Одной из основополагающих наук нашей планеты является физика и ее законы. Ежедневно мы пользуемся благами ученых физиков, которые уже много лет работают для того чтобы жизнь людей становилась комфортнее и лучше. Существование всего человечества построено на законах физики, хотя мы об этом и не задумываемся. Благодаря кому у нас в домах горит свет, мы можем летать на самолетах по небу и плавать по бескрайним морям и океанам. Об ученых посветивших себя науке мы и поговорим. Кто же самые известные физики, чьи работы изменили нашу жизнь навсегда. Великих физиков огромное множество в истории человечества. О семи из них мы и расскажем.

Альберт Эйнштейн (Швейцария) (1879-1955)

Альберт Эйнштейн один из величайших физиков человечества родился 14 марта 1879 года в немецком городе Ульм. Великого физика-теоретика можно назвать человеком мира, ему пришлось жить в тяжелое время для всего человечества во время двух мировых войн и часто переезжать из одной страны в другую.

Эйнштейн написал больше 350 работ по физике. Является создателем специальной (1905) и общей теории относительности(1916), принципа эквивалентности массы и энергии(1905). Разработал множество научных теорий: квантового фотоэффекта и квантовой теплоемкости. Вместе с Планком, разработал основы квантовой теории, представляющие основой современной физике. Эйнштейн имеет большое количество премий за свои труды в области науки. Венцом всех наград выступает Нобелевская премия, по физике полученная Альбертом в 1921 году.

Никола Тесла (Сербия) (1856-1943)

Родился известный физик-изобретатель в небольшой деревушке Смилян 10июля 1856 года. Работы Теслы намного опередили время, в которое жил ученый. Николу называют отцом современного электричества. Он сделал множество открытий, и изобретений получив более 300 патентов на свои творения во всех странах, где работал. Никола Тесла был не только физиком теоретиком, но и блестящим инженером, создававшим и испытывавшим свои изобретения.

Тесла открыл переменный ток, беспроводную передачу энергии, электричества, его работы привели к открытию рентгена, создал машину, которая вызывала колебания поверхности земли. Никола предсказывал наступление эры роботов, способных выполнять любую работу. Из-за своей экстравагантной манеры поведения не снискал признания при жизни, но без его работ сложно представить повседневную жизнь современного человека.

Исаак Ньютон (Англия) (1643-1727)

Один из отцов классической физики появился на свет 4 января 1643 года в городке Вулсторп в Великобритании. Являлся сначала участником, а впоследствии главой королевского общества Великобритании. Исаак сформировал и доказал главные законы механики. Обосновал движение планет Солнечной системы вокруг Солнца, а также наступление приливов и отливов. Ньютон создал фундамент для современной физической оптики. Из огромного списка работ великого ученого, физика, математика и астронома выделяются две работы одна из которых была написана в 1687 году и «Оптика» вышедшая из под пера в 1704 году. Верхом его работ является известный даже десятилетнему малышу закон всемирного тяготения.

Стивен Хокинг (Англия)

Самый известный физик современности появился на нашей планете 8 января 1942 года в Оксфорде. Образование Стивен Хокинг получал в Оксфорде и Кембридже, где и преподавал в дальнейшем, также работал в Канадском Институте теоретической физики. Главные работы его жизни связаны с квантовой гравитацией и космологией.

Хокинг исследовал теорию возникновения мира вследствие Большого взрыва. Разработал теорию исчезновения черных дыр, вследствие явления получившего в его честь название-излучение Хокинга. Считается основоположником квантовой космологии. Член старейшего научного общества, в которое входил еще Ньютон, Лондонского королевского общества на протяжении долгих лет, вступив в него в 1974 году, и считается одним из самых молодых членов принятых в общество. Всеми силами приобщает к науке современников с помощью своих книг и участвуя в телепередачах.

Мария Кюри-Склодовская(Польша, Франция)(1867-1934)

Самая известная женщина физик появилась на свет 7 ноября 1867 года в Польше. Окончила престижный университет Сорбонна, в котором изучала физику и химию, а впоследствии стала первой женщиной-преподователем в истории своей Альма-матер. Вместе со своим мужем Пьером и известным физиком Антуаном Анри Беккерелем изучали взаимодействие солей урана и солнечного света, вследствие экспериментов получили новое излучение, которое было названо радиоактивностью. За это открытие вместе со своими коллегами получила Нобелевскую премию по физике 1903 года. Мария состояла во множестве научных обществ по всему земному шару. Навсегда вошла в историю как первый человек, удостоившийся Нобелевской премии, по двум номинациям химии в 1911и физике.

Вильгельм Конрад Рентген(Германия) (1845-1923)

Рентген впервые увидел наш мир городе Леннеп, в Германии 27 марта 1845 года. Преподавал в Вюрцбургском университете, где 8 ноября 1985 года и сделал открытие, которое изменила жизнь всего человечества навсегда. Ему удалось открыть икс-излучение, впоследствии получившее название в честь ученого — рентгеновское. Его открытие стало толчком к появлению целого ряда новых течений в науке. Вильгельм Конрад вошел в история как первый обладатель Нобелевской премии по физике.

Андрей Дмитриевич Сахаров (СССР, Россия)

21 мая 1921 года родился будущий создатель водородной бомбы.Сахаров написал немало научных работ на тему элементарных частиц и космологии, по магнитной гидродинамике и астрофизике. Но главным его достижением является создание водородной бомбы. Сахаров был гениальным физиком в истории не только огромной страны СССР, но и мира.

19 самых известных ученых всех времен

Слово «ученый» было придумано философом и теологом Уильямом Уэвеллом в 1833 году. Оно описывает человека, который проводит научные исследования для продвижения знаний в определенной области.

Сегодня большинство ученых имеют ученые степени в одной или нескольких областях науки и делают карьеру в различных секторах, включая правительство, промышленность, академические круги и некоммерческие организации.

Очень немногие ученые смогли сделать вмятину во Вселенной своими необычными открытиями. Давайте узнаем их имена и вклады. Мы составили подробный список самых известных ученых всех времен (в произвольном порядке).

