彼得·尼古拉耶维奇·列别杰夫。一位科学家的传记

列别捷夫·彼得·尼古拉耶维奇一位科学家的传记

伟大科学家的传记

彼得·尼古拉耶维奇·列别杰夫 （1866 1912）。

彼得·尼古拉耶维奇·列别杰夫 24 年 8 月 1866 日（XNUMX 月 XNUMX 日）出生于莫斯科的一个商人家庭。他的父亲是一位值得信赖的文员，并以真正的热情对待他的工作。在他的眼中，贸易业务被一种意义和浪漫的光环所包围。他将同样的态度灌输给了他唯一的儿子，并且一开始是成功的。在第一封信中，一个八岁的男孩写信给他的父亲：“亲爱的爸爸，你身体好吗？你是一个优秀的交易员吗？”

彼佳在家里学会了阅读和写作。但他不能长时间地绑在母亲的裙子上。一个十岁的男孩必须上学。自然而然地，彼佳被送到了一所商业学校。更准确地说，在彼得和保罗福音派教会学校的商业部门。因为在尼古拉·列别捷夫看来，德国的准确性是成功的基础。 Petya 真的在他的余生中掌握了它，而精通德语对他后来非常非常有用。他也懂法语。不过，他的学习并不好。在他给父亲的一封信中，他描述了他的重新考试。彼佳没有接近他的任何同学或老师。但有一个特点：学习结束时，他被录取到学校的物理室，帮助老师整理仪器，并为课堂演示做准备。

彼得梦想着一所大学，但他们只是在拉丁文和希腊文的体育馆毕业后才被大学录取。从 1884 年 1887 月到 1887 年 XNUMX 月，列别杰夫就读于莫斯科高等技术学校，但工程师的活动并没有吸引他。在谢格洛夫教授的建议下，他于 XNUMX 年前往斯特拉斯堡，就读于欧洲最好的物理学校之一，奥古斯特昆特学校，列别杰夫后来对他的评价是“物理学的艺术家和诗人”。彼得对他怀有极大的敬意和衷心的感谢。在他去世后，列别捷夫为昆特写了一篇温暖、发自内心的讣告，他在讣告中称他“不仅是一流的科学家”，而且是“一位关心他所钟爱的科学的未来的无与伦比的老师，塑造和教育它未来的领导者。”

昆特非常亲切地接待了列别杰夫，并提出在物理车间进行一系列实验工作，并陪同他们参加讲座。昆特热爱并信任俄罗斯学生：许多后来颂扬俄罗斯科学的人都在他手下学习。在俄罗斯接受教育失败后，他们每个人都怀着对知识的真正渴望来到他身边。

当他儿时的朋友 Sasha Eichenwald 加入他们时，彼得感到更加自在。列别捷夫和艾肯瓦尔德为革命前的物理学做出了如此多的贡献，以至于他们的名字将永远成为俄罗斯和苏联科学的奠基人之一。他们将终生忠于科学、年轻的理想和友谊。此外，列别杰夫娶了艾兴瓦尔德的七姐妹之一。

1891 年，列别捷夫成功通过论文答辩，成为哲学博士。已经在这个时候，这位年轻的研究员以才华、丰富和大胆的想法让他的老师惊叹不已，他渴望研究最困难的问题，其中之一是分子力的性质，另一个是光的压力.

1891 年，列别捷夫回到莫斯科，应 A. G. Stoletov 的邀请，开始在莫斯科大学担任实验室助理。但彼得·尼古拉耶维奇已经为科学工作制定了宏伟计划。

该计划的基本物理思想由莫斯科的一位年轻科学家发表在一篇简短的笔记“论辐射体的排斥力”中。它以这样的话开头：“麦克斯韦表明，一束光或热束，落在一个吸收体上，在入射方向上对其施加压力......”专门用于光的压力。

