Текст книги "Учёные России и их открытия. Начальная школа"

ЖУКО́ВСКИЙ Никола́й Его́рович[13]13
  Источник: Отец русской авиации Николай Егорович Жуковский: [Электронный ресурс] // Владимирская областная научная библиотека. URL: https://library.vladimir.ru/news/otec-russkoj-aviacii-nikolaj-egorovich-zhukovskij.html. (Дата обращения: 29.11.2022).


[Закрыть]
(1847–1921)
Физик, основоположник аэро– и гидромеханики

Человек не имеет крыльев… Но я думаю, что он полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума.

Учёного называют отцом русской авиации совершенно справедливо. Его исследования заложили фундамент дальнейших открытий в истории воздухоплавания. Он создал основы аэродинамического расчёта самолётов – расчёта устойчивости и прочности крылатых летательных аппаратов. Учёного интересовала и гидромеханика – его научные изыскания были применены в разработке добычи нефти.

Николай Егорович Жуковский родился в селе Орехово недалеко от города Владимира в семье инженера-железнодорожника. До 11 лет он получал домашнее образование, потом поступил в гимназию, которую окончил в 1864 г. Затем учился на физико-математическом факультете Московского университета и стал преподавателем математики в Императорском московском техническом училище (ныне Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана), где и проработал всю жизнь.

Жуковский интересовался большим кругом вопросов, но главным делом его жизни было покорение неба. Этот блестящий учёный сочетал в себе два таланта, которые нечасто встретишь в одном человеке, – теоретика и практика.

В 1891 г. Жуковский сделал доклад «О парении птиц», который начинался так: «Парением называется такой вид полёта птицы, при котором она не машет крыльями…» От взаимодействия крыла с воздухом возникает подъёмная сила, и, как только её величина окажется больше веса самого крыла и всего, что с ним связано, начнётся полёт. Теоретическое обоснование парения птиц определило всё дальнейшее развитие авиации.

В Московском университете и Техническом училище под руководством Жуковского были организованы лаборатории, в которых велись исследования в области механики. Чтобы была возможность испытывать самолёты и их части, не поднимая в воздух, в 1902 г. ученики Жуковского соорудили первую в России и одну из первых в мире аэродинамическую трубу закрытого типа. Называлась она галереей для протока воздуха.

В первые годы ХХ в. Жуковский приступил к систематическим опытам над движением крылатых тел в воздухе и испытаниям самолётных винтов. В 1904 г. под руководством учёного под Москвой был построен первый в Европе аэродинамический институт. В нём и начали проводить основные работы по самолётостроению.

Учёный сформулировал теорему, определяющую величину подъёмной силы, чем заложил основы науки аэродинамики, позволявшей поднимать самолёты в небо. Так на смену воздухоплавания, зависимого от ветра, пришла авиация. Воздушные суда тяжелее воздуха способны летать при любых условиях.

С 1913 г. Жуковский организовал курсы для подготовки инженеров-конструкторов самолётов, преподавал на курсах лётчиков. В Первую мировую войну (1914–1918) учёный встал во главе Авиационного расчётно-испытательного бюро. Он занимался расчётом полёта снарядов и испытаниями лётных качеств и прочности самолётов. Благодаря его стараниям небо покорилось человеку, как и прогнозировал учёный. Жуковский дал человечеству основы аэродинамики, на которых развивается современная авиационная наука.

Жуковский объяснял сложные научные теории, например математическое обоснование подъёмной силы крыла, простым языком, и на его лекции стекалось огромное количество студентов. Он воспитал много талантливых конструкторов самолётов и вертолётов, впоследствии развивших его идеи.

Город, который вырос вокруг Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ), основанного в 1918 г. под руководством Н.Е. Жуковского, был назван его именем.

ЗВОРЫ́КИН Влади́мир Козьми́ч[14]14
  Источник: Владимир Зворыкин: человек, подаривший миру телевидение: [Электронный ресурс] // Stream Park. 2020. URL: https://stream-park.ru/blog/vladimir-zvorykin/. (Дата обращения: 29.11.2022).


[Закрыть]
(1888–1982)
Инженер, изобретатель телевидения

Я создал монстра, способного промыть мозги всему человечеству. Хотя, конечно, есть в нём детали, которые мне удались особенно хорошо. Лучшая из них – выключатель.

Учёному принадлежат более 120 патентов на различные изобретения. Он занимался работой над передачей изображения на расстояние. Создал электронно-лучевую трубку для превращения картинки в электрический сигнал и его дальнейшей передачи. В 1929 г. продемонстрировал первый телевизор. Его разработки легли в основу первых электронных телевещательных систем – технологии, изменившей мир.

