Все о Великобритании

Английские физики внесли решающий вклад во все отрасли этой науки. Дж. Джоуль опытным путем нашел механический эквивалент теплоты и тем самым обосновал закон сохранения энергии. У. Ранкин и У. Томсон разработали принципы теории тепловых процессов. Дж. Джоуль и Дж. К. Максвелл заложили основы молекулярно‑кинетической теории тепловых явлений. Т. Юнг возродил волновую теорию света. Дж. Гершель обнаружил инфракрасное излучение. Дж. Рэлей создал основы молекулярной оптики. Томсон, Стокс и Рейнольдс многое сделали для развития гидродинамики. Принципиальное развитие классической механики связано с работами У. Гамильтона. Величайшим достижением было открытие М. Фарадеем и Дж. К. Максвеллом электромагнитного поля и основных законов электродинамики. Из уравнений Максвелла следовал вывод о существовании электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света, и вскоре они действительно были обнаружены немецким ученым Г. Герцем.

Лондон. Музей естествознания

Математика этого периода развивалась в Англии в тесной связи с проблемами теоретической физики. Начало современной математической физики было положено трудами Дж. Грина. Дальнейшие успехи в этой области связаны с именами Стокса, Томсона, Максвелла, Рэлея и др. В исследованиях Гамильтона было дано строгое обоснование алгебры комплексных чисел. Дж. Буль построил алгебру логики. Ч. Беббидж разработал идею математической вычислительной машины, осуществленную лишь в XX веке.

Значительные успехи были достигнуты в астрономии. Дж. Адамс теоретически предсказал положение планеты Нептун. У Парсонс (лорд Росс) положил начало внегалактической астрономии. Н. Локьер открыл спектр гелия. Дж. Дарвин разработал теорию приливной эволюции системы Земля — Луна.

Химики значительно продвинулись в понимании строения химических соединений. Э. Франкленд ввел понятие валентности. У Рамзай (совместно с М. Траверсом) открыл инертные газы.

Сохранилась традиция экспедиций. Систематические исследования полярных областей провели У. Парри, Дж. Росс и Дж. К. Росс. В ходе этих исследований они открыли северный магнитный полюс. С кругосветной экспедицией «Челленджера» в 1872–1876 годах связывают возникновение океанографии. Широкую известность приобрели путешествия по Африке Д. Ливингстона.

В биологии и геологии шло накопление фактов, служащих доказательством идей эволюции. Вершиной английской и мировой науки в этом направлении стало эволюционное учение Ч. Дарвина. Его горячим защитником в Великобритании был Т. Гексли. Достигнутые успехи дали импульс развитию новых областей, таких как гистология и эмбриология. Ч. Шеррингтон выполнил цикл работ по физиологии центральной нервной системы, удостоенный позднее Нобелевской премии.

Нобелевскими премиями были отмечены многие работы, выполненные в Британии в XX веке. С конца XIX века ведущую роль среди физических лабораторий начинает играть Кавендишская лаборатория в Кембридже, в разное время возглавлявшаяся Дж. К. Максвеллом, Рэлеем, Дж. Томсоном, Э. Резерфордом. Она быстро завоевала мировой авторитет, и через нее в первые десятилетия XX века прошли физики из многих стран мира. В этот период был получен целый ряд принципиальных для естествознания результатов. Ч. Баркла открыл характеристическое рентгеновское излучение элементов (Нобелевская премия 1917 года); Г. Мозли установил важнейшие закономерности атомных рентгеновских спектров; Резерфорд разработал планетарную модель атома; Ф. Содди ввел понятие об изотопах (Нобелевская премия 1921 года), а разработанный Томсоном и Астоном масс‑спектрограф дал возможность обнаружить и разделить изотопы химических элементов (за открытие с помощью масс‑спектрографа явления изотопии Астон был удостоен Нобелевской премии 1922 года; Дж. Дж. Томсон получил Нобелевскую премию в 1906 году за открытие электрона); ионизационная камера Вильсона стала мощным орудием исследования в физике элементарных частиц. Работы Резерфорда и Содди по радиоактивности привели к созданию теории радиоактивного распада, открытию атомного ядра и к первым опытам по искусственному расщеплению ядер. Дж. Кокрофт и Э. Уолтон создали ускоритель элементарных частиц и осуществили расщепление ядер протонами. Дж. Чедвик открыл нейтрон.

Новое направление науки XX века — физика космических лучей. П. Блэкетт обнаружил ливни электронов и позитронов (Нобелевская премия 1948 года); С. Пауэлл с помощью метода толстослойных эмульсий открыл р‑мезоны (Нобелевская премия 1950 года); Г. Рочестер и Г. Батлер обнаружили в космическом излучении гипероны и К‑мезоны.

В 1920‑х годах У. Г. Брэгг и У Л. Брэгг разработали и применили методы рентгеноструктурного анализа кристаллов; Дж. Берналл проводил работы по рентгеноструктурному анализу сложных веществ.