Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг.

Приведен краткий аналитический обзор выдающихся научных достижений ученых мира, отмеченных Нобелевской премией по физике за период 1995-1999 гг. В число таких достижений вошли открытие тау-лептона, экспериментальное обнаружение электронного нейтрино, открытие сверхтекучести жидкого гелия-3, создани...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Електротехніка і електромеханіка
Datum:	2017
1. Verfasser:	Баранов, М.И.
Format:	Artikel
Sprache:	Russisch
Veröffentlicht:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2017
Schlagworte:	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147539
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг. / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2017. — № 1. — С. 3-9. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859978331787624448
author	Баранов, М.И.
author_facet	Баранов, М.И.
citation_txt	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг. / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2017. — № 1. — С. 3-9. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Електротехніка і електромеханіка
description	Приведен краткий аналитический обзор выдающихся научных достижений ученых мира, отмеченных Нобелевской премией по физике за период 1995-1999 гг. В число таких достижений вошли открытие тау-лептона, экспериментальное обнаружение электронного нейтрино, открытие сверхтекучести жидкого гелия-3, создание методов охлаждения и «пленения» атомов с помощью лазерного света, открытие новой формы квантовой жидкости с возбуждениями дробного электрического заряда и прояснение квантовой структуры электрослабых взаимодействий элементарных частиц Наведено короткий аналітичний огляд основних наукових досягнень вчених світу, які відмічені Нобелівською премією по фізиці за період 1995-1999 рр. У число таких досягнень увійшли відкриття тау-лептона, експериментальне виявлення електронного нейтрино, відкриття надтекучості рідкого гелію-3, створення методів охолоджування і «полонення» атомів за допомогою лазерного світла, відкриття нової форми квантової рідини із збудженнями дробового електричного заряду і прояснення квантової структури електрослабких взаємодій елементарних частинок Purpose. Implementation of brief analytical review of the distinguished scientific achievements of the world scientistsphysicists, awarded the Nobel Prize in physics for period 1995- 1999. Methodology. Scientific methods of collection, analysis and analytical treatment of scientific and technical information of world level in area of modern theoretical and experimental physics. Results. The brief analytical review of the scientific openings and distinguished achievements of scientists-physicists is resulted in area of modern physical and technical problems which were marked the Nobel bonuses on physics for period 1995-1999. Originality. Systematization is executed with exposition in the short concentrated form of the known scientific and technical materials, devoted opening of tau-lepton, experimental discovery of electronic neutrino, opening of superfluidity of liquid helium-3, creation of methods of cooling and «capture» of atoms by a laser ray, opening of new form of quantum liquid with excitations of fractional electric charge and clearing up of quantum structure of electroweak interactions of elementary particles scientists-physicists. Practical value. Popularization and deepening of scientific and technical knowledges for students, engineer and technical specialists and research workers in area of modern theoretical and experimental physics, extending their scientific range of interests and further development of scientific and technical progress in human society
first_indexed	2025-12-07T16:24:57Z
format	Article
fulltext	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2017. №1 3 © М.И. Баранов УДК 621.3: 537.8: 910.4 doi: 10.20998/2074-272X.2017.1.01 М.И. Баранов АНТОЛОГИЯ ВЫДАЮЩИХСЯ ДОСТИЖЕНИЙ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ. ЧАСТЬ 36: ЛАУРЕАТЫ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ ПО ФИЗИКЕ ЗА 1995−1999 гг. Наведено короткий аналітичний огляд основних наукових досягнень вчених світу, які відмічені Нобелівською премією по фізиці за період 1995-1999 рр. У число таких досягнень увійшли відкриття тау-лептона, експериментальне вияв- лення електронного нейтрино, відкриття надтекучості рідкого гелію-3, створення методів охолоджування і «поло- нення» атомів за допомогою лазерного світла, відкриття нової форми квантової рідини із збудженнями дробового електричного заряду і прояснення квантової структури електрослабких взаємодій елементарних частинок. Бібл. 25, рис. 13. Ключові слова: сучасна фізика, досягнення, тау-лептон, електронне нейтрино, надтекучість рідкого