它遵循麦克斯韦的理论，即物体上的光压等于电磁场的能量密度。这个命题的实验验证难度很大。首先，压力非常低，需要非常精细的实验来检测，更不用说测量了。列别杰夫创造了他著名的装置——一个由轻薄圆盘组成的旋转悬挂系统。这是一种具有前所未有的精确度的扭力天平。其次，辐射效应是一个严重的障碍：当光线落在物体（列别杰夫实验中的薄盘）上时，它会变热。被照射侧的温度将高于阴影侧的温度。这将导致来自圆盘照明侧的气体分子以比阴影侧更高的速度被丢弃。有一个额外的反冲力与轻压力的方向相同，但比它大很多倍。此外，在存在温差的情况下，会产生对流气流。这一切都必须消除。列别捷夫以最熟练的实验者的无与伦比的技巧克服了这些困难。

悬架的铂翼厚度仅为 0,01-0,1 毫米，这导致了快速的温度均衡。整个工厂被放置在当时可达到的最高真空中。 Pyotr Nikolaevich 非常机智地做到了这一点。列别捷夫将一滴水银放入装置所在的玻璃容器中并稍微加热。汞蒸气置换了泵抽出的空气。而在那之后，缸内温度下降，剩余汞蒸气的压力急剧下降。

辛勤工作得到了回报。列别捷夫于 1899 年对光的压力作了初步报告，然后他在 1900 年在巴黎举行的世界物理学家大会上谈到了他的实验。 1901年，他的著作《光压的实验研究》发表在德国期刊《物理学年鉴》上。这项工作得到了科学家的高度评价，并成为麦克斯韦理论的一个新的、出色的实验证实。例如，V.汤姆森在了解列别捷夫的实验结果后，在与 K. A. Timiryazev 的对话中说：“你可能知道，我一生都在与麦克斯韦战斗，没有意识到他的轻微压力，现在你的列别捷夫被迫投降他的实验。” F. Pashen 写信给列别杰夫：“我认为你的结果是近年来物理学最重要的成就之一。”

除了这些杰出的物理学家令人印象深刻的话之外，我们还可以补充一点，证明光压的存在具有重大的哲学和意识形态意义。事实上，从电磁波压力的存在这一事实，得出了一个非常重要的结论，即它们具有机械脉冲，因此具有质量。所以，电磁场有动量和质量，也就是有物质的，也就是说物质不仅以物质的形式存在，而且还以场的形式存在！

1900年，列别杰夫在攻读硕士论文时，绕过硕士学位，被授予理学博士学位（科学史上罕见的案例）。 1901年任莫斯科大学教授。于是在十年的工作中，走过了从实验室助理到以科学著作闻名世界的教授的道路。

1902年，列别捷夫在德国天文学会的代表大会上作了报告，再次回到光压在宇宙中的作用问题。在对这份报告的历史回顾中，列别捷夫回顾了开普勒的假设，他认为太阳对彗尾的排斥是由于其光线对尾部粒子的压力。 Lebedev 指出，光对分子的作用取决于其选择性吸收。对于被气体吸收的射线，压力是由于麦克斯韦定律；未被气体吸收的射线对其没有影响。列别杰夫设定了确定气体对光的压力的任务。

在他的路上，不仅遇到了实验上的困难，而且还遇到了理论上的困难。实验计划的困难在于气体的轻压比固体的压力小很多倍。这意味着需要进行更微妙的实验。

到1900年，解决最艰巨任务的所有准备工作已经完成。列别捷夫坚持不懈地继续寻找解决问题的方法。只有在 1909 年，他才对所获得的结果进行了第一次报告。经过十年的艰苦努力，至少制造了二十台仪器；根据列别杰夫的说法，必须克服巨大的困难，因此他多次放弃这项工作。

这项工作以其技巧和成果震惊了科学界。列别杰夫接受了对他的实验艺术充满惊喜和钦佩的祝贺。英国皇家学会选举彼得尼古拉耶维奇为名誉会员。

这项研究的结果发表在 1910 年的《物理学年鉴》上。为了使气体温度在各处都相同，必须保证射线的严格平行，否则会产生强对流。不可能获得严格平行的光线。这位科学家找到了一个巧妙的解决方案：他在研究中的气体中引入了少量具有高导热性的氢气。因此，温差迅速均衡。为了摆脱辐射效应，实验中使用了具有两个通道的相机。

