|
Свет является электромагнитной волнойПередовая часть русской интеллигенции прекрасно понимала значение Лебедева и его школы для развития отечественной науки. Широким потоком шли пожертвования. Большую материальную помощь ученому оказало общество, помогавшее развитию наук в России, организованное предпринимателем Леденцовым. На эти средства весной 1911 года была снята частная квартира, выписаны приборы, создана мастерская. Дружный коллектив ученых проделал огромную работу по организации лаборатории, и к осени в ней закипела жизнь. Но недолго продолжалась творческая деятельность Лебедева. Бессонные ночи, переживания, связанные с уходом из университета, волнения и хлопоты с организацией новой лаборатории – все это привело к тому, что здоровье ученого резко ухудшилось. В эти дни он пишет: «В моей личной жизни было так мало радости, что расстаться с этой жизнью мне не жалко... мне жаль только, что со мной погибает полезная людям очень хорошая машина для изучения природы: свои планы я должен унести с собой, так как я не могу никому завещать ни моей большой опытности, ни моего экспериментаторского таланта. Я знаю, что через двадцать лет эти планы будут осуществлены другими, но что стоит науке двадцать лет опоздания?» Лебедев умер 14 марта 1912 года в самом расцвете творческих сил. Тяжелую утрату глубоко переживали ученые всего мира и передовые люди России. «Убивает не только нож гильотины. Лебедева убил погром Московского университета», – с гневом писал К. А. Тимирязев. Лебедев прожил немного: он умер 46 лет от роду. Вся его научная жизнь была отдана решению одной научной проблемы: экспериментальному доказательству того, что свет является электромагнитной волной. Необычайная тонкость эксперимента и неопровержимость данных, полученных Лебедевым, принесли ему мировую известность. К началу научной деятельности Лебедева электромагнитные волны были теоретически предсказаны Максвеллом на основании теории Фарадея. Герц в 1887–1888 годах получил эти волны экспериментально и исследовал их свойства. Им было найдено, что скорость распространения этих волн совпадает со скоростью света. Это подтверждало теоретическое предсказание Максвелла о том, что свет является электромагнитной волной. Но волны, полученные Горцем, имели длину, в миллионы раз большую, чем световые волны. Для того чтобы доказать тождество световых и электромагнитных волн, следовало решить опытным путем несколько задач. Во-первых, нужно было найти свойства, общие для всех волн, и показать, что свет обладает этими свойствами, то есть является электромагнитной волной. Во-вторых, необходимо было получить короткие электромагнитные волны и показать, что они имеют одинаковые со световыми волнами свойства. В-третьих, предстояло доказать, что свет оказывает давление на твердые тела и газы, так как наличие такого давления предсказывалось теорией электромагнитных волн Максвелла. Этим экспериментам и посвятил всю свою жизнь Петр Николаевич Лебедев. Он сразу составил план предстоящей работы, хотя прекрасно понимал, что может пройти не один год, прежде чем задача будет выполнена. Для решения проблем, связанных с доказательством тождества света и электромагнитных волн, нужно было прежде всего изучить вопрос о том, как электромагнитная волна действует на молекулы. А для этого важно иметь какое-то представление об электрических свойствах молекул. Напомним, что в то время не была открыта ни одна из элементарных частиц (протон, электрон и др.). Далеко не все ученые вообще соглашались с молекулярной теорией. Вот почему Лебедев и решил провести еще одно экспериментальное доказательство действительного существования молекул и обнаружить их электрические свойства. Сторонники молекулярной теории строения материи считали молекулы шарообразными электропроводящими телами. На основании этого предположения была разработана теория, из которой вытекало, что диэлектрическая постоянная вещества должна зависеть от плотности последнего. Лебедев решил проверить экспериментально найденные ими закономерности, тем самым укрепить молекулярную теорию вещества и показать, что действие электрического поля на вещество можно объяснить электрическими свойствами молекул. Он блестяще справился с этой задачей. Все последующие работы выполнялись ученым в Московском университете. Он сначала самым тщательным образом изучает действие волн на различные тела. Сущность этих опытов состоит в следующем. Если тело, на которое падает волна, само способно колебаться, то может наступить так называемый резонанс, то есть такой случай, когда частота колебаний тела станет равной частоте волн. Такое тело носит название резонатора. Как же будет вести себя резонатор, находясь в потоке волн? Лебедев провел эксперименты с электромагнитными волнами и электромагнитными резонаторами, с волнами в воде и со звуковыми волнами. Он нашел, что для всех волн и резонаторов существует один закон: резонатор притягивается к источнику волн, пока частота колебаний резонатора больше частоты волны. Если же частота колебаний резонатора меньше частоты волн, то волна отталкивает резонатор, то есть оказывает на него давление. На основании этой работы Лебедев пришел к двум очень важным выводам. Во-первых, он показал, что для самых разнообразных явлений природы (электромагнитные колебания, колебания жидкостей, газов) существуют общие закономерности. Следовательно, найденную им закономерность можно распространить и на явления света, поскольку свет является волной, то есть должен оказывать отталкивающее действие на резонаторы, способные колебаться с частотой, меньшей частоты света. Резонаторами для световых волн могут быть только молекулы, следовательно, свет должен оказывать на молекулы и на их совокупности (газы, твердые тела) давление. Во-вторых, этим давлением света можно объяснить отталкивание кометных хвостов.
Петр Николаевич Лебедев (1866-1912)
Изучение и изготовление машин |
На главную страницу сайта |
|