журнал Наука Величайшие теории

Серия книг о великих научных идеях и теориях, а также об их авторах. Проникнитесь духом открытий самых светлых умов всех времен: Ньютона, Эйнштейна, Планка, Гейзенберга, Архимеда...

Первый специальный выпуск «Перьевые ручки» популярнейшей научно-популярной коллекции посвящен перьевым ручкам.

Лев Ландау — один из ученых, которые внесли наибольший вклад в развитие физики XX века. В период, когда квантовая физика только зарождалась как отдельная область науки, он применил эту новую теорию для решения множества конкретных вопросов и смог объяснить удивительные свойства материи. Его труды не теряют своей актуальности во многих областях физики, но самые главные достижения Ландау относятся к сфере исследования квантовых свойств макроскопических систем при низких температурах, таких как сверхпроводимость и сверхтекучесть.

Вольфганг Эрнст Паули является одним из величайших физиков-теоретиков XX века и одним из основателей квантовой механики. Паули стал ученым очень рано: уже в возрасте 21 года он написал статью о теории относительности, которая оказалась ключевой в изучении нового направления физики. Одним из самых главных вкладов в науку этого австрийского ученого, получившего впоследствии американское гражданство, является релятивистская теория спина, в рамках которой он ввел четвертое квантовое число для измерения углового момента электронов. Его принцип запрета, в соответствии с которым два электрона атома не могут обладать одинаковой энергией, занимать одно и то же место и иметь одинаковые квантовые числа, принес ему в 1945 году Нобелевскую премию по физике. Другим важным достижением Паули является гипотеза о существовании нейтрино.

Рональд Фишер — ученый, снабдивший статистику инструментами, благодаря которым она обрела то огромное значение, которое имеет сегодня. Его основной вклад — статистический вывод, инновационный подход, связанный с понятием вероятности, который дал статистике, состоявшей прежде на службе других дисциплин, необходимый импульс для того, чтобы она стала полноправной наукой. Этому британскому математику и биологу мы обязаны статистическим методом, который применяется в планировании научных экспериментов. Он был ярым сторонником евгеники, зародившейся в первой половине XX века, и в этом контексте его исследования касались также генетики и современной эволюционной теории.

Генри Кавендиш — первый из поколения, осветившего XVIII век своей жаждой знаний. Изучение материи в то время развивалось в поисках ответов, которые позже нашли применение в первых промышленных процессах. Этот состоятельный английский лорд известен своими исследованиями в области химии, открытием состава воды и анализом воздуха, а также первыми экспериментами по электричеству. Особого признания заслуживают работы Кавендиша по определению плотности Земли, с помощью которых стало возможным вычислить одну из основных констант природы — гравитационную постоянную, то есть силу, с которой тела притягиваются друг к другу.

Роберт Бойль родился в XVII веке, в эпоху, когда себе прокладывали дорогу рациональное мышление и научное знание. Несмотря на то что философия и наука в то время представляли собой единое целое, этот ирландский аристократ, защитник теории превращения металлов, смог указать путь, по которому в дальнейшем развивалась современная химия. Хотя у Бойля было немало интересов и он много времени посвятил медицине, религии и паранормальным явлениям, в основном его научные исследования касались темы воздуха.

Герман Гельмгольц один из самых влиятельных ученых второй половины XIX века. Он прославился неутомимым интеллектом и глубокими познаниями в области медицины, физики и математики. Так, вычислив скорость нервных импульсов с помощью математической формулировки закона сохранения энергии, он стал известен в области физиологии. В оптике этот немецкий ученый разработал теорию зрения и изобрел офтальмоскоп и офтальмометр, а в сфере акустики исследовал распространение звука и его восприятие человеческим ухом, связав физиологию с гармонией и музыкой.

Анри Пуанкаре общепризнанно считается одним из величайших математиков. Он оставил заметный след практически во всех разделах данной науки, а его слава вышла за пределы родной Франции и достигла планетарных масштабов. Своими работами Пуанкаре внес фундаментальный вклад в развитие специальной теории относительности и, в особенности, в развитие топологии — раздела математики, изучающего непрерывность и утверждающего, что два объекта неотличимы, если один из них мы можем непрерывно деформировать, не разрезая и не протыкая, до превращения в другой объект. Эпистемология и научное просвещение также не были оставлены без внимания Пуанкаре — одного из универсальных математиков.

Георгий Гамов входит в число тех избранных, чья жажда знания влечет их в глубины самых разнообразных дисциплин. Эмигрировавший в США советский ученый постиг как мир бесконечно малого, так и бесконечность самой Вселенной: он изучал атомное ядро, и его вклад стал основой для раскрытия секретов генетического кода. В астрофизике он определил модели, которые прояснили образование энергии звезд и их эволюцию, а также отстаивал гипотезу Большого взрыва, объясняющую происхождение Вселенной, и позже она была подтверждена многочисленными аргументами.

Бернхард Риман — одна из основных фигур научной панорамы середины XIX века. За свою короткую карьеру он внес огромный вклад в различные области математического знания. Он заложил основы дифференциальной геометрии и сформулировал гипотезу, названную его именем и признанную важнейшей нерешенной проблемой современной математики. Его вклад распространяется и на область физики, обрисовывая путь, по которому пошел Эйнштейн, прежде чем открыть общую теорию относительности.

