Летопись естественнонаучных открытий


с. 1 с. 2

ЛЕТОПИСЬ естественнонаучных

ОТКРЫТИЙ

Период становления физики как науки


Начало XVII в. - 80-е гг. XVII в. Физика развивается как самостоятельный раздел науки. Основоположником её становится Г. Галилей.

  • 1600 г. Вышел в свет трактат У. Гильберта «О магните, магнитных телах и о большом магните Земле», в котором заложены основы электро- и магнитостатики.

  • 1603 г. Открыта фосфоресценция (В. Каскариоло).

  • 1604 г. Вышел в свет трактат И. Кеплера по оптике «Дополнения к Вителлию», где помещены его теория зрения, теория камеры-обскуры, сформулирован один из основных законов фотометрии - закон обратной пропорциональности между освещенностью и квадратом расстояния до источника света.

  • 1607 г. Попытки Г. Галилея измерить скорость света с помощью сигналов фонаря.

  • 1609 г. В труде «Новая астрономия» И. Кеплер излагает первые два закона движения планет и высказывает мысль о том, что вес тела составляет общую тенденцию всех тел к соединению. Г. Галилей сконструировал зрительную трубу и использовал ее как телескоп для астрономических наблюдений, что привело к революционным изменениям в астрономии, в частности к возникновению оптической астрономии.

  • 1610 г. Г. Галилей при помощи, сконструированной им зрительной трубы с 30-кратным увеличением, открыл четыре спутника Юпитера. Вышел в свет труд Г. Галилея «Звездный вестник», где помещены его астрономические открытия гор и впадин на Луне, четырех спутников Юпитера, новых звезд, которые невозможно видеть невооруженным глазом. Высказана мысль о том, что Млечный Путь состоит из бесконечного множества звезд. Вскоре Галилей открыл также фазы Венеры и пятна на Солнце.

  • 1610...1614 г.г. Г. Галилей конструирует свои микроскопы. Благодаря Галилею линзы и оптические приборы стали мощными орудиями научных исследований.

  • 1611 г. Вышел в свет труд И. Кеплера «Диоптрика», в котором дана теория зрительной трубы, в частности конструкция трубы, которую теперь называют кеплеровой. В этом труде и в предыдущем («Дополнения к Вителлию») изложена элементарная геометрическая оптика.

  • 1619 г. Вышел в свет трактат И. Кеплера «Гармония мира», в котором содержится третий закон движения планет.

  • 1621 г. В. Снеллиус экспериментально открыл закон преломления света.

  • 1625 г. Открытие вариации магнитного склонения (Г. Геллибранд).

  • 1627 г. Вышел в свет труд Р. Декарта «Рассуждения о методе».

  • 1628 г. Итальянский ученый Б. Кастелли установил закон обратной пропорциональности скорости течения жидкости в трубах площади поперечного сечения.

  • 1632 г. Вышел в свет известный труд Г. Галилея «Диалог о двух основных системах мира - птолемеевой и коперниковой», где, в частности, содержатся два важных принципа современной физики - принцип инерции и принцип относительности.

  • 1636 г. Вышел в свет трактат М. Мерсенна «Универсальная гармония», где изложены его исследования по акустике.

  • 1637 г. Вышел в свет труд Р. Декарта «Диоптрика», где излагается идея эфира как переносчика света, дается теоретическое доказательство закона преломления, которое было высказано Декартом еще в 1630 г. Экспериментально закон преломления установлен в 1621 г. В. Снеллиусом. Р. Декарт ввел понятие переменной величины и функции.

  • 1638 г. Вышел в свет труд Г. Галилея «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых областей науки...», в котором, в частности, содержится идея конечности скорости распространения света и постановки эксперимента для ее определения, утверждение, что при отсутствии сопротивления среды все тела падают с одинаковой скоростью; законы свободного падения (пропорциональность скорости падающего тела времени падения, и пропорциональность пройденного пути квадрату времени), закон сложения перемещений и т. п. Итальянский ученый Дж. Б. Бальяни впервые четко разграничивает понятие веса и массы тела и указывает на пропорциональность веса массе.

  • 1643 г. Открытие атмосферного давления, способа получения вакуума и создание первого барометра (Э. Торричелли). Установление Э. Торричелли формулы для скорости истечения жидкости из узкого отверстия в открытом сосуде (формула Торричелли).

  • 1644 г. Вышел в свет труд Р. Декарта «Начала философии», в котором впервые четко сформулирован закон инерции, дана теория магнетизма и изложена первая космогоническая гипотеза. Здесь же помещен и его закон сохранения количества движения. М. Мерсенн дал количественное описание наблюдений, выполненных У. Гильбертом.

  • 1646...1647 гг. Б. Паскаль подтвердил существование атмосферного давления, повторив опыт Торричелли, и экспериментально обнаружил уменьшение атмосферного давления с высотой.

  • 1647 г. Итальянский математик Б. Кавальери в трактате «Шесть геометрических упражнений» дал формулу линзы.

  • 1648 г. Открытие дисперсии света (И. Марци).

  • 1650 г. О. Герике изобрел воздушный насос.

  • 1653 г. Установление Б. Паскалем закона распределения давления в жидкости (закон Паскаля), опубликован в 1663 г.

  • 1655 г. Изобретение ртутного термометра.

  • 1657 г. Х. Гюйгенс сконструировал маятниковые часы со спусковым механизмом, ставшие основой точной экспериментальной техники (проект соединения маятника со счетчиком предлагал Галилей еще в 1636 г.). Изобретен водяной барометр (О. Герике).

  • 1659 г. Р. Бойль и Р. Гук усовершенствовали воздушный насос Герике.

  • 1660 г .Х. Гюйгенс и Р. Гук установили постоянные точки термометра - точку таяния льда и точку кипения воды. Вышел в свет труд Р. Бойля «Новые опыты..., касающиеся упругости воздуха». О. Герике сконструировал основанную на трении электрическую машину.

  • 1661 г. Р. Бойль в труде «Химик-скептик» сформулировал понятие химического элемента как простейшей составной части тела.

  • 1662 г. Р. Бойль открыл зависимость давления газа от объема, Независимо от Бойля этот же закон установил Э. Мариотт в 1676 г. Отсюда и современное название - закон Бойля - Мариотта. П. Ферма сформулировал оптический принцип, названный его именем (принцип Ферма).

  • 1665 г. Опубликован труд Ф. Гримальди «Физико-математический трактат о свете, цветах и радуге», в котором содержится открытие явления дифракции (интерференции) света. Вышел в свет трактат Р. Гука «Микрография», в котором описаны его микроскопические наблюдения. И. Ньютон вывел обратно пропорциональную зависимость силы тяготения квадрату расстояния между притягивающимися телами.

  • 1666 г. Открытие И. Ньютоном явления разложения белого света в спектр (дисперсия света) и хроматической аберрации.

  • 1667 г. Вышел в свет труд Л. Магалотти «Очерки о естественнонаучной деятельности Академии опытов», в котором изложены результаты коллективной работы, проводимой академиками флорентийской Академии опытов в 1657...1667 гг. Описаны термометры, ареометр, гигрометр, маятник с бифилярным подвесом, опыты по тепловому расширению тел и получению вакуума. Дж. Борелли вывел закон столкновения неупругих тел.

  • 1668 г. И. Ньютон сконструировал первый зеркальный телескоп (телескоп-рефлектор).

  • 1669 г. Х. Гюйгенс дал теорию удара упругих тел и установил закон сохранения количества движения (mv) и закон «живых сил» (mv2/2). Э. Бартолин открыл двойное лучепреломление света в кристаллах исландского шпата. Открыт 15-й элемент - фосфор (Г. Брандт). Немецкий химик И. Бехер выдвинул гипотезу флогистона.

  • 1670...1671 г. г. В сочинении «Метод флюксий» (опубликовано в 1736 г.) И. Ньютон наиболее полно разработал дифференциальное и интегральное исчисления.

  • 1684 г. систематическое изложение дифференциального исчисления, а в 1686 г. изложение интегрального исчисления опубликовал Г. Лейбниц.

  • 1672 г. Вышел в свет труд О. Герике «Новые, так называемые магдебургские опыты о пустом пространстве». Впервые с приемлемой точностью измерено расстояние до Солнца (Ж. Ришар, Д. Кассини).

  • 1674 г. Р. Гук в трактате «О движении Земли» высказал идею тяготения и представил свою систему мироздания. В 1680 г. Р. Гук пришел к выводу, что сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния.

  • 1675 г. Р. Гук открыл основной закон упругости (закон Гука) и Ньютон выдвинул корпускулярную гипотезу света. Исследуя интерференцию и дифракцию света, И. Ньютон открыл так называемые «кольца Ньютона».

  • 1676 г. О. Ремер в результате наблюдений спутников Юпитера сделал вывод о конечности скорости распространения света и по данным наблюдений впервые определил ее величину - 214000 км/сек, (до этого Дж. Порта, И. Кеплер, Р. Декарт и др. считали скорость света бесконечной). Э. Мариотт предложил рассчитывать высоту места по данным барометра.

  • 1678 г. Х. Гюйгенс обнаружил явления двойного лучепреломления в кварце и поляризации света. Создание Х. Гюйгенсом волновой теории. Вышел в свет труд Х. Гюйгенса «Маятниковые часы», в котором приведены теория физического маятника, понятие момента инерции и законы центробежной силы.

  • 1680 г. Открытие зависимости точки кипения воды от давления (Д. Папен). В 1680 г. Д. Папен изобрел паровой котел с предохранительным клапаном.

  • 1681 г. Х. Гюйгенс объяснил изменение периода колебаний маятника изменением ускорения силы тяжести, выдвинул идею об измерении ускорения силы тяжести при помощи секундного маятника и первым пришел к выводу о том, что Земля у полюсов сплюснута.

  • 1686 г. Найдена барометрическая формула (Э. Галлей). Введение Г. Лейбницем понятия «живой силы» (энергии) как произведения массы тела на квадрат его скорости.

Первый этап развития естествознания

(кон. XVII в. – 60 годы XIX в.)


Возведенная Ньютоном, его предшественниками и последователями грандиозная система классической физики (конец XVII в. - конец XIX в.) просуществовала почти два века и только в конце XIX в. начала рушиться под напором новых фактов и концепций, не укладывающихся в рамки существующих теорий.

Первый ощутимый удар по физике Ньютона нанесла еще в 60-х годах XIX в. теория электромагнитного поля Максвелла - вторая после ньютоновской механики великая физическая теория, дальнейшее развитие которой углубило ее противоречия с классической механикой и привело к революционным изменениям в физике.



Поэтому период классической физики делится на два этапа: первый этап - от И. Ньютона до Дж. Максвелла (конец XVII в. - 60-е гг. XIX в.); второй этап - от Максвелла до 1895 г (60-е гг. XIX в. - 1894 г.).

  • 1687 г. Вышел в свет труд И. Ньютона «Математические начала натуральной философии» («Начала»), содержащие основные понятия и аксиоматику механики, в частности три основные ее закона (законы Ньютона) и закон всемирного тяготения. Выход в свет «Начал» открыл новый период в истории физики, так как в них впервые содержалась законченная система механики, законы которой управляют большим количеством процессов в природе. Французский механик П. Вариньон в книге «Проект новой механики» формулирует понятие момента силы и дает в общей геометрической форме теорему о моменте равнодействующей.

  • 1690 г. Вышел в свет «Трактат о свете» Х. Гюйгенса (завершен в 1678 г.), в котором помещены волновая теория света (световые возбуждения являются упругими импульсами в эфире), принцип построения огибающей волны (принцип Гюйгенса) и описано открытое им явление поляризации света. Д. Папен дал описание замкнутого термодинамического цикла паровой машины.

  • 1693 г. Э. Галлей вывел общую формулу линзы.

  • 1694 г. К. Ренальдини предложил в качестве фиксированных температур при градуировке термометра использовать температуры таяния льда и кипения воды.

  • 1698 г. Открытие электрической искры (Вольт).

  • 1702 г. Г. Амонтон усовершенствовал воздушный термометр Г. Галилея, сконструировав термометр, в основном похожий на современный газовый. Этот термометр дал возможность Амонтону прийти к понятию абсолютного нуля, который по его данным составлял -239,5°C.

  • 1703 г. Вышел в свет труд Х. Гюйгенса «О центробежной силе».

  • 1704 г. Вышел в свет труд И. Ньютона «Оптика».

  • 1705 г. Т. Ньюкомен изобрел тепловую машину - первую машину, успешно применяемую для подъема воды.

