Исследования по истории физики и механики



жүктеу 3.55 Mb.

бет1/47
Дата11.02.2017
өлшемі3.55 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   47

ИССЛЕДОВАНИЯ

ПО ИСТОРИИ

ФИЗИКИ И МЕХАНИКИ

2009–2010

Ответственный редактор

доктор  физико-математических наук

Г.М. ИДЛИС

М о с к в а

Физматлит

2 0 1 0


Р О С С И Й С К А Я   А К А Д Е М И Я   Н А У К

ИНСТИТУТ ИСТОРИИ

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ им. С.И.ВАВИЛОВА


Издание основано в 

1985 г.


Р е д а к ц и о н н а я   к о л л е г и я:

доктор физико-математических наук  Г.М. ИДЛИС  (председатель),

доктор физико-математических наук Вл.П. ВИЗГИН

(заместитель председателя),

кандидат физико-математических наук Н.В. ВДОВИЧЕНКО

(ученый секретарь),

член-корреспондент РАН Л.И. ПОНОМАРЕВ,

доктор физико-математических наук Б.М. БОЛОТОВСКИЙ,

доктор физико-математических наук А.В. КЕССЕНИХ,

доктор физико-математических наук Г.К. МИХАЙЛОВ

Р е д а к т о р - с о с т а в и т е л ь:

кандидат физико-математических наук Н.В. ВДОВИЧЕНКО

Исследования по истории физики и механики. 2009–2010

 

/



 

Ин-т исто-

рии естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН: отв. ред.

Г.М. Идлис. — М.: Физматлит, 2010. — 480 с. — ISBN 978-5-94052-202-7

(в пер.)

В сборник входят материалы, посвященные 150-летнему юбилею со дня рож-

дения  Макса Планка; истории жизни и деятельности А.Г. Столетова; истории

создания первого синхрофазотрона в Дубне; большая подборка материалов од-

ного из старейших сотрудников Курчатовского института К.Н. Мухина о своих

впечатлениях от встреч со многими крупнейшими отечественными и некоторы-

ми зарубежными физиками; интересные подробности создания Большой Совет-

ской Энциклопедии. Публикуется письмо С.Э Хайкина, связанное с  идеологи-

ческими разборками 1940–1950-х годов в Московском университете. Большой

раздел посвящен памяти умершего в 2009 г. старейшего члена редколлегии сбор-

ника академика В.Л. Гинзбурга.

Для специалистов в области физики, механики, истории науки и вообще

достаточно широкого круга читателей, интересующихся историей науки.

Historical studies in physics and mechanics. 2009–2010

 

/

 



Institute for

the History of Science and Technology of the RAS: ed. by G.M. Idlis. —

M.: Fizmatlit, 2010. — 480 p. — ISBN 978-5-94052-202-7 (in cloth.)

The collection includes the materials, devoted to the 150-years anniversary of

Max Plank’s birthday; the history of A.G. Stoletov’s life and scientific activity; the

history of the first synchrophasotron in Dubna creation; rather a big set of facts

and evidence by one of the oldest scientists from Kurchatov Institute K.N. Mukhin

about the impressions of the meetings with many prominent soviet and some foreign

physicists; interest details of making the Great Soviet Encyclopedia. S.E. Khaikin’s

letter connected with the ideological persecution of 1940

es

 –1950


es

 in Moscow

University is published. A large part is devoted to the memory of the associate editor

of this collection academician V.L. Ginzburg, dead in 2009.

The collection might be of interest for physicists, mathematicians as well as for

those who are working in the history of science.

УДК 530+531

ББК 223г


И 88

Издание осуществлено при поддержке

Российского фонда фундаментальных

исследований по проекту 

10-06-07-130

© Ин-т истории естествознания и техники

им. С.И. Вавилова РАН, 2010

© Издательство физико-математической

ISBN 978-5-94052-202-7

литературы (оформление), 2010



3

СОДЕРЖАНИЕ

От редколлегии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    7

I. К 150-ЛЕТИЮ МАКСА ПЛАНКА

О.Н. Голубева,  А.Д. Суханов

Идеи Планка как первооснова

неклассической физики  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

Вл.П. Визгин

Макс Планк и теория относительности  . . . . . . . . . . . .  33

Ю.Г.Рудой

Роль Макса Планка в создании

релятивистской термодинамики  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

