Вклад в развитие физики п и лебедев. Петр николаевич лебедев - самые знаменитые ученые россии

Выдающийся русский физик-экспериментатор, первым подтвердивший на опыте вывод Максвелла о наличии светового давления, создатель первой в России научной физической школы, профессор Московского университета (1900-1911). Был уволен в результате действий министра просвещения, известных как «дело Кассо».

Родился в Москве 8 марта 1866 года. В юношеские годы увлекся физикой, но доступ в университет для него, выпускника реального училища, был закрыт, поэтому он поступил в Императорское Московское техническое училище. Впоследствии П. Н. Лебедев говорил, что знакомство с техникой оказалось ему очень полезным при конструировании экспериментальных установок.

В 1887 году, не закончив ИМТУ, Лебедев направился в Германию, в лабораторию известного физика Августа Кундта, у которого работал вначале в Страсбурге, а затем в Берлине. В 1891 году написал диссертацию «Об измерении диэлектрических постоянных паров и о теории диэлектриков Моссоти - Клаузиуса» и сдал экзамен на первую ученую степень. По возвращении в Россию получил в Московском университете место ассистента в лаборатории профессора А. Г. Столетова.

Цикл выполненных у Кундта работ вошел в представленную Лебедевым в 1900 году магистерскую диссертацию «О пондеромоторном действии волн на резонаторы», за которую ему сразу (случай исключительный!) была присуждена степень доктора физики. Вскоре он был утвержден профессором Московского университета.

Не без некоторого противодействия со стороны отдельных его коллег Лебедев начинает активно проводить экспериментальную работу. К тому времени он уже успел приобрести известность и опыт как один из первых исследователей, опирающихся на теорию Максвелла. Еще в 1895 году он создал установку для генерирования и приема электромагнитного излучения с длиной волны в 6 мм и 4 мм, исследовал отражение, преломление, поляризацию, интерференцию и др.

В 1899 году П. Н. Лебедев при помощи виртуозных, хотя и выполненных скромными средствами опытов подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света на твердые тела, а в 1907 году - и на газы (открытие эффекта давления света). Это исследование явилось важной вехой в науке об электромагнитных явлениях. Одному из видных физиков того времени Уильяму Томсону принадлежат слова: «Я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, и вот Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами».

П. Н. Лебедев занимался также вопросами действия электромагнитных волн на резонаторы и выдвинул в связи с этими исследованиями глубокие соображения, касающиеся межмолекулярных взаимодействий, уделял внимание вопросам акустики, в частности гидроакустики.

Изучение давления света на газы побудило Лебедева заинтересоваться происхождением хвостов комет.

Не ограничиваясь научно-исследовательской деятельностью, П. Н. Лебедев уделяет много сил созданию научной школы, которая по существу была первой в России и появление которой продолжает ощущаться до наших дней. К 1905 году в лаборатории работало уже около двадцати молодых его учеников, которым суждено было сыграть впоследствии видную роль в развитии физики в России. Из них уместно назвать в первую очередь П. П. Лазарева, который в 1905 году начал работать с Лебедевым, стал вскоре его ассистентом и ближайшим помощником, после смерти Лебедева - руководителем его лаборатории, а в 1916 году - директором первого Научно-исследовательского института физики в Москве, института из которого вышли такие ученые как С. И. Вавилов, Г. А. Гамбурцев, А. Л. Минц, П. А. Ребиндер, В. В. Шулейкин, Э. В. Шпольский.

Эксперименты Лебедева требовали применения тщательно продуманной, порой довольно сложной «механики». Это иногда порождало нелепые упреки, что у Лебедева "наука сведена до уровня техники". Уместно заметить, что сам П. Н. Лебедев считал заслуживающими самого серьезного внимания вопросы связи науки и техники.

Последний цикл исследований П. Н. Лебедева незаслуженно недооценен и поныне. Эти исследования имели целью проверить гипотезу английского физика Сазерленда о том, что действие гравитации вызывает перераспределение зарядов в проводниках. В небесных телах, в планетах и звездах, по мысли Сазерленда, происходит «выдавливание» электронов из внутренних областей, где давления велики, на поверхность; благодаря этому внутренние области заряжаются положительно, а поверхность тел - отрицательно. Вращение же тел вместе с перераспределившимися в них зарядами должно порождать магнитные поля. Таким образом, предлагалось физическое объяснение происхождения магнитных полей Солнца, Земли и других небесных тел.

