Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Октября 2017 в 20:46, реферат
Наука прошла большой и сложный путь развития — от египетских и
вавилонских памятников до атомных электростанций, лазеров и космических полетов. Человечество прошло и проходит длительный и трудный
путь от незнания к знанию, непрерывно заменяя на этом пути неполное и
несовершенное знание все более полным и совершенным.
счастьем — наука. Но по вечерам, оставаясь один, Эмиль все чаще вспоминал прелестную девушку, с которой он познакомился в поезде Он не
раз встречал Агнес на приемах в Эрлангене, разговаривал с ней, но только
здесь, в Вюрцбурге, вдруг остро почувствовал, что скучает без девушки.
Его уже не увлекали шумные и веселые компании, где он проводил свои
вечера, он постоянно ощущал какую-то пустоту.
Госпожа Кнорр, жена его сотрудника, подружилась с Агнес еще в
Эрлангене и часто приглашала девушку погостить в Вюрцбург. Когда Агнес приезжала в Вюрцбург, госпожа Кнорр каждый раз устраивала прием,
на котором не без умысла непременным гостем был Эмиль
На одном из таких приемов, в конце 1887 года, Фишер сделал Агнес
Герлах официальное предложение, и в тот же вечер была отпразднована
368
помолвка. Свадьба состоялась в Эрлангене в конце февраля следующего
года.
Теплоту и счастье принесла Агнес в дом Фишера. Агнес была любимицей отца, и с первого же дня она полюбилась и родителям мужа. Ее любили все — Агнес несла в себе лучезарную радость. В конце 1888 года у
Фишера родился сын. По древнему немецкому обычаю ему дали несколько имен — Герман-Отто-Лоренц.
Несмотря на перемены, которые внесли в жизнь Фишера женитьба и
рождение ребенка, интенсивная исследовательская деятельность его не
прекращалась. Разработав и усовершенствовав ряд методов синтеза и анализа органических соединений, великий мастер эксперимента сумел добиться больших успехов.
После синтеза акрозы сотрудники Фишера Юлиус Тафель, Оскар
Пилота и несколько дипломантов начали осуществлять сложные и многоступенчатые синтезы природных Сахаров — маннозы, фруктозы и глюкозы. Эти успехи принесли Фишеру и первые международные признания. В
1890 году Английское химическое общество наградило его медалью Дави,
а научное общество в Упсале избрало своим членом-корреспондентом. В
том же году Немецкое химическое общество пригласило ученого выступить в Берлине с докладом об успехах в области синтеза и изучения Сахаров.
Фишер продолжает исследовать такие соединения, как кофеин, теобромин (алкалоид) и компоненты экскрементов животных, в частности, мочевую кислоту и гуанин, который, как он обнаружил, получается из бесцветного кристаллического вещества, названного им пурином. К 1899 году
Фишер синтезировал большое число производных пуринового ряда, включая и сам пурин (1898). Пурин — важное соединение в органическом синтезе, так как оно, как было открыто позднее, является необходимым компонентом клеточных ядер и нуклеиновых кислот.
В 1892 году Фишер стал директором Химического института Берлинского университета и занимал этот пост до самой смерти. Научные успехи окрыляли Фишера, но все больше и больше удручали семейные невзгоды. Холодный берлинский климат неблагоприятно отразился на здоровье сыновей, мальчики часто болели, Фишер, на собственном опыте
убедившийся в том, что медицина не всесильна, чрезвычайно беспокоился за детей. Но самое страшное испытание было впереди: вскоре после
рождения третьего сына Агнес заболела, у нее началось воспаление среднего уха. Специалисты настаивали на немедленной операции, но жена
не соглашалась. Болезнь прогрессировала и скоро перешла в менингит.
Операцию сделали, но было уже поздно — Агнес умерла. Это случилось
в 1895 году.
Но горе не сломило ученого. Поручив заботу о сыновьях преданной
экономке и опытным учителям, Фишер с головой ушел в работу. Расши
ЭМИЛЬ ФИШЕР 369
рив область исследования от Сахаров до ферментов, он открыл, что ферменты реагируют только с веществами, с которыми они имеют химическое родство. Проводя исследования с белками, он установил число аминокислот, из которых состоит большинство белков, а также взаимосвязь
между различными аминокислотами. Со временем он синтезировал пептиды (комбинации аминокислот) и классифицировал более сорока типов
белков, основываясь на количестве и типах аминокислот, образовавшихся
при гидролизе (химическом процессе разрушения, включающем расщепление химической связи и присоединение элементов воды).
