Начало научной известности (1667—1684)

В марте-июне 1666 года Ньютон посетил Кембридж. Однако летом новая волна чумы вынудила его вновь уехать домой. Наконец, в начале 1667 года эпидемия утихла, и в апреле Ньютон возвратился в Кембридж. 1 октября он был избран членом Тринити-колледжа, а в 1668 году стал магистром. Ему выделили просторную отдельную комнату для жилья, назначили оклад (2 фунта в год) и передали группу студентов, с которыми он несколько часов в неделю добросовестно занимался стандартными учебными предметами. Впрочем, ни тогда, ни позже Ньютон не прославился как преподаватель, его лекции посещались плохо.

Упрочив своё положение, Ньютон совершил путешествие в Лондон, где незадолго до того, в 1660 году, было создано Лондонское королевское общество — авторитетная организация видных научных деятелей, одна из первых Академий наук. Печатным органом Королевского общества был журнал «Философские труды».

В 1669 году в Европе стали появляться математические работы, использующие разложения в бесконечные ряды. Хотя по глубине эти открытия не шли ни в какое сравнение с ньютоновскими, Барроу настоял на том, чтобы его ученик зафиксировал свой приоритет в этом вопросе. Ньютон написал краткий, но достаточно полный конспект этой части своих открытий, который назвал «Анализ с помощью уравнений с бесконечным числом членов». Барроу переслал этот трактат в Лондон. Ньютон просил Барроу не раскрывать имя автора работы (но тот всё же проговорился). «Анализ» распространился среди специалистов и получил некоторую известность в Англии и за её пределами.

В этом же году Барроу принял приглашение короля стать придворным капелланом и оставил преподавание. 29 октября 1669 года 26-летний Ньютон был избран его преемником на должности «лукасовского профессора» математики и оптики Тринити-колледжа. На этой должности Ньютон получил оклад 100 фунтов в год, не считая других бонусов и стипендий от Тринити. Новый пост также давал Ньютону больше времени на собственные исследования. Барроу оставил Ньютону обширную алхимическую лабораторию; в этот период Ньютон всерьёз увлёкся алхимией, провёл массу химических опытов.

Сер Гемфри Деви

Сэр Гемфри Дэви (родился 17 декабря 1778, Пензанс, — 29 мая 1829, Женева) — британский химик, агрохимик, физик и геолог, изобретатель, один из основателей электрохимии. Известен открытием многих химических элементов, а также покровительством Фарадею на начальном этапе его научной деятельности. В 1799 году Дэви экспериментировал с закисью азота и был удивлен тем, как он заставил его смеяться, поэтому он прозвал его «веселящим газом» и написал о его потенциальных анестезирующих свойствах для облегчения боли во время операции. Член (с 1820 года — президент) Лондонского королевского общества и множества других научных организаций, в том числе иностранный почётный член Петербургской АН (1826 год).    

Родился в 1778 году в маленьком городке Пензансе на юго-западе Англии. Отец был резчиком по дереву, зарабатывал мало, и поэтому его семья с трудом сводила концы с концами. В возрасте шести лет Дэви был отправлен в гимназию в Пензансе, а спустя три года его семья переехала в Варфелл, недалеко от Лудгвана. В 1794 году отец умирает, и Гемфри переехал жить к отцу своей матери Джону Тонкину, который был его крёстным отцом, а после смерти отца Гемфри и опекуном. Вскоре стал учеником аптекаря, начал интересоваться химией.