Гипотеза Сазерленда не имела тогда надежного теоретического обоснования, и потому особую важность приобретал задуманный Лебедевым опыт по ее проверке. Поняв, что центробежные силы должны, как и гравитационные, вызывать перераспределение зарядов, Лебедев выдвинул простую, но, как всегда, блестяще остроумною идею: при быстром вращении электрически нейтральных тел должно возникать, если верна гипотеза Сазерленда, магнитное поле. Именно такое «намагничивание вращением» и делалась попытка обнаружить на опыте.

Нужно заметить, что работа проходила в очень трудных условиях. П. Н. Лебедев в 1911 году принял решение оставить Московский университет вместе со многими прогрессивными преподавателями, в знак протеста против реакционных действий министра Кассо. Очень тонкий опыт, который он проводил в подвале физического факультета, был в известной мере скомкан. Искомого эффекта обнаружить не удалось. Как теперь стало понятно, причина заключалась не в отсутствии эффекта, а в недостаточной чувствительности установки: те оценки для магнитных полей, на которые ориентировался Лебедев и которые основывались на работах Сазерленда, оказались значительно завышенными.

В Городском университете имени Шанявского, где на частные средства П. Н. Лебедев создал новую физическую лабораторию, продолжить исследования он уже не успел. Всегда у него было больное сердце, и даже один раз, когда он был еще сравнительно молодым, оно вдруг остановилось, когда он греб на лодке. Тогда удалось вернуть его к жизни, но прожил он всего 46 лет.

24 февраля 1866 - 01 марта 1912

выдающийся русский физик-экспериментатор, первым подтвердивший на опыте вывод Максвелла о наличии светового давления, создатель первой в России научной физической школы, профессор Московского университета

Создатель первой в России научной физической школы, профессор Московского университета (1900-1911). Был уволен в результате действий министра просвещения, известных как «дело Кассо».

Биография

Родился в Москве 8 марта 1866 года. В юношеские годы увлекся физикой, но доступ в университет для него, выпускника реального училища, был закрыт, поэтому он поступил в Императорское Московское техническое училище. Впоследствии П. Н. Лебедев говорил, что знакомство с техникой оказалось ему очень полезным при конструировании экспериментальных установок.

Образование

В 1887 году, не закончив ИМТУ, Лебедев направился в Германию, в лабораторию известного физика Августа Кундта, у которого работал вначале в Страсбурге, а затем в Берлине. В 1891 году написал диссертацию «Об измерении диэлектрических постоянных паров и о теории диэлектриков Моссотти - Клаузиуса» и сдал экзамен на первую ученую степень. По возвращении в Россию получил в 1892 году в Московском университете место ассистента в лаборатории профессора А. Г. Столетова .

Цикл выполненных у Кундта работ вошел в представленную Лебедевым в 1900 году магистерскую диссертацию «О пондеромоторном действии волн на резонаторы», за которую ему сразу (случай исключительный!) была присуждена степень доктора физики. Вскоре он был утвержден профессором Московского университета.

Научная деятельность

Не без некоторого противодействия со стороны отдельных его коллег Лебедев начинает активно проводить экспериментальную работу. К тому времени он уже успел приобрести известность и опыт как один из первых исследователей, опирающихся на теорию Максвелла . Ещё в 1895 году он создал установку для генерирования и приема электромагнитного излучения с длиной волны в 6 мм и 4 мм, исследовал отражение, преломление, поляризацию, интерференцию и др.

В 1899 году П. Н. Лебедев при помощи виртуозных, хотя и выполненных скромными средствами опытов подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света на твердые тела, а в 1907 году - и на газы (открытие эффекта давления света). Это исследование явилось важной вехой в науке об электромагнитных явлениях. Одному из видных физиков того времени Уильяму Томсону принадлежат слова: «Я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавая его светового давления, и вот < … > Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами».

