Изначально связь между медициной и физикой была тесной, недаром совместные съезды естествоиспытателей и врачей проходили вплоть до начала XX века. И, между прочим, врачи активно участвовали в создании физики, а к исследованиям их часто побуждали вопросы, которые ставила медицина.
Английский врач и физик Томас Юнг стал основателем волновой оптики (см. 19 июля). Немецкий физиолог Герман Гельмгольц (см. 31 августа) и английский врач Роберт Майер (см. 25 ноября) открыли закон сохранения и превращения энергии.
Французский врач Жан-Луи Пуазейль экспериментально изучал мощность сердца как насоса, качающего кровь, и исследовал законы движения крови в венах и капиллярах. Он вывел формулу Пуазейля, которую теперь знают все студенты-физики. В его честь названа единица вязкости – пуаз.
Соотечественник Пуазейля Жан-Бернар-Леон Фуко, знаменитый своим маятником (см. 3 января), тоже по образованию врач. А русский врач Иван Михайлович Сеченов (1829–1905), чьим именем названа Московская государственная медицинская академия, известен также открытиями в области физической химии. Ну а современная медицина просто немыслима без тесного союза с физикой. Так, в центрах ядерной медицины работают медицинские физики – специалисты в области физики, работающие в сотрудничестве с медиками.
Если диаметр кровеносного сосуда уменьшится в 2 раза, объем протекающей по нему крови (при той же мощности сердца) уменьшится в 16 раз! Это следует из формулы Пуазейля.
23 апреля
Человек, придумавший кванты
23 апреля 1858 года родился Макс Планк, немецкий физик, автор гипотезы о световых квантах, лауреат Нобелевской премии (ум. 1947).
Планк намеревался стать лингвистом или музыкантом. Но к окончанию гимназии «переметнулся» в физику. Прекрасным пианистом Планк оставался всю жизнь и в более поздние годы часто играл дуэтом с Эйнштейном, тоже любителем музыки и прекрасным скрипачом.
Планк воплощал лучшие традиции немецкой научной школы – трудолюбие, тщательность и консерватизм. Но по прихоти судьбы именно он стал родоначальником новой, квантовой эры, пришедшей на смену эре классической физики (см. 14 декабря). Причем свою революционную гипотезу о световых квантах Планк выдвинул в весьма преклонном для ученого возрасте – в 42 года (безумные идеи чаще высказывают молодые, не отягощенные грузом традиций люди). Выпустив же в мир дерзкую гипотезу, Планк затем скептически наблюдал за созданием квантовой механики. Он, как и Эйнштейн, давший квантовой гипотезе «второе рождение» (см. 17 марта), надеялся, что отход от классических позиций окажется временным и будущие теории вернут на место определенность, однозначность и наглядность классического описания мира.
Он пережил много личных трагедий: смерть жены и двух дочерей, гибель старшего сына на фронте первой мировой войны, расстрел младшего за участие в заговоре против Гитлера в 1944-м. Сам Планк в 1937 году ушел в отставку с поста президента Института физики кайзера Вильгельма в знак протеста против изгнания из него евреев (теперь этот институт носит имя Макса Планка). Он прожил длинную и красивую жизнь.
24 апреля
Обсерватория на орбите
24 апреля 1990 года выведен на околоземную орбиту телескоп «Хаббл» (США) с диаметром зеркала 2,4 м.
Мечта любого астронома – иметь телескоп вне земной атмосферы. Во-первых, он мог бы вести наблюдение в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах, излучения которых поглощаются земной атмосферой. Во-вторых, разрешающая способность была бы в 10 раз выше, чем у наземного телескопа такого же размера (ведь турбулентные потоки в атмосфере сильно ухудшают изображение). Работы по проектированию и строительству обсерватории на земной орбите заняли больше 20 лет. И в 1990-м долгожданное событие состоялось! Шаттл Дискавери вывел на околоземную орбиту телескоп «Хаббл», названный в честь Эдвина Хаббла, открывшего расширение Вселенной. Подобно своему тезке, орбитальный телескоп должен был раздвинуть границы наблюдаемого мира. Но уже в первые недели после начала работы телескопа выяснилось, что качество снимков значительно хуже ожидаемого. Причина вскоре разъяснилась: неверная форма главного зеркала. Отклонение от заданной формы поверхности составило лишь 0,002 мм, но результат оказался катастрофическим. Это означало, что многие намеченные программы стали просто невыполнимыми! Ученые немедленно начали поиск решения проблемы и придумали систему оптической коррекции – подобие «очков» для телескопа, устраняющих искажения изображения. Поскольку программа предусматривала ремонт и обслуживание телескопа на орбите, астрономы с нетерпением стали ждать первой такой экспедиции, чтобы установить на телескопе эти «очки» (продолжение см. 13 декабря).
25 апреля
Вольфганг Паули
25 апреля 1900 года родился Вольфганг Паули, швейцарский физик, лауреат Нобелевской премии, один из создателей квантовой механики и релятивистской квантовой теории поля (ум. 1958).
Учителя обнаружили у Паули математические способности, когда ему было 11 лет, и предоставили ему право заниматься самостоятельно. В 15 лет Паули смог прочитать только что опубликованную работу Эйнштейна по общей теории относительности и разобраться в ней – а ведь многие маститые физики не смогли ее понять! А когда Паули уже изучал физику в Мюнхенском университете под руководством Зоммерфельда, то написал 200-страничный труд о теории относительности для издававшейся тогда «Физической энциклопедии». (Сначала обзор обещал написать сам Эйнштейн, но, будучи занят, обратился за помощью к Зоммерфельду, а тот переадресовал просьбу юному гению.) Этот труд был вскоре издан отдельной книгой и удостоился похвалы Эйнштейна. Книга до сих пор остается классической.
Очень рано Паули завоевал авторитет в вопросах теоретической физики. Ему принадлежит немало ярких и плодотворных идей, обогативших квантовую физику. С его именем связано такое фундаментальное понятие квантовой механики, как спин, он сформулировал «принцип запрета Паули» (см. 21 марта), предсказал существование нейтрино (см. 4 декабря) и многое другое.
Однажды Паули написал Бору о какой-то проблеме, и вежливый Бор сразу ответил: «Спасибо за письмо, по существу отвечу в четверг». Через месяц, так и не получив ответа, Паули написал Бору: «Дорогой профессор Бор, не обязательно писать в четверг, подойдет любой другой день недели».
26 апреля
Трагедия и физика
26 апреля 1986 года произошла авария на Чернобыльской АЭС. Это число – День памяти погибших в радиационных авариях и катастрофах.
Авария в Чернобыле беспрецедентна по своим масштабам. Цепная реакция деления урана стала неуправляемой – реактор «пошел в разгон»… За считанный секунды температура в реакторе выросла до нескольких тысяч градусов, произошел взрыв, в атмосферу сразу были выброшены тонны испарившегося урана и радиоактивных продуктов распада. Зараженный воздух разнесло ветром по всей Европе.
