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BIOGRAFIE DI GRANDI SCIENZIATI
Lebedev Petr Nikolaevich. Biografia dello scienziato
Elenco / Biografie di grandi scienziati
Pyotr Nikolaevich Lebedev nacque il 24 febbraio (8 marzo) 1866 a Mosca, in una famiglia di mercanti. Suo padre lavorava come impiegato di fiducia e trattava il suo lavoro con vero entusiasmo. Ai suoi occhi, l'attività commerciale era circondata da un alone di significato e romanticismo. Ha instillato lo stesso atteggiamento nel suo unico figlio, e all'inizio con successo. Nella prima lettera, un bambino di otto anni scrive al padre: "Caro papà, sei in buona salute e sei un buon commerciante?" Petya ha imparato a leggere e scrivere a casa. Ma non poteva essere legato a lungo alla gonna di sua madre. Un bambino di dieci anni deve andare a scuola. Naturalmente, Petya è stata mandata in una scuola commerciale. Più precisamente, nel reparto commerciale della Scuola evangelica di Pietro e Paolo. Perché la precisione tedesca sembrava a Nikolai Lebedev la base del successo. Petya l'ha davvero padroneggiato per il resto della sua vita e una buona conoscenza della lingua tedesca gli è stata molto, molto utile in seguito. Conosceva anche il francese. Tuttavia, non ha studiato bene. In una delle sue lettere al padre, descrive il suo riesame. Petya non si è avvicinato a nessuno dei suoi compagni studenti o insegnanti. Ma un tocco caratteristico: al termine degli studi, viene ammesso nell'aula di fisica della scuola per aiutare il maestro a tenere in ordine gli strumenti e prepararli per le dimostrazioni in classe. Peter sognava un'università, ma lì furono accettati solo dopo essersi diplomati in palestra con latino e greco. Dal settembre 1884 al marzo 1887, Lebedev frequentò la Scuola tecnica superiore di Mosca, ma l'attività di ingegnere non lo attrasse. Su consiglio del professor Shcheglov, si recò nel 1887 a Strasburgo, in una delle migliori scuole di fisica d'Europa, la scuola di August Kundt, «artista e poeta della fisica», come avrebbe poi detto di lui Lebedev. Peter lo trattava con grande rispetto e sincera gratitudine. Dopo la sua morte, Lebedev dedicò a Kundt un caloroso e sincero necrologio, in cui lo descriveva "non solo come uno scienziato di prim'ordine", ma anche come "un insegnante impareggiabile che si preoccupava del futuro della sua amata scienza, formando ed educando i suoi futuri leader". Kundt ricevette Lebedev molto gentilmente e si offrì di intraprendere un ciclo di lavori sperimentali in un laboratorio di fisica, accompagnandoli con la partecipazione alle lezioni. Kundt amava e si fidava degli studenti russi: molti di coloro che in seguito glorificarono la scienza russa studiarono sotto di lui. Ognuno di loro è venuto da lui con un vero desiderio di conoscenza dopo i tentativi falliti di ottenere un'istruzione in Russia. Peter si è sentito ancora più a suo agio quando la sua amica d'infanzia Sasha Eichenwald si è unita a loro. Lebedev ed Eikhenwald hanno fatto così tanto per la fisica prerivoluzionaria che i loro nomi saranno per sempre tra i fondatori della scienza russa e sovietica. Porteranno lealtà alla scienza, ideali giovanili e amicizia per tutta la vita. Inoltre, Lebedev sposò una delle sette sorelle di Eichenwald. Nel 1891, dopo aver difeso con successo la sua tesi, Lebedev divenne dottore in filosofia. Già in questo momento, il giovane ricercatore stupisce il suo insegnante con talento, abbondanza e coraggio di idee, il desiderio di lavorare sulle questioni più difficili, una delle quali era l'instaurazione della natura delle forze molecolari, l'altra - la pressione della luce . Nel 1891, Lebedev tornò a Mosca e, su invito di A. G. Stoletov, iniziò a