Юный техник, 2009 № 10 - Журнал «Юный техник»

Профессор кафедры математики в университете Пизы (Италия) Галилео Галилей решил проверить этот постулат, предположив, что наша планета притягивает все предметы — и тяжелые и легкие — с одинаковой силой. А скорость их падения различна потому, что, к примеру, легкое перышко тормозится при падении воздухом атмосферы сильнее, чем тяжелое пушечное ядро.

Как мы теперь знаем, выводы Галилея блестяще подтвердились.

Тот же самый Галилей сумел и вывести формулу, по которой нарастает скорость движения предмета при его свободном падении в безвоздушном пространстве, используя в качестве секундомера падающие капли в водяных часах.

…Британец Уильям Гарвей впервые в мире описал большой и малый круг кровообращения в организмах млекопитающих, в том числе и человека. В 1628 году он опубликовал трактат «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в котором изложил суть и выводы своих экспериментов. Пережимая различные сосуды, он показал, что потоки артериальной и венозной крови движутся по системам обособленных сосудов, а не по одним и тем же, как считалось ранее.

…Следующий удивительно красивый эксперимент поставил знаменитый Исаак Ньютон. После окончания Тринити-колледжа в Кембридже, в 1665 году английский ученый был вынужден уехать в родную деревню, чтобы переждать там эпидемию чумы. Там он и занялся всевозможными опытами. В числе прочих Ньютон решил проверить предположение все того же Аристотеля, который полагал, что белый свет является столь же простым, как и любой другой — скажем, красный или синий.

Ньютон рискнул предположить, что на самом деле белый цвет представляет собой сложение различных цветов. И доказал это блестящим экспериментом, разложив луч белого света на семь составляющих с помощью собственноручно изготовленной стеклянной призмы.

…На четвертое место Дж. Джонсон ставит эксперименты французского исследователя Антуана Лорана Лавуазье, который в 1772–1777 годах подверг сомнению распространенную в то время теорию флогистона — огненной субстанции, якобы наполняющей все горючие вещества и высвобождающейся при их горении. Лавуазье доказал, что для горения необходим кислород.

В опытах ему помогала юная жена Мария-Анна Пьеретт Пользе, которая с 13 лет интересовалась науками и со временем вместе со своим мужем стала одним из ведущих химиков своего времени.

Сжигание оксида свинца в стеклянном сосуде с помощью увеличительного стекла. Рисунок Марии-Анны Лавуазье, иллюстрировавшей описания экспериментов своего мужа.

…Далее Джордж Джонсон обращается к опытам итальянца Луиджи Гальвани, который в 1780 году на экспериментах с лягушачьими лапками впервые в мире доказал, что нервные импульсы, управляющие движением мышц, имеют электрическую природу. Для этого он подсоединил к нерву провод от лейденской банки (электрической батарейки) и увидел, что лапка лягушки судорожно дергается.

В честь этого ученого назван гальванометр — прибор для измерения малых величин электрического тока и напряжения.

…Шестое место в этом списке отведено англичанину Майклу Фарадею, которого его современники называли магом эксперимента. И в самом деле, не имевший университетского образования ученый-самоучка экспериментально открыл в 1831 году закон электромагнитной индукции, затем поляризацию луча света при прохождении сквозь стекло при воздействии магнитного поля и некоторые другие физические эффекты, навечно закрепившие имя Фарадея в истории науки.

Катушка индуктивности. Рисунок из дневника М. Фарадея.

…Джеймс Джоуль — следующее имя в перечне Дж. Джонсона. Этот английский исследователь был одним из первых, кто сначала предположил, а потом и доказал экспериментально в 1843 году, что тепло — это не результат воздействия некоего таинственного флюида под названием «теплород», а обычной, в том числе и механической, работы. Например, при трении друг о друга предметы нагреваются. В честь ученого названа единица энергии — джоуль. Кроме того, он создал один из первых в мире электромоторов.

Электромотор Дж. Джоуля. Рисунок из его «Записок».

…Американец Альберт Абрахам Майкельсон прославил свое имя тем, что, измеряя с высокой точностью скорость света при разных положениях нашей планеты, в 1880 году первым доказал отсутствие вокруг нее мирового эфира. Ведь, согласно представлениям того времени, эфир в некоторых случаях должен был помогать световому лучу двигаться с большей скоростью, а в других — замедлять его. Ничего подобного Майкельсон с помощью созданного им же интерферометра не обнаружил.