除了与光压有关的工作外，彼得·尼古拉耶维奇还为研究电磁波的特性做了很多工作。列别捷夫的文章《论电力射线的双折射》同时出现在俄文和德文中。在本文开头，列别捷夫简要概述了其目的和内容：“在赫兹给我们提供了实验验证光的电磁理论后果的方法，从而开辟了不可估量的研究领域之后，自然产生了开展研究的需要。他的实验规模小，更便于科研……”

改进赫兹方法后，列别捷夫获得了当时最短的电磁波，长度为 6 毫米（赫兹的实验中为 0,5 米），并证明了它们在各向异性介质中的双折射。

应该注意的是，我们科学家的仪器非常小，可以放在口袋里。例如，列别捷夫的电磁波发生器由两个铂圆柱体组成，每个圆柱体长 1,3 毫米，直径 0,5 毫米。列别杰夫的反射镜高 20 毫米，用于研究电磁波折射的硬橡胶棱镜高 18 毫米，宽 12 毫米，重约 2 克。回想一下，用于相同目的的赫兹棱镜重 600 公斤。列别捷夫的微型仪器一直引起实验物理学家的钦佩。

列别杰夫对天体物理学问题深感兴趣，积极在国际太阳研究联盟工作，撰写了多篇关于星际介质表观色散的文章。黑尔对太阳黑子磁性的发现将他的注意力引向了旋转磁性的研究。

在他生命的最后几年，超声问题引起了他的注意。这些问题由他的学生 V. Ya Altberg 和 N. P. Neklepaev 处理。列别捷夫自己写了一篇笔记“短声波的极限值”。他的学生 P. P. Lazarev 和 A. K. Timiryazev 研究了稀有气体中的内摩擦现象。

列别捷夫通常有很多学生。如果在 1905 年代前半期他们的人数以单位来衡量，那么到 XNUMX 年，他们已经超过 XNUMX 人：P. P. Lazarev、V. K. Arkadiev、S. I. Vavilov、T. P. Kravets、A. K. Timiryazev 等等。他们学习了老师的工作方法和作风，继续他的高尚工作。俄罗斯物理学的成功很大程度上归功于列别杰夫的学校。要领导一所科学学校，一个人不仅必须具备组织能力，还必须是一位博学多才的科学家。列别捷夫就是这样。

列别杰夫认识到自己作为一名实验者的出色能力，由此得出一个结论：他必须解决最复杂的问题，并在自己的能力范围内工作。他是一位对祖国、对学生有着高度公民责任感的科学家。 1911年，列别杰夫与其他教授一起离开莫斯科大学，抗议反动的教育部长卡索的行为。同年，列别捷夫两次收到斯德哥尔摩诺贝尔研究所的邀请，在那里他获得了一个优秀实验室主任的职位，并获得了大量工作和个人使用的资金。甚至有人提出了授予他诺贝尔奖的问题。然而，彼得·尼古拉耶维奇没有接受这个提议，他留在家乡，和他的学生们一起自费创建了一个新的实验室。缺乏必要的工作条件，以及与辞职相关的情绪，最终损害了列别杰夫的健康。他于 1 年 14 月 1912 日（XNUMX 日）去世，年仅四十六岁。

K. A. Timiryazev 对列别捷夫的死做出了巨大的损失和对现有秩序的强烈愤慨，他梦想着“有思想有心的人”终于有机会生活在俄罗斯，而不仅仅是出生在她心碎而死。”

伟大的俄罗斯生理学家巴甫洛夫在电报中写道：“我全心全意地为失去不可替代的彼得·尼古拉耶维奇·列别捷夫而感到悲痛。俄罗斯何时才能学会照顾其杰出的儿子——祖国的真正支持？”

列别捷夫作为一流的实验者进入了物理学史，他解决了现代物理学中许多最困难的问题。

作者：萨明 D.K.

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