гелію-3, охоло- джування і «полонення» атомів, квантова рідина із збудженнями дробового електричного заряду, квантова структу- ра електрослабких взаємодій елементарних частинок, огляд. Приведен краткий аналитический обзор выдающихся научных достижений ученых мира, отмеченных Нобелевской премией по физике за период 1995-1999 гг. В число таких достижений вошли открытие тау-лептона, эксперимен- тальное обнаружение электронного нейтрино, открытие сверхтекучести жидкого гелия-3, создание методов охла- ждения и «пленения» атомов с помощью лазерного света, открытие новой формы квантовой жидкости с возбужде- ниями дробного электрического заряда и прояснение квантовой структуры электрослабых взаимодействий элемен- тарных частиц. Библ. 25, рис. 13. Ключевые слова: современная физика, достижения, тау-лептон, электронное нейтрино, сверхтекучесть жидкого ге- лия-3, охлаждение и «пленение» атомов, квантовая жидкость с возбуждениями дробного электрического заряда, квантовая структура электрослабых взаимодействий элементарных частиц, обзор. Введение. Нобелевская премия вот уже более столетия является в мире одной из наиболее престиж- ных международных премий. Она присуждается Но- белевским комитетом Шведской Королевской акаде- мии наук за выдающиеся научные исследования, ре- волюционные изобретения, крупный вклад в культуру и развитие человеческого общества [1]. Нобелевские премии в области физики, химии, физиологии, меди- цины, литературы и мира были учреждены в соответ- ствии с завещанием известного шведского инженера и изобретателя динамита Альфреда Нобеля (1833-1896 гг.), согласно которому для этих целей и финансовой поддержки нобелевских лауреатов был создан фонд Нобеля. Вручаются они с 1901 г в столице Швеции − г. Стокгольме (за исключением Нобелевской премии мира, церемония вручения которой проходит в столи- це Норвегии − г. Осло). Традиционно ежегодная це- ремония награждения лауреатов этой престижной премии проходит в день смерти А. Нобеля − 10 де- кабря. Отметим, что в 1968 г. была учреждена премия Банка Швеции по экономике в память об А. Нобеле (Нобелевская премия по экономике) [1]. Размер де- нежного вознаграждения Нобелевской премии, на- пример в 2012 г., составлял 8 млн. шведских крон (1,2 млн. долларов США). До 2012 г. этот размер рас- сматриваемой премии составлял 10 млн. указанных крон. Совет директоров фонда Нобеля летом 2012 г. был вынужден принять решение по «урезанию» де- нежного вознаграждения лауреатов на 20 % в связи с необходимостью «сохранения капитала фонда в дол- госрочной перспективе» [1]. 1. Открытие тау-лептона. Согласно принятой классификации в физике элементарных частиц тау- лептоны относятся к третьему поколению микрочас- тиц [1, 2]. Американский физик-экспериментатор Мартин Льюис Перл (рис. 1), работая на Стэнфорд- ском сверхмощном линейном ускорителе электронов на энергию до 21 ГэВ с длиной ускорительной «труб- ки» в 3200 м (США) [3], в 1975 г. открыл новую эле- ментарную частицу тау-лептон (иначе говоря, «тяже- лый» электрон) [4]. Это важное открытие в физике высоких энергий и элементарных частиц подтвержда- ло теорию «Большого взрыва» при создании Вселен- ной [1, 5]. Рис. 1. Выдающийся американский физик-экспериментатор Мартин Льюис Перл (Martin Lewis Perl, 1927-2014 гг.), лауреат Нобелевской премии по физике за 1995 г. За указанный фундаментальный научный ре- зультат М. Перл в 1995 г. был удостоен Нобелевской премии по физике [4, 5]. Эту премию он разделил с другим выдающимся американским физиком Фреде- риком Райнесом (рис. 2), открывшим нейтрино [4, 6]. 4 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2017. №1 Рис. 2. Выдающийся американский физик-экспериментатор Фредерик Райнес (Frederick Reines, 1918-1998 гг.), лауреат Нобелевской премии по физике за 1995 г. 2. Открытие нейтрино. В 1930 г. выдающимся австрийским физиком-теоретиком Вольфгангом Пау- ли (1900-1958 гг.) была высказана гипотеза о сущест- вовании такой «легкой» элементарной частицы как электронное нейтрино ve, относящейся согласно [2] к абсолютно стабильным частицам без заряда и массы покоя [4, 6]. Работая в творческом тандеме с извест- ным американским физиком-экспериментатором в Лос-Аламосской национальной лаборатории (штат Нью-Мексико, США) Клайдом Коуэном (1919-1974 гг.), Ф. Райнес в 1956 г. в обратном радиоактивном бета-распаде атомных ядер (β+ − распаде) на ядерном реакторе экспериментально обнаружил в продуктах распада электронное нейтрино ve [6]. К моменту при- суждения Ф. Райнесу указанной премии за 1995 г. К. Коуэна уже не было в живых. Поэтому его фамилии и не было в списке нобелевских лауреатов (по дейст- вующему положению данная премия присуждается лишь живым соискателям этой престижной награды). 