Данный пост является продолжением рассказа о выдающихся русских учёных, изобретателях, инженерах и прочих, кто внёс вклад в развитие как мировой культуры и науки, так и отечественной. После распада Российской империи и образования СССР, правильно также говорить и о том, что в статье речь идёт и о советских учёных, изобретателях и инженерах.
Быстрые ссылки на серию постов про русских изобретателей и учёных:
- Часть 1: Попов, Циолковский, Жуковский, Цвет, Юрьев, Розинг, Котельников, Сикорский, Нестеров, Зелинский
- Часть 2: Бонч-Бруевич, Лосев, Лебедев, Катаев, Черёмухин, Семёнов, Черенков, Тамм, Франк, Капица, Ландау
Бонч-Бруевич Михаил Александрович
Бонч-Бруевич Михаил Александрович, 21 февраля 1888 — 7 марта 1940
Михаил Александрович является русским изобретателем и советским радиотехником. Он стоит у истоков производства радиоламп в СССР, также занимался разработкой, изучением и созданием радиоламп, занимался вопросами радиовещания и исследовал проблемы дальней связи с использованием коротковолнового излучения.
В 1916 году Бонч-Бруевич создал первую в России катодную лампу, а затем издал впервые в России пособие по электротехнике.
В 1917 году пишет статью про катодные реле, которые применялись в радио и телеграфе.
В 1918 году возглавляет Нижегородскую радиолабораторию, где заведует техническими разработками и научными исследованиями.
В 1918 году создаёт схему микропереключателя, которое назвал «катодное реле». Впоследствии это изобретение назовут триггером, и оно найдёт применение при создании новых видов электротехники и в первую очередь при создании первых ЭВМ (компьютеров). Триггер был необходим для операций запоминания информации и математического вычисления.
Катодное реле Тверской радиостанции конструкции М.А. Бонч-Бруевича («лампа-бабушка»), 1916 г.
В 1920-х годах под руководством Михаила Александрович Бонч-Бруевича Нижегородская лаборатория достигает первых успехов в изучении коротких волн. Их команда сумела открыть уникальное свойство коротких волн — способность многократно отражаться от ионосферы земли. Это свойство можно было использовать для передачи информации в любой уголок Земли.
Ходынская радиостанция в начале 20-го века
Но пожалуй самым важным достижением Бонч-Бруевича был его ответ на вызов, который бросили России из-за рубежа . В марте 1920 года на Ходынской радиостанции был перехвачен отрывок передачи мощной немецкой радиостанции «Наеэн». Дикто читал рассказы Чехова на русском языке. Это был вызов молодой советской науке со стороны империалистов. Россия тогда находилась ещё в разрухе после Первой мировой войны идущей Гражданской войны, но ответить хотелось достойно.
Ходынская радиостанция сейчас
В декабре 1920 года в Берлин для организации приёма московских радиотелефонных передач выехал Аким Максимович Николаев. Вскоре в приёмном отделе радиостанции «Науэн» фирмы «Телефнкен» (под Берлином) зазвучали отчётливые русские голоса, звучавшие из Ходынской радиостанции в Москве. «Науэн» не сумела ничего ответить Москве, так как там не оказалось достаточно мощного передатчика. Специалисты «Телефункен» наивно полагали, что сумеют ответить нам через две недели, но в реальности сумели дать ответ лишь спустя 3 года (11 октября 1923 года). При этом свою радиолампу они изобрести так и не смогли, использовав не лампу, а машину высокой частоты около 2-3 киловатт (мощность нашего лампового передатчика была 5 киловатт).
Позже страны Запада начали активно перенимать идеи Бонч-Бруевича и перешли к выпуску генераторных ламп, которые охлаждались водой.
В 1922 году под руководством Бонч-Бруевича создана первая в мире самая мощная радиостанция имени Коминтерна.
После 1931 году Бонч-Бруевич возглавлял различные НИИ и вёл педагогическую деятельность.
Лосев Олег Владимирович
Лосев Олег Владимирович, 10мая) 1903, Тверь — 22 января 1942
Олег Владимирович Лосев является по истине выдающимся учёным-физиком и изобрететелем, которые когда-либо были в истории российской и советской науки. В первую очередь он занимался изучением полупроводников, кристаллов и света.
