Класс!ная физика



История физики 20 век (1931-1940г.)

1931 г. – В. Паули выдвинул гипотезу нейтрино (идея нейтрино возникла у него в 1930).
– П. Дирак предсказал античастицы, рождение и аннигиляцию пар, выдвинул гипотезу о существовании элементарного магнитного заряда (монополь Дирака).
– Р. Ван де Грааф построил электростатический ускоритель заряженных частиц (генератор Ван де Граафа), принцип действия которого разработал в 1929.
– Построен циклотрон (Э. Лоуренс, М. Ливингстон). Идею его выдвинули в 1927 М. Штеенбек и в 1929 Л. Сцилари, Э. Лоуренс и Ж. Тибо.
– П. Эренфест и Р. Оппенгеймер показали, что ядра, состоящие из нечетного числа частиц со спином 1/2, должны подчиняться статистике Ферми – Дирака, а из четного – статистике Бозе – Эйнштейна (теорема Эренфеста – Оппенгеймера).
- А Вильсон построил квантовую теорию полупроводников, ввел представление о “донорной” и “акцепторной” проводимости.
– Р. Пайерлс разработал квантовую теорию теплопроводности как движения газа фононов, ввел понятие о процессах переброса,
– Предсказание Я. И. Френкелем молекулярного экситона (экситон Френкеля).
– В. де Гааз и П. ван Альфен открыли зависимость магнитной восприимчивости металлов от напряженности магнитного поля при низких температурах (эффект де Гааза – ван Альфена).
– Открытие селективного рассеяния света (Л. И. Мандельштам, Г. С. Ландсберг).
– И. Е. Тамм и С. П. Шубин заложили основы квантовой теории фотоэффекта в металлах.

1931 г. – Ф. Биттер впервые наблюдал доменную структуру ферромагнетика методом порошковых фигур (в 1934 подобные наблюдения выполнили также Н. С. Акулов и М, В. Дехтяр).
– Доказательство Л. Онсагером одной ю основных теорем термодинамики необратимых процессов (теорема Онсагера) и установление принципа линейности.
– Изобретен электронный микроскоп (М, Кнолль, Э. Руска) (в 1939 В. К. Зворыкин построил электронный микроскоп с увеличением в 100000 раз).
– К. Янский изобрел первый радиотелескоп и открыл космическое радиоизлучение, чем положил начало радиоастрономии (в 1937 Г. Ребер построил первый параболический радиотелескоп).

1932 г. – Открытие Дж. Чэдвиком нейтрона. Предсказан в 1920 независимо Э. Резерфордом и У. Харкивсом.
– Открытие дейтерия (Г. Юри). В 1920 предсказан Э. Резерфордом.
– Осуществлены первые ядерные превращения под действием нейтронов (Н. Фезер, Л. Мейтнер,
У. Харкинс).
– Д. Д. Иваненко выдвинул гипотезу о нейтронно-протонном строении ядер и о нейтроне как элементарной частице. Эта модель, непосредственно развитая В, Гейзенбергом, устранила трудности старой протонно-электронной модели и явилась основой современного понимания строения атомных ядер.
– Открытие сильных взаимодействий.
– Дж. Кокрофт и Э. Уолтон сконструировали установку для искусственного ускорения протонов – каскадный генератор (ускоритель Кокрофта – Уолтона).
– Дж. Кокрофт и 3. Уолтон осуществили первую ядерную реакцию с искусственно ускоренными протонами – трансмутацию ядер лития. Через несколько месяцев эта реакция была осуществлена и в СССР (А. К. Вальтер, К. Д. Синельников, А. И; Лейпунский, Г. Д. Латышев).
– К. Андерсон открыл позитрон (в 1933 это открытие подтвердили П. Блэкетт и Дж. Оккиалини).
– В. Гейзенберг ввел понятие изотопического спина как формальный математический прием. В 1936 Б. Кассен и Э. Кондон выдвинули идею квантового числа, соответствующего полному изотопическому спину.
– В. Гейзенберг показал, что ядерные силы являются насыщающими (в 1933 к этому пришел и Э. Майорана).
– Открытие Ю. Вигнером симметрии относительно обращения времени (закон сохранения временной четности).
– Э. Финберг сформулировал в квантовой механике оптическую теорему.
– Л. Неель предсказал антиферромагнетизм и разработал его теорию, введя в рассмотрение магнитные подрешетки. В 1933 понятие антиферромагнетизма как особой фазы магнитика ввел Л. Д. Ландау.

