Все о Великобритании

ДЖОУЛЬ ДЖЕЙМС ПРЕСКОТТ

(Joule James Prescott) (1818–1889). Английский физик. Впервые определил механический эквивалент теплоты и открыл закон сохранения энергии. Обнаружил эффект магнитного насыщения и явление магнитострикции. Изучая тепловые эффекты электрического тока, открыл закон, называющийся теперь законом Джоуля — Ленца (в 1842‑м независимо этот закон был открыт русским физиком Э. X. Ленцем). Согласно этому закону количество теплоты, выделяющейся в проводнике с током, пропорционально сопротивлению проводника и квадрату силы тока. В 1843‑м Джоуль занялся новой проблемой: доказательством существования количественного соотношения между «силами» разной природы, приводящими к выделению тепла. Первые его опыты состояли в измерении количества тепла, выделяющегося в сосуде с водой, в котором под действием опускающегося груза вращался электромагнит, а сам сосуд был помещен в магнитное поле. В этих опытах он впервые определил механический эквивалент теплоты (4,5 Дж/кал в современных единицах), а в последующие годы исследовал тепловые эффекты при продавливании жидкости через узкие отверстия, сжатии газа и т. д. Все эти опыты привели Джоуля к открытию закона сохранения энергии. Впоследствии его именем была названа единица измерения энергии. В 1847 году Джоуль познакомился с У. Томсоном и исследовал вместе с ним поведение газов в различных условиях. Результатом этого сотрудничества стало открытие эффекта охлаждения газа при медленном адиабатическом протекании его через пористую перегородку (эффект Джоуля — Томсона). Этот эффект используется для сжижения газов. Кроме того, Джоуль построил термодинамическую температурную шкалу, рассчитал теплоемкость некоторых газов, вычислил скорость движения молекул газа и установил ее зависимость от температуры.

Родился в Солфорде близ Манчестера 24 декабря 1818 года. Получил домашнее образование. В течение нескольких лет его учил математике, физике и химии известный ученый Дж. Дальтон, под влиянием которого Джоуль уже в 19 лет начал экспериментальные исследования. Среди наград и почестей, которых был удостоен ученый, — золотая медаль Королевского общества (1852), медаль Копли (1866), медаль Альберта (1880). В 1872 и 1877 годах Джоуль был избран президентом Британской ассоциации по распространению научных знаний. Умер в Сейле 11 октября 1889 года.

Джоуль Джеймс Прескотт

ДИРАК ПОЛЬ АДРИЕН МОРИС (Dirac Paul Adrien Maurice) (1902–1984). Английский физик. В 1933 году удостоен Нобелевской премии по физике за разработку новых форм атомной теории (совместно с Э. Шредингером). Работы Дирака посвящены квантовой механике, квантовой электродинамике, теории поля, теории элементарных частиц, статистической физике. Он разработал математический аппарат квантовой механики — теорию преобразований, ввел так называемую дельта‑функцию. Применил принципы квантовой механики к электромагнитному полю и построил модель квантованного поля, заложив основы квантовой электродинамики. Совместно с Гейзенбергом выдвинул идею обменного взаимодействия. В 1928 году Дирак решил проблему, которую не удалось решить Шредингеру: вывел релятивистское уравнение для электрона. Это уравнение обладало важной особенностью — из него вытекало понятие спина, которое отсутствовало в нерелятивистском уравнении Шредингера; кроме того, оно объясняло тонкую структуру спектров атома водорода и эффект Зеемана. В 1931 году Дирак выдвинул гипотезу о существовании элементарного магнитного заряда — монополя. Внес большой вклад в создание квантовой статистики. Независимо от Э. Ферми разработал статистику частиц с полуцелым спином (статистика Ферми — Дирака). Среди основных трудов ученого — «Принципы квантовой механики» ("The Principles of Quantum Mechanics" 1930), «Развитие квантовой теории» ("The Development of Quantum Theory" 1971), «Спиноры в гильбертовом пространстве» ("Spinors in Hilbert Space", 1974), «Общая теория относительности» ("General Theory of Relativity", 1975).