…Академик, лауреат Нобелевской премии Иван Павлов попал в список Джонсона за свои опыты с собаками, которые помогли ему прояснить, как внешние причины могут влиять на процессы пищеварения. Кормя собак в определенное время, предваряя кормление звонком, вспышками света и т. д., Павлов выяснил, что слюна, пищеварительные соки могут начать выделяться еще до того, как перед собакой будет поставлена миска с пищей.

Рисунок из труда И. Павлова «Условные рефлексы» (1916 г.), иллюстрирующий описания одного из его экспериментов.

В начале прошлого века ученым была разработана комплексная теория, позволившая объяснить многие особенности поведения животных врожденными и приобретенными рефлексами.

…Наконец, десятым в списке Дж. Джонсона значится имя американца Роберта Милликена, который в 1923 году получил Нобелевскую премию за то, что с высокой точностью замерил заряд электрона и экспериментально доказал справедливость квантовой теории фотоэффекта А. Эйнштейна.

С помощью парикмахерского пульверизатора Милликен распылил крошечные капли нефти в прозрачной камере, где имелись две пластины, подсоединенные к источникам положительных и отрицательных зарядов. Поскольку каждая капелька получала небольшой заряд статического электричества при трении о воздух, то скорость ее движения затем можно было контролировать путем изменения напряжения на пластинах. (Если сделать электрическую силу соответствующей силе тяжести, то капли могут даже зависнуть в воздухе.)

Изменяя напряжение, Милликен отмечал падение капель и пришел к выводу, что скорость падения меняется не плавно, а скачкообразно — дискретно. А это может быть лишь в том случае, если и величина электрического заряда меняется дискретно. Затем Милликену удалось вычислить и заряд одного электрона.

К сказанному остается добавить, что список Дж. Джонсона не является истиной в последней инстанции. Он и сам об этом пишет в послесловии к своей книге; иным его список выглядит и в первоначальных публикациях. Мы бы, например, упомянули еще и удивительно тонкий эксперимент П.Н. Лебедева, который 1899 году сумел экспериментально определить силу давления света на предметы. И опыты П.А. Черенкова, предпринятые в 1934 году по предложению С.И. Вавилова и позволившие выявить свечение электронов, движущихся в среде быстрее скорости света, для этой среды характерной. А также эксперименты современных ученых, которые не только синтезируют штучные атомы сверхтяжелых элементов, но и в сотые доли секунды, порой имея в наличии всего один атом данного вещества, находят способы определять его свойства…

Но Джордж Джонсон предпочел ограничиться выше перечисленными примерами, и нам придется считаться с его мнением. Ведь он был одним из первых, кто взял на себя ответственность составить подобную летопись…

Публикацию подготовил С. НИКОЛАЕВ

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

СКЛАДНОЙ… ТОПОР?! Мы привыкли, что складными бывают ножи. Но вот недавно в США начали продавать топоры, которые в сложенном состоянии имеют длину всего 17 см, вес около 2 кг и легко умещаются в карманах рюкзака. Как раскладывается такой топор, видно из иллюстрации. К сказанному остается добавить, что стоит это складное «чудо техники» 65 долларов.

ТАБЛЕТКА ВМЕСТО ФИЗКУЛЬТУРЫ? Ученые из американского Медицинского института Говарда Хьюза изобрели некое чудодейственное средство, которое содержит два активных вещества, способных сжигать лишний жир в клетках организма без активных занятий физкультурой.

Препарат способен «программировать» на генетическом уровне мускульные ткани таким образом, чтобы те работали более эффективно при меньшем расходе энергии. То есть, говоря попросту, данное средство представляет собой допинг нового типа.

МОБИЛЬНИК ДЛЯ ПОКУПАТЕЛЕЙ. Интересную программу для мобильного телефона разработали в ФРГ. Теперь покупателю достаточно сфотографировать своим мобильником тот или иной продукт в магазине, и программа через Интернет проанализирует, стоит ли его покупать именно в этом магазине, есть ли где-нибудь такой же товар дешевле…