10. Джеймс Клерк Максвелл

Наиболее известны : Уравнения Максвелла
Награды: премия Адамса (1857), медаль Румфорда (1860)

В 1999 году опрос попросил респондентов назвать физиков, которые, по их мнению, внесли наиболее значительный вклад в эту область. После Ньютона и Эйнштейна Джеймс Клерк Максвелл был признан третьим по популярности физиком.

Джеймс Клерк Максвелл родился в Эдинбурге, Шотландия, 13 июня 1831 года. Он был вундеркиндом. К 14 годам он смог заново открыть некоторые из ключевых работ Рене Декарта, известного французского математика в 1600-х годах, без какой-либо предварительной подготовки.

Будучи профессором в Университете Абердина, Максвелл был глубоко очарован природой колец Сатурна. Он был в состоянии точно предсказать (математически), что они состоят из бесчисленных крошечных частиц, вращающихся отдельно вокруг планеты.

Затем он работал над кинетической теорией газов и заложил основу для распределения Максвелла-Больцмана; закон объясняет распределение скоростей идеализированных молекул газа при заданной температуре.

«Одна научная эпоха закончилась, а другая началась с Джеймса Клерка Максвелла» — Альберт Эйнштейн из «Максвелла»

Однако наибольшее достижение Максвелла произошло в 1865 году, когда он завершил работу над «Динамической теорией электромагнитного поля». Он доказал, что магнетизм и электричество связаны с помощью ряда дифференциальных уравнений, которые впоследствии стали называться уравнениями Максвелла. Новаторская работа Максвелла определила большую часть современной физики, как мы знаем сегодня.

9. Макс Планк

Наиболее известные : постоянная Планка, третий закон термодинамики.
Награды: Нобелевская премия (1918), медаль Лоренца (1927).

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк был одним из основателей квантовой механики. Его работа стала основой, на которой основана современная физика элементарных частиц.

Макс Планк родился в выдающейся семье. Он преподавал математику и астрономию в очень молодом возрасте, а также был опытным в области музыки. Возможно, его наиболее значительным вкладом в физику является закон излучения черного тела, который многие считают основой квантовой механики.

8. Галилео Галилей

Наиболее известные : Динамика, Кинематика, Телескопическая астрономия

Галилей Галилей был одним из пионеров науки, который внес фундаментальный вклад в области физики, математики и астрономии. Он сыграл значительную роль в становлении науки как отдельной области изучения, независимой от религии и философии.

Галилей начал свою академическую карьеру в Пизанском университете в 1580 году. Там он работал над рядом революционных идей, включая термоскоп, устройство, которое обнаруживает изменения температуры, и предшественник современного термометра. В его книге «La Bilancetta» (или «Маленький баланс») описан более эффективный способ определения веса драгоценных металлов.

В 1609 году он завершил свою собственную версию телескопа (тогда известный как Spyglass), который был обнаружен годом ранее. Вскоре своим телескопом Галилей внимательно наблюдал за луной. Это было начало наблюдательной астрономии.

Год спустя он определил четыре самые большие луны Юпитера, которые ранее считались неподвижными звездами. Впоследствии он изучал фазы планеты Венера, что помогло ему в дальнейшей поддержке коперниканского гелиоцентризма.

Знаете ли вы : Примерно в то же время немецкий астроном Симон Мариус независимо обнаружил четыре спутника Юпитера. Их соответствующие мифологические имена; Ио, Европа, Каллисто и Ганимед — это те, которые дал Мариус.

Вклад Галилея в область астрономии не ограничивается наблюдением за небом, так как он первым указал, что гравитация воздействует на все объекты одинаково, независимо от их массы. Его философские взгляды на инерцию также были критическими.

7. Исаак Ньютон

Самые известные : классическая механика, закон всемирного тяготения

Сэр Исаак Ньютон родился в 1642 году, в том же году умер Галилей. В возрасте 20 лет он поступил в Тринити-колледж, где изучал Аристотеля, а также работы современных ученых, таких как Декарт, Кеплер и Галилей. Здесь он заложил основы исчисления бесконечно малых.

Ньютон интенсивно изучал математику и оптику большую часть 1660-х и 70-х годов. Работая над призмой, он продемонстрировал рассеивание света и способы управления им (используя вторую призму). В конечном итоге это привело его к созданию первого в мире отражающего телескопа.

В 1687 году Ньютон опубликовал свою работу «Принципы» (Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica) с помощью своего друга и астронома Эдмонда Галлея. Принципы выдвинули универсальные законы движения. Его работа породила то, что мы теперь знаем как классическая механика.

Ньютон также был инвестором, но в отличие от науки и математики он не мог справиться с этим.

«Я могу рассчитать движение звезд, но не безумие людей». — Сэр Исаак Ньютон

6. Мария Кюри

Наиболее известные : Обнаружение радиоактивности.
Награды: Нобелевская премия 1903 г. (физика) и 1911 г. (химия).

Мария Кюри была Чудо-женщиной науки. Она проводила новаторские исследования не в одной, а в двух научных областях. Родился в Варшаве, Польша, воспитание Кюри было тяжелым, потеряв большую часть своих семейных состояний во время польского восстания 1865 года.

Кюри, вместе со своими двумя сестрами, преподавали в основном дома их отцом, который был уважаемым учителем своего времени. Повзрослев, она заключила договор со своей сестрой Брониславой, в котором они согласились помогать друг другу материально в своих академических поисках.

В 1891 году она переехала во Францию, чтобы учиться в Парижском университете. Там она вскоре встретила своего мужа Пьера Кюри, который сам был выдающимся физиком.

Заинтригованная открытием Анри Беккерелем урана и его рентгеновских излучений в 1869 году, Кюри решила продолжить изучение этого вопроса в своей докторской диссертации. Она смогла определить, что все, что вызывает эти таинственные выбросы, происходило на атомном уровне. Ее исследование было важным шагом на пути к поиску гораздо меньших форм материи.

Кюри со своим мужем обнаружили два радиоактивных элемента; полоний и радий. В 1903 году Мария Кюри стала первой женщиной, получившей Нобелевскую премию, и единственной женщиной, получившей ее дважды.