  • 1706 г. Начало исследований разрядов в газах (Ф. Гауксби).Построена первая стеклянная электрическая машина (Ф. Гауксби).

  • 1710 г. Открыто свечение воздуха в стеклянной трубке при электрическом разряде (Ф. Гауксби).

  • 1714 г. Введение Г. Фаренгейтом термометрической шкалы, названной его именем (шкала Фаренгейта).

  • 1717 г. И. Бернулли сформулировал в общей форме принцип возможных перемещений.

  • 1718 г. Э. Галлей открыл собственное движение звезд, чем разрушил давние представления об их неподвижности. Ж. Жюрен открыл закон подъема жидкости в капиллярных трубках, названный его именем (закон Жюрена). Обратная пропорциональная зависимость высоты подъема жидкости в капиллярах диаметру капилляра была известна еще в 1670 г. Дж. Борелли.

  • 1721 г. Выдвинута теория теплорода.

  • 1725 г. Дж. Брадлей открыл аберрацию света и в 1728 г. дал ей правильное объяснение, чем окончательно подтвердил факт конечности скорости распространения света.

  • 1729 г. Вышел в свет «Оптический трактат о градации света» П. Бугера, в котором, в частности, помещен закон ослабления света.

  • Открыто явление электропроводности (С. Грей).

  • 1730 г. Р. Реомюр предложил применять в термометрах спирт и ввел шкалу, названную его именем (шкала Реомюра).

  • 1733 г. Открытие двух видов электричества, установление притяжения разноименных зарядов и отталкивания одноименных (Ш. Дюфе).

  • 1736 г. Вышел в свет труд Л. Эйлера «Механика», положивший начало превращению механики из геометрической науки в аналитическую.

  • 1737 г. Открытие Дж. Брадлеем явления нутации земной оси.

  • 1738 г. Вышла в свет работа Д. Бернулли «Гидродинамика», в которой содержится уравнение, выражающее закон сохранения энергии применительно к стационарному движению идеальной несжимаемой жидкости (уравнение Бернулли).

  • 1739 г. Л. Эйлер дал полную теорию колебания струны.

  • 1740 г. Изобретение фотометра (П. Бугер).

  • 1742 г. А. Цельсий предложил стоградусную шкалу термометра, названную его именем (шкала Цельсия).

  • 1742 г. Введены понятия «проводник» и «непроводник» электричества (Ж. Дезагюлье).

  • 1743 г. Вышел в свет «Трактат о динамике» Ж. Даламбера, где впервые сформулированы общие правила составления дифференциальных уравнений движения любых материальных систем и дан принцип, сводящий задачи динамики к задачам статики (принцип Даламбера).

  • 1744 г. Г. Рихман дал формулу для определения температуры смеси однородных жидкостей. М.В. Ломоносов ввел представление о молекулах и атомах и создал молекулярно-кинетическую теорию строения вещества.

  • Л. Эйлер сформулировал принцип наименьшего действия (независимо от Эйлера этот принцип применительно к механике развил также в 1744...1746 гг. П. Мопертюи).

  • 1745 г. М. В. Ломоносов высказал мысль, что причина теплоты заключается в движении («теплота состоит во внутреннем движении материи»).

  • 1745 г. Изобретен первый электрический конденсатор - лейденская банка (Э. Клейст, П. Мушенбрук).

  • 1746 г. Установлен закон сохранения момента количества движения (Л. Эйлер, Д. Бернулли). Вышел в свет труд М.В. Ломоносова «Экспериментальная физика». Вышел в свет труд Л. Эйлера «Новая теория света и цветов», в которой он придерживается волновой теории и считает различную длину волны причиной различия цветов.

  • 1747 г. Л. Эйлер вывел формулу двояковыпуклой линзы. Исследование Б. Франклином атмосферного электричества, доказательство электрической природы молнии (подобные опыты провели в 1752...1753 гг. М.В. Ломоносов и Г. Рихман).

  • 1749 г. П. Мушенбрук изобрел пирометр.

  • 1750 г. Изобретение молниеотвода (Б. Франклин). В 1754 г. молниеотвод построил чех П. Дивиш.

  • Б. Франклин сформулировал теорию электричества и закон сохранения электрического заряда.

  • 1751 г. Открыт 28-й элемент - никель (Д. Кронштедт).

  • 1752 г. Л. Эйлер выдвинул утверждение, что максимальная длина световой волны соответствует красным лучам, а минимальная - фиолетовым.

  • 1752...1754 гг. Л. Эйлер проводит гидродинамическое исследование и выводит уравнение гидродинамики (уравнение Эйлера), вводит потенциал скоростей, записывает основное уравнение теории потенциала (уравнение Лапласа).

  • 1753 г. Дж. Беккариа показал, что электрический заряд в проводнике распределяется по его поверхности.

  • 1754 г. Дж. Блэйк открыл углекислый газ.

  • 1755 г. Разработка И. Кантом гипотезы происхождения солнечной системы.

  • 1756 г. Открытие М.В. Ломоносовым закона сохранения массы вещества в химических реакциях. Этот же закон в 1774 г. установил А. Лавуазье. Ф. Эпинус открыл явление пироэлектричества.

  • 1757 г. Открытие скрытой теплоты и первые измерения теплоты плавления и парообразования (Дж. Блэйк).

  • 1758 г. Английский оптик Дж. Доллонд сконструировал ахроматический объектив. Вышел в свет труд Р. Бошковича «Теория натуральной философии, приведенная к единому закону сил, существующих в природе», в которой сделана попытка на основании одной теории объяснить все физические явления.

  • 1759 г. Разработка первой математической теории электрических и магнитных явлений (Ф. Эпинус).

  • 1760 г. Введено понятие удельной теплоемкости. Положено начало калориметрии (Дж. Блэк). Вышел в свет труд И. Ламберта «Фотометрия, или об измерении и сравнении света, цветов и тени», в котором приведены основные понятия и законы фотометрии, в частности закон, названный его именем (закон Ламберта).

  • 1762 г. Вышел в свет двухтомник «Введение в натуральную философию» П. Мушенбрука, представляющий собой физическую энциклопедию того времени.

  • 1763 г. И.И. Ползунов разработал проект паровой машины (в 1765 г. машина была построена, а в 1766 г. начала эксплуатироваться).

  • 1765 г. Вышел в свет «Трактат о движении твердых тел» Л. Эйлера (закончен в 1760 г.), в котором Л. Эйлер развил теорию вращения твердого тела около закрепленной точки.

  • Вышли в свет «Письма к одной немецкой принцессе» Эйлера, в которых изложены его физические и философские взгляды.

  • 1766 г. Открытие водорода (Г. Кавендиш).

  • 1771 г. Дж. Пристли открыл фотосинтез.

  • 1772 г. И. Вильке ввел единицу измерения тепла - калорию. Открыт 7-й элемент - азот (Д. Рутерфорд).

  • 1774 г. Открыт 8-й элемент - кислород (Дж. Пристли). Открыты 17-й и 25-й элементы - хлор и марганец (К. Шееле).

  • 1775 г. Усовершенствование электрофора (А. Вольта). Изобретен в 1757 г. Ф. Эпинусом.

  • 1775 г. А. Лавуазье разработал основные положения кислородной теории, доказал сложный характер воздуха, объяснил горение, показал, что при дыхании поглощается кислород и образуется углекислый газ.

  • 1777 г. И. Ламберт показал, что тепловые лучи, как и световые, распространяются прямолинейно.

  • 1778 г. Открыт 42-й элемент - молибден (К. Шееле). Дж. С. Валлис, А. Бургманс и Ш. Кулон развили двухфлюидную теорию магнетизма.

  • 1781 г. И. Вильке осуществил первые измерения удельной теплоемкости методом смешивания (он также ввел понятие водяного эквивалента и предложил новый метод определения удельной теплоемкости - по количеству льда, расплавленного исследуемым горячим телом). Установление законов трения (Ш. Кулон). А. Вольта изобрел чувствительный электроскоп с соломинками. В. Гершель открыл планету Уран. Открыт 52-й элемент - теллур (М. Рейхенштейн).

  • 1783 г. Открыт 74-й элемент - вольфрам (Ж. и Ф. Эльгуйяр). Изобретен волосяной гигрометр (Г. Сосюр). А. Лавуазье и П. Лаплас изобрели калориметр и определили удельные теплоемкости многих твердых и жидких тел. Они открыли также, что удельная теплоемкость тела не является постоянной, а зависит от температуры.

  • 1784 г. Ш. Кулон осуществил исследование упругого кручения нитей и построил крутильные весы. И. Гадолин дал формулу для температуры смеси. Сконструирован первый ахроматический микроскоп (Ф. Эпинус). Дж. Уатт построил универсальный паровой двигатель.

  • 1785 г. Установление Ш. Кулоном основного закона электрического взаимодействия (закон Кулона). А. Лавуазье и Ж. Менье синтезировали воду из кислорода и водорода.

  • 1786 г. Установление связи теплоты с электрической искрой (М. Ван Марум).

  • 1786 г. Разработка новой химической номенклатуры (А. Лавуазье).

  • 1787 г.Э. Хладни осуществил опыты по изучению колебаний пластин с образованием «фигур Хладни».

  • Французский физик Ж. Шарль установил один из газовых законов, названный его именем (закон Шарля).

  • 1788 г. Сжигая водород в кислороде при помощи искры, Г. Кавендиш получил воду.

  • 1788 г. Вышел в свет труд французского ученого Ж. Лагранжа «Аналитическая механика», где выведены аналитические условия равновесия материальной точки и системы.

  • Ш. Кулон распространил открытый им закон взаимодействия точечных электрических зарядов на взаимодействие точечных полюсов магнита.

  • 1789 г. Открыты цирконий и уран (М. Клапрот).

  • 1789 г. Разработана метрическая система единиц длины, массы, 1794 гг. силы и др. физических величин.

  • 1791 г. Опубликован «Трактат о силах электричества при мышечном движении» Л. Гальвани, в котором содержалось открытие электрического тока (1780 г.). Открыт 22-й элемент - титан (В. Грегор).

  • 1791...1792 гг. П. Прево выдвинул теорию теплового равновесия.

  • 1794 г. Открыт 39-й элемент - иттрий (А.В. Гадолин).

  • 1795 г. Установление пробоя твердого тела (М. Ван Марум).

  • 1796 г. Э. Хладни установил законы колебания стержней, чем заложил основы экспериментальной акустики. А. Вольта открыл явление диффузии водорода и воздуха. Вышел в свет труд П. Лапласа «Изложение системы мира», в котором содержится его космогоническая гипотеза образования солнечной системы.

  • 1797 г. Открыты бериллий и хром (Н. Вокелен).

  • 1798 г. Г. Кавендиш при помощи крутильных весов измерил притяжение двух тел, подтвердив закон всемирного тяготения И. Ньютона, вычислил плотность Земли. Б. Румфорд осуществил опыты, свидетельствующие в пользу механической теории теплоты.

  • 1799 г. А. Вольта сконструировал первый источник электрического тока - «вольтов столб» (электрическую батарею). Получение тепла от трения двух кусков льда (Г. Дэви).

  • 1800 г. Открытие явления электролиза (У. Никольсон, А. Карлейль). В. Гершель открыл инфракрасные лучи. Открытие Т. Юнгом явления интерференции звука.

  • 1801 г. Открытие ультрафиолетовых лучей (У. Волластон, И. Риттер). У. Волластон и Н. Готро дали теорию «вольтового столба» (впервые химическое объяснение механизма возникновения гальванического тока предложил в 1792 г. Дж. Фаброни). Открыт 23-й элемент - ванадий (дель Рио). Открыт 41-й элемент - ниобий (К. Гатчетт). Открытие закона парциальных давлений (Дж. Дальтон). Т. Юнг сформулировал принцип интерференции света.

  • 1802 г. Открытие У. Волластоном линий поглощения в солнечном спектре, названных в дальнейшем «фраунгоферовыми» в связи с переоткрытием их в 1815 г. И. Фраунгофером.

  • 1802 г. Осуществление Т. Юнгом опыта по получению интерференции света от двух отверстий. Наблюдение поляризации химического элемента. Открытие В.В. Петровым электрической дуги и осуществление с ней ряда опытов (плавление металлов, сжигание различных веществ). Электрическую дугу и подобные опыты осуществил в 1810 г. также Г. Дэви. Вышел в свет систематический труд по акустике Э. Хладни «Акустика». Исследование Ж. Гей-Люссаком расширения газов и открытие им зависимости изменения объема газа от температуры (закон Гей-Люссака). Этот закон открыл в этом же году и Дж. Дальтон. Открыт 73-й элемент - тантал (А. Экеберг).