А.А. Печенкин

Полемика Л.И. Мандельштама и М. Планка:

историография и история  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  92

II. НЕКОТОРЫЕ ГЛАВЫ ИСТОРИИ

ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НАУКИ

В.П. Русаков

А.Г.Столетов. Развитие экспериментальной

физики в России  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

К.Н. Мухин

Штрихи к портретам физиков  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

С.Э. Хайкин

Письмо в ЦК ВКП(б)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

В.И.Иванова

Прохоров, Сахаров и другие физики — участники

создания БСЭ-3  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

Л. Л. Зиновьева

История создания дубненского синхрофазотрона  . . . . . 263


4

Б.М. Болотовский

Как была открыта автофазировка  . . . . . . . . . . . . . . . . 287

А.В. Кессених

Физик на службе у химиков  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

III. РАЗНОЕ ИЗ ИСТОРИИ ФИЗИКИ

О.Н. Голубева,  Л.В. Хорунжая,  А.Д. Суханов

Эволюция идей в становлении и развитии

ансамблевого подхода к физике стохастических

явлений (1809–2009). II. Становление модели

неклассического ансамбля Гиббса  . . . . . . . . . . . . . . . . 349

IV. ПАМЯТИ УЧЕНОГО

Вл.П. Визгин

В.Л. Гинзбург и история науки  . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

Г.Е. Горелик

«LiDочка» Гинзбурга и другие

термоядерные идеи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

Виталий Лазаревич Гинзбург

Беседа с историками науки

 (25 сентября 1990 г.)  . . . . . 407

В.Л. Гинзбург

Текст выступления для Всесоюзного совещания

физиков 1949 г.  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444

А.В. Кессених

Неон Александрович Арманд (1932–2009)  . . . . . . . . . . 466

АННОТАЦИИ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470



5

CONTENTS


From the Editorial Board

I. TO THE 150

th

 ANNIVERSARY OF MAX PLANCK



O.N. Golubjeva, A.D. Sukhanov

Planck’s ideas as a fundamental principle

of nonclassical physics

Vl.P. Vizgin

Max Planck and the theory of relativity

Yu. G. Rudoy

The role of Max Plаnck in the creation

of the relativistic thermodynamics

A.A.Pechenkin

The Mandelstam-Planck polemics:

the historiography and history

II. FROM THE HISTORY OF RUSSIAN SCIENCE

V.P. Rusakov

A.G.Stoletov. Development of experimental

physics in Russia

K.N. Mukhin

Some details to the portraits

of the physicists

S.E. Khaikin

Letter to the Central Committee of the CPSU(b)

V.I. Ivanova

Prokhorov, Sakharov and other physicists which took part in

creating of the third edition of the Grate Soviet Encyclopedia

L.L. Zinovyeva

The history of the synchrophasotron creation in Dubna


6

B.M. Bolotovsky

How the phase stability principle was discovered

A.V.Kessenikh

The physicist working for chemists

III. MISCELLANEA

O.N.Golubjeva, L.V.Horunzhaja, A.D.Sukhanov

The evolution of ideas in the becoming

and development of ensemble approach

to the stochastic physical processes (1809-2009).

II. Formation of the nonclassical Gibbs

ensemble method

IV. IN MEMORIAM

Vl.P. Vizgin

Vitaly Lazarevich Ginzburg and a history of science

G.E.Gorelik

Ginzburg’s  «LiDochka» and other thermonuclear ideas

Vitaly Lazarevich Ginzburg

Conversation with historians of science (on September,

25

th



 1990

)

V.L.Ginzburg



The text of speech for the All-Union meeting

of physicists in 1949

A.V.Kessenikh

Neon Aleksandrovich Armand (1932–2009)

ABSTRACTS


7

ОТ РЕДКОЛЛЕГИИ

В связи с целым рядом обстоятельств, происходящих и в

стране и в Академии наук, издание предыдущего выпуска

«ИИФМ. 2008» задержалось на год. Поэтому очередной том

объединяет работы последних двух лет, хотя объем его оста-

ется прежним.