3. Открытие сверхтекучести жидкого гелия- 3. В 1972 г. американский физик Дэвид Моррис Ли (рис. 3), работая в США профессором Корнелльско- го университета, совместно с другим профессором этого университета Робертом Колманом Ричардсо- ном (рис. 4) и аспирантом Дугласом Дином Ошеро- вым (рис. 5) опубликовали результаты исследований по открытию при температуре около 0,001 К явления сверхтекучести в изотопе гелия 2 3He − жидком ге- лии-3 [7-9]. Напомним, что в 1937 г. выдающимся советским физиком-экспериментатором Петром Ле- онидовичем Капицей (1894-1984 гг.), возглавлявшим Институт физических проблем (ИФП) АН СССР (г. Москва), при абсолютной температуре ниже 2,19 К был открыт уникальный физический эффект в веще- стве − явление сверхтекучести в изотопе гелия 2 4He − жидком гелии-II [10]. За «фундаментальные изо- бретения и открытия в области низких темпера- тур» академику АН СССР П.Л. Капице была прису- ждена Нобелевская премия по физике за 1978 г. [4, 10]. Учитывая фундаментальность полученных Д.М. Ли, Р.К. Ричардсоном и Д.Д. Ошеровым научных результатов, в 1996 г. они были удостоены Нобелев- ской премии по физике [4, 7-9]. Открытие сверхте- кучести жидкого гелия-3 способствовало перспек- тивным фундаментальным и прикладным исследова- ниям в ряде областей физики [4, 7]. Рис. 3. Выдающийся американский физик-экспериментатор Дэвид Моррис Ли (David Morris Lee, 1931 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1996 г. Рис. 4. Выдающийся американский физик Роберт Колман Ричардсон (Robert Coleman Richardson, 1937-2013 гг.), лауреат Нобелевской премии по физике за 1996 г. Рис. 5. Выдающийся американский физик-экспериментатор Дуглас Дин Ошеров (Douglas Dean Osheroff, 1945 г. рожде- ния), лауреат Нобелевской премии по физике за 1996 г. 4. Создание методов охлаждения и «пленения» атомов вещества. Американский исследовательский Центр Bell Laboratories по числу нобелевских лауреа- тов занимает на сегодня ведущие в мире позиции [11]. В этом известном научном Центре с 1983 г. в должно- сти главы отделения квантовой электроники работал будущий нобелевский лауреат Стивен Чу (рис. 6). Занимаясь вопросами суперохлаждения и «улавлива- ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2017. №1 5 ния» атомов с использованием лазерных технологий, в 1985 г. С. Чу со своими коллегами Уильямом Дэ- ниелем Филлипсом (рис. 7) и Клодом Коэном- Таннуджи (рис. 8) добился больших успехов [11-15]. Рис. 6. Выдающийся американский физик-экспериментатор Стивен Чу (Steven Chu, 1948 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1997 г. Рис. 7. Выдающийся американский физик Уильям Дэниел Филлипс (William Daniel Phillips, 1948 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1997 г. Рис. 8. Выдающийся французский физик Клод Коэн- Таннуджи (Claude Cohen-Tannoudji, 1933 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1997 г. Общеизвестно, что в микромире материи мерой температуры атома (молекулы) или частицы является их кинетическая энергия [2, 11]. Больший вклад в эту энергию и соответственно в температуру дает ско- рость поступательного движения указанных микро- объектов. Меньший вклад в рассматриваемые показа- тели вносит частота их собственных колебаний [2, 11]. Поэтому чем быстрее движется и чаще колеблет- ся микрообъект, тем он будет «горячее». Физиками было установлено, что при температуре «минус» 270 С (около 3 К) скорость поступательного движения атома вещества составляет около 100 м/с [11]. При комнатной же температуре («плюс» 20 С) эта ско- рость атомов близка к значению в 1000 м/с [2, 10, 16]. Если понизить эту скорость до 0,01 м/с, то атом будет фактически «заморожен». Сделать это можно различ- ными физическими способами. Исследования, прове- денные в США С. Чу, У. Филлпсом и К. Коэн- Таннуджи, показали, что самым удобным для этого способом является метод лазерного охлаждения ато- мов [11-15]. Данной группе физиков при исследова- нии с помощью лазерного луча атомных процессов удалось достичь абсолютной температуры нейтраль- ных атомов вещества порядка 10-6 К [11]. Именно за это феноменальное достижение С. Чу, У.Д. Филлипс и К. Коэн-Таннуджи были удостоены Нобелевской премии по физике за 1997 г. [4, 11-15]. Разработанный ими лазерный метод суперохлаждения и «улавлива- ния» таким путем атомов применяется в настоящее время при конструировании прецизионных атомных часов, а также при точном позиционировании и в космической навигации [13]. Немаловажными факта- ми, характеризующими С. Чу как неординарную и талантливую личность, является то, что С. Чу в пери- од 2004-2008 гг. был директором всемирно известной Национальной лаборатории им. Эрнеста Лоуренса (при ее штате в 4 тыс. сотрудников и годовом бюдже- те в 650 млн. долларов США) и активно занимался альтернативными источниками энергии (в частности, биотопливом, искусственным фотосинтезом и мето- дами получения электроэнергии от солнечного излу- чения), а в период 2009-2013 гг. − министром энерге- тики США [12, 13]. 