  • 1803 г. Открытие закона зависимости растворимости газов от их парциального давления (Дж. Дальтон). Дж. Дальтон ввел понятие атомного веса. Открыт 58-й элемент - церий (И. Берцелиус, В. Гизингер, М. Клапрот). Открыты 45-й и 46-й элементы - родий и палладий (У. Волластон). Открыт 77-й элемент - иридий (С. Теннант). Измерение Т. Юнгом длины волн разных цветов. Он получил для длины волны красного света значение - 0,7 микрона, для фиолетового - 0,42 микрона.

  • 1804 г. Открыт 76-й элемент - осмий (С. Теннант).

  • Т. Юнг выдвинул идею неподвижного, не увлекаемого Землей эфира (в 1818 г. идею частично увлекаемого эфира высказал О. Френель).

  • 1805 г. Х. Гроттгус разработал теорию, объясняющую механизм химического разложения воды при прохождении тока. Открыто явление термоупругости (Гаух).

  • 1806 г. П. Лаплас установил один из основных законов капиллярности (закон Лапласа).

  • 1807 г. Установлено понижение температуры при адиабатическом расширении газа и повышение - при его сжатии (Ж. Гей-Люссак). Это явление отмечали также Э. Дарвин (1788 г.) и Дж. Дальтон (1802 г.). Введение Т. Юнгом модуля упругости (модуль Юнга). Открыты 11-й и 19-й элементы - натрий и калий (Г. Дэви).

  • 1808 г. Открыты 12-й, 20-й, 38-й и 56-й элементы - магний, кальций, стронций и барий (Г. Дэви). Ж. Гей-Люссак открыл закон объемных отношений. Открыт 5-й элемент - бор (Ж. Гей-Люссак, Л. Тенар). Открытие Э. Малюсом поляризации света при отражении и закона, названного его именем (закон Малюса).

  • 1811 г. Разработка А. Авогадро молекулярной гипотезы строения вещества и установление закона, названного его именем (закон Авогадро). Вышел в свет двухтомный «Курс механики» С. Пуассона.

  • 1811 г. Открыт 53-й элемент - йод (Б. Куртуа). Открытие Д. Араго хроматической поляризации. Д. Араго обнаружил оптическую активность (у кварца). С. Пуассон распространил теорию потенциала на явления электростатики, сформулировав, в частности, важную теорему, названную его именем, - теорему Пуассона (в 1824 г. он распространил ее и на магнетизм).

  • 1814 г. И. Берцелиус опубликовал таблицу атомных весов 41 химического элемента, взяв за основу атомный вес кислорода и введя обозначения элементов (химическую символику, применяемую и сейчас).

  • 1814...1815 гг. Обнаружение И. Фраунгофером в солнечном спектре темных линий поглощения, названных его именем (фраунгоферовы линии). Эти линии также наблюдал еще в 1802 г. У. Волластон, однако не оценил свое открытие и неверно их интерпретировал.

  • 1815 г. Английский ученый У. Проут выдвинул гипотезу о том, что атомы всех химических элементов выражаются целыми числами, т.е. являются комбинациями атомов водорода (гипотеза Проута). Открытие Ж. Био круговой поляризации и закона вращения плоскости поляризации света (закон Био). Он же установил существование правовращательных и левовращательных веществ (вращение плоскости поляризации света в кварце наблюдал еще в 1811 г. Д. Араго). Д. Брюстер открыл закон, названный его именем (закон Брюстера). О. Френель дополнил оптический принцип Гюйгенса, введя представление о когерентности элементарных волн и их интерференции (принцип Гюйгенса - Френеля).

  • 1816 г. О. Френель осуществил опыт с двумя зеркалами (зеркала Френеля) для получения интерференции света. О. Френель и Д. Араго обнаружили, что лучи, поляризованные во взаимно перпендикулярных плоскостях, не интерферируют. Первое достаточно точное определение размеров молекулы (Т. Юнг).

  • 1817 г. Открыт 3-й элемент - литий (А. Арфведсон). Открыт 48-й элемент - кадмий (Ф. Штромейер). Предположение о поперечности световых лучей (Т. Юнг, О. Френель). Создан биметаллический термометр (А. Бреге).

  • 1818 г. Открыт 34-й элемент - селен (И. Берцелиус). Создание О. Френелем теории дифракции света. Г. Катер сконструировал прибор для определения ускорения силы тяжести в данном месте (оборотный маятник).

  • 1819 г. Проведение О. Френелем опыта с бипризмой (бипризма Френеля) для получения интерференции света. Вышел в свет труд О. Френеля «Мемуар о дифракции света».

  • 1819 г. Немецкий химик Э. Митчерлих открыл явление изоморфизма. Установление П. Дюлонгом и А. Пти закона, названного их именем (закон Дюлонга и Пти).

  • 1820 г. Открытие Х. Эрстедом магнитного действия тока. А. Ампер установил правило, определяющее зависимость между направлением электрического тока и направлением магнитного поля, создаваемого этим током (правило Ампера). А. Ампер открыл взаимодействие электрических токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера). А. Ампер высказал гипотезу молекулярных токов, положив в ее основу теорему эквивалентности токов и магнитов (теорема Ампера), в которой последовательно проводилась чисто токовая идея происхождения магнетизма. В гипотезе Ампера была предвосхищена в качественной форме современная электронная теория магнитных свойств атомов и веществ. А. Ампер высказал идею использования электромагнитных явлений для передачи сигналов. Д. Араго обнаружил намагничивание железных опилок электрическим током. Изобретен гальванометр (И. Швейггер). Открытие А. Ампером магнитного эффекта катушки с током (соленоида). Ж. Био и Ф. Савар открыли закон, определяющий напряженность магнитного поля прямого тока (закон Био-Савара). Определение Ф. Саваром пределов слышимости нормального уха человека. У. Николь изобрел прибор для получения линейно поляризованного света (призма Николя). Создан гигрометр Даниэля.

  • 1821 г. Установлена зависимость сопротивления проводника от его длины, поперечного сечения и температуры (Г. Дэви). Получение М. Фарадеем вращения проводника с током в магнитном поле (создание модели электродвигателя). Т. Зеебек открыл термоэлектричество (эффект Зеебека). Широкое применение И. Фраунгофером дифракционных решеток для исследования спектров. Некоторые считают его изобретателем дифракционной решетки, однако принцип действия ее открыл еще в 1785 г. Д. Риттенхауз. К. Навье создал теорию упругости твердых тел.

  • 1822 г. Французский ученый О. Коши заложил основы математической теории упругости. Вышел в свет труд Ж. Фурье «Аналитическая теория теплоты». В нем впервые использовались формулы размерностей.

  • 1823 г. Создание термобатареи (Ж. Фурье, Х. Эрстед). Изобретено динамо (У. Стерджен). П. Барлоу построил раннюю модель электромотора (колесо Барлоу).

  • 1823 г. Опубликован труд А. Ампера «Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта». Открытие О. Френелем эллиптической и круговой поляризации света. О. Френель установил количественные законы преломления и отражения света (формулы Френеля). Открыт 14-й элемент - кремний (И. Берцелиус).

  • 1824 г. Вышел в свет труд С. Карно «Рассуждения о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу», в котором приведены формулировка второго начала термодинамики, цикл Карно и теорема Карно. Открытие действия вращающейся металлической пластинки на магнитную стрелку магнетизма вращения (Д. Араго).

  • 1825 г. Открыта анизотропия кристаллов (Э. Митчерлих). Открыт 35-й элемент - бром (Левиг). Л. Нобили изобрел астатический гальванометр. Создание У. Стердженом электромагнита.

  • 1826 г. Ж. В. Понселе ввел понятие «работа» для произведения силы на путь, пройденный точкой ее приложения. Объединены закон Гей-Люссака с законом Бойля - Мариотта и записано уравнение газового состояния (Ж. Гей-Люссак). Создание Н. И. Лобачевским новой геометрии, отличной от евклидовой (геометрия Лобачевского).

  • 1827 г. Г. 0м открыл закон, названный его именем (закон Ома), и ввел понятие электродвижущей силы, электропроводности и силы тока. Открытие английским ботаником Р. Броуном хаотического движения мелких частиц, взвешенных в растворе (броуновское движение). Открыт 13-й элемент - алюминий (Ф. Велер).

  • 1828 г. Вышел в свет труд Дж. Грина «Опыт применения математического анализа в теориях электричества и магнетизма», содержащий понятие потенциальной функция и ряд теорем. У. Гамильтон теоретически предсказал явление конической рефракции, открытое экспериментально в 1833 г. Х. Ллойдом. Открыт 90-й элемент - торий (И. Берцелиус).

  • 1829 г. К.Ф. Гаусс сформулировал принцип наименьшего принуждения.

  • 1831 г. Открытие М. Фарадеем явления электромагнитной индукции (оно было известно также Дж. Генри). Дж. Генри и С. даль Негро независимо построили первый электродвигатель.

  • 1832 г. И. Пикси построил генератор переменного тока. Создание абсолютной системы электрических и магнитных единиц (В. Вебер, К. Гаусс).

  • 1832 г. Создание русским ученым П. Л. Шиллингом первого электромагнитного телеграфа. Американец С. Морзе предложил проект телеграфного аппарата, а в 1835 г. построил модель телеграфа (в 1833 г. простейшую телеграфную линию построили также К. Гаусс и В. Вебер). Дж. Генри открыл явление самоиндукции.

  • 1833 г. Открытие Д. Брюстером флюоресценции. Установление М. Фарадеем законов электролиза.М. Фарадей первый заметил падение электрического сопротивления сернистого серебра с ростом температуры, что является характерным признаком полупроводников. Э. Х. Ленц сформулировал правило для определения направления электродвижущей силы индукции (закон Ленца).

  • 1834 г. Б. Клапейрон вывел уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона). Б. Клапейрон разработал теорию обратимого кругового процесса Карно. Б. Клапейрон получил уравнение для конденсирующегося пара, находящегося в тепловом равновесии с жидкостью, распространенное в 1850 г. Р. Клаузиусом на другие фазовые переходы (уравнение Клапейрона-Клаузиуса). Ж. Пельтье открыл явление, названное его именем (эффект Пельтье). М. Фарадей постулировал существование ионов, экспериментальное доказательство их дал И. Гитторф в 1853 г. Б.С. Якоби изобрел электродвигатель с рабочим валом. Введение М. Фарадеем понятия о силовых линиях. Вышел в свет труд У. Гамильтона «Общий метод в динамике», в котором развит вариационный принцип наименьшего действия (принцип Гамильтона) и введена функция динамической системы, установлена аналогия между классической механикой и геометрической оптикой.

  • 1835 г. Э. Х. Ленц экспериментально доказал уменьшение сопротивления металлов при охлаждении. Разработка Г. Кориолисом теории относительного движения. М. Фарадей доказал существование экстратоков при замыкании и размыкании цепи.

  • 1836 г. Появление первого постоянного элемента с деполяризатором - элемента Даниэля.

  • 1837 г. Обнаружение М. Фарадеем влияния диэлектриков на электростатическое взаимодействие. Он же высказал мысль о распространении электрического и магнитного действия через промежуточную среду. Изобретено электрическое реле. К. Пуйе построил тангенс-буссоль.

  • 1838 г. Изобретение гальванопластики (Б. С. Якоби). Впервые измерено расстояние до звезды - 61 Лебедя (Ф.В. Бессель).

  • 1839 г. Дж. Грин вывел основное уравнение теории упругости. Создание основ теории потенциала (К. Гаусс). Французский изобретатель Л. Дагер изобрел фотографию, усовершенствовав метод получения фотографических изображений на металле, предложенный в 1827 г. Ж. Ньепсом. Открыт 57-й элемент - лантан (К. Мосандер).

  • 1840 г. Ч. Уитстон изобрел способ измерения сопротивления (мостик Уитстона). Дж. Джоуль установил явление магнитного насыщения. Разработка теории построения изображений в сложных оптических системах (К. Гаусс).

  • 1841 г. Дж. Джоуль установил закон теплового действия тока (в 1842 г. его открыл также Э.Х. Ленц, отсюда и название - закон Джоуля - Ленца).