5. Альберт Эйнштейн

Наиболее известны: общая и Специальная Теория Относительности
Награды: Нобелевская Премия: (1921), Медаль Макса Планка (1929)

Альберт Эйнштейн был знаменитостью в мире науки. Он был первым и, пожалуй, единственным ученым, который стал нарицательным. В молодом возрасте его математическое мастерство намного превосходило его сверстников. Он не только учил себя геометрии и алгебре, но к 12 годам Эйнштейн разработал доказательство теоремы Пифагора.

В 1900 году Эйнштейн получил работу помощника эксперта в патентном ведомстве. В том же году он опубликовал свою первую научную работу. Золотой период в академической карьере Эйнштейна наступил в 1905 году, когда он опубликовал четыре статьи, которые сформировали большую часть современной физики.

Первая статья была посвящена фотоэффекту, в которой он теоретизировал существование фотонов. Это принесло ему Нобелевскую премию в 1921 году. В третьем докладе того года Эйнштейн представил специальную теорию относительности. Это привело к возникновению E = MC2.

В 1915 году, углубляясь в специальную теорию относительности, Эйнштейн описал свою теорию гравитации в общей теории относительности. Это в основном говорит нам, что все, что имеет массу, вызывает искажения в пространстве-времени. Его теория была засвидетельствована научным сообществом во время солнечного затмения в 1919 году.

Эйнштейн с помощью общей теории относительности предсказал существование гравитационных волн. Спустя столетие исследователи наконец смогли обнаружить эти волны напрямую.

4. Линус Полинг

Наиболее известны : молекулярная биология, квантовая химия.
Награды: Нобелевская премия 1954 г. (физика), 1962 г. (мир).

Линус Карл Полинг был пионером квантовой химии, отрасли химии, которая изучает квантовые уровни, и внес значительный вклад в биологию. Его ранние работы в области альфа-спирали и структуры белка помогли открыть структуру ДНК .

В 1926 году, получив докторскую степень по физической химии в Калифорнийском технологическом институте, Линус Полинг отправился в Европу, чтобы исследовать относительно новую область квантовой механики под руководством Нильса Бора, Вольфганга Паули и Эрвина Шредингера.

Вернувшись в Соединенные Штаты, он занял преподавательскую должность в Калифорнийском технологическом институте и провел обширные исследования химических связей. На протяжении 30-х годов он опубликовал множество статей и завершил свою знаменитую книгу «Природа химической связи». Она считается самой влиятельной книгой по химии и до сих пор широко используется.

В настоящее время Линус Полинг является одним из четырех человек, удостоенных Нобелевской премии дважды, и единственным человеком, получившим две общие акции Нобелевской премии в различных областях.

3. Чарльз Дарвин

Самые известные : Происхождение видов
Награды: медаль Волластона (1859), медаль Копли (1864)

Чарльз Роберт Дарвин родился в графстве Шропшир, Англия, в 1809 году. Его отец, Роберт Дарвин, по профессии врач, хотел, чтобы он занимался медициной в Эдинбургской медицинской школе.

Во время учебы в школе Дарвин, вместо того, чтобы сосредоточиться на своих медицинских исследованиях, Дарвин больше интересовался естествознанием, растениями и морской биологией. После Эдинбурга он отправился в Кембридж, где один из его двоюродных братьев сообщил ему о тенденции сбора жуков.

Энтузиазм Дарвина к сбору жуков стал настолько смелым, что когда некоторые из его находок были опубликованы в «Иллюстрациях британской энтомологии» Джеймса Стивенса, он был вне себя от восторга.

В Кембридже Дарвин познакомился с Джоном Хенслоу, профессором ботаники, который впоследствии стал его наставником на протяжении всей жизни. В 1831 году Хенслоу пригласил Дарвина в мировое путешествие, что в итоге сделало его отцом эволюционной биологии.

Его результаты опровергли все теории происхождения животных в то время и предположили, что не только виды могут меняться со временем, но эти изменения обусловлены различными факторами окружающей среды.

Знаменитая книга Дарвина «О происхождении видов» была опубликована в 1859 году, более чем через 20 лет после его знаменитого путешествия.

2. Майкл Фарадей

Наиболее известный: закон индукции Фарадея; законы электролиза, электрохимические
награды: медаль Копли (1832 и 1838), медаль Румфорда (1846)

Майкл Фарадей, которого многие считают одним из самых влиятельных ученых всех времен, в детстве не получал много формального образования. Все, что он узнал, было на его работе в переплетном цехе, где также возник интерес к электричеству.

В возрасте 21 года Фарадей устроился на работу в качестве помощника Хамфри Дэви, выдающегося химика своего времени. Имея неограниченный доступ к лаборатории Дэви, Фарадей активно изучал хлор и смог впервые сжижить его. В своей исследовательской работе, объясняющей законы электролиза, Фарадей ввел знакомые термины, такие как ион, анод, катод и электрод.

Его величайшее достижение произошло в 1831 году, когда он открыл электромагнитную индукцию. Его работа была математически объяснена Джеймсом Клерком Максвеллом как Закон Индукции Фарадея.

1. Никола Тесла

Наиболее известный: переменного тока и других силовых экспериментов

До своего времени Никола Тельса был одним из величайших изобретателей в истории, которому мы обязаны большей частью нашей электрифицированной жизни. Его новаторские эксперименты с переменным током сделали возможной передачу электричества на большие расстояния.

Родившийся в 1856 году в Австрийской империи (современная Хорватия), Тельса был детским гением. После окончания школы на год раньше он поступил в университет, чтобы изучать физику и электротехнику, где он преуспел. Однако он не получил степень.

Помимо своего вклада в переменный ток, Никола Тесла известен увеличительным передатчиком, который он намеревался передавать электрической энергии на большие расстояния. Он также разработал лодку с дистанционным управлением и турбину без лопастей.

Тесла получил более 300 патентов из 26 разных стран.

Другие почетные упоминания

1. Барбара МакКлинток

Барбара МакКлинток была одной из пионеров цитогенетики; изучение хромосом в отношении поведения клеток. Ее работа в цитогенетике кукурузы открыла двери для нескольких методов модификации генов, включая хромосомный кроссовер .