5. Открытие новой формы квантовой жидко- сти с возбуждениями дробного электрического за- ряда. Физическое понятие «квантовой жидкости» было введено в период 1937-1941 гг. выдающимся советским физиком-теоретиком Львом Давидовичем Ландау (1908-1968 гг.), разрабатывавшим в то время в ИФП АН СССР (у академика АН СССР П.Л. Капицы, плодотворно работавшего тогда в области физики низких температур и экспериментально открывшего в 1937 г. явление сверхтекучести жидкого гелия-II) квантовую теорию явления сверхтекучести жидкого гелия-II [10, 17]. Для квантовой жидкости характер- ным является то, что в ней определяющую роль в по- ведении ее микрокомпонент (составляющих микро- элементов) начинают играть квантовые эффекты. В этой жидкости квантовые неопределенности коорди- нат ее микроэлементов (например, атомов) согласно соотношению неопределенности Гейзенберга [2, 17] начинают значительно превышать текущие взаимные расстояния между ними. Поэтому физические свойст- ва таких жидкостей будут определяться исключи- тельно стохастическими закономерностями квантовой 6 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2017. №1 физики. В период 1981-1982 гг. научные группы Хор- ста Людвига Штëрмера (рис. 9) и Дэниела С. Цуи (рис. 10), изучавшие «целочисленный квантовый эф- фект Холла», открытый в 1980 г. Клаусом фон Клит- цингом (1943 г.р.) при «гелиевых» температурах (до 1 К) и сильных постоянных магнитных полях (при ин- дукции до 30 Тл) в кремниевом полевом транзисторе и удостоенный Нобелевской премии по физике за 1985 г. [4, 18], с помощью сверхчистой двумерной пленки из арсенида галлия при более низких темпера- турах (ниже 1 К) и более сильных постоянных маг- нитных полях (при индукции свыше 30 Тл) открыли новый «дробный квантовый эффект Холла» [18-20]. Рис. 9. Выдающийся немецкий физик-экспериментатор Хорст Людвиг Штëрмер (Horst Ludwig Störmer, 1949 г. рож- дения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1998 г. Рис. 10. Выдающийся американский физик- экспериментатор Дэниел С. Цуи (Daniel C. Tsui, 1939 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1998 г. Для лучшего понимания данного непростого ма- териала следует отметить то, что еще в 1879 г. моло- дой американский физик Эдвин Герберт Холл (1855- 1938 гг.), исследуя протекание постоянного тока си- лой IH вдоль тонкой золотой пластинки, помещенной перпендикулярно линиям индукции BH внешнего по- стоянного магнитного поля, открыл явление возник- новения между «свободными» краями пластинки раз- ности электрических потенциалов или напряжения UH («эффект Холла») [16]. Как известно, причиной появ- ления UH является отклонение дрейфующих электро- нов пластинки от основного направления их дрейфа к ее «свободным» краям из-за соответствующего дейст- вия на них в магнитном поле силы Лоренца [2]. При этом величина UH была прямо пропорциональна току IH и индукции BH. Кроме того, «холловское» сопро- тивление RH, равное отношению UH/IH, описывалось соотношением вида [18]: RH=BH/(nee0), где ne − усред- ненная плотность свободных электронов с модулем электрического заряда e0=1,602·10-19 Кл в материале плоского проводника-пластинки. Вот поэтому эффект Холла можно было использовать как для измерения индукции магнитного поля, так и определения кон- центрации носителей электрического заряда (положи- тельных «дырок») в проводниках и полупроводниках. Э.Г. Холл свои опыты проводил при комнатной тем- пературе (около 293 К) и уровнях магнитной индук- ции BH менее 1 Тл [18]. Вначале 1980-х годов К. фон Клитцингом при указанных выше экстремальных ус- ловиях было установлено, что «холловское» сопро- тивление RH проводника (полупроводника) с ростом уровня воздействующей на него магнитной индукции BH изменяется не непрерывно, а скачками, принимая дискретные (квантованные) значения RHi=h/(ie0 2), где i=1,2,3,.. − целочисленные значения квантового числа i; h=6,626·10-34 Дж·с − постоянная Планка [2]. Заме- тим, что в рассматриваемом случае величина h/e0 2 составляет примерно 26 кОм. В соответствии с дан- ными выдающегося немецкого физика К. фон Клит- цинга получалось, что «холловское» сопротивление RH вне зависимости от вида материала в условиях действия на него сверхнизких температур и сильных магнитных полей подвергалось квантованию. Экспе- риментально открытый К. фон Клитцингом «целочис- ленный квантовый эффект Холла» объяснялся после- довательным заполнением уровней Ландау (дискрет- ных уровней энергии электрона в магнитном поле) по мере роста уровня магнитной индукции. В указанных экспериментах Х.Л. Штëрмера и Д.