20 мая«Остановивший Солнце, сдвинувший Землю»
В мае 1543 напечатана книга Николая Коперника (1473–1543) «О вращениях небесных сфер».
Эти слова высечены на пьедестале памятника Копернику на его родине, в Польше. В них вся суть открытия Коперника: мы живем не в центре мира, а на одной из планет, обращающейся, наряду с другими планетами, вокруг Солнца. Удивительно, но церковные власти не сразу разглядели эту «ужасную ересь». Лишь через 73 года после смерти Коперника его книга была внесена инквизицией в список запрещенных и оставалась под запретом аж до 1833 года. За пропаганду идей Коперника в 1600 году инквизиция заживо сожгла на костре Джордано Бруно, в 1633 угрозами пыток принудила к отречению Галилео Галилея, а сам автор крамолы счастливо избежал угроз и преследований. Может быть, это объясняется тем, что Коперник, в отличие от Бруно и Галилея, не искал единомышленников, не затевал споров, не стремился пропагандировать свои идеи. «Я никогда не искал рукоплесканий толпы, – писал он, – я изучал то, что для нее никогда не будет предметом уважения и одобрения, и никогда не занимался вещами, которые она одобряла». Получив должность каноника (священнослужителя) в небольшом городке, он поселился в маленькой башне крепостной стены, окружавшей собор, и прожил там тридцать лет – одинокий задумчивый человек, по ночам наблюдавший за звездами.
Он был уже стар, когда решился напечатать главный труд всей своей жизни. За несколько часов до смерти ему принесли экземпляр только что отпечатанной книги, и он успел взять ее в руки. Могилы Коперника не сохранилось. Книга осталась.
21 маяВодородная бомба и Нобелевская премия мира
21 мая 1921 года родился Андрей Дмитриевич Сахаров, «отец» советской водородной бомбы, борец за права человека, лауреат Нобелевской премии мира (ум. 1989).
В 1948 году молодой выпускник аспирантуры физического факультета МГУ Андрей Сахаров был привлечен к работам по созданию советской водородной бомбы. 12 августа 1953 года в СССР по схеме, предложенной А.Д. Сахаровым, была успешно испытана первая в мире термоядерная бомба. Подобного оружия на тот момент у США не было. Когда в том же году Сахаров защищал докторскую диссертацию, его учитель И.Е. Тамм сказал: «Не может быть сомнений в том, что А.Д. Сахаров заслуживает не только ученой степени доктора физических наук, но и избрания в Академию наук СССР». А президент Академии добавил: «У этого человека больше заслуг перед страной, чем у нас всех вместе взятых». Так Сахаров стал сразу доктором наук и академиком.
С 1957 года он начал борьбу против испытаний ядерного оружия. Отношение властей к «отцу водородной бомбы», трижды Герою Социалистического труда, лауреату Государственной и Ленинской премий резко изменилось, когда он осмелился открыто восстать против власти. Он выступал в защиту политзаключенных и инакомыслящих, протестовал против ввода советских войск в Афганистан. В 1980-м Сахарова лишили всех правительственных наград и выслали в закрытый для иностранцев город Горький (ныне Нижний Новгород). Ссылка продолжалась 7 лет. В это время он создавал новые теории развития Вселенной. В Москву Сахаров вернулся в декабре 1986-го по личной просьбе Горбачева.
22 маяИз чего состоит Вселенная?
Все знают, что Вселенная состоит из галактик, а они, в свою очередь, состоят из звезд и межзвездных облаков пыли и газа. Все это вещество мы регистрируем с помощью наших приборов. Но, оказывается, наблюдаемая материя, подобно надводной части айсберга, составляет всего 4 % от всего «имущества» Вселенной. Что же представляют из себя остальные 96 %?
Около 25 % приходится на долю так называемой темной материи. Она не излучает, не поглощает и не рассеивает свет, поэтому невидима. Но именно она своим полем тяготения удерживает галактики в скоплениях и звезды в галактиках. Большая часть темной материи состоит, скорее всего, из не открытых еще в земных условиях частиц. Они гораздо тяжелее протона и очень слабо взаимодействуют с обычным веществом, потому-то их так сложно обнаружить. Остальную часть Вселенной (не менее 70 %) составляет еще более таинственная темная энергия. Что это такое, пока никто не знает, хотя теории на этот счет имеются. Согласно одной из них, это энергия вакуума, запасенная в каком-то физическом поле. Темная энергия равномерно «разлита» во Вселенной: в галактиках ее столько же, сколько вне их. Самое же необычное – то, что темная энергия обладает антитяготением: она как бы расталкивает вещество, заставляя галактики разбегаться друг от друга все быстрее и быстрее. В 1998 году, анализируя данные, полученные на космическом телескопе «Хаббл», астрономы установили, что Вселенная сейчас не просто расширяется, а расширяется с ускорением – все быстрее и быстрее. Природа темной энергии – это главная загадка физики XXI века.
23 маяЗагадка сверхпроводимости
23 мая 1908 года родился американский физик Джон Бардин (ум. 1991), лауреат Нобелевской премии «за создание теории сверхпроводимости».