  • 1842 г. Х. Допплер теоретически открыл явление, названное его именем (эффект Допплера). Открытие Ю. Майером закона сохранения энергии (независимо от него к открытию этого закона также пришли в 1843 г. Дж. Джоуль и в 1847 г. Г. Гельмгольц; последний расширил границы применения этого закона, взяв для рассмотрения не только механическую и тепловую энергию, но и другие виды энергии). Ю. Майер вывел уравнение, связывающее теплоемкость при постоянном объеме и давлении (уравнение Майера). Установление колебательного характера разряда конденсатора (Дж. Генри).

  • 1843 г. Открытие Ж. Пуазейлем закона, названного его именем (закон Пуазейля). Первое измерение механического эквивалента теплоты (Дж. Джоуль). Открыты 65-й и 68-й элементы - тербий и эрбий (К. Мосандер). М. Фарадей экспериментально доказал закон сохранения электрического заряда. В. Вебер установил закон взаимодействия двух движущихся зарядов.

  • 1844 г. Открыт 44-й элемент - рутений (К.К. Клаус). М. Фарадей выдвинул идею поля.

  • 1845 г. Открытие М. Фарадеем диамагнетизма и парамагнетизма (он же ввел эти термины). Намного ранее голландский ученый А. Бургманс экспериментально установил притяжение парамагнетиков и отталкивание диамагнетиков, не вводя этих понятий. М. Фарадей открыл магнитное вращение плоскости поляризации света. Ж. Дюамель предложил определять массу тела как отношение приложенной к телу силы к приобретенному им ускорению. Голландский физик Ч. Бейс-Баллот обнаружил эффект Допплера для акустических волн.

  • 1845 г. Открытие закономерностей в распределении электрического тока в разветвленной цепи (Г. Кирхгоф). Дж, Стокс разработал математическую теорию движения вязкой жидкости (уравнение Навье - Стокса).

  • 1845...1847 гг. Разработка первой математической теории электромагнитной индукции и установление закона электромагнитной индукции для замкнутых проводников (Ф. Нейман).

  • 1846 г. И. Галле по расчетам У. Леверье открыл новую планету - Нептун, что было триумфом механики Ньютона (существование Нептуна в этом же году предсказал и Дж. Адамс). У. Гроув экспериментально доказал электролитическую диссоциацию воды.

  • 1847 г. Вышел в свет труд Г. Гельмгольца «О сохранении силы», в котором с исчерпывающей полнотой сформулирован закон сохранения энергии. Разработка О. Моссоти теории диэлектриков, получившей дальнейшее развитие в работах Р. Клаузиуса (1879 г.).

  • 1848 г. Введение У. Томсоном понятия абсолютной температуры и абсолютной шкалы температур (шкала Кельвина).

  • 1849 г. Установление связи между линиями поглощения и излучения (Л. Фуко). Первое измерение скорости света в лабораторных условиях И. Физо (метод зубчатого диска).

  • 1850 г. Измерение скорости света при помощи вращающегося зеркала (Л. Фуко). Л. Фуко измерил скорость света в воде, окончательно подтвердив тем самым волновую теорию света. Формулирование Р. Клаузиусом второго начала термодинамики (в 1851 г. свою формулировку предложил У. Томсон). Введение понятия внутренней энергии (Р. Клаузиус).

  • 1851 г. Л. Фуко при помощи маятника экспериментально доказал вращение Земли вокруг оси (опыт Фуко). У. Томсон открыл изменение удельного сопротивления ферромагнетиков при их намагничивании (эффект Томсона). Г. Румкорф изобрел индукционную катушку (катушка Румкорфа). Открыто явление рассеяния света малыми частицами вещества (Брюкке). И. Физо обнаружил влияние движения среды на скорость распространения света в ней (опыт Физо). Дж. Стокс установил закон в гидродинамике, названный его именем (закон Стокса).

  • 1852 г. Изобретение гироскопа (Л. Фуко). Описано явление флюоресценции (Дж. Стоке). Установление Дж. Стоксом факта, что длина волны света люминесценции больше длины волны возбуждающего света (правило Стокса). Г. Магнус открыл явление возникновения поперечной силы, действующей на вращающееся тело в набегающем на него потоке жидкости или газа (эффект Магнуса). Дж. Стокс открыл прозрачность кварца для ультрафиолетовых лучей. У. Томсон выдвинул гипотезу (ошибочную) тепловой смерти Вселенной.

  • 1853 г. Создана термодинамическая теория термоэлектричества (Р. Клаузиус). Установление Г. Видеманом и Р. Францем закона, названного их именем (закон Видемана - Франца). У. Томсон вывел формулу для периода электрических колебаний (формула Томсона).

  • 1853...1854 гг. Открыто явление охлаждения газа при адиабатическом сжатии - эффект Джоуля Томсона (Дж. Джоуль, У. Томсон).

  • 1854 г. Г. Риман создал геометрию, отличную от евклидовой (риманова геометрия). Первая детальная математическая разработка идеи магнитных диполей (В. Вебер). М. В. Остроградский построил общую теорию удара.

  • 1855 г. Изобретение Г. Гейсслером ртутного вакуумного насоса. Ю. Плюккер сконструировал трубки для исследования разрядов в газах (трубки Плюккера). Разработан способ уменьшения индукционных токов в сплошных телах путем деления последних на части (Л. Фуко).

  • 1856 г. В. Вебер и Р. Кольрауш определили отношение электромагнитных и электростатических единиц (скорость распространения электрического импульса) и обнаружили ее совпадение со скоростью света. Построен первый спектрометр (Мейерштейн). Открытие У. Томсоном термодинамического эффекта, названного его именем (эффект Томсона). Ж. Жамен построил интерференционный рефрактометр.

  • 1857...1862 гг. Разработка Р. Клаузиусом основ кинетической теории газов. В ее создании принимали также участие Л. Больцман и Дж. Максвелл.

  • 1858 г. Г. Гельмгольц заложил основы теории вихревого движения жидкости.

  • 1859 г. Р. Планте изобрел свинцовый аккумулятор. Открытие Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном спектрального анализа. Г. Кирхгоф открыл закон теплового излучения, названный его именем (закон Кирхгофа). Ю. Плюккер установил, что спектр электрического разряда в газе характеризует природу газа. Открыты катодные лучи (Ю. Плюккер), в 1869 г. их наблюдал также И. Гитторф.

Второй этап развития естествознания

(60-е годы XIX в. - 1894 г.)


Второй этап начинается с создания в 1860...1865 гг. Дж. Максвеллом общей теории электромагнитных процессов. Используя концепцию поля М. Фарадея, он дал точные пространственно-временные законы электромагнитных явлений в виде системы известных уравнений - уравнений Максвелла для электромагнитного поля.

Теория Максвелла получила дальнейшее развитие в трудах Г. Герца и Г. А. Лоренца, в результате чего была создана электродинамическая картина мира, которой и завершается период классической физики.



  • 1860...1865 гг. Создание Дж Максвеллом теории электромагнитного поля (первые дифференциальные уравнения поля записаны им в 1855 г.).

  • 1860 г. Введение Г. Кирхгофом понятия абсолютно черного тела. Открыт 55-й элемент - цезий (Р. Бунзен, Г. Кирхгоф). Д.И. Менделеев открыл существование критической температуры. Вычисление длины свободного пробега молекул (Р. Клаузиус). Дж. Максвелл начал разрабатывать кинетическую теорию газов, применяя представления теории вероятностей. Установил статистический закон распределения молекул газа по скоростям (распределение Максвелла). Построен двигатель постоянного тока с коллектором (кольцевой электродвигатель) и изобретена динамомашина (А. Пачинотти).

  • 1861 г. А. М. Бутлеров развил теорию химического строения. Введение Дж. Максвеллом понятия о токе смещения. Интерпретация «фраунгоферовых линий» как линий поглощения. Открыт 37-й элемент - рубидий (Р. Бунзен, Г. Кирхгоф). Открыт 81-й элемент - таллий (У. Крукс).

  • 1862 г. Установление Р. Клаузиусом неравенства интеграл (дробь) dQ/T < 0 (неравенство Клаузиуса). Открытие аномальной дисперсии света (Ф. Леру), ее наблюдал также в 1870 г. К. Кристиансен.

  • 1863 г. Открыт 49-й элемент - индий (Ф. Рейх, Т. Рихтер).

  • 1865 г. Дж. Максвелл постулировал существование электромагнитных волн. Дж. Максвелл выдвинул идею электромагнитной природы света. Введение Р. Клаузиусом понятия энтропии.

  • 1866 г. И. Лошмидт рассчитал диаметр молекулы. А. Кундт разработал метод пылевых фигур для определения длины звуковой волны и скорости звука.

  • 1867 г. У. Хеггинс обнаружил эффект Допплера для света. Открытие Ч. Уитстоном принципа самовозбуждения электромагнитных машин.

  • 1868 г. Разработка Л. Больцманом статистики, названной его именем (статистика Больцмана).

  • 1869 г. Открытие Д.И. Менделеевым периодического закона химических элементов и создание периодической системы элементов. Независимо периодическую закономерность установил Л. Мейер. Т. Эндрюс открыл явление непрерывности жидкого и газообразного состояния, введя понятие критической точки (критическое состояние наблюдал в 1822 г. Ш. Каньяр де Ла Тур, существование критической температуры в 1860 г. открыл Д.И. Менделеев). Создание Г. Гельмгольцем колебательного контура из индуктивности и емкости.

  • 1870 г. Р. Клаузиус доказал теорему вириала. Развитие Г. Гельмгольцем теории электродинамических процессов в проводящих неподвижных телах.

  • 1871 г. Создание холодильной машины, в которой охлаждение достигалось за счет расширения газа (К. Линде). Д. И. Менделеев предсказал существование скандия, галлия и германия.

  • 1872 г. Э. Аббе разработал теорию образования изображения в микроскопе. У. Томсон изобрел электрический счетчик. Изобретение А.Н. Лодыгиным электрической лампы накаливания. В 1879 г. Т. Эдисон создал лампу накаливания с угольной нитью достаточно долговечной конструкции и удобную для промышленного изготовления. Л. Больцман вывел основное кинетическое уравнение газов. Л. Больцман сформулировал H-теорему. Л. Больцман установил связь энтропии физической системы с вероятностью ее состояния и доказал статистический характер второго начала термодинамики. Ф. Клейн предложил так называемую «эрлангенскую программу», где произвел классификацию различных геометрических дисциплин, исходя из допустимых в них групп преобразований.

  • 1873 г. Ван дер Ваальс вывел уравнение состояния реальных газов (уравнение Ван дер Ваальса). Открытие внутреннего фотоэффекта (фотопроводимости) английским физиком У. Смитом. Дж. Максвелл теоретически определил величину давления света (идея светового давления выдвинута была И. Кеплером в 1619 г.). В 1876 г. А. Бартоли сделал это, исходя из термодинамических соображений. Начало систематического изучения магнитных свойств ферромагнетиков и снятие первой кривой магнитной проницаемости ферромагнетика (А.Г. Столетов).

  • 1874 г. Введение Н. А. Умовым понятия о скорости и направлении движения энергии и потоке энергии (вектор Умова). Применительно к электромагнитной энергии это сделал в 1884 г. Дж. Пойнтинг (вектор Умова-Пойнтинга). Дж. Стоней высказал мысль о дискретности электрического заряда и вычислил его величину (опубликовано в 1881 г.), в 1891 г. он предложил для постулированной единицы электрического заряда название электрон. Ф. Кольрауш установил возрастание проводимости электролитов с ростом температуры. Разработка Г. Гельмгольцем теории дисперсии (в рамках «упругой» теории света).

  • 1874 г. Д. И. Менделеев, обобщив уравнение Клапейрона, вывел уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева - Клапейрона).

  • 1874...1875 гг. Я. Вант-Гофф разработал теорию пространственного размещения атомов в молекулах органических соединений.

  • 1875...1878 гг. Разработан метод термодинамических потенциалов, сформулированы общие условия термодинамического равновесия, разработана общая теория фаз и теория капиллярности (Дж. Гиббс).

  • 1875 г. Открытие Дж. Керром явления возникновения двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах, помешенных в однородное электрическое поле (электрооптический эффект Керра). Обнаружение Г. Роуландом магнитного поля конвекционных токов (опыт Роуланда). Открыт 31-й элемент - галлий (Л. де Буабодран). Создание У. Круксом радиометра (радиометр Крукса). Г. Липпман вывел основное уравнение теории электрокапиллярности.

  • 1876 г. Изобретение П.Н. Яблочковым первого практически пригодного источника электрического освещения (свеча Яблочкова). Изобретение А. Беллом телефонного аппарата. Открытие Дж. Керром магнитооптического эффекта. Изготовлен селеновый фотоэлемент (В. Адаме, Р. Дэй).