Она была удостоена Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1983 году и остается единственной женщиной, которая достигла подвига в получении неразделенной Нобелевской премии в этой категории.

2. Эрвин Шредингер

Эрвин Шредингер был австрийским физиком, известным своим ценным вкладом в области термодинамики, общей теории относительности и статистической механики. Уравнение Шредингера, разработанное им в 1925 году, ознаменовало новую главу в области квантовой механики.

Один из его мысленных экспериментов, кот Шредингера остается популярным среди широкой публики. Шредингер был удостоен Нобелевской премии, которой он поделился с Полом Дираком в 1933 году.

3. Антуан Лавуазье

Антуан-Лоран де Лавуазье, широко известный как отец современной химии, был одним из самых известных ученых в Европе 18-го века. Он был одним из первых сторонников метрической системы, названной кислородом и водородом, и выдвинул гипотезу о существовании кремния (1787).

Однако его наиболее заметным вкладом в науку было обнаружение роли кислорода в процессе горения.

4. Карл Саган

Карл Эдвард Саган был, пожалуй, самым влиятельным популяризатором науки в 20 веке. За свою карьеру Саган опубликовал около 600 статей и 20 книг. Он защищал и способствовал поиску жизни за пределами Земли. Он обладал сверхъестественной способностью распространять научные идеи о человеческой расе, земле и вселенной для широкой публики.

5. Стивен Хокинг

Стивен Хокинг — это вдохновение не только для молодых ученых, но и для людей всех возрастов и профессий. В то время как он был в значительной степени известен его успехом в научно-популярной ; форма научной литературы, предназначенная для широкой публики, Хокинг сделал несколько важных вкладов в общую теорию относительности, включая теоремы Пенроуза-Хокинга и излучение Хокинга.

6. Эдвин Хаббл

Это был Эдвин Хаббл, который первым показал нам, что за нашей галактикой существуют галактики, которые ранее считались заполненными газом «туманностями». Основываясь на предыдущих исследованиях, он смог сделать вывод, что скорость, с которой различные галактики удаляются от Земли, практически пропорциональна расстоянию между ними (закон Хаббла). В его честь назван легендарный космический телескоп Хаббл.

7. Поль Дирак

Пол Адриен Морис Дирак был одним из пионеров квантовой механики. Он смог предсказать существование антивещества в уравнении Дирака (названного в его честь). Его вклад в квантовую теорию поля имеет фундаментальное значение для современных теорий суперструн.

Наряду с Эрвином Шредингером, Пол Дирак был удостоен Нобелевской премии по физике в 1933 году за вклад в атомную теорию.

8. Ву Цзяньсюн

Ву Цзяньсюн, по прозвищу «Королева ядерных исследований», был физиком-экспериментатором, самым известным за проведение эксперимента Ву. Одна из ее других значительных работ включает демонстрацию универсальной формы модели бета-распада.

Ву также участвовала в Манхэттенском проекте, в котором она работала над газовой диффузией; метод, используемый для отделения обогащенного урана.

9. Эдвард Виттен

Эдвард Виттен — физик-теоретик, специализирующийся в области квантовой гравитации и теории струн. Помимо физики он внес значительный вклад в чистую математику.

В 1990 году он был награжден медалью Филдса (первым физиком, который выиграл один) за доказательство положительной массовой конъюнктуры. Выступая на конференции в 1995 году, Виттен выдвинул идею М-теории , 11-мерной теории, которая в основном объединяет все версии теории суперструн.

Безумные научные открытия 21 века

Открытие гравитационных волн

Почти сотню лет назад о них говорил Альберт Эйнштейн. Это открытие стало ярким подтверждением теории относительности. Любая материя, движущаяся с ускорением, испускает гравитационные волны. Этот исторический прорыв открывает перед человечеством грани Вселенной, неизвестные науке ранее.

Тайные комнаты в гробнице Тутанхамона

Археологи при помощи специальной радиолокационной установки обнаружили в гробнице две тайные комнаты. По мнению специалистов, гробница, в которой ранее покоился правитель древнего Египта, была приготовлена для Нефертити. Но из-за внезапной ранней смерти Тутанхамона его положили именно здесь.

Возможность управления протезом

Не просто управление, а управление при помощи сигналов головного мозга. Раньше о таком можно было прочитать в научно-фантастических романах. Сегодня – стало реальностью.

Наличие воды на Марсе

Само исследование Марса при помощи марсоходов, стало глобальным успехом науки. Длительное время многие учёные были убеждены, что четвертая планета от Солнца – безжизненная пустыня, непригодная для жизни. Но обнаружение на планете водяного льда говорит за то, что раньше на Марсе были моря  и океаны, а, возможно, и жизнь, похожая на земную.

Открытие эликсира молодости

Средство Макропулоса оказалось точно таким, каким его представляли некоторые ученые-алхимики средневековья. Оказывается, переливание молодой крови в пожилой организм омолаживает последний. Ученые обнаружили в молодой крови фактор GDF11, который способен увеличивать мускульную силу, омолаживать сердце и вызывать в головном мозге рост нейронов.

Быстрое таяние ледников

Открытие важное, но не очень-то обнадеживающее. Вопреки прогнозам ученых, скорость таяния крупнейших ледников мира растет. Мало того, она ускоряется с каждым годом. Если дело и дальше пойдет так же, то многие страны просто-напросто уйдут под воду, как легендарная Атлантида.

Открытие экзопланет

За последние годы, благодаря сверхмощным телескопам, их отрыто несколько десятков. Экзопланеты – это такие, на которых, теоретически, могла бы процветать жизнь, как на Земле. Открытие говорит в пользу того, что мы все же не одиноки во Вселенной.

Стволовые клетки

Исследователи сразу нескольких научных центров практически одновременно сумели получить из клеток кожи полноценные стволовые эмбриональные клетки. Открытие поистине эпохальное, которое поможет выращивать необходимые органы, которые не будут отторгаться после пересадки.