Владимир Козьмич Зворыкин родился в городе Муроме в богатой купеческой семье. Его отец владел пароходной компанией на реке Оке. Владимир с детства проявлял интерес к технике. Когда он сопровождал отца в плавании по торговым делам между Муромом и Нижним Новгородом, то чинил неисправности в электросети судов.

Зворыкин поступил в Петербургский технологический институт, где выбрал главным направлением своей будущей деятельности электротехнику. В 1912 г. он получил диплом с отличием и продолжил обучение во Франции.

Когда началась Первая мировая война, Зворыкин вернулся в Россию и был призван в армию. Он служил в войсках связи в Гродно, затем преподавал в Петроградской радиошколе.

Вскоре произошла революция. Как офицер царской армии, он вынужден был перебраться в Омск – столицу белогвардейского правительства. Работая торговым агентом с оборудованием для радиостанций, уехал в командировку в Америку, чтобы договориться о поставках оборудования. Когда белогвардейское правительство пало, Зворыкин не стал возвращаться и остался в Америке – без денег и знания языка. По-английски он знал только слово «Вестингауз» – название компании, которая занималась разработками в области радиоэлектроники. «Судя по всему, парень толковый», – решили в компании и приняли его на работу.

В 1920‐е гг. Зворыкин работал над фотоэлементами и звукозаписью, обдумывая идею электронного телевидения. Он был уверен, что будущее телевидения связано с совершенствованием фотоэлектронных приборов. Зворыкин сам разрешил все технические вопросы, возникшие при создании образца электронной телевизионной установки. Его телевизионная система строилась целиком на электронных устройствах, как при приёме изображения, так и при его передаче. В 1931 г. Зворыкин создал иконоскоп – передающую телевизионную трубку, позже – кинескоп, приёмную телевизионную трубку. Эти два изобретения и составили первую полностью электронную телевизионную систему.

Вскоре изобретатель подал заявку на патент технологии передачи цветного изображения и стал топ-менеджером американской корпорации, сделавшей глобальный бизнес на его изобретении. Первыми абонентами телевидения стали жители Нью-Йорка и его окрестностей. Невероятно упорный, Зворыкин сумел воплотить в жизнь свою мечту, преодолев все трудности – потрясения революции, войн, языковые барьеры.

Во время Второй мировой войны Зворыкин разрабатывал системы теле– и радионаведения ракет, приборы ночного видения. Например, снайперскоп – электронный прицел для стрелкового оружия – позволял видеть цель в темноте. Или снуперскоп – устройство для автомобилей и танков, благодаря которому можно передвигаться в тёмное время суток с помощью инфракрасной подсветки, не используя обычные фары.

Кроме того, Зворыкин занимался медицинскими технологиями. Он создал первый сканирующий электронный микроскоп, а ещё радиопилюлю, с помощью которой при её проглатывании пациентом врач мог понять, что происходит в организме, и поставить верный диагноз.

В Муроме, на родине В.К. Зворыкина, и в Москве (рядом с Останкинской телебашней) установлены памятники одному из отцов современного телевидения.

КАНТОРО́ВИЧ Леони́д Вита́льевич[15]15
  Источник: Леонид Витальевич Канторович: [Электронный ресурс] // Санкт-Петербургский государственный университет / Экономический факультет. URL: https://www.econ.spbu.ru/ru/people/leonid-vitalevich-kantorovich. (Дата обращения: 29.11.2022).


[Закрыть]
(1912–1986)
Математик, экономист, лауреат Нобелевской премии по экономике

Главное в жизни – это не научные достижения, главное – постараться делать добро людям.

Учёный внёс большой вклад в развитие экономической науки. Он заложил основы таких инновационных направлений, как логистика и эконометрика.

Многие его разработки применяются сегодня на практике. В их числе метод линейного программирования – математическая модель для описания оптимального функционирования экономики. Его считают создателем математической экономики.

Леонид Витальевич Канторович родился в Санкт-Петербурге в семье врачей. В семь лет Леонид всерьёз увлёкся химией благодаря старшему брату, который поступил в медицинский институт. Его учебники по химии и математике заинтересовали Леонида. В девять лет он, выполняя школьное задание, решил сложную математическую задачу новым способом, и это настолько поразило учителей, что о гениальном ученике заговорили по всему городу. Уже в 14 лет Леонид стал студентом математического факультета Ленинградского университета, в 15 лет написал первые научные работы, а в 20 лет стал профессором. Настоящий вундеркинд! С 1930 по 1939 г. он был преподавателем Ленинградского института инженеров промышленного строительства. Рассказывают, что, когда молодой человек пришёл читать первую лекцию, студенты закричали: «Парень, садись на место! Сейчас преподаватель придёт».