По традиции первый раздел — юбилейный. В 2008 г. ис-

полнилось 150 лет со дня рождения замечательного немецко-

го физика Макса Планка. В Институте прошла конференция,

посвященная этой дате, а работы, доложенные на ней, вошли

в сборник. В работе О.Н. Голубевой и А.Д. Суханова продемон-

стрировано, что вопреки распространенному суждению вклад

Планка в фундаментальную физику нельзя сводить исключи-

тельно к идее квантования энергии. Среди его наиболее вы-

дающихся идей они рассмотрели введение фундаментальных

констант стохастического воздействия квантового и теплово-

го типа и идею неклассического статистического ансамбля,

реализованную им при описании теплового излучения. Вкла-

ду Планка в теорию относительности, заложившему основы

релятивистских механики и термодинамики, посвящены ра-

боты Вл.П. Визгина и Ю.Г. Рудого. В статье А.А. Печенкина

о полемике между Планком и Л.И. Мандельштамом по пово-

ду теории рассеяния света Рэлея отмечены моменты не толь-

ко научного, но и методологического характера, причем раз-

ные в различные периоды анализа этой полемики.

Что касается второго раздела — глав истории отечествен-

ной науки, то открывается она последней статьей историчес-

кого цикла, написанного полвека назад В.П. Русаковым и по-


8

священного выдающимся российским физикам конца XIX–

начала XX веков. Она связана с именем А.Г. Столетова и раз-

витием в России экспериментальной физики. Здесь же мно-

го «воспоминательных» страниц (К.Н. Мухин, В.И. Иванова,

А.В. Кессених), которые без сомнения можно отнести к раз-

ряду «свидетельства очевидцев». А вот публикация письма

1945 г. известного механика, профессора С.Э. Хайкина в ЦК

партии по поводу гонений на него в Московском университе-

те — это уже свидетельство самой истории. Очень интересные

и позволяющие по-новому взглянуть на историю создания

первого синхрофазотрона в Дубне материалы предлагает на-

шему вниманию человек, имевший к этому непосредственное

отношение, Л.Л. Зиновьева. В предыдущем выпуске напеча-

тана ее статья об авторстве принципа автофазировки. Однако

с ее аргументацией и анализом согласны далеко не все. Наше

издание открыто для полемики, и в этом выпуске мы печата-

ем ответ на ее статью, написанный сотрудником ФИАНа

Б.М. Болотовским.

В третьем разделе публикуется вторая часть работы о раз-

витии ансамблевого подхода к физике стохастических явле-

ний (1809–2009).

И наконец, мемориальный раздел. Все больше и больше

наших коллег покидают нас, уходя навсегда. В ноябре 2009 г.

скончался Виталий Лазаревич Гинзбург. Его знали все, а не

только физики и историки науки. Он прожил большую и на-

сыщенную трудами и событиями жизнь. С момента появле-

ния нашего издания он входил в его редколлегию. Во многом

благодаря именно его усилиям оно и появилось на свет. Он

был человеком очень широкого кругозора и размышлял над

проблемами самого общего характера. Не имея возможности

объять необъятное, мы отдаем долг его памяти, помещая ряд

работ, связанных с его деятельностью на поприще истории

науки, в частности, публикуем интервью, которое он дал ис-

торикам еще в 1990 г., и его выступление на знаменитом

Всесоюзном совещании физиков в 1949 г.

В том же 2009 г. скончался один из наших авторов — из-

вестный радиофизик, лауреат Государственных премий СССР,

заслуженный деятель науки и техники СССР Неон Алексан-

дрович Арманд. Ему тоже посвящен некролог.

Редколлегия признательна своим авторам и всем, кто при-

нимал участие в создании этого тома.



9

С каждым годом ряды наши катастрофически редеют — не

успели мы сдать в печать этот выпуск, как нас покинул его

ответственный редактор Григорий Моисеевич Идлис. Более

десяти лет он возглавлял редколлегию сборника, всегда мяг-

ко и тонко решал все возникающие проблемы как внутри

нашего коллектива, так и при работе с издательствами. Свое-

му правилу — в каждом выпуске обязательно должна быть его

статья — он ни разу не изменил. И вот 29 марта 2010 г. его в

одночасье не стало. В следующем году мы, по традиции, по-

святим раздел и его творчеству и программам, которые так и

не удалось осуществить.



