иоффе, становится сотрудником Физико-технического отдела Рентгенологического и радиологического института (преобразованного в ноябре 1921 г. в Физико-технический институт). В 1920 совместно с Н. Н. Семеновым предлагает метод определения магнитного момента атома, основанный на взаимодействии атомного пучка с неоднородным магнитным полем. Этот метод был затем осуществлен в известных опытах Штерна--Герлаха.

В Кавендишской лаборатории

22 мая 1921 прибывает в Англию в качестве члена комиссии Российской академии наук, направленной в страны Западной Европы для восстановления научных связей, нарушенных войной и революцией. 22 июля начинает работать в Кавендишской лаборатории, руководитель которой, Резерфорд, согласился принять его на краткосрочную стажировку. Экспериментальное мастерство и инженерная хватка молодого русского физика производят на Резерфорда столь сильное впечатление, что он добивается специальной субсидии для его работ. С января 1925 Капица -- заместитель директора Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям. В 1929 избран действительным членом Лондонского Королевского общества. В ноябре 1930 Совет Королевского общества из средств, завещанных Обществу химиком и промышленником Л. Мондом, выделяет 15 000 фунтов стерлингов на строительство в Кембридже лаборатории для Капицы. Торжественное открытие Мондовской лаборатории состоялось 3 февраля 1933.

В течение 13 лет успешной работы в Англии Капица оставался лояльным гражданином СССР и делал все возможное, чтобы помочь развитию науки в своей стране. Благодаря его содействию и влиянию многие молодые советские физики получили возможность поработать в течение продолжительного времени в Кавендишской лаборатории. В «Международной серии монографий по физике» издательства Оксфордского университета, одним из основателей и главных редакторов которой был Капица, выходят в свет монографии Г. А. Гамова, Я. И. Френкеля и Н. Н. Семенова. Но все это не помешало властям СССР осенью 1934, когда Капица приехал на родину повидать близких и прочитать ряд лекций о своих работах, аннулировать его обратную визу. Его вызвали в Кремль и сообщили, что отныне он должен будет работать в СССР.

Назад в СССР

В декабре 1934 Политбюро принимает постановление о строительстве в Москве Института физических проблем. Капица соглашается продолжать в Москве свои исследования в области физики лишь при условии, что его институт получит созданные им в Англии научные установки и приборы. В противном случае он вынужден будет переменить область своих исследований и заняться биофизикой (проблемой мускульных сокращений), которой он давно интересуется. Он обращается к И. П. Павлову, и тот соглашается предоставить ему место в своем институте. В августе 1935 Политбюро вновь рассматривает вопрос о Капице на своем заседании и выделяет 30 000 ф. ст. на приобретение оборудования его кембриджской лаборатории. В декабре 1935 это оборудование начинает поступать в Москву.

Знаменитый семинар

В 1937 в ИФП начинает работать физический семинар Капицы -- «капичник», как стали называть его физики, когда из институтского он превращается в московский и даже всесоюзный.

Работа на оборону

Во время войны Капица работает над внедрением в промышленное производство разработанных им кислородных установок. По его предложению 8 мая 1943 постановлением Государственного комитета обороны создается Главное управление по кислороду при СНК СССР, начальником Главкислорода назначается Капица.

Конфликт с властями

20 августа 1945 создается Специальный комитет при СНК СССР, которому поручается руководство работами над созданием советской атомной бомбы. Капица - член этого комитета. Однако работа в Спецкомитете тяготит его. В частности, потому, что речь идет о создании «оружия разрушения и убийства» (слова из его письма Н. С. Хрущеву). Воспользовавшись конфликтом с Л. П. Берией, который возглавлял атомный проект, Капица просит освободить его от этой работы. В результате -- долгие годы опалы. В августе 1946 он изгоняется из Главкислорода и из созданного им института.