  • 1877 г. Получен жидкий кислород (Л. Кальете, Р. Пикте). Проведены первые измерения осмотического давления (В. Пфеффер). Изобретение фонографа (Т. Эдисон).

  • 1878 г. Открыт 67-й элемент - гольмий (Ж. Соре). Открыт 70-й элемент - иттербий (Ж. Мариньяк). Изобретение микрофона (Д. Юз). Изобретение П.Н. Яблочковым первого трансформатора (в 1882 г. трансформатор также построили И, Ф. Усагин и Л. Голар). Э. Аббе построил первый современный оптический микроскоп, показал ограниченность разрешающей способности оптического микроскопа длиной волны света.

  • 1878...1882 гг. Эксперименты А. Майкельсона по точному определению скорости света.

  • 1879 г. Открытие Э. Холлом гальваномагнитного явления, названного его именем (эффект Холла). Открыт 62-й элемент - самарий (Л. де Буабодран).

  • Открыт 21-й элемент - скандий (Л. Нильсон). Развивая идеи О.Ф. Моссоти, Р. Клаузиус разработал теорию поляризации диэлектриков и установил соотношение между диэлектрической проницаемостью и плотностью диэлектрика (уравнение Клаузиуса-Моесоти).

  • 1879 г. Открыт 69-й элемент - тулий (П. Клеве). Установление И. Стефаном закона пропорциональности энергии излучения абсолютно черного тела четвертой степени абсолютной температуры. В 1884 г. этот же закон теоретически выведен Л. Больцманом. Отсюда его название - закон Стефана - Больцмана.

  • 1880 г. Доказана возможность передачи электроэнергии на большие расстояния без значительных потерь при условии повышения напряжения (Д.А. Лачинов). Открыт 64-й элемент - гадолиний (К. Мариньяк). Введение понятия гистерезиса (Э. Варбург). Открытие пьезоэлектрического эффекта (Пьер и Поль Жан Кюри). Г. А. Лоренц независимо от датского физика Л. Лоренца дал формулу зависимости показателя преломления вещества от его плотности (формула Лоренц - Лоренца). К этой формуле Л. Лоренц пришел еще в 1869 г.

  • 1881 г. Введение Дж. Дж. Томсоном понятия электромагнитной массы. Открытие сверхтонкой структуры спектральных линий (А. Майкельсон). Установлены международные единицы измерения физических величин (ампер, вольт, ом, джоуль и др.). Изобретение С. Ленгли болометра. Изобретен термоэлектрический генератор (Л. Голар).

  • 1882 г. Г. Гельмгольц ввел понятие свободной энергии. Г. Роуланд изобрел вогнутую дифракционную решетку. Вступила в строй первая электростанция (Т. Эдисон).

  • 1883 г. Введение волновых чисел (В. Хартли). Введено понятие числа Рейнольдса (О. Рейнольдс).

  • 1884 г. Л. Больцман впервые применил к излучению принципы термодинамики. Открытие Т. Эдисоном явления термоионной эмиссии (эффект Эдисона).

  • 1885 г. И. Бальмер обнаружил закономерность в спектральных линиях водорода и вывел формулу, названную его именем (формула Бальмера). Открыты 59-й и 60-й элементы - неодим и празеодим (А. фон Вельсбах).

  • 1886 г. Открытие каналовых лучей (Э. Гольдштейн). Установление Р. Этвешем зависимости молекулярной поверхностной энергии от температуры (закон Этвеша). Изготовлены первые полупроводниковые выпрямители на основе селена (К. Фриттс). Открыт 66-й элемент - диспрозий (Л. де Буабодран). Открыт 9-й элемент - фтор (А. Муассан). Открыт 32-й элемент - германий (К. Винклер).

  • 1887 г. Г. Герц сконструировал генератор электромагнитных колебаний (вибратор Герца). Проведение А. Майкельсоном и Э. Морли опыта по обнаружению «эфирного ветра» - влияния движения Земли на скорость света (опыт Майкельсона - Морли). С точностью до 5 км/сек было показано, что скорость света одинаково независима от того, распространяется ли свет по направлению орбитального движения Земли или перпендикулярно ему. В 1881 г. подобный опыт проводил сам Майкельсон. Разработана теория электролитической диссоциации (С. Аррениус). Разработка М. Планком термодинамической теории разбавленных растворов. Г. Гейтель и Ю. Эльстер открыли эмиссию отрицательных зарядов из нити накаливания (явление термоэлектронной эмиссии). Дж, Рэлей обнаружил явление магнитного последействия, или магнитной вязкости. Открытие внешнего фотоэффекта (Г. Герц, В. Гальвакс, А. Риги). Изобретение шведом К. Лавалем паровой турбины.

  • 1888 г. Г. Герц опытным путем обнаружил электромагнитные волны. Открытие А. Г. Столетовым закона внешнего фотоэффекта (закон Столетова). И. Ридберг ввел универсальную постоянную (постоянная Ридберга) и предложил приближенные формулы для частот линий спектральных серий щелочных и щелочноземельных металлов. В. Рентген доказал, что ток связанных зарядов (рентгенов ток), возникающий при движении наэлектризованного диэлектрика, тождественный току проводимости (опыт Рентгена). Открыто явление вращающегося магнитного поля (Н. Тесла, Г. Феррарис). Создание генератора трехфазного тока (М.И. Доливо-Добровольский). Доказана тепловая природа броуновского движения (Л. Гюи).

  • 1889 г. О. Винер обнаружил существование стоячих световых волн (опыт Винера). Дж. Гопкинсон открыл явление резкого возрастания магнитной проницаемости ферромагнетиков в слабом магнитном поле вблизи точки Кюри (эффект Гопкинсона). И. Ридберг предположил, что спектры испускания химических элементов должны привести к пониманию периодической системы. Р. Этвеш с точностью до 10-9 доказал равенство инертной и тяжелой масс.

  • 1890 г. Создание асинхронного короткозамкнутого двигателя трехфазного тока (М.И. Доливо-Добровольский). Изобретен трансформатор трехфазного тока (М.И. Доливо-Добровольский). Г. Герц и О. Хевисайд придали уравнениям Максвелла стройную математическую (симметрическую) форму (уравнения Максвелла - Герца).

  • 1890 г. Г. Герц предпринял попытку описать электромагнитные явления в движущихся средах на основе электродинамики Максвелла. Э. Бранли изобрел когерер.

  • 1890...1895 гг. Г. Кайзер, К. Рунге и Ф. Пашен получили ряд формул для спектральных серий различных элементов.

  • 1891 г. М.И. Доливо-Добровольский впервые осуществил электропередачу трехфазного тока. Изобретен высокочастотный трансформатор (Н. Тесла). Г. Герц показал, что катодные лучи способны проникать через тонкие пластинки, и заложил тем самым основу для изучения строения вещества. Изобретение Г. Липпманом цветной фотографии, получение первой цветной фотографии солнечного спектра.

  • 1892 г. Создание электронной теории дисперсии (Г. А. Лоренц). Г. А. Лоренц для объяснения отрицательного результата опыта Майкельсона - Морли высказал гипотезу о сокращении размеров тел в направлении движения (сокращение Фитцджеральда - Лоренца). В 1891 г. эту же гипотезу независимо выдвинул Дж. Фитцджеральд. Изобретен сосуд Дьюара (Дж. Дьюар). Б. Л. Розинг высказал идею о существовании внутри ферромагнетика «особого молекулярного поля». Проведение А. Майкельсоном и Р. Бенуа эксперимента по сравнению длины эталонного метра с длиной световой волны.

  • 1892...1895 гг. Создание Г. А. Лоренцом классической электронной теории.

  • 1893 г. В. Вин открыл два закона излучения абсолютно черного тела (закон излучения Вина и закон смещения Вина). Введение Б.Б. Голициным понятия температуры излучения абсолютно черного тела. А. Блондель изобрел электромагнитный осциллограф. Положено начало интерференционной микроскопии (Дж. Сиркс).

  • 1894 г. Использование О. Лоджем в качестве индикатора электрических колебаний трубки с опилками, названной им когерером (детектор герцовых волн). А. Зоммерфельд дал строгое решение задачи о дифракции плоских волн на плоском полубесконечном отражающем экране. П. Кюри сформулировал принцип, позволяющий определять симметрию кристалла, находящегося под каким либо воздействием (принцип Кюри). Открыт 18-й элемент - аргон (У. Рамзай и Дж. Рэлей). Открыт 2-й элемент - гелий (У. Рамзай). Немецкий ученый Поккельсон описал необычные диэлектрические, пьезоэлектрические и электрооптические свойства сегнетовой соли. А.С. Попов изобрел антенну.

Период с 1895 г. по 1904 г. является периодом революционных открытий и изменений, прежде всего в физике. Именно она переживала в это время наиболее глубокий процесс обновления, перехода к новой, современной физике, фундамент которой заложили специальная теория относительности и квантовая теория.

Период современной физики


Период современной физики начинается с 1905 г - года создания А. Эйнштейном специальной теории относительности и превращения гипотезы квантов М. Планка в теорию квантов света. Это продемонстрировало отход от классических представлений и понятий и положило начало созданию новой физической картины мира - квантово-релятивистской. Переход от классической физики к современной характеризовался не только возникновением новых идей, открытием новых неожиданных фактов и явлений, но и преобразованием ее духа в целом, возникновением нового способа физического мышления, глубоким изменением методологических принципов. В этом периоде целесообразно выделить три этапа:

  1. Первый этап (1905...1931 гг.) - характеризуется широким использованием идей релятивизма и квантов и завершается становлением квантовой механики.

  2. Второй этап – этап субатомной физики (1932...1954 гг.), физики проникли в мир атомного ядра.

  3. Третий этап – этап субъядерной физики и физики космоса, отличительной особенностью которого является изучение явлений в новых пространственно-временных масштабах. При этом за начало отсчета условно можно взять 1955 г., когда физики проникли в мир нуклона, в мир элементарной частицы.

    • 1905 г. А. Пуанкаре и А. Эйнштейн установили ковариантность уравнений Максвелла относительно «группы Лоренца». А. Эйнштейн выдвинул гипотезу о квантовом характере светового излучения (фотонная теория света). Он открыл закон взаимосвязи массы и энергии, предложил специальный принцип относительности, принцип постоянства скорости света и на их основе создал специальную теорию относительности, содержащую новые пространственно-временные представления. Совместно с квантовой теорией она составила фундамент физики XX в. Обнаружен эффект Доплера в каналовых лучах. Объяснение А. Эйнштейном законов фотоэффекта на основании существования квантов света, или фотонов. Разработка П. Ланжевеном классической теории диа- и парамагнетизма. Э. Швейдлер установил статистический характер закона превращения химических элементов, подтвержденный экспериментально в 1906 г.

    • 1905...1906 гг. А. Эйнштейн и М. Смолуховский дали последовательное объяснение броуновского движения на основе молекулярно-кинетической теории.

    • 1906 г. Изобретен триод (Л. Форест). М. Планк вывел уравнения релятивистской динамики, получив выражения для энергии и импульса электрона, ввел термин «теория относительности». Открыт 71-й элемент – лютеций (Д. Урбен). Открыта односторонняя проводимость у некоторых полупроводников и создан кристаллический детектор (К. Браун). Т. Лайман открыл спектральную серию атома водорода (серия Лаймана). Установление В. Нернстом третьего начала термодинамики (теорема Нернста). Предсказание им эффекта «вырождения газа». Ч. Варила открыл характеристические рентгеновские лучи. Э. Резерфорд обнаружил рассеяние альфа-частиц.

    • 1907 г. А. Эйнштейн ввел принцип эквивалентности гравитации и инерции, являющийся фундаментом общей теории относительности, и, исходя из него, вычислил красное смещение света в поле тяготения Солнца. Б. Л. Розинг изобрел первую электронную систему получения телевизионного изображения при помощи электроннолучевой трубки (в 1911 г. продемонстрировал прием простых геометрических фигур). Выдвинута гипотеза о существовании в ферромагнетиках участков самопроизвольной намагниченности и разработана первая статистическая теория ферромагнетизма (П. Вейсс). Подобную идею высказал еще в 1892 г. Б. Л. Розинг. Г. Минковский сформулировал точные инвариантные уравнения поля для движущихся тел. Дж. Пирс доказал электрическую природу явления выпрямления. М. Планк и А. Эйнштейн провели обобщение термодинамики в рамках специальной теории относительности. Открытие Э. К.Оттоном и А. Мутоном явления двойного лучепреломления в веществах, помещенных в магнитное поле, при распространении света в направлении, перпендикулярном полю (эффект Коттона – Мутона). Первое определение длины волны рентгеновских лучей (В. Вин). Разработка А. Эйнштейном первой квантовой теории теплоемкости твердых тел.