Кристаллический детектор из кусочка кремния, находящегося в контакте с острой металлической проволокой, изобрёл в 1906 году Пиккард. Лосев при исследовании детектирующих свойств кристаллов карборунда заметил в точке контакта зеленоватое свечение, которое можно было наблюдать в микроскоп. Электроды при этом оставались холодными, что говорило об открытии им нового эффекта. В своей статье, опубликованной в 1924 году, Лосев в одном из разделов описывает механизм свечения контактов карбида кремния, которые он обнаружил. В рамках своего метода изучения он сделал микрофотографии этого излучения, затем он измерил размеры этого излучения, определил его место в световом спекте и нашёл токовый порог, после которого начинается светоизлучение.
Электролюминесценция Лосева оставалась долго без внимания физиков. Однако после окончания второй мировой войны учёный из Америки с фамилией Дестрио признал, что в области авторитет Лосева в этой области электролюминесценции авторитет принадлежит Олегу Владимировичу Лосеву. В 70-х научное наследие изучил другой представитель американской наук Эгон Лебнер, который являлся специалистом по физике твёрдого тела. Лебнер составит схему, где изобразил учёных, которые вносили вклад в развитие электролюминесценции. На этой схеме отлично видно, что именно наш русский учёный является основоположником целого научного направления в физике, результаты и плоды которого легли в основу всей компьютерной эпохи.
В 1922 году в журнале «Титбп» («Телеграфия и телефония без проводов») опубликована большая статья Лосева «Детектор-генератор, детектор-усилитель», которой фактически отмечено начало эры полупроводников. В этой статье Лосев говорит о «громадном упрощении дела радиосвязи» благодаря кристаллическим детекторам из цинкита (минеральной окиси цинка).
Приёмник кристадин Лосева внешне
Приёмник кристадин Лосева изнутри
23 ноября 1923 года детектор-тетеродин Лосева демонстрировался во время заседания радиосекции Связьплана (название «кристадин» приёмнику даёт французский инженер Пине в статье, опубликованной в «Radio-revue» в 1924 году). В 1925 году конструкции «кристадина» представлены посетителям Скандинавско-Балтийской радиовыставки в Стокгольме.Первый свой кристаллический детектор Лосев собрал во время отпуска, проведённого у родителей в Твери. Приёмник работал от 9 сухих элементов, дающих напряжение 12 вольт. Всего же им собрано свыше 50 радиоприёмников. Полупроводниковые «кристадины» Лосева на 30 лет определили создание транзисторных приёмников. После бурного взлёта популярности «кристадин» стал достоянием музеев.
Другое открытие Лосева касается так называемого отрицательного сопротивления. Лосев обратил внимание на то, что различные комбинации кристаллов цинкита, электронных ламп и газоразрядных приборов порождаются электрические колебания с новой частотой, которая не имеет связи с частотой питания этих приборов.
Он внимательно наблюдал и экспериментировал с полупроводниками, воздействуя на них светом, после чего он открыл ёмкостной фотоэффект. При этом он заметил также и то, что стандартная математическая модель в виде линейных законов, описывающих протекание тока по полупроводнику, не работает во всех случаях, но только спустя 10 лет, эти выводы получат признание.
В период блокады Ленинграда он продолжал преподавать в институте, изобрёл и испытал на себе стимулятор сердечной деятельности, изготовил прибор для обнаружения металлических осколков в ранах и автоматическую пожарную сигнализацию.
Лосев является автором 39 научных работ и 15 патентов. Работы Лосева считаются высшым достижением Нижегородской радиолаборатории в области физики, а его исследования признаются самыми оригинальными научными исследованиями в истории лаборатории.
Можете посмотреть видео про «Кристадин» Лосева:
Лебедев Сергей Васильевич
Лебедев Сергей Васильевич, 25 июля 1874 — 2 мая 1934
Сергей Васильевич Лебедев являлся советским учёным-химиком. Основным достижением Сергея Васильевича является изобретение способа получения синтетического каучука в крупном масштабе.
В 1926-1928 годах в Советском Союзе был объявлен всемирный конкурс на лучший промышленный способ изготовления синтетического (то есть искусственного) каучука. Сырьё для получения каучука должно быть доступным и дешёвым, а сам каучук по качеству — не хуже натурального и не дороже его.
Проблему получения синтетического каучука пытались решать и прежде, но химикам, как правило, удавалось получить лишь граммы вещества, близкого к натуральному каучуку. Так, в 1909 году русскому химику Лебедеву удалось получить из дивинила (бесцветного летучего газа) 19 граммов подобного каучуку вещества. Однако открытие не имело практического значения, поскольку искусственный каучук не мог быть получен в промышленных масштабах (из-за дороговизны).