Новые методы борьбы с раком

Огромный шаг вперед в деле борьбы с этой чумой современности сделали ученые Калифорнийского университета. Они обнаружили уникальные свойства полыни (артемизинина), которые можно использовать при борьбе с раком легких. Выяснилось, что это пахучее растение способно менее чем за сутки уничтожить почти все раковые клетки. Сейчас в лаборатории идет создание нового лекарства на основе артемизинина.

Подтверждение факта существования темной материи

Вселенная состоит не из звезд и галактик, а из темной материи. Звезды и галактики —  всего лишь пять процентов вещества Вселенной, остальное — темная материя. Раньше это была лишь догадка, теория, теперь — научный факт. Правда, что темная материя из себя представляет, пока непонятно. Обнаружение ее, утверждают ученые, перевернет наше представление о мире.

Доказана теорема Пуанкаре

Как известно, Нобелевскую премию по математике не присуждают. Существует версия, что математик Миттаг-Леффлер был любовником жены Нобеля, за что оскорбленный муж вычеркнул эту науку из завещания. Впрочем, это, скорее, исторический анекдот. Аналог Нобелевской премии в математике — «медаль Филдса», которую в 2002 году получил российский математик Григорий Перельман. Он доказал теорему Пуанкаре, одну из семи задач тысячелетия.

Квантовая телепортация

Это немножко не та телепортация, о которой говорят писатели-фантасты. Телепортируется не материя или энергия, а состояние. Кому интересно, более подробно о квантовой телепортации доступным языком, может прочитать здесь.

Открыт бозон Хиггса

О существовании этой элементарной частицы, которая отвечает за массу всех прочих частиц, физик-теоретик Питер Хиггс говорил более полувека тому назад. Именно Хиггс предсказал её существование. В 2012 году, во время эксперимента на Большом адронном коллайдере, подтвердилось его пророчество. Награда (Нобелевская премия) нашла героя!

Обнаружены мягкие ткани динозавра

Прежде считалось, что любые белки разлагаются за несколько тысяч лет. Динозавры вымерли миллионы лет назад, поэтому никто мягкие ткани в их останках не искал. Оказалось, что ошибочка вышла. Молекулярный палеонтолог Мэри Швейцер (США) в окаменевшей конечности тираннозавра обнаружила мягкие ткани. Находке 65 миллионов лет. T. Rex – опять показал себя самым крутым.

Доказано существование кварк-глюонной плазмы

Для обывателя – полная абракадабра. Объясним проще: кварк-глюонная плазма — это плазма с температурой четыре триллиона градуса по Цельсию. Палец туда советь не следует. Температура в двести пятьдесят тысяч раз выше, чем в недрах Солнца. Её получили физики из США, сталкивая ионы золота на ускорителе. Тут же их имена были золотыми буквами записаны в книгу рекордов Гиннесса.

Синтетическая бактериальная клетка

Первая полностью синтетическая хромосома с геномом была создана в 2010 году. Затем её встроили в бактериальную клетку, которая была лишена генетического материала. После чего клетка стала делиться по законам нового генома. Открытие, которое способно перевернуть всю нашу жизнь, настолько оно перспективное.

Записаны и перезаписаны воспоминания

Пока только у мышей. Им в мозг были внедрены ложные воспоминания и  стерты реальные. А неприятные воспоминания заменили приятными. Скоро эта технология доберется и до людей. Будет вам «Вспомнить всё» с Арнольдом Шварценеггером.

У людей обнаружены гены неандертальцев

Учёные доказали, что все мы – наследники неандертальцев. Их гены обнаружены у современного человека. Если вспомнить, как вели себя наши предки, то неудивительно поведение многих наших современников. В конце концов, культура лишь недавнее наслоение на нашей психике.

Перейден петафлопсный барьер

Ожидается, что следующий эксафлопсный барьер будет перекрыт новым суперкомпьютером в Лос-Аламосе. Эксафлопсный барьер — квинтиллион операций в секунду. Я знаю только квадриллион (тысяча триллионов) операций в секунду. Но он уже, блин, считается медленным. Эх, где мой старый калькулятор?

Мужик не тот пошел

Древний воин и охотник был гораздо сильнее и выносливее современного человека. Такой вывод сделали ученые, которые отсканировали лазерным методом скелеты наших древних предков.

Когда женщины сетуют на то, что настоящих мужиков не осталось, они в общем и целом правы. Тысячи лет тому назад в обществе произошла революция: от охоты человечество перешло к земледелию, и это сказалось на физическом состоянии сапиенсов. Если бы сегодня на Олимпийских играх одним из участников оказался древний охотник, он легко победил бы всех тренированных, домпингованых участников. Переход к малоподвижному образу жизни негативно сказался в основном на мужчинах. Они утратили силу, ловкость, реакцию, зато приобрели одышку, остеопороз, гипертонию и ожирение.

Анализы на кальций в костях

Такой вывод сделали ученые, которые отсканировали лазерным методом скелеты наших древних предков.
Сравнив данные с результатами анализа костей современных спортсменов, исследователи констатировали: двуногие млекопитающие утратили первоначальные физические навыки тогда, когда от собирательства и охоты перешли к выращиванию скота, возделыванию земли и культивации зерновых культур.

В результате оседлого образа жизни понизилась двигательная активность, упала физическая выносливость и продолжала падать с каждым новым поколением.
Мужики перестали таскать тяжелую добычу на плечах, спуртовать и бегать на супердлинные расстояния.

Древний человек-охотник

Я представляю себе Олимпийские игры 2016 в Бразилии. На дистанции 100 метров чемпион мира Усэйт Болт и древний охотник, воин Нао, Сын леопарда из племени уламров. Побеждает Нао!
Марафонская дистанция. На старте мировой рекордсмен Деннис Киметто и Сын леопарда. Первым к финишу с огромным отрывом приходит Сын леопарда.
Штанга. На помосте звезда тяжелой атлетики Киануш Ростами. Тяжелоатлет в рывке фиксирует новый мировой рекорд. Лео не понимает, что марафонская дистанция уже завершена, подхватывает штангу и устремляется с ней по беговой дорожке.