    • 1908 г. А. Бухерер провел опыт, окончательно подтвердивший справедливость релятивистской формулы Лоренца для зависимости массы от скорости. В. Ритц улучшил предложенные в 1888 г. И. Ридбергом приближенные формулы для частот спектральных серий, установив один из основных принципов систематики атомных спектров – комбинационный принцип (принцип Ридберга – Ритца). Г. Гейгер и Э. Резерфорд сконструировали прибор для регистрации отдельных заряженных частиц. В 1928 г. Гейгер усовершенствовал его с В. Мюллером (счетчик Гейгера – Мюллера). Г. Минковский высказал идею объединения трех измерений пространства и времени в одно четырехмерное пространство (пространство Минковского) и развил современный четырехмерный аппарат теории относительности. Ж. Перрен осуществил эксперименты по исследованию 1913 гг. броуновского движения, окончательно доказавшие реальность существования молекул. М. Смолуховский разработал теорию критической опалесценции. Получение Г. Камерлинг-Оннесом жидкого гелия при температуре 4,2°К. Ф. Пашен обнаружил спектральную серию атома водорода в инфракрасной области (серия Пашена). Э. Грюнейзен установил, что отношение коэффициента теплового расширения к теплоемкости твердого тела не зависит от температуры (закон Грюнейзена).

    • 1909 г. Доказано, что альфа-частицы являются дважды ионизированными атомами гелия (Э. Резерфорд, Т. Ройдс). Разработан новый метод количественного изучения аномальной дисперсии света – «метод крюков» (Д. С. Рождественский).

    • 1910 г. В. де Гааз разработал модель атома, в которой впервые сделана попытка связать квантовый характер излучения со структурой атома. Внедрение фотоэлементов в технику (Ю. Эльстер, Г. Гейтель). Прообразом фотоэлемента была еще установка А. Г. Столетова (1888 г.) по исследованию фотоэффекта. Обнаружение космологического красного смещения в спектрах галактик (В. Слайфер). Это смещение, как было показано со временем, связано с эффектом разбегания галактик. Первое определение энергии бета-частиц по их отклонению в магнитном поле (О. Байер, О. Ган). Получен металлический радий (М. Склодовская-Кюри, А. Дебьерн).

    • 1911 г. А. Зоммерфельд заметил, что постоянная Планка имеет размерность механического действия и предложил произвести квантование действия в ряде задач. А. Эйнштейн доказал искривление световых лучей в поле тяготения Солнца. Г. Гейгер и Дж. Нэттол установили зависимость между временем жизни и энергией распада радиоактивных ядер (закон Гейгера – Нэттола). Дж. Дж. Томсон разработал «метод парабол» для определения относительных масс частиц ионных пучков. Изготовлен первый международный радиевый эталон (М. Склодовская-Кюри, А. Дебьерн). Открытие Г. Камерлинг-Оннесом сверхпроводимости (обнаружил бесконечную проводимость, получив в металлическом кольце незатухающий ток). Постулирование П. Вейссом кванта магнитного момента – магнетона. Независимо от П. Вейсса магнетон предсказал П. Ланжевен и вычислил его величину. Э. Резерфорд дал формулу для эффективного поперечного сечения рассеяния нерелятивистских заряженных точечных частиц, взаимодействующих по закону Кулона (формула Резерфорда). Э. Резерфорд построил теорию рассеяния альфа-частиц в веществе, открыл атомное ядро и создал планетарную модель атома. Экспериментально доказана дискретность электрического заряда и впервые достаточно точно измерена величина заряда электрона (Р. Милликен).

    • 1912 г. А.И. Бачинский установил закон вязкости жидкостей (закон Бачинского). В. Гесс открыл космические лучи. В 1900...1901 гг. к мысли о существовании ионизирующего воздействия, способного проникать через толстые слои грунта, пришел Ч. Вильсон. В 1900 г. неизвестный источник ионов в воздухе заметили также Г. Гейтель и Ю. Эльстер. Дж. Нордстрем предложил теорию гравитации, обобщающую закон тяготения Ньютона в соответствии с требованиями специальной теории относительности и принципом эквивалентности. Л. Брэгг сформулировал условие дифракции падающего на кристалл монохроматического потока рентгеновских лучей. Это же уравнение, связывающее длину волны рентгеновского излучения с периодом решетки кристалла, дал в 1913 г. также Ю.В. Вульф (отсюда и название – формула Брэгга – Вульфа). М. Абрагам предложил теорию гравитации, обобщающую закон Ньютона, но не учитывающую принцип эквивалентности. Открытие П. Дебаем закона зависимости теплоемкости от абсолютной температуры (закон теплоемкости Дебая). Открыто явление дифракции (интерференции) рентгеновских лучей при прохождении их через кристаллы, что окончательно подтвердило их электромагнитную природу (М. Лауэ, В. Фридрих, П. Книппинг). П. Дебай развил упрощенное представление твердого тела в виде изотропной упругой среды (модель твердого тела Дебая). П. Эвальд развил теорию поляризации диэлектрических кристаллов. Построен спектрометр с магнитной фокусировкой (Дж. Даныш). Р. Милликен проверил уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и вычислил из него постоянную Планка. Развита теория колебаний кристаллической решетки (П. Дебай, М. Борн, Т. Карман). Разработана теория интерференции рентгеновских лучей на кристаллах и предложено использовать их как своеобразные дифракционные решетки для рентгеновских лучей (М. Лауэ). Установление А. Эйнштейном основного закона фотохимии (закон Эйнштейна). Ф. Пашен и Э. Бак открыли эффект, названный их именем (эффект Пашена – Бака). Ч. Вильсон изобрел прибор для наблюдения следов заряженных частиц (камера Вильсона). В 1923 г. П.Л. Капица и Д.В. Скобельцын впервые поместили камеру в сильное магнитное поле и наблюдали искривление треков частиц. Экспериментальное доказательство периодичности атомной структуры кристаллов, существования кристаллической решетки (Г. и Л. Брэгги).

    • 1913...1914 гг. Г. Мозли установил зависимость между частотой спектральных линий характеристического рентгеновского излучения элемента и его порядковым номером (закон Мозли) и доказал равенство заряда ядра атома порядковому номеру его элемента. Предсказано диффузионное рассеяние рентгеновских лучей колебаниями кристаллической решетки (П. Дебаи, Л. Бриллюэн).

    • 1913 г. А. Эйнштейн и М. Гроссман отождествили гравитационное поле с 10-компонентным метрическим тензором геометрии Римана и предложили теорию тяготения, учитывающую принцип эквивалентности. В.К. Аркадьев дал феноменологическое описание и первую теорию магнитных спектров, заложив основы магнитной спектроскопии. В. К. Аркадьев обнаружил избирательное поглощение радиоволн в ферромагнетиках (эффект Аркадьева), что было по существу открытием ферромагнитного резонанса. Он же разработал общую макроскопическую теорию электромагнитного поля в ферромагнитных металлах. Введено понятие дефекта массы (П. Ланжевен). Г. Брэгг изобрел рентгеновский спектрометр. Г. Ми построил теорию тяготения, основывающуюся на специальной теории относительности, но не удовлетворяющую принцип эквивалентности. Дж. Франк и Г. Герц экспериментально доказали существование дискретных уровней энергии атомов (опыты Франка – Герца). Использование триода для генерирования незатухающих электрических колебаний (А. Мейсснер). Обнаружение Г. Камерлинг-Оннесом разрушения сверх-, проводимости под влиянием сильных магнитных полей и токов. Открытие явления расщепления спектральных линий в электрическом поле. Впервые (1899 г.) обратил внимание на возмущение атомов электрическим полем В. Фогт. Н. Бор, применив идею квантования энергии к теории планетарного атома, сформулировал три квантовых постулата, которые характеризуют особенности движения электронов в атоме и разработал первую квантовую теорию атома водорода (теория атома Бора), ввел главное квантовое число. Положено начало рентгеноструктурному анализу (Г. и Л. Брэгги, Ю.В. Вульф) и рентгеновской спектроскопии. Создан магнитный спектрометр с фокусировкой и фотографической регистрацией (Дж. Даныш, Э. Резерфорд, Г. Робинсон). Сформулировано положение, что заряд ядра атома численно равен порядковому номеру соответствующего элемента в периодической таблице (А. Ван ден Брук). Сформулировано представление об изотопах элементов и введен термин «изотопы» (Ф. Содди). Впервые изотопы были открыты Дж. Дж. Томсоном, который в 1912 г. обнаружил существование атомов неона с массой 20 и 22. Мысль о неодинаковости атомов одного и того же элемента высказал в 1886 г. У. Крукс. Установление И. Ленгмюром закона для термоионного тока (закон Ленгмюра). Установлено, что различные изотопы свинца являются конечным продуктом трех естественных радиоактивных семейств. Ф. Астон предложил метод газовой диффузии для разделения изотопов. Ф. Седди и К. Фаянс независимо друг от друга установили правило смещения при радиоактивном распаде (закон Содди – Фаянса). Это сделал также А. С. Рассел. Ч. Бялобжеский высказал идею о лучистом переносе энергии в звездах. Э. Резерфорд предсказал протон. А. Ван ден Брук выдвинул гипотезу строения атомных ядер из протонов и электронов (протонно-электронная гипотеза). Однако с годами последняя привела ко многим противоречиям. В 1932 г. протонно-электронная гипотеза была заменена протонно-нейтронной.

    • 1914...1915 гг. А. Эйнштейн вывел полевые уравнения для метрического тензора и вычислил гравитационное отклонение света и смещение перигелия Меркурия.

    • 1914 г. В. Коссель объяснил возникновение рентгеновских спектров излучения, исходя из представлений об электронных оболочках атома, которые создают вокруг ядра последовательные слои. Дж. Чэдвик открыл непрерывный спектр энергии бета-излучения. Доказана идентичность рентгеновских спектров изотопов, чем окончательно подтверждено равенство порядковых номеров у изотопов данного элемента (Э. Резерфорд, Э. Андраде). Доказано существование стабильных изотопов свинца (Ф. Содди и др.). Н. Бор дал формулу для уровней энергии атома. Наблюдение слабого ферромагнетизма (Т. Смит). Обнаружено, что ток, циркулирующий в сверхпроводящем кольце, не изменяется по величине в течение нескольких дней без приложения какой-либо внешней э. д. с. С. Барнеттом обнаружено явление возникновения в теле при вращении в отсутствие внешнего магнитного поля намагниченности (эффект Барнетта). Э. Резерфорд выдвинул идею об искусственном превращении атомных ядер. Э. Резерфорд и Э. Андраде экспериментально осуществили дифракцию гамма-лучей на кристалле, доказав их электромагнитную природу. Э. Резерфорд предсказал внутреннюю конверсию.

    • 1915...1916 гг. А. Зоммерфельд усовершенствовал теорию атома Бора, распространив ее с просто периодических на случай многократно периодических систем, разработал квантовую теорию эллиптических орбит (теория Бора – Зоммерфельда), ввел радиальное и азимутальное квантовые числа.

    • 1915 г. А. Зоммерфельд построил теорию тонкой структуры водородного спектра. А. Эйнштейном и В. де Гаазом обнаружено возникновение вращения при намагничивании (эффект Эйнштейна – де Гааза). Разработан метод меченых атомов (Д. Хевеши, Ф. Панет). Разработана теория химической связи в органических соединениях и предложена гипотеза валентных электронов. Установлен коротковолновой предел непрерывного спектра рентгеновских лучей.

    • 1916 г. А. Зоммерфельд и П. Дебай завершили построение квантовой теории эффекта Зеемана. В. Коссель, исходя из теории атома Бора, объяснил химические взаимодействия, в том числе и гетерополярных молекул. Вышла работа А. Эйнштейна «Основы общей теории относительности», которой он завершил создание релятивистской теории гравитации, дав систематическое изложение ее физических основ и математического аппарата. Немецкий ученый К. Шварцшильд получил первое решение уравнения тяготения Эйнштейна, описывающее гравитационное поле сферической массы (решение Шварцшильда). П. Дебай и А. Зоммерфельд показали, что компоненты момента. количества движения в направлении поля также квантуются, и ввели понятие магнитного квантового числа. П. Дебай и П. Шеррер предложили метод исследования структуры поликристаллических материалов при помощи дифракции рентгеновских лучей (метод Дебая – Шеррера). П. Эвальд построил динамическую теорию рассеяния рентгеновских лучей. П. Эренфест выдвинул адиабатический принцип. П.С. Эпштейн я К. Шварцшильд сформулировали общую квантовую теорию многократно периодических систем. Постулирование А. Эйнштейном гравитационных волн. В 1918 г. он вывел формулу для мощности гравитационного излучения. Теоретически прогнозировано индуцированное излучение и введены вероятности спонтанного и вынужденного излучений (А. Эйнштейн).