Николина Гора

У себя на даче, на Николиной Горе, Капица оборудует в сторожке маленькую домашнюю лабораторию. В этой «хате-лаборатории», как он ее называл, Капица ведет исследования по механике и гидродинамике, а затем обращается к электронике больших мощностей и физике плазмы.

Когда в 1947 в МГУ был создан физико-технический факультет, одним из основателей и организаторов которого был Капица, он становится заведующим кафедрой общей физики ФТФ и в сентябре приступает к чтению курса лекций. (В 1951 на базе этого факультета был создан Московский физико-технический институт). В конце декабря 1949 Капица уклоняется от участия в торжественных заседаниях, посвященных 70-летию Сталина, что было воспринято властями как шаг демонстративный, и его немедленно освобождают от работы в МГУ.

Возвращение к работе в Академии

После смерти Сталина и ареста Берии президиум АН СССР принимает постановление «О мерах помощи академику П. Л. Капице в проводимых им работах». На базе никологорской домашней лаборатории создается Физическая лаборатория АН СССР, и Капица назначается ее заведующим. 28 января 1955 Капица вновь становится директором Института физических проблем (с 1990 этот институт носит его имя). 3 июня 1955 он назначен главным редактором ведущего физического журнала страны - «Журнала экспериментальной и теоретической физики». С 1956 Капица заведует кафедрой физики и техники низких температур МФТИ. В 1957-1984 - член президиума АН СССР.

Доктор Колумбийского университета. Всемирное признание

В 1929 Капица избирается действительным членом Лондонского Королевского общества и членом-корреспондентом АН СССР, в 1939 - академиком. В 1941 и 1943 ему присуждается Государственная премия, в 1945 получает звание Героя Социалистического Труда, в 1974 награждается второй золотой медалью «Серп и Молот». В 1978 получает Нобелевскую премию «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур».

П. Л. Капица и П. Дирак. Вручение Нобелевской премии королем Швеции Карлом XVI Густавом. Вклад в науку и технику

Капица внес значительный вклад в развитие физики магнитных явлений, физики и техники низких температур, квантовой физики конденсированного состояния, электроники и физики плазмы. В 1922 он впервые поместил камеру Вильсона в сильное магнитное поле и наблюдал искривление траекторий альфа-частиц. Эта работа предшествовала обширному циклу исследований Капицы по методам создания сверхсильных магнитных полей и исследованиям поведения металлов в них. В этих работах был впервые разработан импульсный метод создания магнитного поля путем замыкания мощного альтернатора и получен ряд фундаментальных результатов в области физики металлов (линейный рост сопротивления в больших полях, насыщение сопротивления). Поля, полученные Капицей, по величине и длительности в течение десятилетий были рекордными.

Потребность в проведении исследований по физике металлов при низких температурах привела Капицу к созданию новых методов получения низких температур. В 1934 он изобрел ожижительную машину для адиабатического охлаждения гелия. Этот способ охлаждения гелия теперь лежит в основе всей современной техники получения низких температур вблизи абсолютного нуля - гелиевых температур. Вместе с тем, применение метода адиабатического охлаждения к воздуху привело к разработке Капицей в 1936-1938 нового метода ожижения воздуха с помощью цикла низкого давления и изобретенного им высокоэффективного турбодетандера. Воздухоразделительные установки низкого давления работают сейчас во всем мире, производя более 150 млн. тонн кислорода в год. Турбодетандер Капицы (с КПД 86-92 %) используется не только в них, но и во многих других криогенных системах.

В 1937 после серии тонких экспериментов Капица открывает сверхтекучесть гелия. Он показал, что вязкость жидкого гелия, протекающего через тонкие щели, при температуре ниже 2,19 К во столько раз меньше вязкости любой самой маловязкой жидкости, что она, по-видимому, равна нулю. Поэтому Капица назвал такое состояние гелия сверхтекучим. Это открытие положило начало развитию совершенно нового в физике направления - физики конденсированного состояния. Для его объяснения пришлось ввести новые квантовые представления - так называемые элементарные возбуждения, или квазичастицы.