1932 г. – Применение представления о квантовомеханическом туннелировании к рассмотрению выпрямления на контакте металл-полупроводник (А. Вильсон, Я. И. Френкель, А. Ф. Иоффе, Л. Нордгейм).
– И. Е. Тамм предсказал существование особых состояний электронов на поверхности кристаллов (уровни Тамма).
– Обнаружена дифракция света на ультразвуке (П. Дебай, Ф. Сирс, Р. Люка, П. Бикар).
– В. Кеезом и К. Клузиус обнаружили аномалии в температурной зависимости удельной теплоемкости жидкого гелия и установили существование точки, где происходит скачок теплоемкости (l -точка) (температура 2,19 К).
– Л. Онсагер установил соотношения, выражающие равенство перекрестных коэффициентов (соотношения Онсагера), – принцип взаимности. Этот принцип с ранее выдвинутым Л. Онсагером принципом линейности лег в основу развитой им теории неравновесных процессов и стимулировал создание термодинамики необратимых процессов.

1933 г. – Открыто явление образования электрона и позитрона из гамма-кванта (Ф. и И. Жолио-Кюри, К. Андерсон, П. Блэкетт, Дж. Оккиалини). Механизм этого явления объяснил в 1933 Р. Оппенгеймер.
– Экспериментальное доказательство Ф. Жолио-Кюри и Ж. Тибо аннигиляции электронов и позитронов, предсказанной в 1931 П. Дираком.
– Открыты электронно-позитронные ливни в космических лучах (П, Блэккет, Дж. Оккиалини). В 1929 группы из нескольких (до 4-х) генетически связанных высокоэнергетических частиц в космических лучах наблюдал Д. В. Скобельцын, в 1933 образование космических ливней обнаружил также Б. Росси.
– Ф. и И. Жолио-Кюри впервые вычислили массу нейтронов, показав, что она больше массы протона, т. е. нейтрон оказывается неустойчивым и может превращаться в протон.
– Экспериментально доказана справедливость закона эквивалентности массы и энергии в ядерных реакциях (М. Олифант, Э. Резерфорд).
– О. Штерн и О. Фриш измерили магнитный момент протона в молекуле водорода.

1933 г. – П. Дирак постулировал эффект поляризации вакуума (в 1934 это сделал В. Гейзенберг), теорию которого развил в 1936 В. Вайскопф.

1933 г. – Э. Ферми разработал теорию бета-распада, в которой ввел новый тип взаимодействия – слабое.

1933 г. – П. Дирак выдвинул гипотезу о существовании антивещества.
– Получена тяжелая вода (Г. Льюис, Р. Макдональд). В 1934 тяжелую воду получил А. И. Бродский.
– В. Мейсснер и Р. Оксенфельд обнаружил, что сверхпроводник выталкивает приложенное снаружи магнитное поле (эффект Мейсснера). В 1934 этот эффект наблюдали также Л. В. Шубников и Ю. Н. Рябинин.
– Открытие И. К. Кикоиным и М. М. Носковым явления возникновения электрического поля в полупроводнике, помещенном в магнитном поле, при освещении его сильно поглощаемым светом (фотомагнитный эффект Кикоина – Носкова).
– Ю. Вигнер и Ф. Зейтц разработали в теории кристаллов метод ячеек (метод Вигнера – Зейтца). Обобщен в 1934 Дж. Слэтером.