Победу во всемирном конкурсе одержал Лебедев Сергей Васильевич.
В качестве сырья для получения искусственного лебедевского каучка был использован картофель. Из картофеля приготовлялся этиловый спирт, а из спирта — дивинил. Лебедеву удалось получить из килограмма спирта не пять граммов дивинила, как прежде, а пятьдесят, то есть сделать его в 10 раз дешевле. На изготовление автомобильной шины требовалось полтонны картошки. Вскоре русские химики открыли способ добывать дивинил из природных горючих газов, и синтетический каучук стал ещё дешевле.
В 1932 году СССР стал первой страной в мире, где открылось производство в промышленных масштабах синтетического каучука. СССР обогнал Германию на 6 лет, а США на все 10! В 1931 году выдающийся американский изобретатель Томас Эдисон писал: «Я не верю, что Советскому союзу удалось получить синтетический каучук. Это сплошной вымысел».
Предлагаем посмотреть видео про Сергея Васильевича Лебедева и его изобретение каучука:
Катаев Семён Исидорович
Катаев Семён Исидорович, 9 февраля 1904 — 10 июля 1991
Катаеву Семёну Исидоровичу принадлежит целый ряд приоритетов в области совершенствования телевизионной техники, а его главным достижением можно по праву считать изобретение передающей телевизионной трубки, которую впоследствии назовут иконоскопом. Благодаря этому изобретению появилась возможность создания электронных телесистем, пришедших на смену механическому телевидению начала века.
Уже будучи студентом Семён Исидорович изобрёл усилитель всех частот, а затем стал организатором и лидером электротехнического кружка, в котором позже состоял В.А. Котельников.
В 1929 году Катаев оканчивает училище и получает диплом инженера-радиоэлектрика. В этом же году Катаев первым подал заявку на патент для передающей телевизионной, и только спустя два месяца это сделал другой изобретатель, эмигрировавший в США после революции, Зворыкин Владимир Кузьмич. Передающая трубка Зворыкина не имела каких-либо принципиальных отличий или технических преимуществ по сравнению с трубкой Катаева. Тем не менее изобретателем иконоскопа принято считать Владимира Кузьмича Зворыкина, американца русского происхождения. Изобретатели иконоскопа, однако, не затеяли спора о первенстве, напротив, они сдружились.
Устройство иконоскопа
Иконоскоп Зворыкина состоял из фоточувствительной мозаики и электронного прожектор. Прожектор представлял собой электронно-оптическую систему, служащую для создания пучка электронных лучей, перемещающихся по чувствительной стороне мозаики. Мозаика — очень тонкая слюдяная пластина, чувствительная сторона которой покрыта большим числом мельчайших фоточувствительных серебряных капель.
В ранний период электронного телевидения иконоскоп был единственной пригодной передающей трубкой как для студийных, так и внестудийных телепередач. В начале 50-х годов новейшие системы передающих телевизионных трубок почти полностью вытеснили из телевидения устаревший к тому времени иконоскоп.
Черёмухин Алексей Михайлович
Черёмухин Алексей Михайлович, 29 мая 1895 — 19 августа 1958
Алексей Михайлович Черёмухин не просто крупнейший специалист в области прочности самолётов и вертолётов и замечательных конструктор, но и герой Первой мировой войны, где он героически сражался. Является Полным Георгиевским кавалером. Работая в ЦАГИ принимал участие в конструировании первых советских самолётов, а также сооружении самой большой по тому времени аэродинамической трубы для изучения аэродинамических свойств моделей самолётов. его имя выбито в Георгиевском зале Большого Кремлёвского дворца. Самым его известным достижением является первый в мире устойчивый полёт на вертолёте.
Первый подъём винтокрылой машины, геликоптера, осуществлён в 1907 году. Аппарат, созданный во Франции братьями Бреге совместно с профессором Рише, был четырёхвинтовым. Ему удалось подняться на высоту чуть более метра. Это засвидетельствовал в 1911 году историк авиации Франк.
Когда вертолёт Черёмухина в ноябре впервые оторвался от земли, мировой рекорд высоты, набранной вертолётом, составлял 18 метров. То есть самый лучший вертолёт в мире был не в силах взлететь выше шестого этажа. Правда в некоторых источниках утверждается, что в 1918 году вертолёт «Петроци-Карман-Цуровец-2» австро-венгерского происхождения поднялся на высоту 50 м., что соответствует высоте 16-этажного дома.