П. Н. Лебедев занимался также вопросами действия электромагнитных волн на резонаторы и выдвинул в связи с этими исследованиями глубокие соображения, касающиеся межмолекулярных взаимодействий, уделял внимание вопросам акустики, в частности гидроакустики.

Изучение давления света на газы побудило Лебедева заинтересоваться происхождением хвостов комет.

Не ограничиваясь научно-исследовательской деятельностью, П. Н. Лебедев уделяет много сил созданию научной школы, которая по существу была первой в России и появление которой продолжает ощущаться до наших дней. К 1905 году в лаборатории работало уже около двадцати молодых его учеников, которым суждено было сыграть впоследствии видную роль в развитии физики в России. Из них уместно назвать в первую очередь

Петр Николаевич Лебедев

Лебедев Петр Николаевич (1866-1912), российский физик, создатель первой русской научной школы физиков. Профессор Московского университета (1900-11), ушел в отставку в знак протеста против притеснений студенчества. Впервые получил (1895) и исследовал миллиметровые электромагнитные волны. Открыл и измерил давление света на твердые тела (1900) и газы (1908), количественно подтвердив электромагнитную теорию света. Имя Лебедева носит Физический институт РАН.

ЛЕБЕДЕВ Петр Николаевич (24.02.1866-1.03.1912), выдающийся русский ученый, основатель первой в России научной школы физиков. Впервые получил и исследовал миллиметровые электромагнитные волны (1895). Открыл и исследовал давление света на твердые тела (1899) и газы (1907), количественно подтвердив электромагнитную теорию света. Идеи П.Н. Лебедева нашли свое развитие в трудах его многочисленных учеников.

ЛЕБЕДЕВ Петр Николаевич (1866-1912) - российский ученый, физик, создатель первой в России физической школы.

Профессор Московского университета в 1900-1911 гг., в котором создал физическую лабораторию. В 1901 г. впервые обнаружил и измерил давление света на твердое тело, количественно подтвердив теорию Максвелла. В 1909 г. экспериментальным путем впервые обнаружил и измерил давление света на газы. Исследовал роль вращения Земли в возникновении земного магнетизма. Его именем назван Физический институт РАН.

Орлов А.С., Георгиева Н.Г., Георгиев В.А. Исторический словарь. 2-е изд. М., 2012, с. 274.

Петр Николаевич Лебедев родился 8 марта 1866 года в Москве, в купеческой семье. Грамоте Петя обучился дома. Его отдали в коммерческое отделение Евангелического церковного училища Петра и Павла. С сентября 1884 по март 1887 года Лебедев посещал Московское высшее техническое училище, однако деятельность инженера его не привлекала. Он отправился в 1887 году в Страсбург, в одну из лучших физических школ Европы, школу Августа Кундта.

В 1891 году, успешно защитив диссертацию, Лебедев стал доктором философии.

В 1891 году Лебедев возвратился в Москву и по приглашению А.Г. Столетова начал работать в Московском университете в должности лаборанта. Основные физические идеи этого плана были напечатаны молодым ученым в Москве, в небольшой заметке "Об отталкивательной силе лучеиспускающих тел". Исследование светового давления стало делом всей жизни Петра Николаевича. Из теории Максвелла следовало, что световое давление на тело равно плотности энергии электромагнитного поля. Лебедев создает свою знаменитую установку - систему легких и тонких дисков на закручивающемся подвесе. Платиновые крылышки подвеса были взяты толщиной всего 0,1-0,01 мм, что приводило к быстрому выравниванию температуры. Вся установка была помещена в наивысший достижимый в то время вакуум. В стеклянном баллоне, где находилась установка, Лебедев помещал каплю ртути и слегка подогревал ее. Ртутные пары вытесняли воздух, откачиваемый насосом. А после этого температура в баллоне понижалась, и давление оставшихся ртутных паров резко уменьшалось.