Роберт Гук - один из крупнейших ученых XVII века, но известен он далеко не так хорошо, как этого заслуживает. Больше всего на слуху — закон об упругих телах, носящий имя ученого. Однако помимо этого Гук — современник и соперник Ньютона — первым понял, что движение планет можно описать с механической точки зрения, и это стало решающим шагом к открытию всемирного тяготения. Также Гук усовершенствовал микроскоп: ученый использовал его для множества наблюдений, результаты которых потом зарисовывал, причем красота этих рисунков сравнима только с их научной значимостью. Гук был неутомимым экспериментатором, он сконструировал первую вакуумную камеру — один из первых телескопов-рефлекторов, а также множество метеорологических и измерительных приборов.

Томас Альва Эдисон - один из тех людей, кто внес наибольший вклад в тот облик мира, каким мы видим его сегодня. Этот американский изобретатель, самый плодовитый в XX веке, запатентовал более тысячи изобретений, которые еще при жизни сделали его легендарным. Он участвовал в создании фонографа, телеграфа, телефона и первых аппаратов, запечатлевающих движение, — предшественников кинематографа. Однако нет никаких сомнений в том, что его главное достижение — это электрическое освещение, пришедшее во все уголки планеты с созданием лампы накаливания, а также разработка первой электростанции. Его способ работы — организация крупных центров с привлечением туда множества лучших специалистов своего времени — создал важный прецедент для возникновения нынешних научно-исследовательских институтов.

Христиан Гюйгенс стоял у истоков современной науки. Этот нидерландский физик и математик получил превосходное образование, которое позволило ему войти в высшие интеллектуальные круги XVII века в период, когда появлялись государственные научные организации и обмен идеями становился все интенсивнее. Гюйгенс был первопроходцем в математическом изучении вероятностей, а его опыт в области механики позволил ему сконструировать маятниковые часы. Но главные достижения ученого относятся к области оптики и исследования природы света, в ходе которого был сформулирован принцип Гюйгенса, позже ставший основой волновой теории света. Ученый также существенно улучшил телескопы, открыл с их помощью Титан, главный спутник Сатурна, и разглядел его кольца.

Андре-Мари Ампер создал электродинамику — науку, изучающую связи между электричеством и магнетизмом. Его математически строгое описание этих связей привело Дж. П. Максвелла к революционным открытиям в данной области. Ампер, родившийся в предреволюционной Франции, изобрел также электрический телеграф, гальванометр и — наряду с другими исследователями — электромагнит. Он дошел и до теории электрона — «электрического объекта», — но развитие науки в то время не позволило совершить это открытие. Плоды трудов Ампера лежат и в таких областях, как химия, философия, поэзия, а также математика — к этой науке он относился с особым вниманием и часто применял ее в своей работе. Исследователь по праву считается одним из величайших физиков XIX века.

Никола Тесла был великим мечтателем, идеи которого нашли свое применение только через 100 лет после их появления. Несмотря на то, что именно ему принадлежит идея создания двигателя переменного тока, благодаря которому электричество пришло в дома и заводы XX века, этот сербско-американский ученый умер в нищете, забытый своими современниками. Изобретения и открытия, над которыми работал Тесла, бесчисленны: это и пульт дистанционного управления, и самолет вертикального взлета, и беспроводная лампа; также он разработал основы устройства радара, стал предвестником радиоастрономии и проводил опыты по криогенике. Его главной целью было создание технологии передачи электрической энергии и информации в любую точку планеты без проводов — эта идея стоила ему состояния и репутации.

Джон фон Нейман был одним из самых выдающихся математиков нашего времени. Он создал архитектуру современных компьютеров и теорию игр — область математической науки, спектр применения которой варьируется от политики до экономики и биологии, а также провел аксиоматизацию квантовой механики. Многие современники считали его самым блестящим ученым XX века.

Давид Гильберт намеревался привести математику из методологического хаоса, в который она погрузилась в конце XIX века, к порядку посредством аксиомы, обосновавшей ее непротиворечиво и полно. В итоге этот эпохальный проект провалился, но сама попытка навсегда изменила облик всей дисциплины. Чтобы избавить математику от противоречий, сделать ее «идеальной», Гильберт исследовал ее вдоль и поперек, даже углубился в физику, чтобы предоставить квантовой механике структуру, названную позже его именем, — гильбертово пространство.

Женщина, еврейка и ученый — непростая комбинация для бурного XX века. Австрийка по происхождению, Лиза Мейтнер всю жизнь встречала снисходительность и даже презрение со стороны коллег-мужчин и страдала от преследований нацистов. Ее сотрудничество с немецким химиком Отто Ганом продолжалось более трех десятилетий и увенчалось открытием нового элемента — протактиния — и доказательством возможности расщепления ядра. Однако, несмотря на этот вклад, Мейтнер было отказано в Нобелевской премии. Она всегда отстаивала необходимость мирного использования ядерной энергии, в изучении которой сыграла столь заметную роль. Сегодня исследовательница стала воплощением научного гения и символом борьбы с нетерпимостью и предрассудками.

Поль Дирак, как и Ричард Фейнман, — один из главных представителей «второго поколения» ученых, обратившихся к квантовой механике после первопроходческих работ Планка и Эйнштейна. Знаменитое уравнение, носящее имя Дирака и детально описывающее поведение некоторых частиц, в том числе электрона, впервые объединило теорию относительности и квантовую теорию. Уравнение Дирака доказало возможность существования «антиподов» известных на тот момент частиц — электрона, протона и других. Открытые новые частицы известны нам как антивещество. Молчаливый и замкнутый, скромный и всецело увлеченный своей работой, этот английский инженер стал ученым, который разработал одну из самых передовых теорий современной физики.