10

Макс ПЛАНК в своем рабочем кабинете

(Фото: George Grantham Bain Collection

из архива библиотеки Конгресса США)



11

I. К 150-ЛЕТИЮ МАКСА ПЛАНКА

О.Н. ГОЛУБЕВА

Российский университет дружбы народов, г. Москва

А.Д. СУХАНОВ

Объединенный институт ядерных исследований, г. Дубна

ИДЕИ ПЛАНКА КАК ПЕРВООСНОВА

НЕКЛАССИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

1

«Открытие Планка разрушило остов клас-



сической механики и электродинамики и

поставило задачу — найти новую познава-

тельную основу для всей физики».

А. Эйнштейн 

[1]

1. Место Планка в истории физики



К 23 апреля 2008 г. прошло уже 150 лет со дня рождения

Макса Планка, что дает достаточные основания для оценки его

места в истории физики. Его имя, казалось бы, нельзя свя-

зать с каким-либо конкретным знаменитым экспериментом

или с конкретной теорией, уравнения которой были с тех пор

у всех на слуху. Ему была уготована другая, более высокая

судьба — миссия первопроходца — Колумба, открывшего

Новый Свет в науке, который сегодня называют неклассичес-

кой физикой.

Среди естествоиспытателей Планка можно поставить в

один ряд только с Коперником, с которого началось познание

Старого Света, или иначе, классической физики. Он дал ис-

ходный толчок, приведший к перевороту в самом мышлении,

во взглядах на природу, господствовавших со времен антич-

ности, и открыл тем самым эру классической физики. Окон-

чательное оформление классической версии описания приро-

1

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект



№ 07-06-00239а).

12

ды произошло благодаря трудам Кеплера и Галилея и было в

основном завершено Ньютоном.

Совершенно аналогично, основной заслугой Планка перед

цивилизацией, по нашему мнению, следует считать новый

переворот в самом мышлении, во взглядах на природу, от-

крывший эру неклассической физики. Активное участие в

становлении неклассической версии описания природы в те

же годы приняли Гиббс и Эйнштейн, а на рубеже 30–40-х го-

дов прошлого века с созданием квантовой теории и развити-

ем статистической термодинамики неклассический взгляд на

природу утвердился как фундаментальная методологическая

парадигма.

Нельзя сказать, что переход от классического к некласси-

ческому, т. е. от детерминистского к стохастическому описа-

нию природы на фундаментальном уровне дался научному

сообществу легко. Тем более это относится к широким слоям

общественности. Однако при всей инертности обыденного

человеческого сознания нельзя не признать, что начиная с

середины ХХ века наша цивилизация основывается на кван-

товых технологиях и далее это направление развития будет

Спектр космического микроволнового излучения полностью совпадает с

теоретической кривой излучения абсолютно черного тела (ошибки из-

мерений меньше толщины кривой!). По измерениям COBE (The Cosmic

Background Explorer) — 1994 г.


13

только усиливаться (нанотехнологии, квантовые компьютеры,

биоинженерия и т. д.).

В этой связи лучшим памятником Планку может служить

использование реликтового теплового излучения и флуктуаций

его параметров для исследования современного состояния ма-

терии и далекого прошлого Вселенной. В итоге формула План-

ка для спектральной плотности энергии теплового излучения

из некоего интересного, но достаточно частного результата се-

годня приобрела поистине глобальный характер. Так, график

этой функции, полученный в 1994 г. с огромной точностью с

помощью телескопа на спутнике и приведенный в нобелевс-

кой лекции Дж. Смута [2], иначе как автографом Планка на

небосводе Вселенной назвать нельзя.

2. Допланковский период изучения теплового

излучения в рамках классической физики

В современных условиях, когда обнаружился явный дефи-

цит наших знаний о материальных объектах Вселенной, осо-

бенно возрастает роль универсальных безмодельных теорий.

К их числу прежде всего относится термодинамика. В этой

связи по-иному следует трактовать исследование теплового

излучения, которому большую часть своей научной жизни

посвятил Планк. Из частной проблемы, по традиции тракту-

емой как предпосылка к становлению квантовой теории, бла-

годаря осмыслению глубинных идей Планка тепловое излу-

чение превратилось в одну из наиболее универсальных моде-

лей, пригодных для описания квантово-тепловых свойств

объектов природы.