Предварительное сообщение о давлении света было сделано Лебедевым в 1899 году, затем о своих опытах он рассказал в 1900 году в Париже на Всемирном конгрессе физиков. В 1901 году в немецком журнале "Анналы физики" была напечатана его работа "Опытное исследование светового давления". Из факта существования давления электромагнитных волн следовал вывод о том, что они обладают механическим импульсом, а значит, и массой. Итак, электромагнитное поле обладает импульсом и массой, т. е. оно материально, значит, материя существует не только в форме вещества, но и в форме поля.

В 1900 году при защите магистерской диссертации Лебедеву была присуждена степень доктора наук, минуя степень магистра. В 1901 году он становится профессором Московского университета. В 1902 году Лебедев выступил на съезде немецкого астрономического общества с докладом, в котором вновь вернулся к вопросу о космической роли светового давления. На его пути оказались трудности не только экспериментального, но и теоретического характера. Трудности экспериментального плана состояли в том, что световое давление на газы во много раз меньше, чем давление на твердые тела. К 1900 году все подготовительные работы для решения сложнейшей задачи были выполнены. Только в 1909 году он делает первое сообщение о полученных результатах. Они были опубликованы в "Анналах физики" в 1910 году.

Кроме работ, связанных со световым давлением, Петр Николаевич много сделал для изучения свойств электромагнитных волн. Статья Лебедева "О двойном преломлении лучей электрической силы" появилась одновременно на русском и немецком языках. В начале этой статьи Усовершенствовав метод Герца, Лебедев получил самые короткие в то время электромагнитные волны длиной в 6 мм, в опытах Герца они были 0,5 м, и доказал их двойное лучепреломление в анизотропных средах. Следует заметить, что приборы ученого были настолько малы, что их можно было носить в кармане.

В последние годы жизни его внимание привлекла проблема ультразвука. В 1911 году Лебедев вместе с другими профессорами покинул Московский университет в знак протеста против действий реакционного министра просвещения Кассо. В этом же году Лебедев дважды получал приглашения из института Нобеля в Стокгольме, где ему предлагали должность директора лаборатории и материальные средства. Был поставлен вопрос о присуждении ему Нобелевской премии. Однако Петр Николаевич остался на родине, со своими учениками. Отсутствие необходимых условий для работы, переживания, связанные с уходом в отставку, окончательно подорвали здоровье Лебедева. Он умер 1 марта 1912 года в возрасте всего лишь сорока шести лет.

Петр Николаевич Лебедев родился в 1866 году в купеческой семье. Высшее образование получал в Московском высшем техническом училище, где он в совершенстве изучил токарное и слесарное ремесла и научился проектировать сложные приборы, что очень помогло ему впоследствии при конструировании экспериментальных установок.

Однако интерес к физике победил, и в 1887 году, не закончив Технического училища, Лебедев направился в Германию, в лабораторию известного немецкого физика.

В 1891 году Лебедев пишет диссертацию о диэлектриках. Одновременно ученый задается вопросом о причинах появления кометных хвостов при приближении комет к Солнцу. Именно тогда он приходит к идее, которая впоследствии принесла ему мировую славу. Лебедев ставит вопрос о давлении лучистой энергии и о возможности экспериментального его доказательства.

В 1891 году Лебедев по приглашению А.Г. Столетова возвратился в Москву и стал ассистентом в физической лаборатории Московского университета. В тесном, плохо приспособленном помещении он развернул работы по исследованию влияния электромагнитных, гидродинамических и акустических волн на резонаторы. За эти работы Лебедеву в 1899 году была присуждена (без защиты магистерской диссертации) степень доктора физико-математических наук, а в 1900 году он стал профессором Московского университета.

К этому времени он уже успел приобрести известность и опыт как один из первых исследователей, опиравшихся на теорию Дж. К. Максвелла. Развивая работы Г. Герца, подтвердившего на опыте существование электромагнитных волн, Лебедев создал установку для генерирования и приема электромагнитного излучения с длиной волны 6 и 4 мм, исследовал отражение, преломление, поляризацию, интерференцию этих волн и другие явления. Результаты, полученные Лебедевым, явились еще одним веским подтверждением теории Максвелла.

В 1900 году Лебедев поставил свои знаменитые опыты, в которых он с помощью мастерски изготовленных, хотя и достаточно скромных приборов подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света.