Исследования Капицы по прикладной электродинамике, которые он начал в конце 1940-х гг. на Николиной Горе, привели к изобретению новых устройств для генерации сверхвысокочастотных колебаний большой постоянной мощности. Эти генераторы - ниготроны - были затем использованы для создания высокотемпературной плазмы высокого давления.

Облик ученого и человека

В Капице с молодых лет в одном лице существовали физик, инженер и мастер «золотые руки». Этим он и покорил Резерфорда в первый же год работы в Кембридже. Его учитель А. Ф. Иоффе в составленном им представлении Капицы к избранию в члены-корреспонденты АН СССР, которое потом подписали и другие ученые, в 1929 писал: «Петр Леонидович, совмещающий в себе гениального экспериментатора, прекрасного теоретика и блестящего инженера, -- одна из наиболее ярких фигур в современной физике».

Бесстрашие -- одна из самых характерных черт Капицы-ученого и гражданина. После того, как осенью 1934 власти СССР не разрешили ему вернуться в Кембридж, он понял, что в тоталитарном государстве, в котором ему предстоит работать, все решает высшее руководство страны. С этим руководством он и стал вести прямой и откровенный разговор. И здесь он следовал завету столь же бесстрашного И. П. Павлова, который в декабре 1934 сказал ему: «Ведь я только один здесь говорю, что думаю, а вот я умру, вы должны это делать, ведь это так нужно для нашей родины» (из письма Капицы жене от 4 декабря 1934). С 1934 по 1983 Капица написал более 300 писем «в Кремль». Из них Сталину -- 50, Молотову -- 71, Маленкову -- 63, Хрущеву -- 26. Благодаря его вмешательству, от гибели в тюрьмах и лагерях в годы сталинского террора были спасены В. А. Фок, Л. Д. Ландау и И. В. Обреимов. В последние годы жизни он выступил в защиту А. Д. Сахарова и Ю. Ф. Орлова.

Капица был замечательным организатором науки. В основе успеха его организаторской деятельности лежал простой принцип, который он сформулировал и записал на отдельном листе бумаги: «Руководить -- это значит не мешать хорошим людям работать».

Даже в самые мрачные времена советского изоляционизма Капица всегда отстаивал принципы интернационализма в науке. Из его письма Молотову от 7 мая 1935: «Я твердо верю в интернациональность науки и верю в то, что настоящая наука должна быть вне всяких политических страстей и борьбы, как бы ее туда ни стремились вовлечь. И я верю, что та научная работа, которую я делал всю жизнь, есть достояние всего человечества, где бы я ее ни творил».

ВАВИЛОВ Сергей Иванович (12 (24) марта 1891, Москва -- 25 января 1951, там же), российский физик, государственный и общественный деятель, один из основателей российской научной школы физической оптики и основоположник исследований люминесценции и нелинейной оптики в СССР. Академик АН СССР (1932; чл.-корр 1931), президент АН СССР (1945-1951). Брат Н. И. Вавилова.

Под руководством Вавилова открыто излучение Вавилова-Черенкова. Автор трудов по философии естествознания и истории науки. Организатор и первый директор физического института им. П. Н. Лебедева РАН (1932-1951), научный руководитель Государственного оптического института (1932-1945). Первый председатель общества «Знание» (1947-1951), главный редактор БСЭ (1947-1951), депутат Верховного Совета РСФСР (1938-1947), Верховного Совета СССР (1946-1951); Государственная премия СССР (1943, 1946, 1951, 1952 -- посмертно).

Семья. Годы учения

Отец, Иван Ильич Вавилов и благодаря незаурядным способностям стал крупным коммерсантом. В 1918 эмигрировал в Болгарию, в 1928 с помощью старшего сына Николая вернулся в Россию, и в том же году умер.