1934 г. – Открытие искусственной радиоактивности (Ф. и И. Жолио-Кюри).
– Ф. и И. Жолио-Кюри открыли позитронную радиоактивность.
– Открытие искусственной радиоактивности, обусловленной нейтронами (Э. Ферми).
– Э. Ферми открыл явление замедления нейтронов в веществе.
– Осуществлена реакция синтеза дейтронов с образованием трития (Э. Резерфорд, М. Олифант, П. Хартек).
– Открытие ядерного фотоэффекта – фоторасщепления дейтрона (Дж. Чэдвик, М. Гольдхабер). В 1937 ядерный эффект у тяжелых ядер наблюдали В. Боте и В. Гентнер,
– Открыта реакция захвата нейтрона протоном с испусканием гамма-кванта – радиационный захват (Д. Ли).
– И. Е. Тамм и Д. Д. Иваненко, впервые учтя возможность взаимодействия через поле частиц, обладающих массой, заложили основы полевой теории парных ядерных сил, развитой В. Гейзенбергом.
– Дж. Вик обобщил теорию Ферми на позитронный распад, при котором протон превращается в нейтрон.
– Предсказан обратный бета-распад и рассмотрена возможность обнаружения нейтрино (Х. Бете, Р. Пайерлс).
– Высказано предположение о существовании у нейтрона магнитного момента, правильно оценен знак и величина этого момента (И. Е. Тамм, С. А. Альтшулер).
– Разработана теория радиационных потерь электрона при движении в веществе (Х. Бете, В. Гайтлер)..
– Предсказание У. Беннетом явления сжатия плазмы собственным магнитным полем тока, протекающего по образцу, – пинч-эффект (в 1938 этот эффект постулировал также Л. Тонкс).
– П. А. Черенков под руководством С. И. Вавилова открыл свечение чистых прозрачных жидкостей под действием заряженных частиц (эффект Вавилова – Черенкова).
– К. Гортер и Х. Казимир разработали первую феноменологическую теорию сверхпроводимости (модель Казимира – Гортера).
– К. Гортер предложил для охлаждения метод ядерного адиабатического размагничивания (в 1935 идею ядерного охлаждения выдвинул и Ф. Саймон, он же подробно проанализировал необходимые экспериментальные условия ядерного охлаждения).

1934-37 гг. – Открытие Л. В. Шубниковым сверхпроводников II рода.

1935 г. – Х. Юкава, развивая полевую теорию парных ядерных сил, постулировал существование сильно взаимодействующего кванта ядерного поля (мезона) – частицы, осуществляющей взаимодействие между нуклонами. Предсказанные Юкавой частицы (пи-мезоны) были обнаружены в 1947. Положено начало мезодинамике.
– Предсказан бета-распад свободного нейтрона на протон, электрон и нейтрино (Дж. Чэдвик, М. Гольдхабер, Х. Бете, М. Олифант, Э. Резерфорд).
– Проведены первые измерения сечения рассеяния медленных нейтронов протонами (Дж, Даннинг, Дж. Пеграм, И. В. Курчатов и др.).
– Открыто сильное взаимодействие тепловых нейтронов с кадмием (Дж. Даннинг, Дм. Пеграм, Дж. Финк, Д. Митчелл).
– Впервые четко доказан захват нейтрона протоном (Л. А. Арцимович, И. В. Курчатов).
– Открыт изотоп уран-235 (А. Демпстер).
– К. Вейцзеккер дал полуэмпирическую формулу для энергии связи ядер.
– Открытие антиферромагнетизма (Л. В. Шубников, О. Н. Трапезникова, Г. А. Милютин, С. С. Шалыт). Обнаружен также Г. Бизетом в 1938. Предсказан в 1932 Л. Неелем.
– Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц разработали теорию доменной структуры ферромагнетиков и установили уравнение движения магнитного момента (уравнение Ландау – Лифшица).
– Ф. и Г. Лондоны разработали феноменологическую теорию сверхпроводимости (уравнение Лондонов).

1935 г. – В. Кеезом и А. Кеезом обнаружили аномально высокую теплопроводность жидкого гелия II (последняя ® µ ) – скачок теплопроводности гелия II при переходе через l -точку.
– Разработана статистическая теория прочности (А. П. Александров, С. М. Журков).
– Открытие электрических квадрупольных моментов ядер (Х. Шюллер, Т. Шмидт).
– Изобретен фазоконтрастный микроскоп (Ф. Цернике).