В 1902 году Фишеру была вручена Нобелевская премия по химии «в
качестве признания его особых заслуг, связанных с экспериментами по
синтезу веществ с сахаридными и пуриновыми группами». Открытие
Фишером гидразиновых производных, как оказалось, явилось блестящим
решением проблемы получения Сахаров и других соединений искусственным путем. Более того, его метод синтеза гликозидов внес определенный
вклад в развитие физиологии растений. Говоря об исследованиях Сахаров,
Фишер в Нобелевской лекции заявил, что «постепенно завеса, с помощью
которой Природа скрывала свои секреты, была приоткрыта в вопросах,
касающихся углеводов. Несмотря на это, химическая загадка Жизни не
может быть решена до тех пор, пока органическая химия не изучит другой, более сложный предмет — белки».
Активный сторонник фундаментальных исследований, Фишер проводил кампанию в защиту таких междисциплинарных проектов, как экспедиция по наблюдению за солнечным затмением для проверки теории относительности. Ориентируясь на политику Рокфеллеровского фонда, которая позволила направить деятельность американских ученых исключительно на фундаментальные исследования, Фишер в 1911 году получил
денежные средства для создания Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма в Берлине. В 1914 году он получил оборудование для создания Института исследований угля кайзера Вильгельма в Мюльгейме.
Однако черная тень первой мировой войны нависла над миром. Для
Фишера наступили тяжелые дни. Призванный в армию младший сын
Альфред был направлен в Добруджу, в бухарестский лазарет, где заразился
сыпным тифом и умер. За год до этого, в 1916 году, после тяжелой болезни скончался его второй сын, который также собирался стать врачом.
Остался, к счастью, старший сын Герман, ставший профессором биохимии Калифорнийского университета в Беркли.
К личным переживаниям присоединились трудности с исследовательской деятельностью: работа в лаборатории была приостановлена из-за того,
что не хватало химикатов. Тяжелая, неизлечимая болезнь все чаще давала
о себе знать, отнимала последние силы. После длительных контактов в
лаборатории с фенилгидразином у Фишера образовались хроническая
370
экзема и )келудочно-кишечные нарушения. Фишер отчетливо осознавал,
что его яцет, но он не страшился смерти. Спокойно привел в порядок все
свои дела, закончил работу над рукописями, успел завершить и свою автобиографию, хотя и не дождался ее выхода в свет. Эмиль Фишер скончался
15 июля 1919 года.
Рихард Вильшеттер считал его «не имеющим равных классиком, мастером органической химии, как в области анализа, так и в области синтеза, а в ліічностном отношении прекраснейшим человеком». В его честь
Германское химическое общество учредило медаль Эмиля Фишера
Фиш^р создал крупную научную школу. Среди его учеников — Отто
Дильс, Адольф Виндаус, Фриц Прегль, Отто Варбург.
ГЕНДРИК ЛОРЕНЦ
(1853—1928)
В историю физики Лоренц вошел как создатель электронной теории,
в которой синтезировал идеи теории поля и атомистики.
Гендрик Антон Лоренц родился 15 июля 1853 года в голландском городе Арнхеме. Шести лет он пошел в школу. В 1866 году, окончив школу
лучшим учеником, Гендрик поступил в третий класс высшей гражданской
школы, примерно соответствующей гимназии. Его любимыми предметами стали физика и математика, иностранные языки. Для изучения французского и немецкого языков Лоренц ходил в церкви и слушал на этих
языках проповеди, хотя в бога не верил с детства.
В 1870 году он поступил в Лейденский университет. С большим интересом Гендрик слушал лекции университетских профессоров, хотя его
судьбу как ученого, видимо, в большей мере определило чтение трудов
Максвелла, очень трудных для понимания и названных им в связи с этим
«интеллектуальными джунглями» Но ключ к ним, по словам Лоренца,
ему помогли подобрать статьи Гельмгольца, Френеля и Фарадея
В 1871 году Гендрик с отличием сдал экзамены на степень магистра.
но в 1872 году покинул Лейденский университет, чтобы самостоятельно
подготовиться к докторским экзаменам Он возвращается в Арнхем и начинает работать учителем вечерней школы. Работа ему очень нравится, и
вскоре Лоренц становится хорошим педагогом. Дома он создает небольшую лабораторию, продолжая усиленно изучать труды Максвелла и Френеля. «Мое восхищение и уважение переплелось с любовью и привязанностью; как велика была радость, которую я испытал, когда смог прочесть
самого Френеля», — вспоминал Лоренц. Он становится ярым сторонником электромагнитной теории Максвелла' «Его «Трактат об электричестве
и магнетизме» произвел на меня, пожалуй, одно из самых сильных впе
372
чатлений в жизни; толкование света как электромагнитного явления по
своей смелости превзошло все, что я до сих пор знал».