Леонид Витальевич очень хотел применить свои теоретические разработки в области математики для советской экономики. В 1938 г. его пригласили консультантом на фанерную фабрику. Перед молодым учёным поставили задачу разработать метод распределения ресурсов, чтобы максимально эффективно использовать оборудование предприятия.

Он понял, что эта задача не единичная, а типичная для большинства предприятий. К подобным планово-экономическим задачам сводятся многие проблемы экономики. Он нашёл решение, подходящее для разных отраслей. После того как Канторович предложил оптимальный метод распила листа фанеры, этот метод был применён к разрезанию и стальных листов на Ленинградском вагоностроительном заводе. Результаты своей научной деятельности Канторович описал в 1939 г. в работе «Математические методы организации и планирования производства». Он заложил основы линейного программирования затрат, и это позволило планировать производство на длительные периоды.

Когда началась Великая Отечественная война, учёный с Военным инженерно-техническим университетом был отправлен в эвакуацию в Ярославль. Он занялся военными исследованиями и написал учебник для военных инженеров, а также главный труд всей своей жизни – книгу «Экономический расчёт наилучшего использования ресурсов». Благодаря этой работе он завоевал мировое признание, а в 1975 г. получил Нобелевскую премию по экономике «за вклад в теорию оптимального распределения ресурсов». Эта теория применима как для экономики в целом, так и для отдельных предприятий, производств с целью повышения эффективности и результативности всего производственного процесса.

Леониду Канторовичу приходилось прилагать огромные усилия для внедрения своих идей и методов. Приходилось тяжело, но он был очень настойчивым человеком. Если в чём-то был уверен, то пытался этого добиться, пусть и не всегда удавалось. И не боялся добиваться, не жалел сил для этого, никогда не отказывался от своих убеждений. В своей работе он неутомимо шёл к поставленной цели. Последние годы жизни Канторович работал в научных институтах в Москве.

Л.В. Канторович был награждён орденами Ленина, орденами Трудового Красного Знамени, орденом Отечественной войны 1‐й степени, орденом «Знак Почёта», стал почётным доктором многих университетов мира.

КАПИ́ЦА Пётр Леони́дович[16]16
  Источник: Петр Леонидович Капица: [Электронный ресурс] // Космический мемориал. URL: http://sm.evg-rumjantsev.ru/astro2/kapica-pl.html. (Дата обращения: 05.12.2022).


[Закрыть]
(1894–1984)
Физик, лауреат Нобелевской премии

Мы – учёные – прежде всего патриоты и слуги своего отечества, но в то же время испытываем чувство гордости, когда плоды наших трудов могут оказывать влияние на развитие мировой науки, которая служит человечеству…

В физике учёный прежде всего экспериментатор. Его работы по физике и технике сверхсильных магнитных полей, по физике и технике низких температур, по сверхтекучести жидкого гелия, по электронике больших мощностей и физике высокотемпературной плазмы стали образцом физического эксперимента. Так выяснялась подтверждаемая экспериментом научная истина.

Пётр Леонидович Капица родился в городе Кронштадте в дворянской семье. Его отец был военным инженером. Мать преподавала в педагогическом институте.

В 1905 г. он поступил в гимназию, но через год из-за плохой успеваемости по латыни перешёл в Кронштадтское реальное училище, в котором главенствовали математические науки. Здесь у Петра Капицы по всем предметам были наилучшие отметки. Это позволило ему в 1914 г. поступить на электромеханический факультет Петербургского политехнического института.

Во время учёбы Пётр Капица начал заниматься исследованиями и свои первые научные труды опубликовал в 1916 г. в журнале Русского физико-химического общества. В 1918–1921 гг. стал преподавать физику и механику в Политехническом институте, занимался научной работой, делая первые опыты в области атомной физики.

В 1921 г. Капица отправился в научную командировку в Англию. Он добился стажировки в лаборатории великого физика Эрнста Резерфорда в Кембридже. Поначалу их взаимоотношения складывались непросто. Но Резерфорд видел, что Пётр Капица работает превосходно и умеет делать всё, что ни потребуется, – паять схемы, сооружать сложные установки. Он обладал неиссякаемым любопытством и изобретательским талантом. Доверие руководителя было завоёвано, и вскоре они стали близкими друзьями. Исследования, которые Капица провёл в этой лаборатории в области магнитных полей, принесли ему мировую славу.