С. Цуи ученые обнаружили новые квантовые скачки для «холловско- го» сопротивления RHk=h/(ke0 2), которые в три раза превышали наибольшие скачки RHi в более ранних экспериментах К. фон Клитцинга. Принципиальным отличием при этом было то, что величина k принима- ла дробные значения (1/3 и др.). В 1983 г. американ- ский физик-теоретик Роберт Беттс Лафлин (рис. 11) предложил теоретическое обоснование этого эффекта. Рис. 11. Выдающийся американский физик-теоретик Роберт Беттс Лафлин (Robert Betts Laughlin, 1950 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1998 г. ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2017. №1 7 Согласно теоретическому обоснованию Р.Б. Лафлина открытого опытным путем Х.Л. Штëрмером и Д.С. Цуи «дробного квантового эффекта Холла» при достаточно низкой температуре и весьма сильном магнитном поле двумерный «электронный газ» про- водника (полупроводника) из ферми-жидкости стано- вился своеобразной квантовой жидкостью нового ти- па [18, 21]. Электроны с полуцелыми значениями сво- его спина, входящие в состав этой «лафлиновской» квантовой жидкости, и возникающие в ней возбужде- ния начинают вести себя как квазичастицы с целым спином (как бозоны) [18-21]. «Лафлиновская» кванто- вая жидкость становилась бозе-жидкостью, для кото- рой возможны бозе-конденсации, а значит, явления сверхтекучести и сверхпроводимости. Последнее яв- ление становилось возможным в случае, когда возбу- ждения в этой особой квантовой жидкости являлись электрически заряженными. Р.Б. Лафлин в предло- женной теории предполагал, что указанные квазича- стицы в этой квантовой жидкости являются коллек- тивными образованиями, существование которых обеспечивается дальнодействующим взаимодействи- ем между электронами и сильным магнитным полем. Согласно Р.Б. Лафлину такой композитной квазича- стицей (бозоном) в «лафлиновской» квантовой жид- кости служит комбинация электрона и трех квантов магнитного потока [18, 21]. Новая «лафлиновская» квантовая жидкость характеризовалась необычным физическим свойством: добавленный к ней электрон оказывался настолько энергетически невыгодным для нее, что в ней рождались возбуждения с дробным электрическим зарядом e0/3 [18]. Р.Б. Лафлин впервые теоретически показал, что квазичастицы в конденси- рованном состоянии материи могут иметь дробные электрические заряды. Такой теоретический подход Р.Б. Лафлина позволял физически объяснить «дроб- ный квантовый эффект Холла», установленный ранее Х.Л. Штëрмером и Д.С. Цуи. За фундаментальность и «открытие новой формы квантовой жидкости с воз- буждениями дробного электрического заряда» Х.Л. Штëрмеру, Д.С. Цуи и Р.Б. Лафлину была присуждена Нобелевская премия по физике за 1998 г. [4, 18-21]. Следует указать, что несмотря на то, что дробный электрический заряд квазичастиц, участвующих в протекании явления «дробного квантового эффекта Холла» в своеобразном бозе-конденсате, установлен и измерен сейчас благодаря выдающимся достижениям в радиоэлектронике и метрологии надежно, говорить о прямом наблюдении микрочастицы с таким зарядом пока преждевременно. Тем не менее, результаты на- учных исследований этих новых нобелевских лауреа- тов позволяют констатировать нам то, что в научном мире произошло важное событие, которое заставляет ученых пересмотреть многие положения в наших со- временных представлениях об окружающем нас мире. 6. Прояснение квантовой структуры электро- слабых взаимодействий элементарных частиц. В 1960-е годы выдающимися американскими Шелдоном Ли Глэшоу (1932 г.р.), Стивеном Вайнбергом (1933- 1996 гг.) и пакистанским Абдусом Саламом (1926- 1996 гг.) физиками-теоретиками была разработана квантовая теория слабых и электромагнитных взаи- модействий в микромире, использующая принцип калибровочной инвариантности [22]. Эта теория бази- ровалось на том, что в микромире слабое и электро- магнитное взаимодействия являются проявлением единого электрослабого взаимодействия. Практиче- ское применение этой теории для расчёта физических свойств элементарных частиц, которые она должна была предсказывать, было слаборезультативным [23]. В 1970-х годах к решению данной проблемы в облас- ти физики элементарных частиц активно подключи- лись ученые-физики Утрехтского университета (Ни- дерланды) Мартин Вельтман (рис. 12) и Герард Хоофт (рис. 13). Они занялись математической формулиров- кой калибровочных теорий или теорией перенорми- ровки так называемых неабелевых калибровочных теорий, являющихся основой всей современной физи- ки элементарных частиц [24]. Разработанные этими физиками-теоретиками математический аппарат и на его основе компьютерная программа показали, что многие наиболее проблемные аспекты одной из не- абелевых калибровочных теорий − теории электро- слабых взаимодействий в процессе математических вычислений компенсируются [22-24]. Данная про- грамма стала фундаментом для сложнейшей работы ученых по проверке различных подходов к перенор- мировке теории, которая позволяла бы получать ра- зумные предсказания в физике элементарных частиц. Рис. 12. Выдающийся нидерландский