В 1875 году Лоренц блестяще защищает докторскую диссертацию и в
1878 году становится
профессором специально для
университета. В 1881 году он становится членом Королевской академии
наук в Амстердаме.
Уже в докторской диссертации «Об отражении и преломлении лучей
света» Лоренц пытается обосновать изменение в скорости распространения света в среде влиянием наэлектризованных частичек тела. Под действием световой волны заряды молекул приходят в колебательное движение и становятся источниками вторичных электромагнитных волн. Эти
волны, интерферируя с первичными, и обусловливают преломление и
отражение света. Здесь уже намечены те идеи, которые приведут к созданию электронной теории дисперсии света.
В следующей статье «О соотношении между скоростью распространения света и плотностью и составом среды», опубликованной в 1878 году,
Лоренц выводит знаменитое соотношение между показателем преломления и плотностью среды, известное под названием «формулы ЛоренцЛоренца», поскольку датчанин Людвиг Лоренц независимо от Гендрика
Лоренца пришел к тому же результату. В этой работе Лоренц развивает
электромагнитную теорию дисперсии света с учетом того, что на молекулярный заряд, кроме поля волны, действует поле поляризованных частиц
среды.
В 1892 году Лоренц выступил с большой работой «Электромагнитная
теория Максвелла и ее приложение к движущимся телам». В этой работе,!
очерчены основные контуры электронной теории. Мир состоит из вещества и эфира, причем Лоренц называет веществом «все то, что может принимать участие в электрических токах, электрических смещениях и электромагнитных движениях». «Все весомые тела состоят из множества положительно и отрицательно заряженных частиц, и электрические явления
порождаются смещением этих частиц».
Лоренц выписывает далее выражение силы, с которой электрическое
поле действует на движущийся заряд. Лоренц делает фундаментальное
предположение — эфир в движении вещества участия не принимает (гипотеза неподвижного эфира). Это предположение прямо противоположно
гипотезе Герца о полностью увлекаемом движущимися телами эфире
В заметке 1892 года «Относительное движение Земли и эфира» ученый описывает единственный, по его мнению, способ согласовать результат опыта с теорией Френеля, то есть с теорией неподвижного эфира. Этот
способ состоит в предположении о сокращении размеров тел в направлении их движения (сокращение Лоренца—Фитцджеральда).
В 1895 году вышла фундаментальная работа Лоренца «Опыт теории
ГЕНДРИК ЛОРЕНЦ 373
электрических и оптических явлений в движущихся телах». В этой работе
Лоренц дает систематическое изложение своей электронной теории. Правда,
слово «электрон» в ней еще не встречается, хотя элементарное количество
электричества было уже названо этим именем. Ученый просто говорит о
заряженных положительно или отрицательно частичках материи — ионах
и свою теорию соответственно называет «ионной теорией». «Я принимаю, — пишет Лоренц, что во всех телах находятся маленькие заряженные электричеством материальные частицы и что все электрические процессы основаны на конфигурации и движении этих «ионов». Лоренц указывает, что такое представление общепринято для явлений в электролитах
и что последние исследования электрических разрядов показывают, что «в
электропроводности газов мы имеем дело с конвекцией ионов»
Другое предположение Лоренца заключается в том, что эфир не принимает участия в движении этих частиц и, следовательно, материальных
тел, он неподвижен. Эту гипотезу Лоренц возводит к Френелю. Лоренц
подчеркивает, однако, что речь идет не об абсолютном покое эфира, такое
выражение он считает бессмысленным, а о том, что части эфира покоятся
друг относительно друга и что все действительные движения небесных тел
являются движениями относительно эфира.
Лоренц стал развивать идеи, изложенные им в «Опыте теории электрических и оптических явлений в движущихся телах», совершенствуя и
углубляя свою теорию. В 1899 году он выступил со статьей «Упрощенная
теория электрических и оптических явлений в движущихся телах», в которой упростил теорию, данную им в «Опыте».
В 1900 году на Международном конгрессе физиков в Париже Лоренц
выступил с докладом о магнитооптических явлениях Его друзьями стали
Больцман, Вин, Пуанкаре, Рентген, Планк и другие знаменитые физики.
В 1902 году Лоренц и его ученик Питер Зееман становятся Нобелевскими лауреатами. В своей речи при вручении Нобелевской премии Лоренц сказал; «...мы надеемся, что электронная гипотеза, поскольку она