Черёмухин на вертолёте ЦАГИ 1-ЭА
14 августа 1932 год Черёмухин набрал на геликоптере высоту более 600 метров, превысив официальное мировое достижение в 33,5 раза. Машина шла хорошо, можно было подняться выше, но испытатель знал, сколь опасен спуск, и решил ограничиться достигнутым. Приземлился Черёмухин благополучно, лишь поломав шасси, хотя с высоты около 15 метров началось беспорядочное снижение аппарата. «Ему, — писал академик Туполев о Черёмухине, — несомненно принадлежит мировой приоритет в отношении действительного полёта человека на геликоптере». До Черёмухина на вертолётах совершались фактически лишь «подскоки». Полёт Черёмухина продолжался 12 минут. Долгое время данное испытание самолёта составляло военную тайну.
На Западе создателем первого в мире летающего вертолёта считают немца Генриха Фокке. Но его винтокрылая машина поднялась в воздух лишь в 1936 году.
Предлагаем посмотреть видео про создание вертолёта Черёмухина и его знаменитый полёт:
Семёнов Николай Николаевич
Семёнов Николай Николаевич, 15 апреля 1896 — 25 сентября 1986
Николай Николаевич являлся учёным-химиком. Направление его работы находилось в области разветвлённых химических реакций, которые он открыл.
В 1926 году советские учёные Ю.Б. Харитон и З.Ф. Валта стали публиковать результаты своей научной работы о взаимодействии паров фосфора и кислорода. Пары фосфора и кислород не выступали в реакцию, если уровень давления был низок или высок, но в определённом промежутке средних значения давления происходила бурная реакция, сопровождаемая взрывом. Данный опыт оказался слишком неожиданным для представлений того времени, поэтому некоторые учёные тут же заявили об ошибке в эксперименте. Но Николай Николаевич Семёнов так не считал. Он сумел объяснить, что здесь мы наблюдаем разветвлённую цепную химическую реакцию. Приблизительно в то же время независимо от Семёнова к таким же умозаключениям пришёл и учёный из Англии Сирил Норман Хиншелвуд.
В 1934 году Семёнов публикует свою монографию, посвящённую теории цепных реакций.
За обнаружение и изучение разветвлённых цепных реакций Семёнов и Хншелвуд в 1956 году были награждены Нобелевской премии по химии.
После открытия цепных реакций, Семёнов описывает математическую модель для количественной теории цепных реакций. Он также показал, что такие реакции достаточно распространены в химии, объяснил практическое значение этого открытия, а также объяснил весь сложный механизм цепных процессов и реакций.
Интересно показали суть цепной реакции «Пепси» в своей рекламе:
Черенков Павел Алексеевич, Тамм Игорь Евгеньевич и Франк Илья Михайлович
Черенков Павел Алексеевич, 10 августа 1904 — 6 января 1990
Советскому физику Черенкову принадлежат работы по ядерной физике, а также физике частиц высоких энергий. Занимался изучением лучей, приходящих из космоса, а после открытия эффекта, названного в его честь, начал конструировать ускорители заряженных частиц.
В 1934 Павел Алексеевич начинает работы с кристаллами и жидкостями, которые подвергает гамма-излучению. Так он открывает эффект свечения кристаллов. Здесь же стоит упомянуть ещё двух учёных-физиков — это Игоря Евгеньевича Тамма и Илья Михайловича Франка, которые сумели в 1937 году правильно объяснить суть данного феномена.
Все трое удостоились Нобелевском премии в 1958 году за то, что описали теорию этого процесса.
Павлу Черенкову было 28 лет, когда он, будучи аспирантом известного академика Сергея Ивановича Вавилова, начал изучать люминесценцию растворов солей урана, воздействуя на них гамма-излучением. В 1934 году Павел обратил внимание на то, что помимо обычной люминесценции, которая была следствием воздействия гамма-лучами, возникало также свечение иного рода. К 1936 году ему удаётся определить фундаментальное свойство данного излучения — это вектор его направленности.
Но само по себе открытие Павла Черенкова было неполным, ведь теория процесса и его суть не были объяснены, поэтому в 1937 году Тамм и Франк восполняют этот пробел, создав теорию эффекта Черенкова. Теория утверждала, что излучение — это есть следствие прохождения любой заряженной частицы (например, электрона или протона) через кристалл или жидкость, скорость которых оказывалась выше скорости света для данной среды. К примеру, в скорость света в воде достигает 200 000 км в секунду, но законы физики говорят нам о том, что скорость света вообще достигает 300 000 км в секунду, поэтому возможность движения некой частицы выше 200 тысяч километров в секунду теоретически возможно.