Мать, Александра Михайловна, урожденная Постникова, была дочерью художника, резчика по дереву и гравера, работавшего на Прохоровской мануфактуре.

Детство С. И. Вавилова прошло в Москве. В 1901-1909 он учился в Московском коммерческом училище. В училище большое внимание уделялось изучению естественных наук и иностранным языкам и были хорошие преподаватели. Они способствовали пробуждению у Вавилова интереса к природе и естественным наукам, особенно к физике и химии. С 15 лет Сергей Вавилов собирал книги по физике и проводил физические и химические опыты.

В 1909 он поступил на физико-математический факультет Московского университета.

Начало научной деятельности

Еще студентом 2-го курса Московского университета Вавилов в лаборатории профессоров П. Н. Лебедева и П. П. Лазарева начал вести исследования, посвященные фотометрии разноцветных источников и тепловому выцветанию красок. После блестящего окончания университета (1914) ему предложили работать в университете на кафедре физики для подготовки к профессорской деятельности, но он отклонил это предложение в знак протеста против реакционных действий министра просвещения Кассо. В том же году Вавилов был призван в армию и через месяц направлен на фронт Первой мировой войны. Он находился четыре года в действующей армии: сначала в саперных войсках, затем в радиороте и радиодивизионе, неоднократно принимал участие в боевых операциях. На фронте он руководил радиолабораторией и в тяжелых фронтовых условиях сделал в ней теоретическую и экспериментальную работу «Частота колебаний нагруженной антены», опубликованную в 1919. Вавилов также предложил новый метод радиопеленгации.

Приезд с фронта. Исследования в области физической оптики

Сразу после возвращения с фронта в 1918 Вавилов начал в институте физики и биофизики эксперименты в области принципиальных вопросов оптики -- поглощения и испускания света элементарными молекулярными системами. В этих работах он впервые исследовал границу применения закона поглощения света Бугера, который для тонкого слоя вещества устанавливает пропорциональность между энергией падающего на слой света и энергией, им поглощаемой. Он показал, что этот закон применим в диапазоне плотностей падающего света, различающихся на 19 порядков.

В 1926 Вавилов в работе совместно с В. Л. Левшиным впервые наблюдал отступление от закона Бугера -- уменьшение поглощения света в урановом стекле при очень больших для того времени интенсивностях света (свет от конденсированной искры).

Позднее, в 1950 в книге «Микроструктура света» Вавилов, анализируя указанный эксперимент, впервые ввел термин «нелинейная оптика» для описания физических явлений при больших интенсивностях света, при которых нарушается принцип суперпозиции, согласно которому результирующий эффект от нескольких одновременных независимых воздействий есть сумма результатов, вызванных каждым воздействием в отдельности. Последующее развитие нелинейной оптики, связанное с созданием лазеров, не только подтвердило общие соображения Вавилова в многообразии возможных нелинейных эффектов в оптике, но и привело к обнаружению предсказанных им конкретных явлений. Поэтому Вавилов признан пионером исследований в области нелинейной оптики.

Вавиловым и его сотрудниками были также осуществлены экспериментальные исследования квантовых флуктуаций света, разработанным под его руководством визуальным методом измерения предельно малых интенсивностей света.

Исследования по люминесценции

Вавиловым были изучены основные закономерности фотолюминесценции.

Исследования фотолюминесценции Вавилов начал в начале 1920-х годов. Они составляли основную область его научных интересов до конца жизни.

Вавилов впервые установил, что энергетический выход люминесценции, т. е. эффективность превращения поглощенной световой энергии в свет люминесценции, может достигать 80 процентов для люминесцирующих растворов. Ему принадлежит также установление зависимости квантового выхода фотолюминесценции (отношения числа излучаемых квантов к числу поглощенных) от длины волны возбуждающего света (закон Вавилова).

Вавилов дал полное определение явления люминесценции, введя критерий длительности излучения, что позволило отделить ее от явлений, не связанных с возбужденым состоянием молекул.