До 1934 г. П.Л. Капица с семьёй жил и работал в Англии и часто приезжал на родину. Во время одного из приездов правительство Советского Союза отказало ему в разрешении на обратный выезд, желая, чтобы учёный продолжил научную работу дома. В английской лаборатории у Петра Леонидовича было прекрасное оборудование, необходимое для его исследований. И тогда для учёного был создан Институт физических проблем Академии наук СССР, куда доставили всё уникальное оборудование, выкупленное из лаборатории в Англии. Капица был назначен директором этого института, который впоследствии стал одним из главных научных центров страны. Здесь учёным была разработана установка для производства жидкого кислорода – сейчас это один из компонентов ракетного топлива, а в годы Великой Отечественной войны его использовали для выплавки высокопрочной стали для танковой брони.

Также Капицей была усовершенствована методика получения жидкого гелия. Это дало возможность производить столько жидкого гелия, сколько не могли бы произвести все лаборатории мира, вместе взятые. Доведённый до состояния жидкости газ гелий позволял получить ультранизкую температуру при проведении научных исследований и экспериментов, для охлаждения магнитов, обладающих свойством сверхпроводимости (такие магниты используются в различных видах высокотехнологичного оборудования).

У Капицы была идея организовать международную дискуссию, посвящённую мирному использованию ядерной энергии на благо человечества, с участием крупных учёных из разных стран. Он был убеждён, что атомная энергия послужит не столько оружием громадной разрушительной силы, сколько станет источником прогресса.

КЕ́ЛДЫШ Мстисла́в Все́володович[17]17
  Источник: Мстислав Всеволодович Келдыш: [Электронный ресурс] // Мемориальная страница М.В. Келдыша. URL: https://www.keldysh.ru/ MVKeldysh/keldysh_biogr.html. (Дата обращения: 05.12.2022).


[Закрыть]
(1911–1978)
Математик, инженер самолётных конструкций, теоретик космонавтики

Надо видеть в науке силу, которая преобразует мир.

Результаты работ учёного легли в основу нового раздела науки о прочности авиационных конструкций. Он занимался расчётом и моделированием в аэродинамических трубах явления флаттера (разрушительная вибрация крыльев при высоких скоростях самолёта). Под его руководством были заложены основы современной вычислительной математики, выполнены научные исследования космоса.

Мстислав Всеволодович Келдыш родился в Риге в дворянской семье. Его отец был крупным учёным, доктором технических наук в области строительства – участвовал в проектировании электростанций. Отец замечал блестящие математические способности сына и мечтал, чтобы он тоже стал инженером-строителем. Но вопреки желанию отца в 1927 г. Мстислав Всеволодович поступил на физико-математический факультет Московского университета, чтобы стать математиком.

Окончив Московский университет, Келдыш начал работать в Центральном аэрогидродинамическом институте. В самолётах он знал всё до каждого винтика и мечтал создать более совершенные и безопасные машины.

Лётчики-испытатели самолётов рассказывали, что на значительных по тем временам скоростях машину в воздухе внезапно охватывала дрожь, и она могла развалиться прямо в воздухе. Англичане предположили, что тряска (по-английски – «флаттер») происходит от резонанса. Известно же, что солдатам не разрешают ходить строем в ногу по мосту, чтобы он не рухнул. Но авиация столкнулась с более сложным явлением. Над проблемой флаттера ломали голову многие математики. Келдыш первым понял причины этого таинственного явления, рассчитал математическую модель крыла и объяснил, как надо избегать флаттера. Опираясь на работу Келдыша, авиаконструкторы избавились от флаттера. Жизни многих летчиков были спасены. Барьеры на пути развития скоростной авиации были сняты.

В 1956 г. Келдыш возглавил работу по созданию первого искусственного спутника Земли вместе с выдающимся инженером-конструктором С.П. Королёвым (см. с. 42). А уже осенью 1957 г. русское слово «спутник» узнали во всём мире.

Имя Келдыша связано и c другими нашими космическими достижениями: полётом в космос Юрия Гагарина, программой освоения Луны. Из-за режима секретности его имя скрывали под титулом «главный теоретик советской космонавтики».

Мстислав Всеволодович действительно был великим учёным и внёс огромный вклад в науку. Его выдающиеся математические работы дали развитие скоростной авиации. Он принимал участие в становлении нашей ракетной техники – был руководителем создания крылатой ракеты, способной нести атомный заряд.