Комментарий специалиста-эксперта

Мужики стали слабее? Я с учеными не согласен! Мой друг Вован выпил на дне рождения у Ники литр водки, запил двумя литрами пива. Вот это чел! Любой неандерталец от такой дозы впал бы в кому. Вован же только завелся. Мы пошли проветриться. Пока гуляли, он перевернул три легковых автомобиля. Вот где сила богатырская. А когда от буля убегали, точно все мировые рекорды побили! Никакой Сын леопарда не догнал бы.

ВИДЕО: 20 самых важных открытий 21 века

11 величайших нерешенных проблем современной физики

В 1900 году британский физик лорд Кельвин объявил: «в физике больше нет ничего нового, все, что можно было открыть, уже открыто. То, что остается — это все более и более точное измерение старого». В течение трех десятилетий физика показала, что он серьезно ошибался: были открыты квантовая механика и теория относительности Эйнштейна, которые произвели революции в науке. Сегодня ни один физик не посмел бы утверждать, что мы знаем все о вселенной. Напротив, каждое новое открытие, кажется, открывает ящик Пандоры с еще более глубокими вопросами физики. В этой статье мы поговорим про те вопросы в физике, которые до сих пор остаются без ответа.

Темная материя и энергия

Как бы ученые не пытались объяснить нашу вселенную текущими законами физики, у них ничего не получается. Если учитывать только видимое вещество, то его гравитации не хватит, чтобы удерживать галактики от распада на части. И, дабы объяснить стабильность галактик во вселенной, была введена темная материя — гипотетическое вещество, которое не испускает электромагнитного излучения и взаимодействует с привычной материей только с помощью гравитации. Увы, хотя термину «темная материя» уже 90 лет, ее до сих пор не обнаружили, хотя и нашли потенциального претендента, возможно, полностью состоящего из нее.

Как это обычно бывает, темной материи не хватило, чтобы объяснить все несостыковки текущей физики и наблюдаемых явлений. Поэтому, чтобы объяснить расширение Вселенной с ускорением, была введена еще и темная энергия, являющейся космологической константой — иными словами, неизменной энергетической плотностью, равномерно распределенной по Вселенной. Причем, что самое любопытное, привычное нам вещество занимает по массе всего 4% Вселенной, когда темная материя — 22%, а темная энергия вообще 74%. Казалось бы, при таком распространении мы должны найти ее следы, но, увы, пока что этого не произошло.

Почему время идет только вперед?

Пожалуй, этот вопрос задавали себе многие — ведь так хотелось бы вернуться в прошлое и что-то исправить. Физики пытались объяснить эту «стрелу времени», направленную только вперед, энтропией: грубо говоря, мерой хаоса во вселенной. Все, что мы не делали, приводит к увеличению энтропии: это гласит второй закон термодинамики. Яйцо, будучи целым, имеет низкую энтропию. Разбив его на сковородку, вы ее увеличите. Но, казалось бы, в чем проблема собрать обратно желток и белок в скорлупу и склеить ее? Ведь тем самым можно будет уменьшить энтропию и как бы сделать для яйца «машину времени».

Увы, это не так — в итоге на «сборку» яйца снова вы потратите некоторое количество энергии, а, значит, снова увеличите общую энтропию Вселенной. Казалось бы, вот и ответ на вопрос: раз энтропия и время связаны, и энтропия может только увеличиваться, то время может идти только вперед. Но и тут хватает загвоздок: так, в будущем Вселенная достигнет равновесия и максимума энтропии — она будет полностью однородной и темной, без всяких звезд и галактик. Энтропия в ней навечно станет константой — значит, и время тоже? Ведь в таком мире без разницы, куда оно течет, в итоге все равно ничего не меняется! 

С другой стороны, вспомним начало Вселенной из Большого Взрыва, когда энтропия была минимальной, и с тех пор постоянно растет. Возникает вопрос — почему это происходит именно так, а не наоборот? Увы — мы не знаем ответа на этот вопрос. Так что связь времени и энтропии, конечно, интересная, но все равно не отвечает нам на вопрос, почему время идет вперед и только вперед.

Есть ли параллельные вселенные?

Астрофизики предполагают, что на больших масштабах пространство-время плоское, а не искривленное, то есть оно бесконечно. Однако та область, которую мы видим и называем Вселенной, вполне себе конечна и простирается «всего» на 41 млрд световых лет. А, значит, все частицы нашей Вселенной могут комбинироваться хоть и крайне большим (10^10^122 степени), но все же конечным числом. А раз пространство-время бесконечно, то на нем будет бесконечной множество различных вселенных, и раз наша Вселенная конечна, то она будет иметь… бесконечное число своих копий. И бесконечное число копий, где вы позавтракали не йогуртом, а бутербродом с сыром. Но, конечно, это чисто математические выкладки, которые мы никак не можем проверить, так что этот вопрос так и остается вопросом.

Почему материи больше, чем антиматерии?

След первого обнаруженного позитрона в пузырьковой камере.

В привычном нам мире электрон заряжен отрицательно, а протон — положительно. А может ли быть наоборот? Вполне: последние 50 лет ученые создают антипротоны и позитроны (антиэлектроны), которые отличаются от своих «нормальных» братьев только зарядом и барионным числом (то есть позитрон заряжен положительно). При столкновении частицы с античастицей они аннигилируют, производят огромное количество энергии.

Но отсюда возникает вполне логичный вопрос: если материя и антиматерия максимально схожи, то после Большого Взрыва их должно было оказаться поровну. Разумеется, они бы аннигилировали полностью, и вселенная была бы пуста (ну, почти пуста — остались бы одни фотоны). А раз мы существуем, значит, материи в итоге было образовано больше, чем антиматерии. Почему? Никто не знает.

Как измерения разрушают квантовые волновые функции?

Микромир работает совсем не так, как привычная нам реальность. Частицы ведут себя не как шарики, а как волны. Каждая из частиц описывается так называемой волновой функцией — распределением вероятностей, которые говорят нам лишь о том, какими могут быть ее местоположение, скорость и другие свойства.

Фактически, частица имеет диапазон значений для каждого из свойств — но только до того момента, пока вы это свойство не станете измерять. Например, если вы захотите узнать местоположение частицы, то волновая функция коллапсирует, и вместо набора различных мест вы получите только одно, которое и образует привычную нам реальность. Этот парадокс, названный проблемой измерения, так и остается без решения.