Он исследовал также поляризацию света люминесценции, что позволило изучать природу элементарных излучателей (молекул раствора), так как оказалось, что зависимость степени поляризации от длины волны возбуждающего света зависит от электромагнитных свойств молекулярных систем, поглощающих и излучающих свет. В исследованиях фотолюминесценции Вавилов успешно сочетал эксперимент с теоретическим анализом. Им была развита общая теория свечения растворов.

Вавиловым, его сотрудниками и учениками осуществлено практическое применение люминесценции: люминесцентный анализ, люминесцентная микроскопия, создание экономичных люминесцентных источников света, экранов и другие применения.

Открытие излучения Вавилова-Черенкова

Излучение Вавилова-Черенкова было обнаружено в 1934 году аспирантом Вавилова -- П. А. Черенковым при выполнении экспериментов по исследованию люминесценции люминесцирующих растворов под действием гамма-лучей радия. В процессе работы Черенковым было замечено слабое голубое свечение чистых жидкостей (растворителей). Исследование им этого явления с помощью разработанного Вавиловым метода визуальной фотометрии слабых свечений, на уровне порога зрения привело Вавилова к выводу, что обнаруженное явление не есть люминесценция, ибо не удовлетворяет критерию длительности. Этот вывод был основан на разработанных им строгих критериях различения люминесценции от других видов излучений. Для понимания природы обнаруженного свечения чистых жидкостей важнейшее значение имело правильное предположение Вавилова о том, что эффект вызван не непосредственно гамма-лучами, а электронами, возникающими при их рассеянии. Как показало теоретическое исследование, выполненное в ФИАН И. Е. Таммом и И. М. Франком в 1937 году, давшим полную теорию свечения, обнаруженного в опытах Черенкова и Вавилова, оно возникает в прозрачных веществах при условии, когда скорость заряженной частицы в среде превышает фазовую скорость света.

За открытие и объяснение эффекта Черенков, Франк и Тамм были удостоены Нобелевской премии по физике в 1958. Ранее, в 1946, Вавилов, Черенков, Тамм и Франк получили за это открытие Сталинскую премию.

В Нобелевской лекции при вручении премии И. Е. Тамм сказал: «... Мы в Советском Союзе называем это излучение «излучением Вавилова-Черенкова», а не просто «черенковским излучением», чтобы подчеркнуть определяющую роль покойного С. И. Вавилова в открытии этого излучения». В настоящее время излучение Вавилова-Черенкова нашло очень широкое применение в экспериментах в области физики элементарных частиц и космических лучей. Без черенковских счетчиков не обходится практически ни одно исследование в этой области.

Научно-организационная деятельность. Создание физического института Академии наук СССР

Начиная с 1932, когда Вавилов был избран действительным членом академии наук СССР и стал научным руководителем Государственного оптического института (ГОИ), а также возглавил физический отдел физико-математического института (ФМИ), ему пришлось уделять большую, а затем и основную часть времени научно-организационной работе.

В 1934 физический отдел ФМИ выделился в самостоятельный институт -- физический институт академии наук (ФИАН), получив вскоре по инициативе Вавилова имя П. Н. Лебедева. Вавилов стал первым его директором.

В основу работы ФИАН он заложил принцип полифизичности: проведение исследований по большинству основных направлений физики при органическом сочетании экспериментальных и теоретических работ. Вавилов энергично поддерживал исследования не только по оптике и люминесценции, но и инициировал работы по ядерной физике и космическим лучам, физике твердого тела, радиофизике, акустике и теоретической физике.

Им были приглашены в ФИАН многие выдающиеся физики: Л. И. Мандельштам, Н. Д. Папалекси, Г. С. Ландсберг, И. Е. Тамм, Д. В. Скобельцын, В. А. Фок, Н. Н. Андреев, М. А. Леонтович, а также молодые, впоследствие известные ученые В. И. Векслер, И. М. Франк, М. А. Марков. В ФИАНе работали уже в те годы В. Л. Гинзбург, А. М. Прохоров и А. Д. Сахаров.