Келдыш сумел разработать изящные математические алгоритмы и справиться с колоссальным объёмом расчётов, ведь вычислительные средства в то время не обладали быстродействием и огромной памятью. Неслучайно с именем Мстислава Келдыша связывают становление вычислительной математики.

Мстислава Келдыша часто вспоминают как одного из трёх титанов науки – трёх «К»: Королёв, Курчатов, Келдыш. Именно они принимали важнейшие научные решения, создавали ракетно-ядерный щит страны.

Он был лидером с потрясающей работоспособностью, пользовался авторитетом у людей, больших коллективов. Не боялся отстаивать свою точку зрения, защищая её в том числе перед властью. Келдыш обладал выдающимися организаторскими способностями, ведь он почти 15 лет занимал высший научный пост в стране – президента Академии наук СССР – в то время, когда наука шла вперёд семимильными шагами.

КИБА́ЛЬЧИЧ Никола́й Ива́нович[18]18
  Источник: Кибальчич Николай Иванович: [Электронный ресурс] // Хронос: всемирная история в интернете. URL: http://www.hrono.ru/biograf/ bio_k/kibalch.php. (Дата обращения: 05.12.2022).


[Закрыть]
(1853–1881)
Изобретатель первого реактивного двигателя и летательного аппарата для полётов людей

Если моя идея, после тщательного обсуждения учёными специалистами, будет признана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству.

Изобретатель выдвинул идею покорения пространства с помощью аппарата с реактивной тягой. Размышлял над проблемами управления полётом и торможения в атмосфере при спуске. В 1966 г. один из кратеров на обратной стороне Луны был назван именем учёного, поскольку в области космонавтики его идеи почти на полвека опередили своё время.

Николай Иванович Кибальчич родился в городе Коропе Черниговской губернии в семье священника. Отец хотел, чтобы сын пошёл по его стопам, и направил в духовное училище, хотя ещё в детстве Николай отличался способностями к точным наукам, особенно к математике. Он не стал продолжать обучение в Черниговской духовной семинарии, а окончил Новгород-Северскую гимназию. Здесь Николай восхищал учителей и одноклассников своими обширными знаниями. Гимназист самостоятельно изучил английский язык и мог свободно на нём читать. В 1871 г. Кибальчич поступил в Петербургский институт инженеров путей сообщения, а спустя два года начал учиться на врача в Медико-хирургической академии.

В то время многие студенты были революционерами, и Кибальчич разделял их взгляды. За хранение запрещённой литературы, в которой говорилось о несправедливости власти в Российской империи, о тяжёлом положении крестьян и рабочих, его арестовали. В тюрьме он провёл почти три года, дожидаясь судебного решения. После освобождения продолжать учёбу ему было запрещено и путь в науку был закрыт. Но он не отказался от революционной борьбы. Террористическую деятельность молодой революционер считал орудием борьбы для достижения политического и экономического освобождения народа.

В подпольной лаборатории он стал изготавливать взрывчатку. 1 марта 1881 г. бомба, сделанная Николаем Кибальчичем и брошенная одним из революционеров под ноги Александру II, смертельно ранила императора. Вскоре революционеров арестовали и приговорили к смертной казни.

Кибальчич держался мужественно. На суде его обвиняли в связях с иностранными заговорщиками, потому что считали, что невозможно изготовить динамит в условиях домашней лаборатории в России. Тогда учёный прочитал целую лекцию о получении динамита, а российские генералы предложили заменить для него смертную казнь на вечную каторгу, чтобы он работал для русской армии. Но смертный приговор не захотел изменить новый государь Александр III. 15 апреля 1881 г. Николай Иванович Кибальчич был казнён вместе с другими бомбистами-цареубийцами. Гениальному изобретателю было всего 27 лет.

Когда назначенный ему защитник приходил в камеру к Кибальчичу, ожидающему казни, тот просил, чтобы ему дали возможность написать свои математические изыскания об изобретении летательного аппарата. Кибальчич предложил устройство ракетного двигателя, способ обеспечения устойчивости летательного аппарата с помощью крыльев-стабилизаторов и многое другое. Просьба Кибальчича о передаче рукописи в Академию наук не была исполнена, проект впервые опубликовали лишь в 1918 г. И многие пытливые умы в России той эпохи заинтересовались реактивным движением.

Существует неподтверждённая версия, что судьба Кибальчича и его необычная фамилия натолкнули писателя Аркадия Гайдара на создание образа Мальчиша в произведении «Сказка о Военной тайне, о Мальчише-Кибальчише и его твёрдом слове».