физик-теоретик Мартин Вельтман (Martinus Veltman, 1931 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1999 г. Рис. 13. Выдающийся нидерландский физик-теоретик Герард Хоофт (Gerard Hooft, 1946 г. рождения), лауреат Нобелевской премии по физике за 1999 г. 8 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2017. №1 Разработанные Г. Хоофтом и М. Вельтманом но- вые математические методы ренормализации янг- миллсовских полей, как безмассовых, так и получаю- щих массу вследствие спонтанного нарушения в мик- ромире законов симметрии, позволили предсказать некоторые эффекты электрослабого взаимодействия элементарных частиц [22-24]. Так, в 1977 г. им на ос- нове этих методов и теоретических подходов удалось предсказать массу топ-кварка, экспериментально об- наруженного в 1995 г. в Национальной лаборатории ядерных исследований им. Энрико Ферми (США) [22]. Кроме того, с помощью предложенной Г. Хооф- том и М. Вельтманом квантовой теории электросла- бых взаимодействий были предсказаны массы проме- жуточных векторных бозонов W± и Z0 − двух новых элементарных частиц, открытых после этого экспери- ментально на Большом адронном коллайдере [3] в Европейском центре ядерных исследований (CERN, Швейцария) [22, 24]. Один из лауреатов Нобелевской премии по физике за 1979 г. Ш.Л. Глэшоу (эту пре- мию «за фундаментальный вклад в создание теории, объединяющей слабое и электромагнитное взаимо- действия» в области физики элементарных частиц он разделил со своими коллегами-физиками и соавтора- ми С. Вайнбергом и А. Саламом [4, 25]) о научных достижениях М. Вельтмана и Г. Хоофта говорил сле- дующее [24]: «...Теорией электрослабых взаимодейст- вий нельзя было бы заниматься всерьез без вычисли- тельных новаций, введенных Вельтманом и Хоофтом». В 1999 г. «за прояснение квантовой структуры элек- трослабых взаимодействий» М. Вельтман и Г. Хоофт были удостоены Нобелевской премии по физике [4, 22- 25]. В последующие годы М. Вельтман и Г. Хоофт в области теории элементарных частиц плодотворно за- нимались так называемой «хиггсовской» проблемой, связанной со сверхтяжелым бозоном Хиггса Н*, поле которого, по мнению физиков, порождает массы всех существующих в микромире частиц [24]. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. http://news.21.by/other-news/2012/10/09/635932.html. 2. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред. В.К. Тартаковский. − К.: Наукова думка, 1989. − 864 с. 3. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1. − Х.: НТМТ, 2011. − 311 с. 4. Храмов Ю.А. История физики. − Киев: Изд-во «Фе- никс», 2006. − 1176 с. 5. http://www.peoples.ru/science/physics/martin_lewis_perl. 6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Райнес,_Фредерик. 7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ли,_Дэвид_Моррис. 8. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ричардсон,_Роберт_Колман. 9. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ошеров,_Дуглас. 10. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Мо- нография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и выдающиеся физики мира. − Х.: Изд-во НТУ «ХПИ», 2008. − 252 с. 11. http://www.nkj.ru/archive/articles/10172. 12. http://lenta.ru/lib/14194434. 13. https://ru.wikipedia.org/wiki/Чу,_Стивен. 14. https://ru.wikipedia.org/wiki/Филлипс,_Уильям. 15. https://ru.wikipedia.org/wiki/Коэн-Таннуджи,_Клод. 16. Кухлинг Х. Справочник по физике / Пер. с нем. − М.: Мир, 1982. − 520 с. 17. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 34: Открытие и изучение квантово- волновой природы микромира материи // Електротехніка і електромеханіка. − 2016. − №5. − С. 3-15. doi: 10.20998/2074-272X.2016.5.01. 18. http://vivovoco.astronet.ru/VV/NEWS/PRIRODA/1999/NB _PHYS.HTM. 19. https://ru.wikipedia.org/wiki/Штёрмер,_Хорст. 20. http://www.nkj.ru/archive/articles/8176. 21. https://ru.wikipedia.org/wiki/Лафлин,_Роберт. 22. http://gruzdoff.ru/wiki/’т_Хоофт,_Герард. 23. http://velchel.ru/index.php?cnt=9&nbio=704&nubsub=0&su b=0. 24. http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/V ELTMAN_MARTIN.html. 25. http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics. REFERENCES 1. Available at: http://news.21.by/other- news/2012/10/09/635932.html (accessed 09 October 2012). 2. Kuz'michev V.E. Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas of physics]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1989. 864 p. (Rus). 3. Baranov M.I. Antologiia vydaiushchikhsia dostizhenii v nauke i tekhnike: Monografiia v 2-kh tomakh. Tom 1. [An anthology of outstanding achievements in science and technology: Monographs in 2 vols. Vol.1]. Kharkov, NTMT Publ., 2011. 311 p. (Rus). 4. Khramov Yu.A. Istoriia fiziki [History of Physics]. Kiev, Feniks Publ., 2006. 1176 p. (Rus). 5. Available at: http://www.peoples.ru/science/physics/martin_lewis_perl (ac- cessed 11 April 2012). (Rus). 6. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Frederick_Reines (accessed 15 August 2012). 7. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/David_Lee_(physicist) (accessed 25 September 2013). 8. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Coleman_Richardson (ac- cessed 22 May 2012). 9. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Douglas_Osheroff (accessed 21 February 2012). 10. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 1: Elektrofizika i vydajushhiesja fiziki mira [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.1: Electrophysics and outstanding physics of the world]. Kharkov, NTU «KhPI» Publ., 2008. 252 p. (Rus). 11. Available at: http://www.nkj.ru/archive/articles/10172 (ac- cessed 05 May 2011). 12. Available at: http://lenta.ru/lib/14194434 (accessed 19 April 2012). 13. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Steven_Chu (ac- cessed 10 July 2011). 14. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/William_Daniel_Phillips (accessed 23 March 2012). 15. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Claude_Cohen- Tannoudji (accessed 03 May 2012). 16. Kuhling H. Spravochnik po fizike. Per. s nem. [Dictonary on Physics. Translated from German]. Moscow, Mir Publ., 1982. 520 p. (Rus). 17. Baranov M.I. An anthology of the distinguished achieve- ments in science and technique. Part 34: Discovery and study of quantum-wave nature of microscopic world of matter. Electrical engineering & electromechanics, 2016, no.5, pp. 3-15. (Rus). doi: 10.20998/2074-272X.2016.5.01. 18. Available at: http://vivovoco.astronet.ru/VV/NEWS/PRIRODA/1999/NB_PH YS.HTM (accessed 10 April 2014). (Rus). 19. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Horst_Ludwig_St%C3%B6rmer (accessed 12 May 2011). ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2017. №1 9 20. Available at: http://www.nkj.ru/archive/articles/8176 (ac- cessed 23 July 2013). (Rus). 21. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_B._Laughlin (accessed 06 December 2013). 22. Available at: http://gruzdoff.ru/wiki/’т_Хоофт,_Герард (accessed 21 May 2012). (Rus). 23. Available at: http://velchel.ru/index.php?cnt=9&nbio=704&nubsub=0&sub=0 (accessed 11 April 2013). (Rus). 24. Available at: http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/VELT MAN_MARTIN.html (accessed 18 September 2013). (Rus). 25. Available at: http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics (accessed 02 June 2015). Поступила (received) 29.12.2015 Баранов Михаил Иванович, д.т.н., гл.н.с., НИПКИ «Молния» Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», 61013, Харьков, ул. Шевченко, 47, тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua M.I. Baranov Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya» National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», 47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine. An anthology of the distinguished achievements in science and technique. Part 36: Nobel Prize Laureates in physics for 1995-1999. Purpose. Implementation of brief analytical review of the distin- guished scientific achievements of the world scientists- physicists, awarded the Nobel Prize in physics for period 1995- 1999. Methodology. Scientific methods of collection, analy- sis and analytical treatment of scientific and technical in- formation of world level in area of modern theoretical and experimental physics. Results. The brief analytical review of the scientific openings and distinguished achievements of scientists-physicists is resulted in area of modern physical and technical problems which were marked the Nobel bo- nuses on physics for period 1995-1999. Originality. Systema- tization is executed with exposition in the short concentrated form of the known scientific and technical materials, devoted opening of tau-lepton, experimental discovery of electronic neutrino, opening of superfluidity of liquid helium-3, crea- tion of methods of cooling and «capture» of atoms by a laser ray, opening of new form of quantum liquid with excitations of fractional electric charge and clearing up of quantum structure of electroweak interactions of elementary particles scientists-physicists. Practical value. Popularization and deepening of scientific and technical knowledges for stu- dents, engineer and technical specialists and research work- ers in area of modern theoretical and experimental physics, extending their scientific range of interests and further de- velopment of scientific and technical progress in human so- ciety. References 25, figures 13. Key words: modern physics, achievements, tаu-lepton, elec- tronic neutrino, superfluidity of liquid helium-3, cooling and «capture» of atoms, quantum liquid with excitations of frac- tional electric charge, quantum structure of electroweak interactions of elementary particles, review.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-147539