Что происходит внутри черной дыры?

Куда исчезает информация внутри черной дыры? Если вы бросите в нее зонд, то вы не получите от него никаких данных, так как скорость убегания от черной дыры больше скорости света. Но черные дыры не вечны — существует излучение Хокинга, благодаря которому они медленно испаряются, и в итоге полностью исчезают. При этом само излучение зависит лишь от характеристик черной дыры (ее массы, скорости вращения и так далее), то есть, получается, данные о нашем зонде полностью теряются — без разницы, что вы кинете в черную дыру, зонд или камень с той же массой, на выходе излучение будет абсолютно одинаковое.

Что такое гравитация? 

Почти все силы во вселенной определены различными частицами. Так, за электромагнетизм отвечают фотоны, за слабую ядерную силу — W- и Z-бозоны, за сильную ядерную силу — глюоны. Остается гравитация, и с ней есть одна проблема: гипотетическая частица, переносчик гравитации — гравитон — так и не была обнаружена. Теоретически, она не имеет массы и почти не взаимодействует с веществом, но на практике мы лишь получили ограничение сверху на ее массу благодаря гравитационным волнам от столкновения черных дыр, и это не ноль, хотя и очень близкая к нему цифра.

Пока мы не нашли гравитон, мы не можем работать с гравитацией так, как с другими фундаментальными взаимодействиями, которые по сути являются обменом частиц. Более того, некоторые физики даже предполагают, что гравитоны работают в дополнительных измерениях за пределами пространства-времени. В любом случае, ответа на вопрос у нас пока нет.

Мы живем в ложном вакууме?

Что мы подразумеваем под вакуумом? Отсутствие чего-либо в данной точке пространства. Ну хорошо, мы можем освободить от частиц небольшой объем (хотя сделать это в случае с нейтрино, которые практически не взаимодействуют с веществом, будет, мягко говоря, трудновато). Остаются еще различные излучения и поля — ладно, попробуем избавиться и от них. А вот это уже не получится — есть и темная энергия, и поле Хиггса, и различные квантовые флуктуации. То есть, получается, вакуум, который мы можем создать, все-таки имеет какую-то отличную от нуля энергию, поэтому он и называется ложным.

Отсюда возникает вполне логичный вопрос — раз наш вакуум ложный, то может где-то есть истинный, с нулевой энергией? Или хотя ты чуть менее ложный, где энергия вакуума чуть ниже? Вполне может быть, и отсюда приходит «белый пушной зверек».

Частицы имеют одно интересное свойство — возможность туннелировать сквозь вещество, не обращая на него внимание, в значение с другой энергией. Что произойдет, когда хотя бы одна частица переместится в значение с меньшей энергией вакуума, чем в окружающей нас вселенной? Правильно, она потянет за собой все другие, и, в конечном счете, всю вселенную. Чем это грозит нам? Да тем, что мы просто перестанем существовать: ведь все, что мы видим, и все, из чего мы состоим, подчиняется определенным законам физики с определенными константами. «Перескок» в область, где энергия ложного вакуума ниже, чем у нас, изменит и законы, и константы. Да, вселенная от этого существовать не перестанет, она просто изменится. Но вот не факт, что мы останемся жить.

Конечно, все написанное выше выглядит страшилкой на ночь — да, собственно, ей и является. По расчетам Хокинга, дабы хотя бы одна частица туннелировала в состояние с другим ложным вакуумом, требуется энергия порядка 100 миллионов ТэВ — это в 10 миллионов раз больше, чем может дать Большой Адронный Коллайдер. Такие значения энергий не встречаются даже в сверхмассивных звездах, так что можете быть спокойны — с крайне высокой вероятностью наша вселенная никуда не денется. Но все же может, если теория ложного вакуума верна.

Что лежит за пределами Стандартной модели?



Стандартная модель — одна из самых успешных физических теорий, которая проходит все проверки на протяжении вот уже больше 40 лет. Эта модель описывает поведение частиц вокруг нас и, например, объясняет, почему они имеют массу. К слову, открытие бозона Хиггса — частицы, которая дает материи массу — как раз является одним из тех экспериментов, в очередной раз подтвердивших Стандартную модель.

Но уже понятно, что вселенная устроена сложнее — взять, например, потерю квантовой информации в черной дыре. Поэтому становится очевидным, что нужно придумывать новые модели: например, существует Теория струн, которая говорит о том, что фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний ультрамикроскопических струн с масштабами порядка 10^-35 метра. Это на пару десятков порядков меньше диаметра атомного ядра, и у нас нет абсолютно никаких инструментов для работы на таких масштабах, поэтому мы не можем проверить Теорию струн. Так что ответ на вопрос, что же лежит за пределами Стандартной модели, остается открытым.

Как звуковые волны излучают свет?


Синяя точка — не лазер и не ошибка камеры, это вспышка в пузырьке внутри воды.

Один из тех редких примеров загадок, которые можно наблюдать в лаборатории, но не получается объяснить. Сам эксперимент максимально прост: возьмите немного воды и направьте на нее звуковые волны — внутри нее образуются пузырьки, которые образуются из-за перепада давления от звуковых волн. Разумеется, эти пузырьки быстро схлопываются, однако в этот момент… они излучают свет в виде вспышек, длящихся триллионные доли секунды — явление, называемое сонолюминесценция.

Проблема тут в том, что неизвестен источник этого света. Ученые обнаружили, что внутри пузырьков на долю секунды температура достигает десятков тысяч градусов, откуда строятся абсолютно фантастические теории, начиная от крошечных реакций ядерного синтеза вплоть до электрического разряда. И хотя существует множество снимков этого процесса, до сих пор нет хорошего объяснения происходящего.

Есть ли порядок в водовороте хаоса?


Школьный пример — зная состояние воды в левой трубке, его можно вычислить для правой.