Будучи в 1932-1945 научным руководителем ГОИ, ныне имени Вавилова, тесно связанного с оптико-механической промышленностью, Вавилов сыграл большую роль в оптическом приборостроении, особенно в период Великой Отечественной войны, когда он был уполномоченным Государственного комитета обороны по оптической промышленности.

В ГОИ и ФИАН Вавилов организовал лаборатории люминесценции и был их заведующим. Вавиловым создана большая школа физиков: лауреаты Нобелевской премии академики И. М. Франк и П. А. Черенков, академик С. Н. Вернов, члены корреспонденты АН СССР А. М. Бонч-Бруевич, М. Д. Галанин, П. П. Феофилов, академик Белорусской АН А. Н. Севченко, академик Казахской АН Н. А. Добротин, В. А. Фабрикант, В. В. Антонов-Романовский и многие другие.

В 1935-1938 гг. Вавилов был членом Президиума АН СССР, возглавлял редакции научных журналов: «Журнал экспериментальной и теоретической физики», «Природа» и др., был членом ряда комиссий АН СССР. Важную роль Вавилов сыграл в организации исследований стратосферы.

В 1933 он был председателем оргкомитета конференции по изучению стратосферы, а затем вплоть до 1937 Председателем комиссии по изучению стратосферы.

Труды по истории науки. Популяризация научных знаний

На протяжении почти всей своей напряженной научной и научно-организационной деятельности Вавилову удавалось находить время для успешной работы в области истории науки. Его труды по истории науки обширны и многогранны. Среди ученых, которым Вавилов посвятил статьи (часто не одну, а несколько): Лукреций, Галилей, Гримальди, Гюйгенс, Ньютон, Фарадей, Леонард Эйлер, Майкельсон, Перрен, М. В. Ломоносов, В. В. Петров, А. Н. Крылов, С. В. Ковалевская, П. Н. Лебедев, П. П. Лазарев. Ряд статей содержит анализ различных периодов развития русской и европейской науки. Особый интерес Вавилов проявил к научному творчеству, жизни и деятельности Исаака Ньютона. В 1927 он перевел с латинского языка «Оптику» Ньютона, снабдив ее подробными комментариями, а также опубликовал статью «Принципы и гипотезы «Оптики» Ньютона». К 300 летию Ньютона в 1943 году Вавилов опубликовал биографическую книгу «Исаак Ньютон». В дополнении к 4-му изданию книги (1989) В. Л. Гинзбург отметил, что «даже спустя 50 лет после написания книги она в целом не устарела и остается лучшей из кратких и популярных биографий Ньютона».

Значительное место в деятельности Вавилова занимала пропаганда научных знаний. Он возглавил (с 1933) комиссию АН СССР по изданию научно-популярной литературы и серию «Итоги и проблемы современной науки».

Вавилов был одним из инициаторов создания общества «Знание» и первым его председателем (1947). Он написал несколько научно-популярных книг. Среди них «Глаз и Солнце», посвященная физиологической оптике и действиям солнечного света, «О теплом и холодном свете» -- о люминесценции, тепловом излучении и другим вопросам. Вавилов написал также много научно-популярных статей. Его научно-популярные книги и статьи написаны прекрасным литературным языком и признаны образцом для авторов научно-популярной литературы.

Президент Академии наук СССР

В июле 1945 Вавилов стал президентом АН СССР после почти единогласных выборов на общем собрании АН СССР и предварительного одобрения его кандидатуры Сталиным и другими высшими руководителями СССР, несмотря на то, что его брат, скончавшийся в Саратовской тюрьме в 1943, еще не был посмертно реабилитирован и считался «врагом народа».