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	2074-272X
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T16:24:57Z
publishDate	2017
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
record_format	dspace
spelling	Баранов, М.И. 2019-02-15T08:53:46Z 2019-02-15T08:53:46Z 2017 Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг. / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2017. — № 1. — С. 3-9. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.1.01 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147539 621.3: 537.8: 910.4 Приведен краткий аналитический обзор выдающихся научных достижений ученых мира, отмеченных Нобелевской премией по физике за период 1995-1999 гг. В число таких достижений вошли открытие тау-лептона, экспериментальное обнаружение электронного нейтрино, открытие сверхтекучести жидкого гелия-3, создание методов охлаждения и «пленения» атомов с помощью лазерного света, открытие новой формы квантовой жидкости с возбуждениями дробного электрического заряда и прояснение квантовой структуры электрослабых взаимодействий элементарных частиц Наведено короткий аналітичний огляд основних наукових досягнень вчених світу, які відмічені Нобелівською премією по фізиці за період 1995-1999 рр. У число таких досягнень увійшли відкриття тау-лептона, експериментальне виявлення електронного нейтрино, відкриття надтекучості рідкого гелію-3, створення методів охолоджування і «полонення» атомів за допомогою лазерного світла, відкриття нової форми квантової рідини із збудженнями дробового електричного заряду і прояснення квантової структури електрослабких взаємодій елементарних частинок Purpose. Implementation of brief analytical review of the distinguished scientific achievements of the world scientistsphysicists, awarded the Nobel Prize in physics for period 1995- 1999. Methodology. Scientific methods of collection, analysis and analytical treatment of scientific and technical information of world level in area of modern theoretical and experimental physics. Results. The brief analytical review of the scientific openings and distinguished achievements of scientists-physicists is resulted in area of modern physical and technical problems which were marked the Nobel bonuses on physics for period 1995-1999. Originality. Systematization is executed with exposition in the short concentrated form of the known scientific and technical materials, devoted opening of tau-lepton, experimental discovery of electronic neutrino, opening of superfluidity of liquid helium-3, creation of methods of cooling and «capture» of atoms by a laser ray, opening of new form of quantum liquid with excitations of fractional electric charge and clearing up of quantum structure of electroweak interactions of elementary particles scientists-physicists. Practical value. Popularization and deepening of scientific and technical knowledges for students, engineer and technical specialists and research workers in area of modern theoretical and experimental physics, extending their scientific range of interests and further development of scientific and technical progress in human society ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг. An anthology of the distinguished achievements in science and technique. Part 36: Nobel Prize Laureates in physics for 1995-1999 Article published earlier
spellingShingle	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг. Баранов, М.И. Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
title	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг.
title_alt	An anthology of the distinguished achievements in science and technique. Part 36: Nobel Prize Laureates in physics for 1995-1999
title_full	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг.
title_fullStr	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг.
title_full_unstemmed	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг.
title_short	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг.
title_sort	антология выдающихся достижений в науке и технике. часть 36: лауреаты нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг.
topic	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
topic_facet	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147539
work_keys_str_mv	AT baranovmi antologiâvydaûŝihsâdostiženiivnaukeitehnikečastʹ36laureatynobelevskoipremiipofizikeza19951999gg AT baranovmi ananthologyofthedistinguishedachievementsinscienceandtechniquepart36nobelprizelaureatesinphysicsfor19951999

Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 36: Лауреаты Нобелевской премии по физике за 1995−1999 гг.

Institution

Ähnliche Einträge