Знаменитый физик У. Томсон, больше известный как лорд Кельвин, в честь которого названа шкала абсолютных температур, признался: «Я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавал его светового давления, и вот... своими опытами Лебедев заставил меня сдаться».

Изучение давления света на газы побудило Лебедева заинтересоваться происхождением хвостов комет.

В 1900 году Лебедев опубликовал первое сообщение о положительных результатах своих опытов над давлением света на твердые тела, в 1901 году - классическое ""Опытное исследование светового давления"". Лишь в 1910 году, после бесчисленного множества опытов, после того, как одних окончательных приборов было им построено и исследовано более 20, Лебедев доказал давление света на газы (""Журнал Русского Физико-химического Общества"", 1910 год).

В 1911 году Лебедев, как и многие другие профессора Московского университета, оставил университет в знак протеста против действий министра просвещения, ограничивающих права университета. На частные пожертвования была организована новая физическая лаборатория, куда и перешел Лебедев со своими учениками. Последние годы Лебедев много работал над вопросом о движении земли в эфире, пытался выяснить причины земного магнетизма и высказывал чрезвычайно смелые оригинальные идеи по этому вопросу.

Лебедев страдал болезнью сердца и однажды, еще сравнительно молодым, испытал клиническую смерть, но тогда удалось вернуть его к жизни. Лебедев скончался 14 марта 1912 г. от болезни сердца. Прожил он всего 46 лет.

Лебедев создал целую школу физиков. В 1905 году в его лаборатории работали около двадцати молодых ученых, которым суждено было сыграть видную роль в развитии физики в России.

Именем П. Н. Лебедева назван Физический институт Российской Академии наук в Москве.

Рассказы об ученых по физике. 2014

Был профессор Московского университета физик Петр Николаевич Лебедев (1866-1912). Как и Столетов, Лебедев боролся за материалистическое мировоззрение. Он был воспитателем многих физиков. В числе учеников Лебедева были такие видные деятели советской науки, как академики и П. П. Лазарев.

П. Н. Лебедев видел в науке оружие борьбы за благо народа.

Ученый неизбежно пришел к открытому столкновению с царским правительством.

В 1911 году, когда самодержавие объявило новый поход против университетов, Лебедев в знак протеста вместе с группой передовых ученых ушел из университета. Знаменитого ученого приглашали работать в Стокгольм, в Нобелевский институт, но, несмотря на самые лестные условия, которые ему предлагали, ученый не покинул родины. Создав на частные средства маленькую лабораторию в подвале одного из московских домов, физик с группой молодежи продолжал свои исследования.

Но здоровье Лебедева, подорванное всеми невзгодами, резко ухудшилось, и в марте 1912 года ученый скончался. Ему было всего 46 лет.

Мировую известность Лебедеву принесло открытие им давления света. Эту задачу он поставил себе еще в молодости.

«Вопрос, которым я занят уже давно, я люблю всей моей душой так, как - я себе представляю - родители любят своих детей», - писал в 1891 году своей матери двадцатипятилетний Петр Николаевич Лебедев.

Вопрос, который увлек молодого ученого, был одним из труднейших в физике.

Из электромагнитной теории света следовало, что лучи не только освещают предмет, но и давят на него. Однако обнаружить на опыте световое давление еще не удавалось никому. А как заманчиво было доказать существование этого давления! Ведь это послужило бы еще одним аргументом в пользу истинности электромагнитной теории света, теории, утверждавшей, что и свет и волны, порождаемые электрическим вибратором, - радиоволны, как мы называем их теперь, - ближайшие родственники.

Все это - электромагнитные волны, разнящиеся только своими длинами, говорила теория.

А как важно было убедиться в существовании давления света астрономам! Возможно, солнечный свет и есть тот «ветер», который отклоняет кометные хвосты...

Неудачи предшественников не испугали Лебедева. Он поставил своей целью доказать неопровержимо, на опыте, существование светового ветра.