Отличным примером того, что даже в школьном курсе физики есть задачи тысячелетия, за решения которых предлагают миллион долларов, являются уравнения Навье-Стокса. По сути это система дифференциальных уравнений, которая описывает движение вязкой ньютоновской жидкости. Проблема в том, что нахождение общего решения в случае пространственного потока усложняется тем, что оно нелинейно и сильно зависит от начальных и граничных условий. И хотя в частных случаях решения есть (думаю, все в школе решали задачки по нахождению скорости потока воды в трубах разного диаметра), мы даже не знаем, есть ли оно в общем случае — а ведь это важно даже для таких, казалось бы, банальных вещей, как правильный прогноз погоды.

И это далеко не все проблемы, с которыми сталкивается современная физика, и чем больше мы в них углубляемся, тем больше понимаем, что все наши знания, накопленные за столетия и даже тысячелетия, или не верны, или крайне поверхностны. Но это не повод опускать руки — наоборот, это шанс узнать больше об окружающем нас мире и пустить эти знания нам же на благо.

«Физический минимум» на начало XXI века

ПОЧЕМУ В НАШЕЙ ВСЕЛЕННОЙ ПРЕОБЛАДАЕТ МАТЕРИЯ

(или что находится за пределами нашей Вселенной)

В данной статье сделана попытка объяснить тот факт, что в пределах нашей (видимой, наблюдаемой) Вселенной все планеты, звёзды, галактики и их скопления состоят из вещества, а антивещество составляет ничтожную долю процента. Объяснение основано на новом представлении о Вселенной в целом, то есть не только о нашей Вселенной, но и о том, что находится за её пределами.

Происхождение нашей Вселенной тоже пересмотрено. Согласно новому представлению наша Вселенная произошла не из сингулярного состояния. А именно: вещество (сначала нейтроны), сильное, слабое и гравитационное взаимодействия возникли одновременно в радиусе примерно 1,2 на 10 в 26 степени метров вследствие слабой кривизны пространства-времени в указанной области, в которой в дальнейшем эволюционировала наша Вселенная. С распадом нейтронов (примерно через 15,3 минуты) на протоны, электроны и нейтрино возникло электромагнитное взаимодействие. Образовались атомы водорода. С этого момента началась эволюция нашей Вселенной.

Энергия, которая потребовалась для возникновения вещества (сначала нейтронов), была заключена в кривизне пространства-времени.

До момента образования нейтронов не было масштабов времени и длины (не было спектров и размеров нейтронов). Поэтому до возникновения нейтронов говорить о времени и о пространстве нет физического смысла, поскольку пространство-время само по себе физически ненаблюдаемо, а значит время и пространство, можно сказать, возникли в нашей Вселенной вместе с возникновением нейтронов.

Современные статьи о возникновении нашей Вселенной (их сейчас сотни и сотни) разжигают воображение, но не дают нового достоверного знания. В эти сценарии трудно поверить. Но можно согласиться с тем, что число вселенных и антивселенных, находящихся за пределами нашей Вселенной бесконечное множество, и что наша Вселенная — одна из них. В таком представлении, как минимум, сразу решается проблема барионной асимметрии, достаточно ввести нормировку: разность масс вселенных и антивселенных во всей бесконечной Вселенной по времени и пространству строго равна нулю.

В теориях струн (суперструн) что-то есть, но в них больше противоречий, чем пользы. И выглядят они как математические фокусы, в которые пытаются вдохнуть физику, но у физиков пока практически ничего хорошего не получается. В дальнейшем эти теории, возможно, смогут быть полезными — с точки зрения их достаточно развитого математического аппарата.

В данной статье предложена физическая модель происхождения Вселенной, в которой сделана попытка объединить непрерывность пространственно-временного континуума с квантовой неопределённостью.

Модель основана на трех постулатах:

1. Все явления природы могут быть исчерпывающе объяснены физическими законами, выраженными в математической форме.

2. Эти физические законы универсальны и не зависят от времени и места.

3. Все основные законы природы просты.

Доказать эти постулаты невозможно, лучше не пытаться.

Основные положения теории Вселенной
(вещества, антивещества, квантов)

Теория Вселенной может быть построена на следующих представлениях.

1. Исходное представление о всей Вселенной: Вселенная не ограничена её наблюдаемой областью. Она бесконечна в пространстве и во времени. Наша (наблюдаемая, видимая) часть Вселенной – это только сверхмалая пространственно-временная область с суммарным барионным зарядом одного знака. За пределами наблюдаемой пространственно-временной области Вселенной находятся вселенные, подобные нашей, но с суммарным барионным зарядом противоположных знаков. Число таких вселенных бесконечно. Суммарный барионный заряд всей Вселенной строго равен нулю.

2. Всё, что в действительности существует в наблюдаемой части Вселенной и за её пределами, включая все известные и ещё не открытые элементарные частицы, античастицы, кванты, физические поля, есть бесконечное, динамичное восьмимерное непрерывное дифференциально-геометрическое многообразие.

3. Четыре измерения данного восьмимерного многообразия представлены во Вселенной физически ненаблюдаемым четырёхмерным пространственно-временным континуумом.

4. Ещё четыре измерения восьмимерного многообразия представлены во Вселенной физически наблюдаемым четырёхмерным волновым континуумом, который проявляется в виде существующих во Вселенной элементарных частиц, античастиц, квантов.

5. Каждой точке четырёхмерного пространственно-временного континуума может быть поставлено в соответствие некоторое значение (релятивистской) плотности функции Лагранжа.
6. Каждой точке четырёхмерного волнового континуума может быть поставлено в соответствие некоторое значение спектра плотности функции Лагранжа.

7. Плотность функции Лагранжа и спектр плотности функции Лагранжа связаны между собой двумя кратными интегралами Фурье: 1) четырёхкратным интегральным преобразованием плотности функции Лагранжа в спектр плотности функции Лагранжа с пределами интегрирования от «минус бесконечность» до «плюс бесконечность» по четырём пространственно-временным координатам и 2) четырёхкратным интегральным преобразованием спектра плотности функции Лагранжа в плотность функции Лагранжа с пределами интегрирования от «минус бесконечность» до «плюс бесконечность по четырём компонентам волнового 4-вектора.

Дальше см. по ссылке http://100zagadok.ru/stati/569.html