100 великих людей - Мусский Сергей Анатольевич. Страница 69

Ферми отправился в Нью-Йорк, где Колумбийский университет почел за честь принять в свой штат одного из величайших ученых мира. В 1944 году Ферми стал гражданином Соединенных Штатов. В начале 1939 года Лиза Мейтнер, Отто Ган и Фриц Штрассман заявили, что поглощение нейтронов иногда вызывает расщепление атомов урана. Когда появился доклад об этом явлении, Ферми (как и несколько других ведущих физиков) сразу понял, что расщепление атома урана может освободить достаточное количество нейтронов, чтобы начать цепную реакцию. Более того, он (опять же как и некоторые другие) вскоре увидел в этой цепной реакции огромные возможности, открывающиеся перед военными. К марту 1939 года Ферми связался с военным флотом США и попытался заинтересовать командование созданием ядерного оружия. Но только через несколько месяцев, после того как Альберт Эйнштейн написал письмо по этому поводу президенту Рузвельту, Соединенные Штаты обратили внимание на атомную энергию. Когда американское правительство заинтересовалось возможностью сделать атомную бомбу, первой задачей ученых стало создание прототипа атомного реактора, чтобы убедиться в возможности самоподдерживающейся цепной реакции. Поскольку Энрико Ферми был ведущим мировым авторитетом в области исследования нейтронов и поскольку в нем объединялись таланты экспериментатора и теоретика, его выбрали руководителем группы по созданию первого в мире ядерного реактора. Сначала он работал в Колумбийском университете, потом в университете Чикаго. Именно в Чикаго 2 декабря 1942 года впервые начал действовать ядерный реактор, спроектированный и построенный под руководством Ферми. Это было настоящее начало атомной эры, поскольку человечеству впервые удалось успешно осуществить цепную реакцию. Сообщение об успешном испытании было тут же отправлено в Англию с непонятной, но пророческой фразой: «Итальянский навигатор вошел в новый мир». Вслед за этим успешным испытанием было решено на полной скорости двигаться вперед с Манхэтенским проектом (проектом создания атомной бомбы). Ферми продолжал играть важную роль в данном проекте как научный консультант.

После войны он стал профессором университета в Чикаго. Умер Ферми в 1954 году. Он был женат и имел двоих детей.

Фермий — химический элемент под номером 100 — назван в его честь. Ферми является важной фигурой по нескольким причинам. Прежде всего, он, бесспорно, был одним из величайших ученых двадцатого столетия и одним из немногих, кто прославился и как экспериментатор, и как теоретик. В этой статье упомянуто всего лишь несколько его научных достижений, а на самом деле он за свою карьеру написал более 250 научных статей. Во вторых, Ферми был очень важной фигурой в создании атомной бомбы, хотя в этом событии сыграли не менее важные роли и некоторые другие люди. Но главное значение деятельности Ферми заключено в той роли, которую он сыграл в изобретении ядерного реактора. Совершенно очевидно, что в этом ему принадлежит главная заслуга. Он первым сделал основной вклад в базовую теорию, а потом руководил проектированием и созданием первого реактора.

С 1945 года атомное оружие не использовалось в войнах, но было построено огромное число ядерных реакторов, чтобы производить энергию для мирных целей. В будущем, похоже, такие реакторы станут еще более важными источниками энергии. Более того, некоторые реакторы используются для получения полезных радиоизотопов, которые применяются в медицине и при научных исследованиях. Также реакторы являются источником плутония — вещества, которое можно использовать при создании атомного оружия. Существуют вполне понятные опасения, что ядерный реактор может представлять собой великую опасность для человечества, но никто не считает это изобретение малозначительным. К добру или к несчастью, но работа Ферми, похоже, оказывает на человечество огромное влияние на протяжении многих лет.

77. ЛЕОНАРД ЭЙЛЕР (1707–1783)

Леонард Эйлер, невероятен. Он написал две тысячи статей по различным наукам. Одним словом, это более семидесяти томов!