В годы работы Президентом АН СССР Вавилову удалось много сделать для развития науки. По его инициативе создавались новые институты и расширялись старые, создавались филиалы АН СССР, развивались академии наук в союзных республиках. Были значительно улучшены оснащение институтов приборами, материальное положение научных работников, издательское дело. Будучи Президентом АН, Вавилов всячески поддерживал на первой стадии деятельность С. П. Королева и его сотрудников по организации полетов ракет. Он поставил задачу проведения научных измерений (космических лучей) уже при первом полете ракеты. Однако, положение Вавилова как Президента АН СССР было очень трудным ввиду инспирированных в стране дискуссий по вопросам биологии (подготовленная Лысенко и его сторонниками и поддержанная Сталиным, сессия ВАСХНИЛ в августе 1948); так называемая Павловская сессия АН СССР по вопросам научного наследия академика И. П. Павлова (1950). В конце сороковых годов подготавливалось также совещание по философским проблемам физики, которое могло иметь разрушительные последствия. Вавилову, наряду с Курчатовым, удалось предотвратить это совещание.

Вавилов много сделал для развития культуры. В частности, по его инициативе стала издаваться серия «Литературные памятники». Академик Д. С. Лихачев писал: «...Он <С. И. Вавилов -- Ю.В.> интересовался всеми культурными начинаниями в нашей стране и во многих случаях выступал как их инициатор». Там же: «В замысле серии глубоко отразилась замечательная личность С. И. Если бы существовал обычай посвящать серии каким-нибудь выдающимся деятелям культуры, я бы назвал нашу серию так: «Серия литературные памятники имени Президента АН СССР академика С. И. Вавилова».

Облик ученого и человека

Сергей Иванович Вавилов привлекал знавших его людей широтой своей натуры и редким обаянием. Он был очень демократичен и доступен, на каком бы высоком посту не находился. Вавилов обладал энциклопедическими знаниями не только в любимой им физике, но и в области искусства, литературы и истории. Он поклонялся гению Пушкина, часто перечитывал «Фауста» Гете, был библиофилом. Вавилов обладал прекрасной памятью, способностью к усвоению иностранных языков: хорошо владел немецким, английским, французским, итальянским, а также польским. Как и его брат Николай, он обладал поразительной работоспособностью и при этом он, несмотря на огромную занятость, не производил впечатление спешащего человека и в то же время был чрезвычайно точен и никогда не опаздывал. Вавилов был очень добрым человеком. Значительную часть своей зарплаты в период его работы Президентом академии наук, он раздавал нуждающимся людям, всячески помогал семье репрессированного брата.

Сергей Иванович чрезвычайно тяжело переживал арест и гибель в тюрьме своего брата. Гибель любимого брата, а также тяжелые переживания о судьбе науки в период его работы президентом Академии наук, вызванные гонениями на генетику и другие науки, несомненно сильно сказались на состоянии его здоровья и привели его к преждевременной кончине. Он не дожил 2 месяца до своего 60-летия.

Вавилову было присуще бескорыстие в самом широком смысле этого слова. Он никогда не думал о собственной славе, был большим патриотом Родины, много сделал для популяризации достижений русских ученых -- М. В. Ломоносова, П. Н. Лебедева и многих других, увековечивания их памяти.

ЧЕТАЕВ Николай Гурьевич (1902-59), российский ученый, член-корреспондент АН СССР (1943). Труды по устойчивости движения, аналитической динамике. Ленинская премия (1960, посмертно).

КОЛМОГОРОВ Андрей Николаевич (1903-87), российский математик, основатель научных школ по теории вероятностей и теории функций, академик АН СССР (1939), Герой Социалистического Труда (1963). Фундаментальные труды по теории функций, математической логике, топологии, дифференциальным уравнениям, функциональному анализу и особенно по теории вероятностей (аксиоматическое обоснование, теория случайных процессов) и теории информации. Ленинская премия (1965), Государственная премия СССР (1941).