lavorare all'Università di Mosca come assistente di laboratorio. Ma Petr Nikolayevich aveva già un grande piano per il lavoro scientifico. Le idee fisiche di base di questo piano furono pubblicate da un giovane scienziato a Mosca, in una breve nota "Sulla forza repulsiva dei corpi radianti". Iniziava con le parole: "Maxwell ha mostrato che un raggio di luce o di calore, cadendo su un corpo assorbente, esercita su di esso una pressione nella direzione di incidenza..." era dedicato alla pressione della luce. Ne conseguiva la teoria di Maxwell secondo cui la leggera pressione su un corpo è uguale alla densità di energia del campo elettromagnetico. La verifica sperimentale di questa proposizione presentava grandi difficoltà. Innanzitutto, la pressione è molto bassa ed è necessario un esperimento estremamente delicato per rilevarla, per non parlare di misurarla. E Lebedev crea la sua famosa installazione: un sistema di dischi leggeri e sottili su una sospensione vorticosa. Era un equilibrio di torsione con una precisione mai vista prima. In secondo luogo, l'effetto radiometrico era un serio ostacolo: quando la luce cade su un corpo (dischi sottili negli esperimenti di Lebedev), si riscalda. La temperatura del lato illuminato sarà maggiore della temperatura del lato in ombra. E questo porterà al fatto che le molecole di gas dal lato illuminato del disco verranno scartate a velocità maggiori rispetto al lato in ombra. C'è un rinculo aggiuntivo diretto nella stessa direzione della leggera pressione, ma molte volte maggiore. Inoltre, in presenza di una differenza di temperatura, sorgono flussi di gas convettivi. Tutto questo doveva essere eliminato. Lebedev supera queste difficoltà con l'insuperabile abilità del più abile sperimentatore. Le ali in platino della sospensione sono state prese con uno spessore di soli 0,01-0,1 mm, il che ha portato a una rapida equalizzazione della temperatura. L'intero impianto è stato posto nel vuoto più alto possibile all'epoca. Pyotr Nikolaevich è riuscito a farlo in modo molto spiritoso. Lebedev mise una goccia di mercurio in un contenitore di vetro dove si trovava l'installazione e lo riscaldò leggermente. I vapori di mercurio hanno spostato l'aria pompata dalla pompa. E successivamente, la temperatura nel cilindro è scesa e la pressione del vapore di mercurio rimanente è diminuita drasticamente. Il duro lavoro ha dato i suoi frutti. Un rapporto preliminare sulla pressione della luce fu fatto da Lebedev nel 1899, poi parlò dei suoi esperimenti nel 1900 a Parigi al Congresso Mondiale dei Fisici. Nel 1901, il suo lavoro "Studio sperimentale della pressione leggera" fu pubblicato sulla rivista tedesca "Annals of Physics". Il lavoro fu molto apprezzato dagli scienziati e divenne una nuova, brillante conferma sperimentale della teoria di Maxwell. V. Thomson, ad esempio, dopo aver appreso dei risultati degli esperimenti di Lebedev, in una conversazione con K. A. Timiryazev ha detto: "Potresti sapere che per tutta la vita ho combattuto con Maxwell, non riconoscendo la sua leggera pressione, e ora il tuo Lebedev mi ha costretto ad arrendermi ai suoi esperimenti». F. Pashen scrisse a Lebedev: "Considero il tuo risultato uno dei risultati più importanti della fisica degli ultimi anni". Alle impressionanti parole di questi eminenti fisici, si può aggiungere che la prova dell'esistenza della pressione leggera aveva un grande significato filosofico e ideologico. Infatti, dal fatto dell'esistenza della pressione delle onde elettromagnetiche, ne è derivata una conclusione molto importante che esse hanno un impulso meccanico, e quindi massa. Quindi, il campo elettromagnetico ha quantità di moto e massa, cioè è materiale, il che