1936 г. – Создание Н. Бором теории составного ядра (компаунд-ядра).
– Создание капельной модели ядра (Н. Бор, Я. И. Френкель).
– Г. Брейт, Э. Кондон, Н. Кеммер и Р. Презент выдвинули гипотезу зарядовой независимости ядерных сил.
– Открыта дифракция нейтронов (Д. Митчелл, Х. Халбан и П. Прейсверк), предсказанная в том же году В. Эльзассером.
– Г. Брейт и Ю. Вигнер предложили дисперсионную формулу ядерных реакций (формула Брейта – Вагнера).
– Открытие ядерного парамагнетизма у твердого водорода (Л. В. Шубников, Б. Г. Лазарев). – Л. Д. Ландау построил кинетическое уравнение плазмы в случае кулоновского взаимодействия и установил вид интеграла столкновения для заряженных частиц,
– Изобретен сурьмяно-цезиевый фотокатод (П. Герлих).
– Изобретен автоэлектронный микроскоп (Э. Мюллер).

1937 г. – Л. Альварес открыл К-захват, предсказанный в 1935 Х. Юкавой и С. Сакатой.
– Ю. Вигнер указал на связь изотопического спина с зарядовой независимостью ядерных сил и впервые отчетливо сформулировал закон сохранения изотопического спина в нуклон-нуклонных взаимодействиях.
– Х. Крамерс постулировал инвариантность основных законов природы относительно замены частиц соответствующими античастицами (зарядовая инвариантность).
– Создание статистической теории ядер (Х. Бете, В. Вайскопф, Л. Д. Ландау).
– Разработаны основы каскадной теории ливней в космических лучах (Х. Баба, В. Гайтлер, Дж. Карлсон, Р. Оппенгеймер). В 1938 удобный математический метод решения уравнений каскадной теории предложили Л. Д. Ландау и Ю. Б. Румер.
– Первое наблюдение “звезд” в следах космических лучей (М. Блау, Г. Вамбахер).
– И. Е. Тамм и И. М. Франк построили теорию эффекта Вавилова – Черенкова.
– Л. Д. Ландау разработал теорию промежуточного состояния сверхпроводников, понятие о котором ввели в 1936 Р. Пайерлс и Ф. Лондон (подтверждена экспериментально в 1937 Л. В. Шубниковым).
– Л. Д. Ландау разработал теорию фазовых переходов второго рода, понятие о которых ввел в 1933 П, Эренфест,
– Г. Ванье и Н. Мотт развили представление о связанном состоянии электрона из зоны проводимости и дырки из валентной зоны (экситон Ванье – Мотта). Экспериментально обнаружен в 1951 Е. Ф. Гроссом и Н. А. Каррыевым в кристаллах закиси меди.
– Дж. Майер получил общее уравнение состояния реального газа.

1938 г. – К. Андерсон и С. Неддермейер открыли мю-мезон и определили его массу (240 me). Первые данные о существовании этой частицы они получили в 1936.
– Открыты широкие атмосферные ливни (П. Оже, В. Кольхерстер).
– Х. Юкава и С. Саката ввели для объяснения зарядовой независимости ядерных сил нейтральный мезон. Нейтральный мезон также предсказали Г. Фрелих, В. Гайтлер и Н. Кеммер.
– Открыт протон-протонный цикл термоядерных реакций как источник энергии звезд (Х. Бете, К. Критчфильд).

1938–39 гг. – Открыт углеродно-азотный цикл термоядерных реакций (Х. Бете, К. Вейцзеккер).