    • 1917 г. А. Эйнштейн на основе своих уравнений поля развил представление о пространстве с постоянной во времени и пространстве кривизной (модель Вселенной Эйнштейна, знаменующая зарождение космологии), ввел космологическую постоянную. В. де Ситтер выдвинул космологическую модель Вселенной (модель де Ситтера). Изготовлены первые фотосопротивления (Т. Кэйз). Открыт 91-й элемент – протактиний (О. Ган, Л. Мейтнер). Получена первая удачная рентгеноспектрограмма (Э. Вагнер). У. Харкинс нашел, что более стабильны ядра с четным значением атомного числа и встречаются чаще, чем с нечетным.

    • 1918...1919 гг. Г. Вейль предложил первый вариант единой теории поля, основанный на обобщении римановой геометрии.

    • 1918 г. А. Демпстер построил первый масс-спектрометр. Бор сформулировал принцип соответствия (начал разрабатывать еще в 1914...1915 гг.). Выдвинута идея объединенного описания всех полей и всего вообще вещества на базе геометризированной картины мира – единая теория толя (Г. Вейль, Э. Картан, А. Эддингтон, А. Эйнштейн и др.). Доказан факт существования изотопов среди продуктов радиоактивного распада (Дж. Дж. Томсон). Обнаружено явление инерции электронов в металлах (Р. Толмен, Т. Стюарт). Первая правильная интерпретация явления дана в 1936 г. Ч. Дарвином. Открыты изобары (Стюарт). П. Вейсс и Г. Пикар открыли магнетокалорический эффект. Э. Нетер открыла связь свойств симметрии с физическими законами сохранения (теорема Нетер).

    • 1919 г. В. Коссель и А. Зоммерфельд установили спектроскопический закон смещения. Введение А. Зоммерфельдом внутреннего квантового числа и основанных на нем правил отбора для дублетных и триплетных спектров. Впервые проведено непосредственное измерение скорости молекул (О. Штерн). Выдвинуто предположение, объясняющее энергию Солнца и звезд реакциями превращения водорода в гелий (А. Эддингтон). Г. Баркгаузен открыл явление скачкообразного изменения намагниченности ферромагнетиков при непрерывном изменении поля (эффект Баркгаузена). М. Саха вывел формулу, определяющую степень термической ионизации в газе (формула Саха). М. Сигбаи впервые изучил сателлиты в рентгеновских спектрах. Объяснение отличия массы водорода от целого числа (Ф. Астон). Объяснено происхождение линейчатого, спектра бета-излучения. Первая экспериментальная проверка отклонения света звезды в поле тяготения Солнца, предсказанного общей теорией относительности (А. Эддингтон). Получено первое значение размеров ядра. Ф. Астон построил масс-спектрограф с достаточно высокой разрешающей способностью. Принцип действия масс-спектрографа предложил в 1907 г. Дж. Дж. Томсон. Ф. Астон предложил электромагнитный метод разделения изотопов. Э. Резерфорд осуществил первую искусственную ядерную реакцию, превратив азот в кислород, а также первый непосредственно доказал наличие в ядрах элементов протонов.

    • 1920 г. Э. Резерфорд выдвинул гипотезу о существовании нейтрона. К идее нейтрона пришел также в этом же году и У. Харкинс.

    • 1921 г. А. Ланде построил теорию аномального эффекта Зеемана. О. Ган открыл явление изомерии атомных ядер (на примере протактиния-234). На существование ядерной изомерии указывал еще в 1918 г. Ст. Мейер. Получен первый советский радий (В.Г. Хлопин).

    • 1922...1925 гг. Разработка А. Ланде, Ф. Хундом и Г. Расселом система-тики сложных спектров.

    • 1922 г. А. Ланде ввел g-фактор (множитель Ланде). А.А. Фридман нашел нестационарные решения гравитационного уравнения Эйнштейна и предсказал расширение Вселенной (нестационарная космологическая модель), подтвержденное в 1929 г. открытием явления разбегания галактик. Г. Буш выдвинул идею электронного микроскопа. Дж. Лилиенфельд открыл явление холодной электронной эмиссии при воздействии сильного электрического поля. Объяснение этого явления на основе электронного туннелирования дали в 1928 г. Р. Фаулер и Л. Нордгейм. Испанский физик М. Каталан ввел понятие мультиплетов. О. Штерн и В. Горлах экспериментально доказали, что магнитный момент электрона в атоме приобретает лишь дискретные значения (пространственное квантование), дав первые экспериментальные методы измерения атомных и молекулярных моментов. О.В. Лосев предложил использовать кристаллические детекторы для усиления и генерирования электромагнитных колебаний. Предсказание Л. Бриллюэном рассеяния света в кристаллах (аналогичные результаты в 1926 г. получены и Л.И. Мандельштамом). Отсюда название – эффект Бриллюэна – Мандельштама. Экспериментально обнаружен в 1930 г. Е.Ф. Гроссом. Ф. Брэкетт открыл спектральную серию атома водорода в инфракрасной области (серия Брэкетта).

    • 1923...1924 гг. Луи де Бройль высказал идею о волновых свойствах материи (волны де Бройля). Эта идея Л. де Бройля о всеобщности корпускулярно-волнового дуализма легла в основу квантовой механики Шредингера.

    • 1923 г. А. Комптон открыл явление рассеяния коротковолнового излучения на свободном или слабо связанном электроне (эффект Комптона), чем экспериментально доказал существование фотона, постулированного в 1905 г. А. Эйнштейном. В 1923 г. Комптон и П. Дебай дали теоретическую интерпретацию этому явлению. А. Эйнштейн предложил вариант единой теории поля, разработкой которой он занимался всю последующую жизнь. Д. Хевеши впервые применил метод меченых атомов к биологическим проблемам (исследование поглощения растениями свинца из раствора). Д. Хевеши и Д. Костер открыли рентгеноскопическим методом 72-й элемент – гафний. Н. Бор пришел к представлению об оболочечной структуре атома, основанному на классификации электронных орбит по главному и азимутальному квантовым числам. Объяснение Н. Бором особенностей периодической системы химических элементов (вариант периодической таблицы по Бору), Начало разработки теории периодической системы Н. Бором относится к 1921 г. П.Л. Капица и Д.В. Скобельцын поместили камеру Вильсона в сильное магнитное поле, наблюдая искривление треков альфа-частиц. Предсказание комбинационного рассеяния света (А. Смекал). С.И. Вавилов и В.Л. Левшин обнаружили первый нелинейный эффект в оптике – уменьшение поглощения света урановым стеклом с ростом интенсивности света. Создан купроксный выпрямитель (Грондаль).

    • 1924...1925 гг. В. Паули сформулировал один из важнейших принципов современной теоретической физики (принцип Паули).

    • 1924...1925 гг. Ш. Бозе и А. Эйнштейн разработали квантовую статистику частиц с целым спином (статистика Бозе – Эйнштейна). Гипотеза Нернста о существовании вырождения газа превратилась в обоснованное теоретическое утверждение.

    • 1924 г. В. Кеезом провел термодинамическое рассмотрение сверхпроводящего перехода и получил связь между электронной теплоемкостью и критическим полем (в 1933 г. это сделал также К. Гортер). В. Паули для объяснения сверхтонкой структуры спектральных линий предположил гипотезу ядерного спина. В. Ханле открыл явление, названное его именем (эффект Ханле). В. Шоттки создал первую теорию явлений в ионизированном газе. Г. Каммерлинг-Оннес показал возможность создания незатухающего тока в кольце, состоящем из двух различных сверхпроводников, находящихся в контакте. О. Лапорт сформулировал закон сохранения пространственной четности применительно к процессу испускания света атомами. Открытие галактик американским астрономом Э. Хабблом. Передана первая фоторадиограмма из Лондона в Нью-Йорк. Разработан метод совпадений (В. Боте). Разработка П.Л. Капицей методики и получения кратковременных магнитных полей напряженностью до 500 тысяч эрстед. Создан первый полупроводниковый выпрямитель, состоящий из закиси меди и двух электродов с униполярной проводимостью (Ф. Гейгер). Х. Крамере открыл существование отрицательных дисперсионных членов для атомов в возбужденных состояниях.

    • 1925...1926 гг. Дж. Франк сформулировал в физической химии принцип, квантовомеханическую трактовку которому в 1928 г. дал Э. Кондон (принцип Франка – Кондона).

    • 1925 г. Американские ученые Г. Рассел и Ф. Саундерс открыли тип взаимодействия электронов в атоме (связь Рассела – Саундерса).В. М. Эльзассер предложил использовать кристалл для наблюдения дифракции электронов и доказательства их волновой природы. Г. А. Изинг предложил идею линейного резонансного ускорителя. В 1928 г. первый успешный эксперимент с таким ускорителем провел Р. Видероэ. Записаны формулы для интенсивностей мультиплетных линий (А. Зоммерфельд, Р. Крониг и др.). Открытие супругами Ноддак 75-го элемента – рения. П. Оже открыл эффект, названный его именем (эффект Оже). Разработан метод толстослойных ядерных фотоэмульсий (Л. В. Мысовский и др.). Разработка В. Гейзенбергом матричной механики. Разработка В.Л. Левшиным теории поляризованной люминесценции, установление формулы Левшина – Перрена. С. Гаудсмит и Дж. Уленбек постулировали существование внутреннего механического и магнитного моментов у электрона (спиновая гипотеза). Спиновая гипотеза (понятие спина) сразу же разъяснила много трудных вопросов и получила всеобщее признание (к идее спина в 1921 г. пришел также А. Комптон). Созданы первые советские электронные лампы (Н. Д. Папалекси). Х. Крамерс и В. Гейзенберг с помощью принципа соответствия получили полную формулу дисперсии, включающую комбинационное рассеяние (формула дисперсии Крамерса – Гейзенберга). Э. Изинг предложил модель ферромагнетизма (модель Изинга). Э. Стонер ввел подразделение электронных оболочек атома на подоболочки. Эгучи открыл электреты. Впервые получена фотография следа протона и расщепления ядра азота альфа-частицами, первое наблюдение ядер отдачи (П. Блэкетт). Доказана справедливость законов сохранения энергии и импульса при рассеянии гамма-квантов на электронах для каждого элементарного акта рассеяния (В. Боте, Г. Гейгер).

    • 1926...1927 гг. Открыт и теоретически объяснен обменный эффект электростатического взаимодействия электронов в оболочке атомов и молекул и установлена его непосредственная связь с магнитными свойствами электронных систем.

    • 1926...1927 гг. П. Дирак разработал теорию преобразований. Х. Крамере и Р. Крониг сформулировали дисперсионные соотношения (соотношения Крамерса – Кронига).

    • 1926 г. В. Гейзенберг объяснил наличие двух систем термов для пара- и ортогелия: паратермы соответствуют симметричным, а ортотермы – антисимметричным решениям волнового уравнения. Дж. Ван Флек разработал квантовомеханическую теорию диамагнетизма (в 1927 г. это сделал также Л. Полинг). Записано простейшее релятивистское волновое уравнение для частиц со спином 0 – уравнение Клейна – Фока – Гордона (О. Клейн, В.А. Фок. В. Гордон). Л. Бриллюэн, Г. Вентцель, Х. Крамере разработали метод нахождения приближенных собственных значений и собственных функций одномерного уравнения Шредингера, устанавливающий связь со старыми правилами квантования Бора и Зоммерфельда (метод БВК). М. Борн дал вероятностную интерпретацию волн де Бройля. М. Борн и Н. Винер установили общий принцип, согласно которому физической величине соответствует некоторый оператор. М. Борн развил приближенный метод решения задачи о рассеянии частиц силовым центром (борновское рассеяние). П. Дебай и У. Джиок независимо друг от друга предложили метод получения низких температур при помощи парамагнетиков (в 1933...1934 гг. В. де Гаазом, У. Джиоком, Ф. Саймоном были проведены первые экспериментальные исследования этим методом). Развитие М. Борном с учениками формализма матричной механики. Разработана квантовая статистика для частиц с полуцелым спином – статистика Ферми – Дирака (Э. Ферми, П. Дирак). Э. Шредингер построил волновую механику и сформулировал ее основное уравнение, названное его именем (уравнение Шредингера). Из уравнения Шредингера возникло общее представление о туннельном эффекте, – Э. Шредингер доказал математическую эквивалентность матричной механики В. Гейзенберга и волновой механики. Я.И. Френкель ввел понятие о подвижных дырках (дырочная проводимость). Я.И. Френкель разработал кинетическую теорию жидкостей.