significa che la materia esiste non solo sotto forma di materia, ma anche sotto forma di campo! Nel 1900, mentre difendeva la sua tesi di laurea, Lebedev ottenne il titolo di dottore in scienze, aggirando il master (un caso raro nella storia della scienza). Nel 1901 divenne professore all'Università di Mosca. Così in dieci anni di lavoro si è superato il percorso da assistente di laboratorio a professore famoso in tutto il mondo per i suoi lavori scientifici. Nel 1902, Lebedev fece un rapporto al congresso della Società Astronomica Tedesca, in cui tornò nuovamente sulla questione del ruolo cosmico della pressione della luce. In una revisione storica di questo rapporto, Lebedev ricorda l'ipotesi di Keplero, il quale suggerì che la repulsione delle code delle cometarie da parte del Sole sia dovuta alla pressione dei suoi raggi sulle particelle di coda. L'azione della luce su una molecola, sottolinea Lebedev, dipende dal suo assorbimento selettivo. Per i raggi assorbiti da un gas, la pressione è dovuta alla legge di Maxwell; i raggi che non vengono assorbiti dal gas non hanno effetto su di esso. Lebedev ha il compito di determinare la pressione della luce sui gas. Lungo il suo cammino vi furono difficoltà non solo sperimentali, ma anche teoriche. Le difficoltà del piano sperimentale erano che la leggera pressione sui gas è molte volte inferiore alla pressione sui solidi. Ciò significa che è necessario un esperimento ancora più sottile. Nel 1900 tutto il lavoro preparatorio per risolvere il compito più difficile era stato completato. Lebedev continua costantemente a cercare modi per risolverlo. E solo nel 1909 fa la prima relazione sui risultati ottenuti. In dieci anni di lavoro scrupoloso furono costruiti almeno venti strumenti; secondo Lebedev si dovettero superare difficoltà mostruose, a causa delle quali abbandonò questo lavoro molte volte. Il lavoro ha scioccato il mondo scientifico con la sua abilità e il suo risultato. Lebedev accetta congratulazioni piene di sorpresa e ammirazione per la sua arte della sperimentazione. Il Royal Institute of England elegge Peter Nikolaevich come suo membro onorario. I risultati di questo studio furono pubblicati negli Annals of Physics nel 1910. Affinché la temperatura del gas fosse la stessa ovunque, era necessario garantire un rigoroso parallelismo dei raggi, altrimenti si sarebbero verificate forti correnti di convezione. È impossibile ottenere raggi rigorosamente paralleli. Lo scienziato trova una soluzione ingegnosa: introduce un po' di idrogeno, che ha un'elevata conducibilità termica, nel gas in esame. Pertanto, le differenze di temperatura si equalizzano rapidamente. Per eliminare l'effetto radiometrico, negli esperimenti è stata utilizzata una telecamera con due canali. Oltre ai lavori relativi alla pressione della luce, Petr Nikolayevich ha fatto molto per studiare le proprietà delle onde elettromagnetiche. L'articolo di Lebedev "Sulla doppia rifrazione dei raggi di forza elettrica" è apparso contemporaneamente in russo e tedesco. All'inizio di questo articolo, Lebedev ne delinea brevemente lo scopo e il contenuto: "Dopo che Hertz ci ha fornito metodi per verificare sperimentalmente le conseguenze della teoria elettromagnetica della luce e quindi ha aperto un'area incommensurabile per la ricerca, è nata naturalmente la necessità di svolgere i suoi esperimenti su piccola scala, più convenienti per la ricerca scientifica…” Avendo migliorato il metodo di Hertz, Lebedev ottenne le onde elettromagnetiche più corte in quel momento, lunghe 6 mm (negli esperimenti di Hertz, erano 0,5 m) e dimostrò la loro birifrangenza in mezzi anisotropi. Va notato che gli strumenti del nostro scienziato erano così piccoli da poter essere tenuti in tasca. Ad esempio, il generatore di onde elettromagnetiche di Lebedev consisteva in due cilindri di platino, ciascuno lungo 1,3 mm e con un diametro di 0,5 mm. Gli specchi di Lebedev avevano un'altezza di 20 mm e un prisma di ebanite per studiare la rifrazione delle onde elettromagnetiche era alto 18 mm, largo 12 mm e pesava circa 2 g Ricordiamo che il prisma di Hertz per lo stesso scopo pesava 600 kg. Gli strumenti in miniatura di Lebedev hanno sempre suscitato l'ammirazione dei fisici sperimentali. Lebedev era profondamente interessato ai problemi dell'astrofisica, lavorò attivamente nell'Unione internazionale per lo studio del sole, scrisse numerosi articoli sull'apparente dispersione del mezzo interstellare. La scoperta di Hale del magnetismo delle macchie solari ha indirizzato la sua attenzione allo studio del magnetismo rotazionale. Negli ultimi anni della sua vita, il problema degli ultrasuoni ha attirato la sua attenzione. Queste domande sono state affrontate dai suoi studenti V. Ya Altberg e N. P. Neklepaev. Lo stesso Lebedev ha scritto una nota "Il valore limite delle onde acustiche corte". I suoi studenti P. P. Lazarev e A. K. Timiryazev hanno studiato il fenomeno dell'attrito interno nei gas rarefatti. Lebedev generalmente aveva molti studenti. Se nella prima metà degli anni Novanta il loro numero era misurato in unità, nel 1905 ce n'erano più di trenta: P. P. Lazarev, V. K. Arkadiev, S. I. Vavilov, T. P. Kravets, A. K. Timiryazev e molti altri. Dopo aver appreso i metodi e lo stile di lavoro del loro maestro, continuarono la sua nobile opera. I successi della fisica russa devono molto alla scuola di Lebedev. Per dirigere una scuola scientifica, bisogna avere non solo capacità organizzative, ma anche essere uno scienziato eccezionalmente erudito e versatile. Tale era Lebedev. Consapevole delle sue eccellenti capacità di sperimentatore, Lebedev ne ha tratto una conclusione: deve risolvere i problemi più complessi e lavorare al limite delle sue forze. Era uno scienziato con un alto senso del dovere civico verso la sua terra natale, verso i suoi studenti. Nel 1911, Lebedev, insieme ad altri professori, lasciò l'Università di Mosca per protestare contro le azioni del reazionario ministro dell'Istruzione Kasso. Nello stesso anno, Lebedev ricevette due volte inviti dal Nobel Institute di Stoccolma, dove gli fu offerto il posto di direttore di un eccellente laboratorio e una grande quantità di denaro, sia per lavoro che per uso personale. Fu persino sollevata la questione di assegnargli il premio Nobel. Tuttavia, Pyotr Nikolaevich non accettò questa proposta, rimase in patria, con i suoi studenti, creando un nuovo laboratorio a spese private. La mancanza delle condizioni necessarie per il lavoro, i sentimenti associati alle dimissioni, hanno finalmente minato la salute di Lebedev. Morì il 1 marzo (14) 1912 all'età di soli quarantasei anni. K. A. Timiryazev ha risposto alla morte di Lebedev con dolore per un'enorme perdita e un'appassionata indignazione per l'ordine esistente, sognando il momento in cui "le persone con una mente e un cuore" avranno finalmente l'opportunità di vivere in Russia, e non solo di nascere in lei morire con il cuore spezzato". Il grande fisiologo russo Pavlov telegrafò: "Con tutto il cuore condivido il dolore per la perdita dell'insostituibile Petr Nikolaevich Lebedev. Quando imparerà la Russia a prendersi cura dei suoi figli eccezionali - il vero sostegno della Patria?" Lebedev è entrato nella storia della fisica come uno sperimentatore di prim'ordine che ha risolto alcuni dei problemi più difficili della fisica moderna. Autore: Samin D.K.
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