Гений Эйлера обогатил фактически каждую область классической и прикладной математики, а его вклад в математическую физику имеет бесконечный спектр применений. Эйлер умел показать, как основные законы механики, которые в предыдущем веке сформулировал Исаак Ньютон, можно применить в определенных типах часто складывающихся физических ситуаций. Например, применив законы Ньютона к движению жидкостей, он смог вывести уравнения гидродинамики. Точно так же с помощью тщательного анализа возможных движений твердого тела и применения принципов Ньютона ученый вывел ряд уравнений, которые полностью определяют движение твердого тела. В действительности, конечно, материальные объекты не являются абсолютно твердыми. Однако Эйлер внес важный вклад в теорию упругости, которая описывает, как твердые предметы деформируются под воздействием внешних сил. Эйлер также применил свои таланты к математическому анализу астрономических задач, в особенности проблемы, состоящей из трех частей, которая касается вопроса, как Солнце, Земля и Луна двигаются в условиях взаимного гравитационного притяжения. Эта задача — задача двадцать первого века — до сих пор еще не решена полностью. Кстати, Эйлер был не единственным выдающимся ученым восемнадцатого столетия, который (как это выяснилось) поддерживал волновую теорию света.

Изобретательный ум Эйлера часто обеспечивал отправную точку для математических открытий, которые делали знаменитыми многих людей. Например, Жозеф Луи Лагранж, французский математик и физик, вывел ряд уравнений («Уравнения Лагранжа»), которые имеют огромное теоретическое значение и которые можно использовать для решения множества задач в механике. Основное уравнение, однако, было сначала открыто Эйлером и обычно считается уравнением Эйлера-Лагранжа. Другой французский математик, Жан Батист Фурье, пользуется славой создателя важного математического приема, известного как анализ Фурье. Здесь тоже базовые уравнения были сначала открыты Леонардом Эйлером и известны как формулы Эйлера-Фурье. Они нашли широкое применение во многих областях физики, включая акустику и электромагнитную теорию.

В своей математической работе Эйлер особенно интересовался областями исчислений, дифференциальных уравнений и рядами бесконечности. Его вклад в эти области, хотя и очень важный, слишком специфичен, чтобы быть описанным здесь. Вклад ученого в вычисление переменных и в теорию комплексных чисел является основой всех последующих открытий в этих областях. Обе темы нашли широкое применение в научной работе вдобавок к своей важности в классической математике. Формула Эйлера показывает относительность между тригонометрическими функциями и воображаемыми числами и может быть использована для того, чтобы найти логарифмы отрицательных чисел. Это одна из наиболее широко применяемых формул во всей математике. Еще Эйлер написал книгу по аналитической геометрии и внес значительный вклад в дифференциальную и обычную геометрию.

Хотя Эйлер имел благоприятные возможности для математических открытий, которые нашли научное применение, он был почти таким же знатоком в области классической математики. К несчастью, многие его труды по теории чисел слишком трудны для понимания, чтобы быть описанными здесь. Эйлер также был одним из первых разработчиков в области топологии, ветви математики, ставшей очень важной в двадцатом веке. Последним, но не самым малым был вклад Эйлера в современную систему цифровой записи. Например, ему принадлежит заслуга обычного использования греческой буквы «пи» в качестве коэффициента при вычислении длины окружности через ее диаметр. Еще он ввел много других удобных записей, которые теперь обычно используются в математической работе.

Эйлер родился в 1707 году в Базеле, Швейцария. В 1720 году он поступил в Базельский университет, когда ему было всего тринадцать лет. Сначала Эйлер изучал теологию, но вскоре переключился на математику. В семнадцать лет он получил в университете Базеля степень магистра, а в двадцать принял приглашение царицы России Екатерины I вступить в Академию наук в Санкт-Петербурге. В двадцать три года ученый стал там профессором физики, а в двадцать шесть заменил знаменитого математика Даниеля Бернулли на кафедре математики. Два года спустя Эйлер ослеп на один глаз, но тем не менее продолжал интенсивно работать, написав длинную серию ярчайших статей. В 1741 году король Пруссии Фридрих Великий переманил ученого из России, предложив ему вступить в берлинскую Академию наук. Эйлер прожил в Берлине двадцать пять лет, вернувшись в Россию в 1766 году. Вскоре после этого перестал видеть его второй глаз. Но даже слепота, не остановила его исследований. Эйлер обладал уникальной арифметической памятью и вплоть до последнего своего года (он умер в 1783 году в Санкт-Петербурге в возрасте семидесяти шести лет) продолжал писать первоклассные статьи по математике. Ученый был женат дважды и имел тринадцать детей, восемь из которых умерли в младенчестве.