Сверхпроводимость, открытая в 1911 году (см. 28 апреля), долго оставалась загадкой. Только в 1957-м Джон Бардин и его молодые сотрудники Леон Купер и Джон Шриффер построили теорию, объяснившую это явление. Эту теорию называют БКШ – по начальным буквам фамилий ученых. Они показали, что в сверхпроводнике свободные электроны могут двигаться согласованным образом. На квантовом языке это означает, что они находятся в одном и том же квантовом состоянии. Вы можете удивиться: это же противоречит запрету Паули (см. 21 марта)! Но Леон Купер выдвинул идею: электроны при низкой температуре спариваются, образуя пары с нулевым спином (их называют куперовскими парами). Запрет Паули не действует на эти пары, и в одном квантовом состоянии их может быть сколько угодно. Вы опять можете удивиться: спариваться – значит притягиваться, но одноименно заряженные электроны отталкиваются друг от друга! Оказывается, спариванию электронов помогает положительно заряженная ионная решетка. Электрон стягивает на себя ионы решетки, и другой электрон притягивается к этому сгущению положительного заряда. Когда огромное число пар движется согласованно, т. е. течет ток, отдельные возмущения решетки (тепловые колебания, дефекты) не могут нарушить это движение, поэтому сопротивление отсутствует. А при нагревании сверхпроводника до определенной критической температуры куперовские пары распадаются, и сверхпроводимость исчезает (см. 17 апреля).
24 маяХудожник-изобретатель
24 мая 1844 года изобретатель Сэмюэл Морзе ввел в эксплуатацию первую в США линию пишущего электромагнитного телеграфа между Вашингтоном и Балтимором длиной свыше 60 км.
Всем известна телеграфная «азбука Морзе» – точки, тире… Достаточно двух проводов и всего двух сигналов, чтобы зашифровать все буквы и цифры. Автор этой азбуки Сэмюэл Морзе (1791–1872) сначала был художником, причем вполне успешным. Он основал в Нью-Йорке Национальную академию рисунка и был ее президентом. Будучи в Европе, он написал самую известную свою картину «Галерея Лувра», на заднем плане которой изображено в миниатюре столько шедевров, сколько смогло вместить полотно. Вернувшись в Америку, Морзе стал профессором живописи в Нью-Йоркском университете. Но в это время он увлекся новым делом.
Интерес к электричеству возник у Морзе в то время, когда он был в Европе. Как раз тогда вышла книга Фарадея по электромагнетизму, и описанные в ней опыты демонстрировались повсеместно. Увиденные опыты натолкнули Морзе на мысль о создании системы передачи сигналов по проводам. Во время месячного плавания домой он сделал несколько предварительных чертежей, а по прибытии в Америку построил по ним электромагнитный телеграфный аппарат. В 1838 году Морзе разработал для своего телеграфа специальный код (азбуку Морзе) и послал первое телеграфное сообщение: «Чудны дела твои, Господи!» Усовершенствованные им (совместно с физиком Дж. Генри) телеграфные аппараты были установлены на первой в Америке коммерческой телеграфной линии Вашингтон – Балтимор.
25 маяПоверхностное натяжение
Поверхность жидкости похожа на упругую пленку. Причина в том, что молекулы, находящиеся на поверхности, гораздо сильнее притягиваются внутрь (к молекулам плотной жидкости), чем наружу (к молекулам разреженного воздуха). Упругость этой пленки заставляет маленькие капли принимать сферическую форму.
Вот что Ричард Фейнман увидел через лупу с большим увеличением. «На листе сидела тля, мимо пробегал муравей, он подбежал к ней и начал пошлепывать ее лапками – всю тлю, шлеп, шлеп, шлеп. Зрелище было потрясающее! Потом на спинке тли начал выделяться сок. И поскольку я смотрел через лупу, я видел огромный, красивый, блестящий мяч, который из-за поверхностного натяжения походил на воздушный шар. Муравей взял этот мяч передними лапками, поднял его с тли и держал его. Мир становится совсем другим, когда на него смотришь в таком масштабе, где можно поднять каплю воды и удержать ее! Возможно, на лапках муравьев есть какая-то смазка, которая не разрушает поверхностное натяжение воды, когда они поднимают каплю. Потом муравей надкусил поверхность капли, и под давлением поверхностного натяжения капля попала прямо в его живот. Было безумно интересно наблюдать, как это происходит».
Когда вы будете в космическом корабле в состоянии невесомости, то сможете держать даже большие водяные шары в руках, как тот муравей – там сила тяжести не «конкурирует» с поверхностным натяжением и не заставляет воду растекаться, поэтому в невесомости жидкость принимает форму шара. Не забудьте только предварительно смазать руки каким-либо жиром, чтобы вода не смачивала ладони.
26 маяЗвездный час Михайло Ломоносова
26 мая 1761 года Михаил Ломоносов открыл атмосферу на Венере, наблюдая ее прохождение по Солнечному диску.