Почему же частицам удаётся двигаться быстрее, чем это предсказывалось для жидкости? Всё очень просто! Форма волны была такова, что образовывался конус, в вершине которого находилась заряженная частица. Если мы определим угол у вершины данного конуса, то мы узнаем скорость движения частицы.
Черенков сразу догадался о практическом применении данного эффекта — измерение скорость заряженных частиц, поэтому он решает заняться построением устройств, измеряющим скорость частиц. Используя этот метод в 1955 году Чемберлен и Сегре сумели открыть ранее неизвестный антипротон.
Тамм Игорь Евгеньевич, 20 июля 1895 —
12 апреля 1971
Основные труды Игоря Евгеньевича Тамма находятся в сфере квантовой механики, а также теории излучения. Он изучал взаимодействие ядерных частиц, и как и Черенков интересовался космическими лучами, разрабатывая теорию по ним. В 1950-м году он сотрудничал с А.Д. Сахаровым, и они вдвоём догадались о применении разогретой плазмы, которую необходимо было помещать в магнитной поле, чтобы получить управление над термоядерной реакцией.
Франк Илья Михайлович, 23 октября 1908 — 22 июня 1990
Франк Илья Михайлович организовал Лабораторию нейтронной физики, став в ней директором и учёным-исследователем. Основные интересы Франка лежали в области физической оптики и ядерной физики.
На видео продемонстрирован эффект Черенкова, возникающий при загрузке отработанных кассет атомного реактора в бассейн выдержки:
А также немножко радиоактивного юмора:
Капица Пётр Леонидович
Капица Пётр Леонидович, 8 июля 1894 — 8 апреля 1984
Петр Леонидович Капица за годы своей научной деятельности добился целого ряда важных для науки открытий. Так, в 1928 году он открыл линейную зависимость между сопротивлемостью ряда металлов и напряжённостью в сильных магнитных полях. Позже этот закон назовут законом Капицы. Пётр Леонидович начал новое направление, создав свои СВЧ-генератор, — управление синтезом в термоядерных реакциях. Также Капица изобрёл метод, позволяющий сжижать воздух при помощи цикла пониженного давления, который осуществляется в высокоэффективном турбодетандере. Сейчас этот метод широко применяется, когда необходим получить много газообразного и жидкого кислорода.
Учёные и раньше замечали, что гелий странно себя ведёт при очень низких температурах, но только Капица догадался исследовать этот феномен более подробно и глубоко. Используя прибор, создававший сверхнизкую температуру (2 градуса по Кельвину), он сумел увидеть закономерность, которую и описал. Правда объяснить суть явления Капица не смог, но тут подсобил другой видный учёный-физик — Левы Давыдович Ландау, который описывал модель гелия как двухкомпонетное вещество, состоящее из нормального и сверхтекучего компонента. Меняя методы измерения, мы можем обнаружить либо нормальный компонент гелия, либо его сверхтекучую часть.
Интересное видео Центрнаучфильма о сверхтекучести гелия:
За описание теории сверхтекучести гелия Ландау был награждён Нобелевской премии в области физики в 1862 году, ну а Капица сначала остался не у дел, но в 1978 году ему вручили Нобелевскую премию, правда всего лишь половину. Вторая часть премии досталась радиоастрономам Пензиасу и Вильсону за открытие из другой области физики.
Ландау Лев Давыдович
Ландау Лев Давыдович, 22 января 1908 — 1 апреля 1968
Лев Давыдович наравне с Капицей является одним из самых известных и выдающихся советских физиков. Он основал собственную научную школу, через которую прошли многие замечательные советские учёные физики. Он разработал собственный курс теоретической физики, после которого проводил свой известный экзамен, где проверял знания студентов так, что любой из нынешних студентов-физиков в России, узнав об этом, точно бы покончил жизнь самоубийством. Настолько Лев Давыдович был требователен к студентам. Помимо науки Ландау любил также пошутить. Он сделал много для развития юмора в науке, он поощрял в студентах и своих товарищах юмористичность. Одна из самых его известных шуток про классификацию наук звучит так:
Науки бывают естественные, неестественные и противоестественные.
Вклад Ландау в науку крайне велик. Помимо теории сверхтекучести гелия, о которой мы писали выше, он также создал теорию квантовой жидкости, издал курс лекций по общей физике, сформулироват теорию сверхпроводимости вместе с В. Л. Гинзбургом, построил теорию Ферми-жидкости и многое многое другое.