Важнейшая роль термодинамики в теоретическом анализе

теплового излучения проявилась еще до Планка. Напомним,

что уже первый фундаментальный закон теплового излучения

был открыт Кирхгофом (1860 г.) в рамках термодинамики. Из

него следовало, что спектральная плотность энергии теплово-

го излучения может зависеть только от частоты рассматрива-

емой моды излучения и температуры термостата

( , ).


d

T

d



? ?

?

=



rad

E

(1)



Дальнейший прогресс в понимании теплового излучения

на протяжении 35 лет был также связан с термодинамикой.



14

В частности, вывод Больцманом (1884 г.) в рамках термоди-

намики закона Стефана, установленного экспериментально,

Лоренц отнес к числу жемчужин теоретической физики.

Следующие важнейшие шаги также в рамках термодина-

мики были сделаны Вином (1894 г.). Комбинируя законы

классической термодинамики и электродинамики, он преж-

де всего получил фундаментальный результат, названный

законом смещения. Согласно ему, частота, отвечающая мак-

симуму спектральной плотности энергии, пропорциональна

температуре термостата:

max


.

T

?



?

(2)


Далее ему удалось совместно проанализировать два важней-

ших закона теплового излучения — закон Стефана–Больцма-

на и закон смещения — и установить, что введенная ранее Кир-

хгофом спектральная плотность излучения должна иметь вид

(3)

где функция 



f

 должна зависеть только от отношения 

?/T

.

Позднее выяснилось, что форма этой зависимости не есть



чисто формальная деталь. За ней стоит глубокая физическая

идея, выявленная в дальнейшем Планком и проявляющая

себя в существовании целостной мировой константы, равной

отношению мировых постоянных Планка и Больцмана. Одна-

ко осознание того, что в исследованиях теплового излучения

обнаружился именно универсальный характер этого отноше-

ния, не зависящий от конкретного выбора объекта изучения,

пришло только в последнее десятилетие XIX века.

После этого роль классической термодинамики была ис-

черпана. Для последующего продвижения пришлось исполь-

зовать модельные представления, взятые из классической

статистической механики. «Счастливая догадка», по словам

Вина, принадлежала здесь известному российскому физику

В.А. Михельсону (1887 г.).

Он предложил применить к описанию излучателей, нахо-

дящихся в стенках термостата, распределение Больцмана для

классических осцилляторов. В этом случае спектральная плот-

ность излучения должна была бы определяться экспонентой

вида

(4)


15

Нетрудно показать, что такое предположение противоречит

закону смещения Вина и дает лишь качественное согласие с

экспериментом.

Однако идея Михельсона об экспоненциальной зависимос-

ти функции от температуры оказалась плодотворной. Исходя

из имеющихся тогда экспериментальных данных и этой

идеи, Вин (1896 г.) постулировал, что полученное им ранее

общее выражение для функции (3) должно иметь следующий

конкретный вид:

?

?

?



?

?

?



?

?

3



( , )

exp


.

T

T



?

? ?


??

?

(5)



В момент опубликования этой формулы никаких теорети-

ческих аргументов для ее обоснования не было. Вместе с тем,

сегодня физический смысл перехода от формулы Михельсо-

на к формуле Вина можно сделать достаточно ясным.

Действительно, нетрудно видеть, что этот переход соответ-

ствует замене в показателе экспоненты множителя

2

( )


.

m q


mv q

=

?



?

(6)


С современной точки зрения, это означает замену класси-

ческого действия 

(m

?)q


 на элементарный квант действия  .

Эта замена соответствует переходу от классического распре-

деления вероятностей к формально квантовому распределе-

нию, но только в квазиклассическом приближении. Поэтому

характер совокупности элементарных событий, которому со-

ответствует используемое распределение вероятностей, прин-

ципиально не меняется, отражая классическую концепцию

статистического ансамбля (assembly) Больцмана.

3. Исследования Планка по тепловому излучению

в рамках классической физики

Начиная с 1894 г. в теоретическое обоснование формул

Вина в рамках классической термодинамики и электродина-

мики включился Планк. Прежде всего он установил (май

1899 г.), что в состоянии теплового равновесия между спект-



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   47


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал