Альманах по физике

Для детей и преподавателей

«ФИЗИКА – 

Альманах

НАШ ЛУЧШИЙ ДРУГ»

Выпуск № 1

от 14 января 2013 года

Содержание

Рубрика «Открытие Физики и не только»……………………… стр. 2

Рубрика «Выдающаяся личность»………………………………. стр. 11

Рубрика «Физика сегодня»…………………………………………. стр. 26

Рубрика «Физическая переменка»………………………………. стр. 27

Рубрика « Мы славим тебя, Физика»…………………………… стр. 32

Рубрика: «Открытие физики и не только»

Физика (греч. ta physika, от physis -- природа), наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира. По изучаемым объектам физика подразделяется на физику элементарных частиц, атомных ядер, атомов, молекул, твердого тела, плазмы и т. д. К основным разделам теоретической физики относятся: механика, электродинамика, оптика, термодинамика, статистическая физика, теория относительности, квантовая механика, квантовая теория поля.

Физика начала развиваться еще до н. э. (Демокрит, Архимед и др.); в 17 в. создается классическая механика (И. Ньютон); к концу XIX(19) века было в основном завершено формирование классической физики. В начале XX(20) века в физике происходит революция, она становится квантовой (М. Планк, Э. Резерфорд, Н. Бор). В 20-е гг. была разработана квантовая механика -- последовательная теория движения микрочастиц (Л. де Бройль, Э. Шредингер, В. Гейзенберг, В. Паули, П. Дирак). Одновременно (в начале XX(20) века) появилось новое учение о пространстве и времени -- теория относительности (А. Эйнштейн), физика делается релятивистской. Во 2-й половине 20 века происходит дальнейшее существенное преобразование физики, связанное с познанием структуры атомного ядра, свойств элементарных частиц (Э. Ферми, Р. Фейнман, М. Гелл-Ман и др.), конденсированных сред (Д. Бардин, Л. Д. Ландау, Н. Н. Боголюбов и др.).

Физика стала источником новых идей, преобразовавших современную технику: ядерная энергетика (И. В. Курчатов), квантовая электроника (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров и Ч. Таунс ), микроэлектроника, радиолокация и др. возникли и развились в результате достижений физики.

 Предмет и структура физики

Греческое слово физика (от цэуйт -- природа) означает науку о природе. В эпоху ранней греческой культуры наука была еще нерасчленённой и охватывала всё, что было известно о земных и небесных явлениях. В Англии до настоящего времени за Ф. сохранилось наименование «натуральной философии». По мере накопления фактич. материала и его научного обобщения, по мере дифференциации научных знаний и методов исследования из натурфилософии, как общего учения о природе, выделились астрономия, физика, химия, биология, геология, технические науки.

Границы, отделяющие Ф. от других дисциплин, никогда не были чёткими. Круг явлений, изучавшихся Ф., в разные периоды её истории изменялся. Напр., в 18 в. кристаллы изучались только минералогией; в XX(20) веке строение и физические свойства кристаллов являются предметом кристаллофизики. Поэтому попытки дать строгое определение Ф. как науки путём ограничения класса изучаемых ею объектов оказываются неудачными. У любого объекта имеются такие общие свойства (механические, электрические и т. д.), к-рые служат предметом изучения Физики. Вместе с тем было бы неправильно сохранить и старое определение Физики, как науки о природе. Ближе всего к истине определение современной Физики, как науки, изучающей общие свойства и законы движения вещества и поля. Это определение даёт возможность уяснить взаимоотношения Физики с другими естественными науками. Оно объясняет, почему Физика играет столь большую роль в современном естествознании.

Физика середины XX(20) века можно разделить: по изучаемым объектам -- на молекулярную Физику, атомную Физику, электронную Физику (включая учение об электромагнитном поле), ядерную Физику, физику элементарных частиц, учение о гравитационном поле; а по процессам и явлениям -- на механику и акустику, учение о теплоте, учение об электричестве и магнетизме, оптику, учение об атомных и ядерных процессах. Эти два способа подразделения Физики частично перекрываются, поскольку между объектами и процессами имеется определённое соответствие. Важно подчеркнуть, что между различными разделами Физики также нет резких граней. Например, оптика в широком смысле слова (как учение об электромагнитных волнах) может рассматриваться как часть электричества, Физика элементарных частиц обычно относят к ядерной Физике.

Наиболее общими теориями современной Физики являются: теория относительности, квантовая механика, статистическая Физика, общая теория колебаний и волн. По методам исследования различают экспериментальную Физику и теоретическую Физику. По целям исследования часто выделяют также прикладную Физику.

Широкая разветвлённость современной Физики, её тесная связь с другими отраслями естествознания и техникой обусловили появление многих пограничных дисциплин. В течение XIX(19) и XX(20) вв. в пограничных областях образовался ряд научных дисциплин: астрофизика, геофизика, биофизика, агрофизика, химическая Физика; развились физико-технические науки: тепло-физика, электрофизика, радиофизика, металлофизика, прикладная оптика, электроакустика и др.

Такой раздел Физики, как механика, в XIX(19) веке выделился в самостоятельную науку со своими специфическими методами и областями применения. Современная механика, охватывающая механику точки и системы точек, теорию упругости, гидродинамику и аэродинамику, составляет основу учения о механизмах, о прочности и устойчивости сооружений, основу авиации и гидротехники.

Основные этапы истории развития физики

Предыстория физики. Наблюдение физических явлений происходило еще в глубокой древности. В то время процесс накопления фактически знаний еще не был дифференцирован; физические, геометрические и астрономические представления развивались совместно.

Экономическая необходимость отделять земельные участки и измерять время привела к развитию измерений пространства и времени еще в древности -- в Египте, Китае, Вавилонии и Греции. Система-тич. накопление фактов и попытки их объяснения и обобщения, предшествовавшие созданию Ф. (в современном понимании слова), особенно интенсивно происходили в эпоху греко-римской культуры (VI(6) в. до н. э.—II(2) в. н. э.). В эту эпоху зародились первоначальные идеи об атомном строении вещества (Демокрит, Эпикур, Лукреций), была создана гео-центрическая система мира (Птолемей), появились зачатки гелиоцентрической системы (Аристарх Самосский), были установлены некоторые простые законы статики (правила рычага, центра тяжести), получены первые результаты прикладной оптики (изготовлены зеркала, открыт закон отражения света, обнаружено явление преломления), открыты простейшие начала гидростатики (закон Архимеда). Простейшие явления магнетизма и электричества были известны еще в глубокой древности.

Учение Аристотеля подвело итог знаниям предшествующего периода. Однако физика Аристотеля, основанная на принципе целесообразности природы, хотя и включала отдельные верные положения, вместе с тем отвергала передовые идеи предшественников, в т. ч. идеи гелиоцентрической астрономии и атомизма.

Канонизированное церковью учение Аристотеля превратилось в тормоз дальнейшего развития науки. После тысячелетнего застоя и бесплодия наука возродилась лишь в 15--16 вв. в борьбе против взглядов Аристотеля. В 1543 Н. Коперник напечатал сочинение «Об обращениях небесных сфер»; опубликование его было революционным актом, с к-рого «начинает свое летосчисление освобождение естествознания от теологии» (Энгельс Ф., Диалектика природы, 1955, стр. 5). Возрождение науки было обусловлено гл. обр. потребностями производства в мануфактурный период. Великие географические открытия, в частности открытие Америки, содействовали накоплению множества новых наблюдений и ниспровержению старых предрассудков. Развитие ремёсел, судоходства и артиллерии создало стимулы для научного исследования. Научная мысль сосредоточилась на задачах строительства, гидравлики и баллистики, усилился интерес к математике. Развитие техники создало возможности для эксперимента. Леонардо да Винчи поставил целую серию физич. вопросов и пытался разрешить их путём опыта. Ему принадлежит изречение: «опыт никогда не обманывает, обманчивы только наши суждения».

Первый период развития физики начинается с трудов Г. Галилея. Именно Галилей был творцом экспериментального метода в Ф. Тщательно продуманный эксперимент, отделение второстепенных факторов от главного в изучаемом явлении, стремление к установлению точных количественных соотношений между параметрами явления -- таков метод Галилея. С помощью этого метода Галилей заложил первоначальные основы динамики. Он сумел показать, что не скорость, а ускорение есть следствие внешнего воздействия на тело. В своём труде «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки...» (1638) Галилей убедительно обосновывает этот вывод, представляющий собой первую формулировку закона инерции, устраняет видимые противоречия. Он доказывает на опыте, что ускорение свободного падения тел не зависит от их плотности и массы. Рассматривая движение брошенного тела, Галилей находит закон сложения движений и по существу высказывает положение о независимости действия сил. В «Беседах» излагаются также сведения о прочности тел.

В трудах Галилея и Б. Паскаля (а ещё ранее -- голл. учёного С. Стевина) были заложены основы гидростатики. Галилею принадлежат важные открытия и в других областях Ф. Он впервые подтверждает на опыте явление поверхностного натяжения, изученное много позже. Галилей обогащает прикладную оптику своим телескопом, а его термометр привёл к количественному изучению тепловых явлений.

Таким образом, в 17 в. были созданы основы механики и начаты исследования в важнейших направлениях Ф.-- в учении об электричестве и магнетизме, о теплоте, физич. оптике и акустике.

В 18 в. продолжается дальнейшая разработка всех областей Ф. Ньютоновская механика становится разветвлённой системой знаний, охватывающей законы движения земных и небесных тел. Трудами Л. Эйлера, франц. учёного А. Клеро и др. создаётся небесная механика, доведённая до высокого совершенства П. Лапласом. Открытие нем. астрономом И. Галле в 1846 новой планеты -- Нептуна, явилось свидетельством мощи небесной механики.

Важным стимулом для развития механики послужили запросы мануфактурного, а затем машинного производства. Л. Эйлер закладывает основы динамики твёрдого тела. Ж. Д'Аламбер разрабатывает динамику несвободных систем. Д. Бернулли, Л. Эйлер и Ж. Лагранж создают основы гидродинамики идеальной жидкости. Ш. Кулон исследует законы трения и кручения. В «Аналитической механике» Лагранжа уравнения механики представлены в столь обобщённой форме, что она делает их применимыми и к немеханическим процессам, напр. электромагнитным (при соответствующем истолковании входящих в них функций). В своём развитом виде механика становится основой машинной техники того времени, в частности гидравлики.

В других разделах Ф. в 18 в. происходит дальнейшее накопление опытных данных, формулируются простейшие законы. Французский физик Ш. Дюфе открывает существование двух родов электричества. В. Франклин формулирует закон сохранения заряда. В середине 18 в. был создан первый электрический конденсатор (лейденская банка П. Мушенбрука в Голландии), давший возможность накапливать большие электрические заряды, что облегчило исследование закона их взаимодействия. Этот закон, являющийся основой электростатики, был открыт независимо друг от друга Г. Кавендишем и Дж. Пристли (Англия) и Ш. Кулоном (Франция). С помощью крутильных весов Кулон нашёл не только закон взаимодействия неподвижных зарядов, но и аналогичный закон для магнитных полюсов. Таким же прибором Кавендиш измерил гравитационную постоянную. И. Вильке (Германия) открыл электростатическую индукцию. Возникло учение об атмосферном электричестве. В. Франклин в 1752 и годом позднее М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман изучали грозовые разряды и доказали электрическую природу молнии. В оптике продолжалось совершенствование объектива телескопа (Л. Эйлер, англ. учёный Дж. Дол-лонд). Трудами П. Бугера (Франция) и И. Ламберта (Германия) начала создаваться фотометрия. Англ. учёные В. Гершель и У. Волластон открыли инфракрасные лучи, а нем. учёный И. Риттер -- ультрафиолетовые. Большое внимание стали уделять явлениям люминесценции. Стали разрабатываться методы термометрии, устанавливаться термо-метрической шкалы. Развитие химии и металлургии стимулировало разработку учения о теплоте. Дж. Блэк (Англия) установил различие между температурой и количеством тепла, открыв скрытую теплоту плавления льда. Было сформулировано понятие теплоёмкости, измерены теплоёмкости различных веществ, основана калориметрия. Ломоносов предсказал существование абсолютного нуля. Были начаты исследования теплопроводности и теплового излучения, изучение теплового расширения тел. В этот же период была создана и начала совершенствоваться паровая машина.

Теория относительности является одной из наиболее общих теорий современной Ф. Не менее важным и действенным обобщением физич. фактов и закономерностей явилась квантовая механика (см.), созданная в конце 1-й четверти XX(20) века в результате исследований взаимодействия излучения с частицами вещества и изучения состояний внутриатомных электронов.

Еще в конце XIX(19) века выяснилось, что закон распределения энергии теплового излучения по спектру, выведенный на основе классического закона о равном распределении энергии по степеням свободы, противоречит действительности. Согласно закону Рэлея -- Джинса, интенсивность излучения должна быть пропорциональна температуре и квадрату частоты излучения. Отсюда получался явно не соответствующий действительности вывод, что любое тело должно испускать достаточно интенсивный видимый свет при любой температуре. Немецкий учёный М. Планк в 1900 нашёл соответствующий опыту закон распределения энергии в спектре теплового излучения, сделав новое предположение, что атомы вещества при излучении теряют энергию только определёнными порциями (квантами), пропорциональными частоте излучения; коэффициент пропорциональности (постоянная Планка) должен быть универсальной постоянной. Гипотеза Планка о квантовании энергии излучения явилась исходным пунктом квантовой теории. Вслед затем Эйнштейн (в 1905) сумел объяснить законы фотоэффекта, предположив, что поле излучения представляет собой газ особых частиц света -- фотонов. Фотонная теория света позволила правильно объяснить и другие явления взаимодействия излучения с частицами вещества. Таким образом, оказалось, что свет обладает двойственной природой -- корпускулярно-волновой. Квантование излучения, испускаемого или поглощаемого атомами вещества, привело к заключению, что энергия внутриатомных движений может также изменяться скачкообразно. Это следствие находилось в противоречии с теми моделями атома, к-рые создавались до 1913.Наиболее совершенной моделью атома к этому времени была ядерная модель Резерфорда, построенная на учёте известных тогда фактов прохождения быстрых а-частиц сквозь вещество. В этой модели электроны двигались вокруг атомного ядра по законам классической механики и непрерывно излучали свет по законам классической электродинамики, что находилось в противоречии с фактом квантования излучения. Первый шаг по пути разрешения этого противоречия сделал в 1913 датский учёный Н. Бор, к-рый в своей модели атома сохранил классической орбиты для электронов в стационарных состояниях атома, но сделал предположение о том, что дозволены не все мыслимые орбиты, а лишь дискретный ряд их. Поскольку с каждой орбитой связано определённое значение энергии и момента количества движения, то эти величины также оказались квантованными. При переходе с одной дозволенной орбиты на другую атом испускает или поглощает фотон. Дискретность энергии атома нашла прямое подтверждение в закономерностях атомных спектров и в явлениях столкновений атомов с электронами.

За последнее 20-летие число известных элементарных частиц возросло в несколько раз. Помимо электронов и позитронов, протонов и нейтронов (а также фотонов), открыто несколько видов мезонов. Доказано существование нейтральной частицы -- нейтрино. После 1953 сделаны новые открытия, имеющие принципиальное значение: обнаружены тяжёлые нестабильные частицы с массами, большими масс нуклонов,-- т. н. гипероны, к-рые рассматриваются как возбуждённые состояния нуклонов. В 1955 обнаружено существование антипротона.

Все эти открытия свидетельствуют о том, что любой вид элементарных частиц способен к превращениям, что элементарные частицы могут возникать («рождаться») и исчезать, превращаясь в частицы другого вида. Это доказывает наличие генетической связи между различными элементарными частицами, и ближайшая задача этой области Ф. состоит в разработке их взаимосвязи. Эти факты говорят также о том, что элементарные частицы отнюдь не элементарны, в абсолютном смысле слова, а обладают сложной структурой, к-рую еще предстоит раскрыть. Современная Физика подтвердила предсказание В. И. Ленина о неисчерпаемости электрона. Современная теория элементарных частиц трактует их как проявления различных полей -- электромагнитного, электронно-позитронного, мезонных и т. д. Основанием для такой трактовки является указанная выше способность частиц к превращениям, к возникновению и исчезновению с появлением частиц другого поля (или других полей). Замечательный результат этой теории -- вывод о том, что и при отсутствии частиц данного типа в данной области пространства сохраняется т. н. нулевое (наименьшее) поле вакуума данного типа, проявляющееся в ряде эффектов.

При непонимании этих основных положений научного материализма каждый новый этап, открывавший новые объекты и новые стороны в явлениях природы, воспринимался частью физиков как полное отрицание теории, построенной на обширном фактическом материале, как опровержение материальности мира. В действительности речь идёт всегда о новом развитии теории, об охвате новой стороны явлений. Непривычность новых свойств материи приводилась идеалистами как основание для отрицания самой материи, тогда как на самом деле происходит пополнение понятия материи более многообразным содержанием. Так, напр., установленный квантовой теорией двойственный корпускулярно-волновой характер микрочастиц истолковывался как довод в пользу «призрачности» материи, взаимосвязь массы и энергии -- как отрицание материи как носителя энергии. Непривычность новых представлений используется некоторыми философами-идеалистами для отрицания самой возможности познания сущности вещей и явлений. Этой превратной картине действительности, пользующейся влиянием и в соседних с Ф. областях--биологии и астрономии, противостоит научно обоснованная философия диалектического материализма.

Связь современной физики с техникой и другими естественными науками

Ф. выросла из потребностей техники и непрерывно использует её опыт; техника в большой степени определяет тематику физических исследований. Но также верно (в особенности для современной Ф.) и то, что техника вырастает из Физики, что в физических лабораториях создаются новые отрасли техники и новые методы решения технических задач. Достаточно вспомнить электрической машины, радиотехнику и прикладную электронику с постоянно прогрессирующими и изменяющимися средствами: искрой, вакуумными лампами, полупроводниковыми приборами. Напр., полупроводники находят всё более разнообразное применение в технике в виде выпрямителей переменного тока, фотосопротивлений и термисторов, в сигнализации, автоматике и телеуправлении, в виде детекторов, усилителей и генераторов радиоколебаний, люминесцентных источников света, катодов вакуумных приборов, а в последнее время в виде приборов для использования энергии тепла, света и радиоактивных излучений.

Бурный расцвет техники в XX(20) в. самым непосредственным образом связан с развитием Ф. Если в XIX(19) в. между физическим открытием и первым его техническим применением проходили десятки лет, то теперь этот срок сократился до нескольких лет. Техническая Физика с её многочисленными разделами -- это громадный участок современной науки. Взаимосвязь Ф. и техники -- основной путь развития той и другой. Никогда эта связь не носила такого всеобъемлющего характера, как в настоящее время. Научные физические институты всё полнее и успешнее сочетают в своей тематике физическую теорию, экспериментальное изучение и техническое применение новых фактов и обобщений. Сотни отраслевых лабораторий и институтов в промышленности разрабатывают физические и технологические вопросы по всему фронту современной техники.

Физические методы исследования получили решающее значение для всех естественных наук. Электронный микроскоп на два порядка превысил границы, поставленные оптическими методами исследования, и дал возможность наблюдать отдельные крупные молекулы. Рентгеновский анализ раскрыл атомное строение вещества и структуру кристаллов. Уточнённый спектральный анализ оказался действенным средством исследования в геологии и органической химии. Масс-спектрограф измеряет массы атомов и молекул с небывалой точностью. Радиотехнические и осциллографические методы позволяют наблюдать процессы, протекающие в миллионные и миллиардные доли секунды. Возможность наблюдения за перемещением химических элементов и даже отдельных атомов даёт метод радиоактивных изотопов, проникший уже во все области знания. Ядерные излучения видоизменяют течение биологических процессов и изменяют наследственные признаки.

Все эти приёмы далеко выходят за пределы не только непосредственного наблюдения, но и тех рамок, к-рые ставили измерительные приборы 19 в. Электронно-счётные машины настолько упростили математические расчёты, что строгому расчёту становятся доступны самые сложные явления, обусловленные сотнями различных факторов.

Значение современной Ф. для всего естествознания сильно возросло. Теория относительности и ядерная Ф. сделались основой астрофизики -- важнейшего раздела астрономии. В свою очередь, выводы астрофизики вносят новые черты в Ф. Квантовая теория легла в основу учения о химических реакциях, неорганической и органической химии. Идеи ядерной Ф. становятся неотъемлемой частью геологических концепций. Всё теснее взаимное влияние Ф. и биологии; биофизика в связи с этим вырастает в самостоятельную науку.

Рубрика: «Выдающаяся личность»

Биография К. Е. Циолковского

Константин Циолковский происходил из польского дворянского рода Циолковских (польск. Ciołkowski) герба Ястржембец. Первое упоминание о принадлежности Циолковских к дворянскому сословию относится к 1697 году.

По семейному преданию, род Циолковских вёл свою генеалогию от казака Северина Наливайко, руководителя антифеодального крестьянско-казацкого восстания на Украине XVI века. Отвечая на вопрос, каким образом казацкий род стал дворянским, исследователь творчества и биографии Циолковского Сергей Самойлович предполагает, что потомки Наливайко были сосланы в Плоцкое воеводство, где породнились с дворянской семьёй и приняли их фамилию — Циолковские. Фамилия, якобы, произошла от названия села Цёлково (то есть Телятниково, польск. Ciołkowo).

Однако современные исследования не подтверждают эту легенду. Родословие Циолковских восстановлено приблизительно до середины XVII века, их родство с Наливайко не установлено и носит лишь характер семейной легенды. Очевидно, эта легенда импонировала самому Константину Эдуардовичу — фактически, о ней известно только от него самого (из автобиографических заметок). Кроме того, в принадлежавшем учёному экземпляре «Энциклопедического словаря Брокгауза и Эфрона» статья «Наливайко, Северин» отчёркнута угольным карандашом — так Циолковский помечал наиболее интересные для себя места в книгах.

Документально подтверждено, что основателем рода был некий Мацей (польск. Maciey), у которого было три сына: Станислав, Яков (Якуб, польск. Jakub) и Валериан, ставшие после смерти отца владельцами селений Великое Цёлково, Малое Цёлково и Снегово. В сохранившейся записи сказано, что помещики Плоцкого воеводства братья Циолковские принимали участие в избрании польского короля Августа Сильного в 1697 году. Константин Циолковский — потомок Якова.

К концу XVIII века род Циолковских сильно обеднел. В условиях глубокого кризиса и распада Речи Посполитой тяжёлые времена переживало и польское дворянство. В 1777 году, через 5 лет после первого раздела Польши, прадед К. Э. Циолковского Томаш (Фома) продал имение Великое Цёлково и переселился в Бердичевский уезд Киевского воеводства на Правобережной Украине, а затем — в Житомирский уезд Волынской губернии. Многие последующие представители рода занимали небольшие должности в судебных органах. Не имея никаких существенных привилегий от своего дворянства, они на долгое время забыли о нём и о своём гербе.

28 мая 1834 года дед К. Э. Циолковского, Игнатий Фомич, получил свидетельства «о дворянском достоинстве», чтобы его сыновья, согласно законам того времени, имели возможность продолжать образование. Таким образом, начиная с отца К. Э. Циолковского, род вернул себе дворянское звание.

Родители Константина Циолковского

Отец Константина, Эдуард Игнатьевич Циолковский (1820—1881). Родился в селе Коростянин (ныне Гощанский район Ровенской области на северо-западе Украины). В 1841 году окончил Лесной и Межевой институт в Петербурге, затем служил лесничим в Олонецкой и Петербургской губерниях. В 1843 году был переведён в Пронское лесничество Спасского уезда Рязанской губернии. Проживая в селе Ижевском, встретился со своей будущей женой Марией Ивановной Юмашевой (1832—1870), матерью Константина Циолковского. Имея татарские корни, она была воспитана в русской традиции. Предки Марии Ивановны при Иване Грозном переселились в Псковскую губернию. Её родители, мелкопоместные дворяне, владели также бондарной и корзинной мастерскими. Мария Ивановна была образованной женщиной: окончила гимназию, знала латынь, математику и другие науки.

Почти сразу после свадьбы в 1849 году чета Циолковских переехала в село Ижевское Спасского уезда, где проживала до 1860 года.

Детство. Ижевское. Рязань (1857—1868)

Константин Эдуардович Циолковский родился 5 (17) сентября 1857 в селе Ижевское под Рязанью. Был крещён в Никольской церкви. Имя Константин было совершенно новым в роду Циолковских, оно было дано по имени священника, крестившего младенца.

К моменту рождения Кости семья проживала в доме на улице Польной (ныне ул. Циолковского), который сохранился до наших дней и по-прежнему находится в частном владении.

В Ижевском Константину довелось прожить совсем недолго — первые три года жизни, и воспоминаний об этом периоде у него почти не осталось. У Эдуарда Игнатьевича начались неприятности на службе — начальство было недовольно его либеральным отношением к местным крестьянам.

В 1860 году отец Константина получил перевод в Рязань на должность делопроизводителя Лесного отделения, а вскоре стал преподавать естественную историю и таксацию в землемерно-таксаторских классах Рязанской гимназии и получил чин титулярного советника. В Рязани на Вознесенской улице семья прожила почти восемь лет. За это время произошло много событий, оказавших влияние на всю дальнейшую жизнь Константина Эдуардовича.

Начальным образованием Кости и его братьев занималась мама. Именно она научила Константина читать и писать, познакомила с началами арифметики. Читать Костя выучился по «Сказкам» Александра Афанасьева, причём мать научила его только алфавиту, а как складывать из букв слова Костя Циолковский догадался сам.

В возрасте девяти лет Костя, катаясь зимой на санках, простудился и заболел скарлатиной. В результате осложнения после болезни он потерял слух. Наступило то, что впоследствии Константин Эдуардович назвал «самым грустным, самым тёмным временем моей жизни». Тугоухость лишила мальчика многих детских забав и впечатлений, привычных его здоровым сверстникам.

В это время Костя впервые начинает проявлять интерес к мастерству. «Мне нравилось делать кукольные коньки, домики, санки, часы с гирями и пр. Всё это было из бумаги и картона и соединялось сургучом», — напишет он позже.

В 1868 году землемерно-таксаторские классы были закрыты, и Эдуард Игнатьевич снова потерял работу. Очередной переезд — в Вятку, где была большая польская община и у отца семейства жили два брата, которые, вероятно, и помогли ему получить должность столоначальника Лесного отделения.

Вятка. Обучение в гимназии. Смерть матери (1869—1873)

"Вятка для меня незабываема… Там началась моя сознательная жизнь. Когда наше семейство перебралось туда из Рязани, я думал, что это грязный, глухой, серенький городок, по улицам медведи ходят, а оказалось, этот губернский город ничем не хуже, а в чём-то, своей библиотекой, например, получше Рязани."

Циолковский о жизни на Вятке

В Вятке семья Циолковских проживала в доме купца Шуравина на Преображенской улице.

В 1869 году Костя вместе с младшим братом Игнатием поступил в первый класс мужской Вятской гимназии. Учёба давалась с большим трудом, предметов было много, преподаватели строгие. Очень мешала глухота: «Учителей совершенно не слышал или слышал одни неясные звуки».

В том же году пришло печальное известие из Петербурга — умер старший брат Дмитрий, учившийся в Морском училище. Эта смерть потрясла всю семью, но особенно Марию Ивановну. В 1870 году мать Кости, которую он горячо любил, неожиданно скончалась.

Горе придавило осиротевшего мальчика. И без того не блиставший успехами в учёбе, угнетённый свалившимися на него несчастьями, Костя учился всё хуже и хуже. Гораздо острее ощутил он свою глухоту, делавшую его всё более и более изолированным. За шалости он неоднократно подвергался наказаниям, попадал в карцер. Во втором классе Костя остался на второй год, а с третьего (в 1873 году) последовало отчисление с характеристикой «… для поступления в техническое училище». После этого Константин Эдуардович уже никогда и нигде не учился — занимался исключительно самостоятельно.

Именно в это время Константин Циолковский нашёл свое истинное призвание и место в жизни. Он занимается образованием самостоятельно. В отличие от гимназических учителей книги щедро оделяют его знаниями и никогда не делают ни малейших упрёков.

В это же время Костя приобщился к техническому и научному творчеству. Он самостоятельно изготовил астролябию (первое измеренное ей расстояние — до пожарной каланчи), домашний токарный станок, самодвижущиеся коляски и локомотивы. Устройства приводились в движение спиральными пружинами, которые Константин извлекал из старых кринолинов, покупаемых на рынке. Увлекался фокусами и делал различные ящики, в которых предметы то появлялись, то исчезали. Опыты с бумажной моделью аэростата, наполненным водородом, закончились неудачей, однако Констатин не отчаивается, продолжает работать над моделью, думает над проектом машины с крыльями.

Москва. Самообразование. Встреча с Николаем Фёдоровым (1873—1876)

Поверив в способности сына, в июле 1873 года Эдуард Игнатьевич решил послать Константина в Москву поступать в Высшее техническое училище (ныне МГТУ им. Баумана), снабдив его сопроводительным письмом к своему знакомому с просьбой помочь устроиться. Однако Константин письмо потерял и помнил только адрес: Немецкая улица (ныне Бауманская улица). Добравшись до неё, юноша снял комнату в квартире прачки.

В училище, по неизвестным причинам, Константин так и не поступил, но решил продолжить образование самостоятельно. Живя буквально на хлебе и воде (отец присылал десять-пятнадцать рублей в месяц), принялся упорно заниматься. «Кроме воды и чёрного хлеба у меня тогда ничего не было. Каждые три дня я ходил в булочную и покупал там на 9 копеек хлеба. Таким образом, я проживал в месяц 90 копеек». Для экономии средств Константин передвигался по Москве только пешком. Все свободные деньги тратил на книги, приборы и химические препараты.

Ежедневно с десяти утра и до трёх-четырёх часов дня юноша штудирует науки в Чертковской публичной библиотеке — единственной бесплатной библиотеке в Москве того времени.

В этой библиотеке Циолковский встретился с основоположником русского космизма Николаем Фёдоровичем Фёдоровым, работавшим там помощником библиотекаря (служащий, постоянно находившийся в зале), но так и не признал в скромном служащем знаменитого мыслителя. «Он давал мне запрещённые книги. Потом оказалось, что это известный аскет, друг Толстого и изумительный философ и скромник. Он раздавал всё свое крохотное жалование беднякам. Теперь я вижу, что он и меня хотел сделать своим пансионером, но это ему не удалось: я чересчур дичился», — написал позже Константин Эдуардович в автобиографии. Циолковский признавал, что Фёдоров заменил ему университетских профессоров. Однако, это влияние проявилось много позже, через десять лет после смерти Московского Сократа, а во время своего проживания в Москве Константин ничего не знал о взглядах Николая Фёдоровича, и они так ни разу и не заговорили о Космосе.

Работа в библиотеке была подчинена чёткому распорядку. С утра Константин занимался точными и естественными науками, требовавшими сосредоточенности и ясности ума. Затем переключался на более простой материал: беллетристику и публицистику. Активно изучал «толстые» журналы, где публиковались как обзорные научные статьи, так и публицистические. Увлечённо читал Шекспира, Льва Толстого, Тургенева, восхищался статьями Дмитрия Писарева: «Писарев заставлял меня дрожать от радости и счастья. В нём я видел тогда своё второе „Я“».

За первый год жизни в Москве Циолковским изучены физика и начала математики. В 1874 году Чертковская библиотека переехала в здание Румянцевского музея, вместе с ней перешёл на новое место работы и Николай Фёдоров. В новом читальном зале Константин изучает дифференциальное и интегральное исчисление, высшую алгебру, аналитическую и сферическую геометрию. Затем астрономия, механика, химия.

За три года Константин полностью освоил гимназическую программу, а также значительную часть университетской.

К сожалению, отец больше не смог оплачивать его проживание в Москве и к тому же плохо себя чувствовал и собирался на пенсию. С полученными знаниями Константин уже вполне мог начать самостоятельную работу в провинции, а также продолжать своё образование за пределами Москвы. Осенью 1876 года Эдуард Игнатьевич вызвал сына обратно в Вятку, и Константин вернулся домой.

Возвращение в Рязань. Экзамены на звание учителя (1878—1880)

По возвращении в Рязань семья жила на Садовой улице. Сразу после приезда Константин Циолковский прошёл медицинскую комиссию и был освобождён от воинской службы из-за глухоты. В семье предполагали купить дом и жить доходами от него, однако случилось непредвиденное — Константин рассорился с отцом. В результате Константин снял отдельную комнату у служащего Палкина и был вынужден искать другие средства к существованию, так как его личные сбережения, накопленные с частных уроков в Вятке подходили к концу, а в Рязани неизвестному репетитору без рекомендаций не удавалось найти учеников.

Для продолжения работы учителем была необходима определённая, документально подтверждённая квалификация. Осенью 1879 года в Первой губернской гимназии Константин Циолковский держал экзамен экстерном на уездного учителя математики. Как «самоучке», ему пришлось сдавать «полный» экзамен — не только сам предмет, но и грамматику, катехизис, богослужение и прочие обязательные дисциплины. Этими предметами Циолковский никогда не интересовался и не занимался, но сумел подготовиться за короткое время.

Успешно сдав экзамен, Циолковский получил направление от Министерства просвещения в Боровск, расположенный в 100 километрах от Москвы, на свою первую государственную должность и в январе 1880 года покинул Рязань.

Боровск. Создание семьи. Работа в училище. Первые научные работы и публикации (1880—1892)

В Боровске, неофициальной столице старообрядчества, Константин Циолковский жил и преподавал 12 лет, создал семью, приобрёл нескольких друзей, написал свои первые научные работы. В это время начались его контакты с российским научным сообществом, вышли первые публикации

Приезд в Боровск и женитьба

По приезде Циолковский остановился в гостиничных номерах на центральной площади города. После долгих поисков более удобного жилья снял две комнаты в доме вдовца, священника единоверческой церкви Евграфа Егоровича Соколова.

Летом Константин сделал предложение дочери хозяина дома Варваре и 20 августа 1880 года в церкви Рождества Богородицы они обвенчались. Приданого Циолковский за невестой никакого не взял, свадьбы не было, венчание не афишировалось. В январе следующего года в Рязани скончался отец Константина Эдуардовича.

Работа в училище

В Боровском уездном училище Константин Циолковский продолжал совершенствоваться как педагог: преподавал арифметику и геометрию нестандартно, придумывал увлекательные задачи и ставил удивительные, особенно для боровских мальчишек, опыты. Несколько раз запускал с учениками огромный бумажный воздушный шар с «гондолой», в которой находились горящие лучины, для нагрева воздуха. Однажды шар улетел и это чуть не привело к пожару в городе.

Иногда Циолковскому приходилось заменять других преподавателей и вести уроки черчения, рисования, истории, географии, а один раз даже замещать смотрителя училища.

Первые научные работы. Русское физико-химическое общество

После занятий в училище и по выходным Циолковский продолжал свои исследования дома: работал над рукописями, делал чертежи, ставил эксперименты. В доме у него сверкают электрические молнии, гремят громы, звенят колокольчики, пляшут бумажные куколки.

Самая первая работа Циолковского была посвящена механике в биологии. Ей стала написанная в 1880 году статья «Графическое изображение ощущений». В ней Циолковский развивал свойственную для него в то время пессимистическую теорию «взбаламученного нуля», математически обосновывал идею бессмысленности человеческой жизни. Этой теории, по позднейшему признанию учёного, суждено было сыграть роковую роль в его жизни и в жизни его семьи. Циолковский отослал эту статью в журнал «Русская мысль», но там её не напечатали и рукопись не вернули. Константин переключился на другие темы.

В 1881 году Циолковский написал свою первую подлинно научную работу «Теория газов». Однажды его посетил студент Василий Лавров. Он предложил свою помощь, так как направлялся в Петербург и мог передать рукопись на рассмотрение в Русское физико-химическое общество (РФХО), весьма авторитетное научное сообщество в России того времени. В дальнейшем Лавров передал в РФХО и две следующие работы Циолковского.

Вскоре Циолковский получил ответ от Менделеева: кинетическая теория газов открыта 25 лет назад. Этот факт стал неприятным открытием для Константина, причинами его неосведомлённости были изолированность от научного сообщества и отсутствие доступа к современной научной литературе. Несмотря на неудачу, Циолковский продолжил исследования

Второй научной работой, переданной в РФХО, стала статья 1882 года «Механика подобно изменяемого организма».

Третьей работой, написанной в Боровске и представленной научному обществу, стала статья «Продолжительность лучеиспускания Солнца» (1883), в которой Циолковский описывал механизм действия звезды. Он рассмотрел Солнце как идеальный газовый шар, постарался определить температуру и давление в его центре, время жизни Солнца. Циолковский в своих расчётах использовал лишь основные законы механики (закон всемирного тяготения) и газовой динамики (закон Бойля-Мариотта).

Члены Русского физико-химического общества единогласно проголосовали за принятие Циолковского в свои ряды, о чём сообщили в письме. Однако Константин не ответил: «Наивная дикость и неопытность», — сокрушался он позже.

Следующая работа Циолковского «Свободное пространство» 1883 года была написана в форме дневника. Это своеобразный мысленный эксперимент, повествование ведётся от имени наблюдателя, находящегося в свободном безвоздушном пространстве и не испытывающем действия сил притяжения и сопротивления. Циолковский описывает ощущения такого наблюдателя, его возможности и ограничения в передвижении и манипуляции с различными объектами. Он анализирует поведение газов и жидкостей в «свободном пространстве», функционирование различных приборов, физиологию живых организмов — растений и животных. Главным результатом этой работы можно считать впервые сформулированный Циолковским принцип о единственно возможном методе передвижения в «свободном пространстве» — реактивном движении

Теория металлического дирижабля. Общество любителей естествознания. Русское техническое общество

Одной из главных проблем, занимавших Циолковского почти со времени приезда в Боровск, была теория аэростатов. Вскоре к нему пришло осознание, что это именно та задача, которой стоит уделить наибольшее внимание:

"В 1885 году, имея 28 лет, я твёрдо решился отдаться воздухоплаванию и теоретически разработать металлический управляемый аэростат."

Из автобиографии К. Э. Циолковского

Циолковский разработал аэростат собственной конструкции, результатом чего стало объёмистое сочинение «Теория и опыт аэростата, имеющего в горизонтальном направлении удлинённую форму» (1885—1886). В нём было дано научно-техническое обоснование создания совершенно новой и оригинальной конструкции дирижабля с тонкой металлической оболочкой. Циолковский привёл чертежи общих видов аэростата и некоторых важных узлов его конструкции.

Во время работы над этой рукописью Циолковского посетил П. М. Голубицкий, уже известный к тому времени изобретатель в области телефонии. Он предложил Циолковскому поехать с ним в Москву, представиться знаменитой Софье Ковалевской, приехавшей ненадолго из Стокгольма. Однако Циолковский, по собственному признанию, не решился принять предложение: «Моё убожество и происходящая от этого дикость помешали мне в этом. Я не поехал. Может быть, это к лучшему».

Отказавшись от поездки к Голубицкому, Циолковский воспользовался другим его предложением — написал письмо в Москву, профессору Московского университета А. Г. Столетову, в котором рассказал о своём дирижабле. Вскоре пришло ответное письмо с предложением выступить в московском Политехническом музее на заседании Физического отделения Общества любителей естествознания.

В апреле 1887 года Циолковский приехал в Москву и после продолжительных поисков нашёл здание музея. Его доклад был озаглавлен «О возможности постройки металлического аэростата, способного изменять свой объём и даже складываться в плоскость». Читать сам доклад не пришлось, только объяснить основные положения. Слушатели отнеслись к докладчику благожелательно, принципиальных возражений не было, было задано несколько несложных вопросов. После завершения доклада поступило предложение помочь Циолковскому устроиться в Москве, но реальной помощи в этом не последовало. По совету Столетова Константин Эдуардович передал рукопись доклада Н. Е. Жуковскому.

В своих воспоминаниях Циолковский упоминает также о своём знакомстве во время этой поездки с известным педагогом А. Ф. Малининым, автором учебников по математике: «Его учебники я считал превосходными и очень ему обязан». Говорили о воздухоплавании, Циолковскому не удалось убедить Малинина в реальности создания управляемого дирижабля. После возвращения из Москвы последовал длительный перерыв в его работе над дирижаблем, связанный с болезнью, переездами, восстановлением хозяйства и научных материалов, погибших при пожаре и наводнении.

В 1889 году Циолковский продолжил работу над своим дирижаблем. Расценив неудачу в Обществе любителей естествознания как следствие недостаточной проработки первой своей рукописи об аэростате, Циолковский пишет новую статью «О возможности построения металлического аэростата» (1890) и вместе с бумажной моделью своего дирижабля посылает её в Петербург Д. И. Менделееву. Менделеев по просьбе Циолковского передал все материалы в Императорское Русское техническое общество (ИРТО), В. И. Срезневскому. Циолковский просил деятелей науки «пособить по мере возможности морально и нравственно», а также выделить средства на создание металлической модели аэростата — 300 рублей. 23 октября 1890 года на заседании VII отдела ИРТО просьба Циолковского была рассмотрена, но просьба о пособии на проведение опытов была отклонена.

Несмотря на отказ в поддержке, Циолковский отправил благодарственное письмо в ИРТО. Небольшим утешением стало сообщение в «Калужских губернских ведомостях», а затем и в некоторых других газетах: «Новостях дня», «Петербургской газете», «Русском инвалиде» о докладе Циолковского. В этих статьях отдавалось должное оригинальности идеи и конструкции аэростата, а также подтверждалась правильность проделанных вычислений. Циолковский на собственные средства делает небольшие модели оболочек аэростата (30х50 см) из гофрированного металла и проволочные модели каркаса (30х15 см), чтобы доказать, в том числе и себе, возможность использования металла

В 1891 году Циолковский предпринял ещё одну, последнюю, попытку защитить свой дирижабль в глазах научного сообщества. Он написал большую работу «Аэростат металлический управляемый», в которой учёл замечания и пожелания Жуковского, и 16 октября послал её, на этот раз в Москву, А. Г. Столетову. Результата снова не было.

Тогда Константин Эдуардович обратился за помощью к знакомым и на собранные средства заказал издание книги в московской типографии М. Г. Волчанинова. Одним из жертвователей стал школьный друг Константина Эдуардовича, известный археолог А. А. Спицын, гостивший в это время у Циолковских и проводивший исследования древних стоянок человека в районе Свято-Пафнутьева Боровского монастыря и на устье реки Истермы. Изданием книги занимался друг Циолковского, преподаватель Боровского училища С. Е. Чертков. Книга вышла уже после перевода Циолковского в Калугу в двух выпусках: первый — в 1892 году; второй — в 1893.

Семья

В Боровске у Циолковских родилось четверо детей: старшая дочь Любовь (1881) и сыновья Игнатий (1883), Александр (1885) и Иван (1888). Циолковские жили бедно, но, по словам самого учёного, «в заплатах не ходили и никогда не голодали». Большую часть своего жалования Константин Эдуардович тратил на книги, физические и химические приборы, инструменты, реактивы.

За годы проживания в Боровске семья несколько раз вынуждена была менять место жительства — осенью 1883 года переезд на Калужскую улицу в дом бараночника Баранова. С весны 1885 года жили в доме Ковалёва (на той же Калужской улице).

23 апреля 1887 года, в день возвращения Циолковского из Москвы, где он делал доклад о металлическом дирижабле собственной конструкции, в его доме случился пожар, в котором погибли рукописи, модели, чертежи, библиотека, а также всё имущество Циолковских, за исключением швейной машинки, которую удалось выбросить через окно во двор. Это был тяжелейший удар для Константина Эдуардовича, свои мысли и чувства он выразил в рукописи «Молитва» (15 мая 1887 года).

Очередной переезд в дом М. И. Полухиной на улице Круглой. 1 апреля 1889 года разлилась Протва, и дом Циолковских был затоплен. Снова пострадали записи и книги.

С осени 1889 года Циолковские жили в доме купцов Молчановых по адресу: Молчановская улица, дом 4.

Калуга (1892—1935)

В Калуге Циолковский прожил всю оставшуюся жизнь. С 1892 года работал преподавателем арифметики и геометрии в Калужском уездном училище. С 1899 года вёл уроки физики в епархиальном женском училище, расформированном после Октябрьской революции. В Калуге Циолковский написал свои главные труды по космонавтике, теории реактивного движения, космической биологии и медицине. Также им была продолжена работа над теорией металлического дирижабля.

После завершения преподавания, в 1921 году, Циолковскому была назначена персональная пожизненная пенсия. С этого момента и до самой своей смерти Циолковский занимался исключительно своими исследованиями, распространением своих идей, реализацией проектов.

В Калуге были написаны основные философские работы К. Э. Циолковского, сформулирована философия монизма, написаны статьи о видении им идеального общества будущего.

В Калуге у Циолковских родились сын и две дочери. В то же время именно здесь Циолковским пришлось пережить трагическую смерть многих своих детей: из семи детей К. Э. Циолковского пятеро умерли ещё при его жизни.

В Калуге Циолковский познакомился с учёными А. Л. Чижевским и Я. И. Перельманом, ставшими его друзьями и популяризаторами его идей, а позднее и биографами.

Начало XX века (1902—1918)

Первые пятнадцать лет XX века были самыми тяжелыми в жизни учёного. В 1902 его сын Игнатий покончил жизнь самоубийством. В 1908 во время разлива Оки его дом затопило, многие машины, экспонаты были выведены из строя, а многочисленные уникальные расчёты утеряны. 5 июня 1919 года Совет Русского общества любителей мироведения принял в свои члены К. Э. Циолковского и ему, как члену научного общества, была назначена пенсия. Это спасло его от голодной смерти в годы разрухи, так как 30 июня 1919 года Социалистическая академия не избрала его в свои члены и тем самым оставила его без средств к существованию. В Физико-химическом обществе также не оценили значимость и революционность представленных Циолковским моделей. В 1923 году свёл счёты с жизнью и второй его сын, Александр.

Жизнь Циолковского при Советской власти (1918—1935)

Лишь в 1923 году, после публикации немецкого физика Германа Оберта о космических полётах и ракетных двигателях, советские власти вспомнили об учёном. После этого условия жизни и работы Циолковского радикально изменились. На него обратило внимание партийное руководство страны. Ему была назначена персональная пенсия и обеспечена возможность плодотворной деятельности. Разработки Циолковского стали интересны некоторым идеологам новой власти. В 1918 Циолковский был избран в число членов-соревнователей Социалистической академии общественных наук (в 1923 году переименована в коммунистическую академию, а в 1936 её основные институты были переданы Академии наук СССР), а 9 ноября 1921 учёному была назначена пожизненная пенсия за заслуги перед отечественной и мировой наукой. Эту пенсию выплачивали до 19 сентября 1935 — в тот день Константин Эдуардович Циолковский умер в ставшем ему родным городе Калуге.

Рубрика: «Физика сегодня»

Европейские физики докажут существование частицы, движущейся быстрее скорости света

Исследователи из Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) намерены доказать существование частицы, обладающей сверхсветовой скоростью.Исследователи намерены повторить свой эксперимент немного иным способом. 23 сентября группа физиков, работающих на CERN и в итальянской лаборатории Гран Сассо, обнаружили частицу, которая движется быстрее скорости света. Однако данное открытие было поставлено под сомнение рядом ученых. Так, по словам голландского физика Рональда ван Элбурга, сверхсветовая скорость частицы (нейтрино), может оказаться следствием принципов работы GPS, так как во время расчета времени движения нейтрино не учитывались эффекты теории относительности. В частности, речь идет о том, что использовавшиеся в работе спутники GPS двигались относительно потока нейтрино. В свою очередь руководитель нового исследования , глава исследовательской лаборатории CERN Серджио Бертолуччи, заявил, что очень важно ничего не упустить и все тщательно проверить, особенно, когда речь идет о таких удивительных результатах. По современным представлениям, скорость света является предельной во Вселенной. Основные физические принципы, сформулированные в частной теории относительности Альберта Эйнштейна, основаны на идее, что ничто не может превысить эту фундаментальную физическую постоянную. Осторожность ученых, которые не спешат заявить о новом открытии, понятна - если результаты подтвердятся, то целое столетие развития физической науки окажется под вопросом. Исследователи  готовят новую серию экспериментов, при которых протоны будут направляться короткими пучками, длительностью в одну или две наносекунды, с большими промежутками между ними. По словам Бертолуччи, это поможет провести более точные измерения. "Каждый нейтрино, достигающий Гран-Сассо, будет совершенно точно отождествляться с соответствующим пучком протонов, запущенным в CERN ", - сказал он. Профессор Матт Штрасслер из Ратгерского университета в США, который поднял вопрос о корректности первоначальных экспериментов, приветствовал новую методику эксперимента. "Это все равно, что посылать последовательность отдельных громких щелчков вместо того, чтобы громко дудеть в трубу. В последнем случае вам нужно точно определить, когда именно труба начинает и прекращает дудеть, а в первом случае вы слышите каждый щелчок отдельно", - написал он в своем блоге. Новые эксперименты завершатся в ноябре.

Рубрика: «Физическая переменка»

Ответ см. ниже

Ответ см. ниже

Ответ см. ниже

Ответ см. ниже

Сказка о молекуле воды

Жила-была на свете маленькая и очень симпатичная Молекула воды. Жила она в прозрачной капле вместе с миллионами других  таких же, как и она молекул воды. Других молекул в их капле не было, и поэтому капля носила название Страны чистого вещества, так они сами ее называли. Все жители этой страны были устроены одинаково - их тело состояло из атома кислорода и двух маленьких атомов водорода. В Стране чистого вещества было три времени года. При комнатной температуре молекулы вели свой обычный образ жизни – старались держаться вместе, двигались и разговаривали друг с другом. Но если становилось холоднее, подружки-молекулы уже не могли бегать и играть, а сидели, каждая на своем месте и скучали, и чувствовали себя усталыми. Они называли этот сезон ледяным. Едва лишь первые солнечные лучи касались замерзшей капли, жизнь в ней пробуждалась – сонные молекулы разминались и прихорашивались, встречая самое замечательное время года – время путешествий. Согретые лучами солнца молекулы одна за другой отправлялись в увлекательные путешествия, навстречу опасностям и приключениям. Молекула совсем ничего не знала о Мире. Том мире, что был за пределами Страны чистого вещества. От своих многочисленных подружек она слышала, что на свете есть много разных стран и много разных веществ. Что в других, далеких странах обитают молекулы, совсем не похожие на нее. Эти иностранки имеют разнообразное строение и состоят из других атомов. Как только начинало холодать, из путешествий возвращались ее подружки и новые молекулы воды и начинали бесконечные рассказы о местах, где они побывали и о чужестранцах, которых встречали на своем пути. Молекула слушала их, затаив дыхание. Разве могла она представить, что на следующее утро сама отправится в странствие с первыми лучами солнца! А было это так. Молекула проснулась и увидела, что ее подружки жизнерадостно болтают, бегают и суетятся вокруг. Она чувствовала себя очень легко. Так легко, что вдруг начала взлетать!.. Страна чистого вещества вскоре осталась далеко внизу, и Молекула даже не могла ее разглядеть. Тогда она начала смотреть по сторонам и заметила вокруг себя множество разных молекул, которые так же свободно летели, предоставленные сами себе, в поисках приключений. Некоторые были чем-то похожи на нее и, приглядевшись, Молекула заметила, что они состоят из двух атомов кислорода. Другие же настолько отличались, что она никак не могла их узнать и определить, из каких атомов состоят их тела.

Рядом с Молекулой летела другая, похожая на маленькую собачку.

- Эй, постой – закричала Молекула – Как тебя зовут?

- Я молекула Этанола, но некоторые называют меня просто молекулой спирта – ответила она, вертясь во все стороны и демонстрируя свое строение. Дальше они летели вместе. Молекула едва успевала запоминать то, что тараторила ей на ухо новая знакомая.

- Вот летит молекула Азота, люди обозначают ее N2. Азот необходим всем живым существам. Так же как и Кислород, который входит в твою и мою структуру. А это летят Благородные газы. Они не дружат с другими атомами и молекулами, и даже друг с другом общаются очень сдержанно – летают себе в виде свободных атомов. Наша Молекула внимательно слушала и была очень довольна собой – ведь и кислород и вода – жизненно необходимые вещества!

Чем выше они взлетали, тем холоднее становилось, и наша Молекула призналась, что устала. Она распрощалась с молекулой Этанола и полетела медленно дальше вместе с красивым белым облаком, которое проплывало над лугами и озерами.

Другие молекулы вокруг нее тоже жаловались друг другу, что устали и пора лететь на землю, присесть и отдохнуть.

- А не опасно ли приземляться в неизвестных странах? – поинтересовалась Молекула.

- Нет, только берегись сердитых Кислот. Некоторые из них очень любят ловить молекулы воды! Тогда жить тебе в кислой среде, пока кто-нибудь из Оснований не нейтрализует эту кислоту. Кислоты и Основания давно враждуют между собой. Но стоит им вступить в битву – как и те и другие тут же исчезают, образуя соль и воду. Так что в этой битве, которая называется Реакцией нейтрализации, всегда образуются молекулы воды, точно такие же, как мы с тобой.

Вместе с летним проливным дождем наша Молекула и ее новые подружки летели вниз, к земле. Они приземлились в большое озеро, населенное молекулами самых разных веществ. Но больше всего все же было молекул воды. Внезапно наша Молекула растерялась и почувствовала себя одиноко, несмотря на многочисленное окружение. Ее новые знакомые смешались с чужими молекулами, а поскольку все молекулы воды выглядят одинаково, уже невозможно было отыскать недавних собеседниц. Она увидела несколько молекул этанола и поспешила к ним, чтобы спросить, как ей отыскать дорогу домой, но те только весело засмеялись и начали показывать в разные стороны. Молекула долго бы еще блуждала среди незнакомых веществ, если бы порыв ветра не вынес ее на сушу, выплеснув, вместе с водяными брызгами. Оглядевшись по сторонам, она увидела неподалеку красивые прозрачные кристаллы и поспешила к ним. Это были кристаллы хлорида натрия, как они представились Молекуле.

- Я слышала, что Соли получаются в реакции нейтрализации! Кислота и Основание взаимодействуют, образуя соль и воду! – прокричала Молекула как можно громче, чтобы кристаллы услышали ее.

- Ты очень образованная молекула – ответили они, продолжая подставлять сверкающие грани лучам только что выглянувшего после дождя солнца.

- А как мне попасть домой? В Страну чистого вещества? – с надеждой спросила Молекула, но кристаллы, казалось, не услышали ее. Расстроившись, она побрела дальше.

- Снова эти неугомонные молекулы воды! – проворчал кто-то над самым ее ухом, - Вода и кислород! Безобразие! Скоро вся моя армия развалится на части. Молекула испуганно оглянулась и увидела рядом целую толпу незнакомых атомов. Один из них, который стоял ближе всех, был похож на старого генерала-ворчуна. Но лицо у него все же было доброе.

- Вы кто такие? – спросила она.

- Мы – атомы железа. – ответили они хором.

- Но ведь кислород и вода – самые нужные вещества для жизни! – попыталась возразить Молекула.

- Да, это так – ответил атом, который ворчал больше других – Для жизни животных, растений и людей, но не для нас, атомов железа. Железо разрушается при контакте с водой и кислородом, и образуется ржавчина. Ты знаешь, что это такое?

- Нет, это мое первое путешествие, и я еще так мало всего знаю о Мире!

- Не так уж и мало для маленькой молекулы. – задумчиво сказал атом железа.

- Я заблудилась и ищу дорогу домой, вы случайно не знаете, как мне отыскать ее?

- Нет, этого никто тебе не может сказать. На свете существуют миллионы и миллиарды капель воды, многие из которых могут называться Страной чистого вещества. Но ты не расстраивайся, у тебя впереди еще много увлекательных путешествий, во многих странах ты побываешь и найдешь много друзей! Много раз будешь подниматься к облакам, чтобы потом, вместе с каплями дождя, лететь на землю и дарить жизнь всем живым существам.

- Вы рассказываете так интересно! Неужели мне действительно предстоит столько всего замечательного?

- Конечно, ведь ты не простая молекула, ты молекула одного из самых уникальных и загадочных веществ. Люди до сих пор не знают до конца всех твоих возможностей!

- Как это здорово! Спасибо Вам! Может быть, еще увидимся! – Молекула почувствовала, что снова взлетает, и помахала на прощание атомам железа.

Она летела вперед, навстречу удивительным приключениям и открытиям и была очень рада, что уже узнала и поняла свое главное предназначение на Земле – дарить жизнь

Ответы  на  ребусы:

1. Вакуум                         2. Анод                        3. Сила                   4. Опыт

Рубрика: «Мы славим тебя, Физика»

На этой странице Вы можете оставить свои комментарии

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Над Альманахом работали

Директор издания: Султанова Елена Николаевна – учитель физики

Редактор: Довнар Алексей

ВНИМАНИЮ ВСЕХ ЧИТАТЕЛЕЙ!!!

1. Дорогие читатели, убедительная просьба, обращаться с Альманахом бережно. Помните, что помимо Вас, его будут читать и другие ученики и преподаватели.

2. Будьте добры, при заполнении рубрики «Мы славим тебя, Физика», указывать свои имя и фамилию, если эту рубрику посещает взрослый человек, то указывать полностью имя, отчество и фамилию. В последующих номерах данного Альманаха мы будем публиковать Ваши отзывы, предложения и комментарии.

С уважением, Создатели Альманаха.