    • 1927...1928 гг. Выдвинута идея о существовании в металлах энергетических зон (М. Стрэгг). Первые определения моментов ядер. Р. Крониг впервые рассмотрел квантовомеханическую теорию магнетооптических явлений для двухатомных молекул (в 1929 г. это сделал Л. Розенфельд для атомов, в 1930 г. X. Крамерс для парамагнитных ионов).

    • 1927 г. В. Гейзенберг сформулировал фундаментальное положение квантовой механики – принцип неопределенности. В. Паули ввел матрицы для описания спина электрона (спиновые матрицы Паули). В. А. Фок дал теорию теплового электрического пробоя диэлектриков. Введение понятия упаковочного коэффициента и построение первой кривой зависимости упаковочных коэффициентов от массовых чисел, характеризующей энергию связи атомных ядер (Ф. Астон). Г. Леметр предложил космологическую модель (модель Леметра). Д. Деннисон доказал существование спина протона. Д. В. Скобельцын впервые наблюдал следы заряженных частиц высоких энергий в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле. Дж. Битти и О. Бриджмен предложили эмпирическое уравнение состояния для описания поведения реальных газов в широкой области температур (от –252 до+400°С) и давлений (до 200 атм.). Заложены основы теории валентных связей, положившей начало квантовой химии (Ф. Лондон, В. Гайтлер). Кельнер впервые применил вариационный метод в квантовой механике для расчета нормального состояния гелия (получения энергетических уровней атома). Л. де Бройль предложил концепцию волны-пилота с целью интерпретации квантовой механики. Л. Томас предложил приближенную схему описания и расчета основного состояния многоэлектронных атомов, развитую в 1928 г. Э. Ферми (модель атома Томаса – Ферми). М. Борн и Р. Оппенгеймер разработали теорию строения двухатомных молекул. Н. Бор, В. Гейзенберг, Э. Шредингер, М. Борн, В. Паули, П. Дирак выдвинули индетерминистскую концепцию элементарных процессов (копенгагенская интерпретация квантовой механики). Н. Бором сформулирован принцип дополнительности. Открытие дифракции электронов (К. Дэвиссон, Л. Джермер, Дж. П. Томсон). Открытие С.И. Вавиловым зависимости квантового выхода люминесценции от длины волны возбуждающего излучения (закон Вавилова). Открытие спинов атомных ядер. Открытие Ю. Вигнером зеркальной симметрии и формулировка закона сохранения четности (введение представления о четности волновой функции). П. Дирак применил принципы квантовой теории к максвелловскому полю и получил первую модель квантованного поля. Получено прямое доказательство, что при абсолютном нуле энергия кристалла проявляется как колебания атомов (Р. Джеймс, Э. Ферс). Разработан метод вторичного квантования (П. Дирак и др.). В 1932 г. этот метод получил дальнейшее развитие в трудах В. А. Фока. Разработка В. Паули теории парамагнетизма электронного газа (парамагнетизм Паули). Создание квантовой теории излучения, предсказание тождественности квантов вынужденного и первичного излучений, лежащей в основе квантовой электроники (П. Дирак). У. Хаустон дал точное значение массы протона. Установление Ф. Хундом двух эмпирических правил, которые определяют последовательность расположения атомных уровней в мультиплетах (правила Хунда). Ф. Астон экспериментально показал, измеряя атомные веса, что масса ядра не равна сумме масс входящих в ядро частиц, а меньше этой величины на несколько десятых процента. Э. Эпплтон открыл верхний отражающий слой в ионосфере (слой Эпплтона). Ю. Вигнер впервые использовал в квантовой механике теорию групп. Ю. Вигнер и др. построили аппарат, эквивалентный волновой механике в конфигурационном пространстве с антисимметричными волновыми функциями. Я. Клей открыл широтный эффект космических лучей.

    • 1928 г. А. Зоммерфельд разработал первую квантовую теорию металлов. В. Паули выдвинул требование лоренц-инвариантности и при квантовании. Дж. Хартри ввел математическое определение количества информации и разработал приближенный метод решения задач квантовой механики многих тел – метод самосогласованного поля, развитый в 1930 г. В. А. Фоком (метод Хартри – Фока). Объяснение сверхтонкой структуры спектров (В. Паули). Открытие сверхтонкой структуры спектральных линий атомных спектров (А. Н. Теренин, Л. Н. Добрецов, Г. Шюллер). Открыто комбинационное рассеяние света (Л. И. Мандельштам и Г. С. Ландсберг; Ч. Раман и К. Кришиан) Открыты гелий 1 и гелий II (В. Кеезом, М. Вольфке). П. Дирак и В. Гейзенберг открыли обменное взаимодействие, введя обменные силы. П. Дирак соединил квантовую механику с теорией относительности и установил квантовомеханическое уравнение, описывающее релятивистский электрон, создав релятивистскую квантовую механику. П. Дирак теоретически открыл античастицы (позитрон), предсказал возможность рождения и аннигиляции электронно-позитронных пар. Построена квантовая теория оптической активности паров (Л. Розенфельд). Разработка теории альфа-распада как туннельного процесса (Г. Гамов, Э. Кондон, Р. Герни). Разработка Ф. Блохом и Л. Бриллюэном основ зонной теории 1930 гг. твердых тел (в 1930 г. Л. Бриллюэн ввел понятие запрещенных зон). С. Я. Соколов положил начало звуковидению и разработал первый дефектоскоп. Созданы первые квантовомеханические теории ферромагнетизма, основанные на обменном взаимодействии электронами: коллективизированная модель (Я. И. Френкель) и модель локализованных спинов (В. Гейзенберг). Ф. Блох и Р. Пайерлс разработали теорию движения отдельных электронов в кристаллической решетке. Ф. Блох предложил метод линейной комбинации атомных орбит, развил приближение сильной связи. Э. Ладенбург доказал существование отрицательной дисперсии, предсказанной в 1924 г. X. Крамерсом. Ю. Вигнер провел квантование электронного поля.

    • 1929...1930 гг. В. Гейзенберг и В. Паули предприняли первую попытку формулировки квантовой электродинамики, введя общую схему квантования полей. Э. Ферми и Харгревс дали первую количественную теорию взаимодействия ядерного магнитного момента с электронной оболочкой. Э. Ферми предпринял попытку построения квантовой электродинамики (подход, отличный от схемы В. Гейзенберга и В. Паули), разработав канонические правила квантования поля.

    • 1929 г. В. Боте и В. Кольхерстер применили метод совпадений для исследования космических лучей (опыты Боте – Кольхерстера) и пришли к выводу, что первичное космическое излучение состоит из заряженных частиц. В. Гайтлер и Г. Герцберг определили статистику ядра азота (в 1930 г. это сделал и Ф. Разетти), найдя, что оно подчиняется статистике Бозе – Эйнштейна. Это оказалось решающим доводом против протонно-электронной гипотезы строения ядер. Введение понятия плазмы и плазменных колебаний (И. Ленгмюр, Л. Тонко). Дж. Слэтер показал, что детерминант, составленный из отдельных электронных волновых функций, можно использовать как многоэлектронную волновую функцию, удобную для вариационных расчетов в задачах по электронной структуре атомов и молекул (детерминанты Слэтера). Н. Мотт в первом порядке в теории возмущений рассмотрел рассеяние на бесконечно тяжелой бесструктурной точечной мишени (формула Мотта). Он же указал на возможность поляризации электронного пучка при рассеянии. О. Штерн открыл дифракцию атомов и молекул. Разработка Х. Бете теории кристаллического поля. Создана квантовая теория эффекта Комптона (О. Клейн, И. Нишина), сформулировано уравнение, описывающее рассеяние электронов в этом эффекте (уравнение Клейна – Нишины). Х. Крамерс сформулировал теорему, имеющую важное значение для проблемы магнетизма кристаллов (теорема Крамерса). Э. Меррит обнаружил полупроводниковые свойства у германия.

    • 1930 г. А. Вильсон построил теорию полупроводников, ввел представление о «донорной» и «акцепторной» проводимости. Б. Ланге изобрел вентильный фотоэлемент. Б. Росси разработал метод совпадений разрядов нескольких счетчиков для исследования космических лучей. В. де Гааз и П. ван Альфен открыли эффект, названный их именем (эффект де Гааза –ван Альфена). В. Паули выдвинул гипотезу нейтрино (идея нейтрино возникла у него в 1930 г.). В. Шоттки и К. Вагнер разработали теорию электролитического переноса. Введение спиновых волн (Ф. Блох). Г. Дембер открыл явление возникновения фотоэдс в полупроводнике, названное его именем (эффект Дембера). Дж, Слэтер предложил полярную модель кристаллов, развитую в 1934 г. С.П. Шубиным и С.В. Вонсовским. И. Е. Тамм и С. П. Шубин заложили основы теории фотоэффекта в металлах. И. Е. Тамм разработал квантовую теорию рассеяния света в кристаллах. К. Вагнер обнаружил существование двух типов полупроводников – электронных и дырочных. К. Янский изобрел первый радиотелескоп и открыл космическое радиоизлучение, чем положил начало радиоастрономии (в 1937 г. Г. Ребер построил первый параболический радиотелескоп). Л. В. Шубников и В. де Гааз открыли эффект, названный их именем (эффект Шубникова – де Гааза). Н. С. Акулов разработал феноменологическую теорию магнитной анизотропии и магнитострикции. Открыт изотоп уран-238 (Ф. Астон). Открытие селективного рассеяния света (Л. И. Мандельштам, Г. С. Ландсберг). Открыто излучение большой проникающей способности, возникающее при бомбардировке бериллия альфа-частицами (В. Боте, Г. Бекер). Исследование бериллиевского излучения привело к открытию нейтрона. П. Дирак предложил теорию «дырок», развитую впоследствии В. Гейзенбергом (1934 г.) и X. Крамерсом (1937 г.). П. Эренфест и Р. Оппенгеймер показали, что ядра с нечетным А подчиняются статистике Ферми – Дирака, а с четным – статистике Бозе – Эйнштейна (теорема Эренфеста – Оппенгеймера). Они же отметили, что протонно-электронная гипотеза строения ядра применительно к ядру азота приводит к ряду противоречий с известными свойствами азота. Построен циклотрон (Э. Лоуренс, М. Ливингстон). Идею его выдвинули в 1927 г. М. Штеенбек и в 1929 г. Л. Сцилард, Э. Лоуренс и Ж. Тибо. Первый циклотрон в Европе был построен М.А. Еремеевым в 1933 г. в Ленинграде. Предсказание П. Дираком существования элементарных магнитных зарядов – монополей. Предсказание Я. И. Френкелем экситона. Разработка Л. Онсагером общей теории необратимых термодинамических процессов. Доказательство им одной из основных теорем термодинамики необратимых процессов (теорема Онсагера). Создана теория доменного строения ферромагнетиков (Я. И. Френкель, Я. Г. Дорфман). Создание первого иконоскопа – передающей телевизионной трубки (В. К. Зворыкин). Теоретическое предсказание Л. Д. Ландау диамагнетизма электронов в металлах (диамагнетизм Ландау). Точное измерение времени жизни возбужденных атомов (для Не+). Установлено существование нового типа взаимодействий – сильных, или ядерных. Ф. Биттер впервые наблюдал доменную структуру методом порошковых фигур (в 1932 г. подобные наблюдения выполнили также Н. С. Акулов и М.В. Дехтяр). Ф. Блох вывел закон для температурного хода самопроизвольной намагниченности ферромагнетика в области низких температур (закон степени три вторых Блоха). Я. И. Френкель отметил, что туннелирование как квантовое явление обусловливает протекание тока через контакт двух проводников, разделенных тонкой изолирующей прослойкой.

    • 1931 г. Р. Ван де Грааф создал электростатический ускоритель заряженных частиц (генератор Ван де Граафа). Первую действующую модель своего генератора Ван де Грааф построил в 1929 г.

с. 1 с. 2

скачать файл