ПОБЕДОНОСЦЕВ Юрий Александрович (1907-73), российский конструктор в области ракетной техники. Труды по теории пороховых ракет и др. Внес вклад в создание реактивных снарядов для «Катюши». Государственная премия СССР (1941).

ВУЛ Бенцион Моисеевич (1903-85), российский физик, академик АН СССР (1972), Герой Социалистического Труда (1969). Труды по физике диэлектриков и полупроводников, квантовой электронике. Ленинская премия (1964), Государственная премия СССР (1946).

НАЗАРОВ Иван Николаевич (1906-57), химик-органик, академик АН СССР (1953). Труды по химии ацетилена и его производных (в т. ч. винилацетилена), синтезировал ряд физиологически активных веществ (в т. ч. промедол, стероидные гормоны). Государственная премия СССР (1942, 1946).

СОБОЛЕВ Сергей Львович (1908-89), российский математик, академик АН СССР (1939), Герой Социалистического Труда (1951). Основные труды по теории упругих волн, уравнениям математической физики, функциональному анализу, вычислительной математике. Государственная премия СССР (1941, 1951, 1953, 1986). Золотая медаль им. Ломоносова АН СССР (1989, посмертно).

КУРЧАТОВ Игорь Васильевич (1902/03-1960), российский физик, организатор и руководитель работ по атомной науке и технике в СССР, академик АН СССР (1943), трижды Герой Социалистического Труда (1949, 1951, 1954). Исследовал сегнетоэлектрики. Совместно с сотрудниками обнаружил ядерную изомерию. Под руководством Курчатова сооружен первый отечественный циклотрон (1939), открыто спонтанное деление ядер урана (1940), разработана противоминная защита кораблей, созданы первый в Европе ядерный реактор (1946), первая в СССР атомная бомба (1949), первые в мире термоядерная бомба (1953) и АЭС (1954). Основатель и первый директор Института атомной энергии (с 1943, с 1960 -- имени Курчатова). Ленинская премия (1957), Государственная премия СССР (1942, 1949, 1951, 1954).

ФЛЕРОВ Георгий Николаевич (1913-90), российский физик, академик АН СССР (1968), Герой Социалистического Труда (1949). Открыл спонтанное деление тяжелых ядер (1940, совместно с К. А. Петржаком). Под руководством Флерова синтезированы и исследованы изотопы элементов с порядковыми номерами 102-107. Руководил исследованиями по синтезу сверхтяжелых элементов на ускорителе многозарядных ионов. Ленинская премия (1967), Государственная премия СССР (1946, 1949, 1975).

ВЕРНАДСКИЙ Владимир Иванович (1863-1945), российский естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель. Основоположник комплекса современных наук о Земле -- геохимии, биогеохимии, радиогеологии, гидрогеологии и др. Создатель многих научных школ. Академик АН СССР (1925; академик Петербургской АН с 1912; академик Российской АН с 1917), первый президент АН Украины (1919). Профессор Московского университета (в 1898-1911), ушел в отставку в знак протеста против притеснений студенчества. Идеи Вернадского сыграли выдающуюся роль в становлении современной научной картины мира. В центре его естественнонаучных и философских интересов -- разработка целостного учения о биосфере, живом веществе (организующем земную оболочку) и эволюции биосферы в ноосферу, в которой человеческий разум и деятельность, научная мысль становятся определяющим фактором развития, мощной силой, сравнимой по своему воздействию на природу с геологическими процессами. Учение Вернадского о взаимоотношении природы и общества оказало сильное влияние на формирование современного экологического сознания. Развивал традиции русского космизма, опирающегося на идею внутреннего единства человечества и космоса. Вернадский -- один из лидеров земского либерального движения и партии кадетов (конституционалистов-демократов). Организатор и директор Радиевого института (1922-39), Биогеохимическая лаборатория (с 1928; ныне Институт геохимии и аналитической химии РАН им. Вернадского). Государственная премия СССР (1943).