За решение своей главной задачи Лебедев принялся не сразу. Вначале он исследовал природу волн, более мощных и крупных, - волн на воде, волн звуковых, волн, порождаемых электрическими вибраторами. Блистательными опытами Лебедев установил действие волн на встречающиеся им препятствия. Свой труд «Экспериментальное исследование пондеромоторного действия волн на резонаторы», в котором он объединил исследования волн различной физической природы, Лебедев представил в Московский университет на соискание магистерской степени. Ученый совет университета высоко оценил эту работу: П. Н. Лебедеву была сразу присвоена степень доктора.

Занимаясь изучением электромагнитных волн, ученый сумел получить радиоволны очень короткие. Сделанные Лебедевым зеркальца для исследования и отражения этих волн и призмочки из серы и смолы для их преломления можно было спрятать в жилетном кармане - настолько они были миниатюрны. До Лебедева же экспериментаторам приходилось пользоваться призмами весом в несколько пудов.

Миниатюрные «световые мельницы», сконструированные П. Н. Лебедевым.

Схема опыта П. Н. Лебедева по определению светового давления на твердые тела. Свет электрической дуги, находящейся в точке В, через систему линз и зеркал попадает на крылышки миниатюрной «мельницы», подвешенной в сосуде R, из которого выкачан воздух.

Схема установки с помощью которой Лебедев обнаружил давление света на газы.

Исследования Лебедева, замечательные по тонкости экспериментов, имели мировое значение. Но это было лишь началом труда. Самое сложное ждало ученого впереди.

Силы светового давления невообразимо малы. Достаточно сказать, что яркие солнечные лучи, бьющие в ладонь, подставленную на их пути, давят на нее в тысячу раз слабее, чем усевшийся тут же комар.

Трудности не исчерпывались этим. В обычных условиях световое давление заглушается более сильными посторонними действиями. Свет нагревает воздух, образуя в нем восходящие потоки. Свет нагревает и сам предмет, - молекулы воздуха, ударяющиеся о нагретую поверхность, отскакивают от нее с большей скоростью, чем молекулы, попадающие на неосвещенную сторону. Действие восходящих потоков и отдачи молекул намного превосходит давление света на предмет.

Для измерения светового давления Лебедев сконструировал крошечные вертушки, представляющие собой тонкие металлические крылышки, подвешенные на тончайшей нити. Свет, падая на крылышки, должен был поворачивать их. Чтобы оградить свой прибор от посторонних воздействий, Лебедев поместил его в стеклянный сосуд, из которого он тщательно выкачал воздух.

Разработав остроумную методику эксперимента, Лебедев начисто исключил влияние воздушных потоков и отдачи молекул. Не уловленное еще никем световое давление в чистом виде зримо предстало перед волшебником физического эксперимента.

Доклад Лебедева произвел сенсацию на Всемирном конгрессе физиков в 1900 году. Присутствовавший на конгрессе Уильям Томсон после доклада Лебедева подошел к К. А. Тимирязеву. «Ваш Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами»,- сказал Кельвин, всю свою жизнь воевавший против электромагнитной теории света, утверждавшей, в частности, что существует световое давление.

Доказав, что свет давит на твердые тела, Лебедев приступил к исследованию еще более трудной задачи. Он решил доказать, что свет давит и на газы.

Лучи света, проходившие через сконструированную Лебедевым камеру с газом, заставляли его двигаться. Они создавали как бы сквозняк, увлекавший молекулы газа. Течение газа отклоняло тончайший поршенек, вделанный в камеру. В 1910 году Лебедев с полным правом сообщил ученому миру: «Существование давления на газы установлено опытным путем».

Значение работ Лебедева не исчерпывалось тем, что они помогли утвердиться электромагнитной теории света и дали ключ к разгадке, многих астрономических явлений. Лебедев своими опытами доказал, что свет проявляет себя как нечто вещественное, весомое, имеющее массу.

Из найденных Лебедевым данных следовало, что давление света и, значит, масса света тем больше, чем свет ярче, чем больше несомая им энергия. Была установлена удивительная связь между энергией и массой света. Открытие русского физика вышло далеко за пределы теории света.

Принцип связи между массой и энергией современная физика распространила на все виды энергии. Этот принцип стал ныне могучим инструментом в борьбе за овладение энергией атомного ядра, основой расчетов атомноэнергетических процессов.