От элементарных частиц до маятника Фуко

Помните, одно время в нашей стране разгорелись нешуточные споры на тему, кто матери-природе ближе - физики или лирики. Более прагматичный протестантский ум Запада разрешил эту коллизию по-своему: к анализу физических методов исследований была применена чисто эстетическая категория - "красота". Что это такое - никто не знает, однако все используют этот термин весьма уверенно. Но как бы там ни было, в результате и родился предлагаемый вашему вниманию Топ-10.

Авторы очередного "гамбургского счета" - Роберт Криз, сотрудник философского факультета Университета штата Нью-Йорк, и Сони Брук, историк Брукхевенской национальной лаборатории, - опросили американских физиков, чтобы определить десять красивейших экспериментов за всю историю этой науки. Как сообщает агентство Washington ProFile, вот что у них в итоге получилось (в порядке убывания красивости).

1. Эксперимент немецкого физика Клауса Йонссона, проведенный в 1961 году, доказавший, что свет состоит из протонов, электронов и других элементарных частиц. Йонссон практически повторил эксперимент Томаса Янга (см. ниже) двухвековой давности, только вместо луча света - поток электронов.

2. Эксперимент итальянского ученого Галилео Галилея с падающими предметами. Он бросал различные предметы вниз с Пизанской башни, засекая время их падения. Галилей впервые выяснил, что тяжелые предметы падают вниз с таким же ускорением, что и более легкие.

3. Эксперимент американского физика, лауреата Нобелевской премии Роберта Милликена по измерению заряда электрона. Для этого Милликен использовал стеклянный ящик, верх и дно которого были сделаны из металла. Эти металлические пластины были противоположно заряжены. Далее Милликен впрыскивал в ящик масло. Частицы масла приобретали электрический заряд. После многократного повторения этого эксперимента Милликен заметил, что заряд частицы масла зависел не только от уровня заряда железных пластин.

4. Эксперимент Исаака Ньютона. Английский физик и математик пропустил луч света через прозрачную призму. В результате эксперимента Ньютон выяснил, что свет, кажущийся белым, можно разложить в спектр, и открыл явление, названное дисперсией света. Таким образом, Ньютон доказал корпускулярную природу света.

5. Эксперимент Томаса Янга. Молодой английский врач и ученый доказал, что Ньютон не совсем прав. Он завесил окно и проделал небольшое отверстие, через которое луч света падал на зеркало. Янгу удалось разложить луч света на две составляющие - темную и светлую. Это явление присуще только волнам. Таким образом, Янг доказал, что свет имеет не только корпускулярную, как доказал Ньютон, но и волновую природу.

6. Эксперимент Генри Кавендиша. Английский физик определил, насколько велика сила притяжение между двумя объектами. Для этого он использовал палку, на концах которой подвесил металлические шарики. Рядом он расположил большие шары и с помощью телескопа следил, как маленькие шары притягиваются большим. В результате была достаточно точно определена константа гравитации, что позволило Кавендишу вычислить вес земного шара.

7. Эксперимент Эратосфена Киренского. Библиотекарь Александрийской библиотеки, живший в III веке до н.э., определил радиус земного шара (примерно 6311 км) - ошибка составила всего 5%. Для этого он воспользовался геометрическими формулами и информацией о длине тени, которую отбрасывают солнечные часы в Александрии и на юге Египта.

8. Эксперимент Галилея с шарами, катящимися по наклонной доске. Галилей замерял время, за которое шары преодолевали это расстояние, и выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Проводя этот эксперимент, Галилей выяснил, каким образом на движение шаров влияет всемирное тяготение.

9. Эксперимент английского физика, лауреата Нобелевской премии Эрнеста Резерфорда, в результате которого был открыт атом. Изучая рассеяние альфа-частиц при прохождении их через золотую пластину, Резерфорд пришел к выводу, что в центре атомов существует массивное положительно заряженное ядро. Чуть позже Резерфорд предложил планетарную модель атома, представляющую собой подобие Солнечной системы: в центре - положительно заряженное ядро, вокруг него по орбитам движутся отрицательно заряженные электроны.

10. Эксперимент Жана Бернара Леона Фуко. Французский физик экспериментально доказал вращение Земли вокруг оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Подобный маятник можно увидеть в Петербурге в Исаакиевском соборе. Он вошел в историю не только как изобретатель маятника Фуко, но и как открыватель вихревых токов Фуко (нагревание металлических тел при их вращении в магнитном поле).

* * *

Что тут остается нам добавить? Возможно, мнение одного известного естествоиспытателя и по совместительству великого писателя Владимира Набокова: "То, что вкладывается сейчас в слова "физика" и "яйцеголовые", связывается для меня с унылой картиной прикладной науки, с образом умельца-электрика, подхалтуривающего на изготовлении бомб и всяких иных безделиц. Одна из этих "двух культур" ничего собой не представляет, кроме утилитарной технологии, другая - это второсортные романы, беллетристика готовых идей и массовое искусство. Какая разница, существует ли пропасть между такой "физикой" и такой "лирикой"? Все эти яйцеголовые - ужасные мещане. По-настоящему хорошая голова имеет круглую, а не овальную форму".