1938 г. – Открыто (18 декабря) явление деления ядра урана (О. Ган, Ф. Штрассманн), предсказанное в 1934 И. Ноддак.
– Установлено нелинейное обобщенное уравнение Дирака, развитое в дальнейшем как база единой теории материи (уравнение Иваненко – Гейзенберга).
– А. А. Власов предложил уравнение для описания плазмы, учитывающее коллективные взаимодействия между частицами (уравнение Власова).
– Открыт эффект фонтанирования жидкого гелия II (термомеханический эффект) (Дж. Аллен, Х. Джонс).
– Открытие сверхтекучести гелия II (П. Л. Капица, Дж. Аллен).
– Л. Тисса предложил двухжидкостную модель гелия II.
– Введение понятия спиновой температуры (Х. Казимир). Экспериментально подтверждено в

1938–39 гг. – И. Раби завершил разработку резонансного метода молекулярных пучков.

1939 г. – Интерпретация Л. Мейтнер экспериментов О. Гана и Ф. Штрассманна как распада ядра урана на два осколка почти одинаковой массы. Введение Л. Мейтнер понятия “деление ядра”.
– Экспериментальное доказательство деления ядра урана на два осколка и непосредственное измерение энергии деления (О. Фриш, Ф. Жолио-Кюри, Г. Андерсон, Дж. Даннинг).

1939 г. – Разработана теория деления ядер урана медленными нейтронами и предсказано спонтанное деление ядра (Я. И. Френкель, Н. Бор, Дж. Уилер).
– Рассчитана критическая масса урана (Ф. Перрен и др.).
– Открытие испускания вторичных нейтронов при делении (Л. Сцилард, Э. Ферми, Г. Андерсон, В. Зинн, Ф. Жолио-Кюри, Х. Халбан, Л. Коварски).
– Обоснована возможность протекания в уране цепной ядерной реакции деления (Л. Сцилард, Ю. Вигнер, Э. Ферми, Дж. Уилер, Ф. Жолио-Кюри, Я. Б. Зельдович, Ю. Б. Харитон, А. И. Лейпунский). Идею цепной ядерной реакции выдвинули Сцилард и Жолио-Кюри (1934), а также Л. Мейтнер.
– Измерен энергетический спектр нейтронов деления урана и получено наиболее близкое к современному значение среднего числа вторичных нейтронов на один акт деления (В. Зинн, Л. Сцилард).
– Открытие запаздывающих нейтронов (Р. Робертс, Р. Мейер, П. Ванг).
– Предсказание черных дыр (Р. Оппенгеймер, Х. Снайдер).
– Выдвинута идея использования графита как замедлителя нейтронов (Дж. Пеграм, Л. Сцилард, Э. Ферми, Г. Плачек).
– И. Раби осуществил прецизионные измерения магнитных моментов протона и дейтрона. – В. Шоттки исследовал потенциальный барьер, образующийся в приконтактном слое “полупроводник – металл” (барьер Шоттки) и построил теорию полупроводниковых диодов с таким барьером (диоды Шоттки, или диоды с барьером Шоттки.

1940 г. – Открыто явление спонтанного деления ядер урана-235 (Г. Н. Флеров, К. А. Петражак).
– Измерен магнитный момент свободного нейтрона (Л. Альварес, Ф. Блох).
– Выделен чистый уран-235 (Дж. Даннинг, А. Нир).
– Доказано, что уран-235 делится медленными нейтронами (Ю. Бут, Дж. Даннинг, А. Гросе),
– Доказана возможность протекания цепной ядерной реакции в системе с ураном и тяжелой водой (Ф. Жолио-Кюри, Х. Халбан, Л. Коварски).
– Синтезирован первый трансурановый элемент – нептуний (Э. Макмиллан, Ф. Абельсон).
– Показано, что бериллий можно использовать в качестве замедлителя нейтронов (М. Гольдхабер).
– Построен бетатрон (Д. Керст). Идею индукционного ускорения частиц независимо выдвинули в 1922 Дж. Слепян и Р. Видероэ.
– Открыты проникающие ливни в космических лучах (Дж. Рочестер, Л. Яноши).
– В. Паули сформулировал теорему о связи спина со статистикой.
– Г. Лондон открыл аномальный скин-эффект в металлах.

1940–41 гг. – Создание Л. Д. Ландау теории сверхтекучести гелия II, в которой, в частности, предсказано существование в гелии второго звука.

Источник: ФИАН, lebedev.ru





Устали? - Отдыхаем!

Вверх