Один из ученых, с которым вел переписку Дэви по различным вопросам физики и химии, доктор Томас Беддо, пораженный его огромным дарованием, заинтересовался молодым исследователем. Беддо решил предоставить Дэви возможность работать в обстановке, где он мог бы расти и полностью развернуть свои способности. Маститый ученый приглашает Дэви работать химиком в свой Пневматический институт, куда Гемфри и поступает в 1798 году. В 1801 году ассистент, а с 1802 профессор Королевского института. В 1803 году Дэви избирают членом Королевского общества, а с 1807 по 1812 год он работает в качестве секретаря этого общества. В этот период исследовательская и педагогическая деятельность Дэви приобретает особый размах. Дэви придает огромное значение исследовательской и экспериментальной работе в области химии и физики. В своих записках он пишет:

«Гораздо труднее собирать факты, чем заниматься спекулятивными умозрениями по их поводу: хороший эксперимент имеет больше ценности, чем глубокомыслие такого гения, как Ньютон»

  

У Дэви учился и с 1812 года начал работать Майкл Фарадей.

В 1812 году Дэви в возрасте 34 лет за научные работы был посвящён в рыцари. Он женился на молодой состоятельной вдове Джейн Эйприс, дальней родственнице Вальтера Скотта. В 1813 году Дэви едет путешествовать по Европе, отказавшись от профессуры и от службы в Королевском обществе, как несоответствующей его новому общественному положению. Возвратившись в Англию, Дэви больше не занимается серьезной теоретической работой, а обращается исключительно к практическим вопросам промышленности.

В 1819 году Дэви был удостоен титула баронета.

В 1826 году Дэви поразил первый апоплексический удар, который надолго приковал его к постели. В начале 1827 года он уехал из Лондона в Европу вместе с братом: леди Джейн не сочла нужным сопровождать больного мужа. 29 мая 1829 года на пути в Англию Дэви поразил второй удар, от которого он и умер на пятьдесят первом году жизни в Женеве. Похоронен в Вестминстерском аббатстве в Лондоне, на месте захоронения выдающихся людей Англии. В его честь Лондонское Королевское общество учредило награду для учёных — медаль Дэви.   

 

Научная деятельность                                                                                                                                                                                         

Уже в 17 лет Дэви сделал своё первое открытие, обнаружив, что трение двух кусков льда друг о друга в вакууме вызывает их плавление, на основании чего предположил, что теплота — это особый вид движения. Этот опыт опровергал существование тепловой материи, к признанию которой склонялись тогда многие ученые.

В 1799 году при изучении действия различных газов на человеческий организм в Пневматическом институте Дэви открыл опьяняющее действие закиси азота, названной веселящим газом. Дэви также заметил, что при вдыхании большого количества газа он действует как наркотик. Случайно им было установлено и анестезирующее свойство закиси азота: вдыхание газа прекратило зубную боль.

В том же году, прочитав работу Николсона и Карлайла «Разложение воды электрическим током гальванического элемента», он одним из первых провел электрохимическое разложение воды при помощи вольтова столба и подтвердил гипотезу Лавуазье, что вода состоит из кислорода и водорода.

В 1800 году Дэви выдвинул электрохимическую теорию сродства, позднее развитую Й. Берцелиусом, согласно которой при образовании химических соединений происходит взаимная нейтрализация зарядов, присущих простым телам; при этом чем больше разность зарядов, тем прочнее соединение.

В 1801—1802 годах им проводятся публичные лекции по пневматической химии, агрохимии и гальваническим процессам. По свидетельствам очевидцев, лекции собирали до пятисот слушателей и получали восторженные отклики. В ноябре 1804 года Дэви стал научным сотрудником Королевского общества, в котором он позже стал председательствовать.

В 1805 году Французская академия наук присудила ему премию в 3000 франков. Наполеон, несмотря на поражение в Трафальгарском сражении, поддержал решение академии присудить английскому химику и именную медаль за исследования в области электрохимии. Несмотря на негодование английского общества, Дэви принял награду «врага», так как видел науку вне политики. Однако получить её он смог только спустя 5 лет.

В 1805 году при полной аудитории он прочитал в Институте цикл из 10 лекций по геологии. Среди его слушателей был и Р. Мурчисон. 13 ноября 1807 года Дэви и десять других любителей геологии основали первое в мире геологическое общество — Геологическое общество Лондона.

Независимо от Ж. Гей-Люссака и Л. Тенара Дэви выделил бор из борной кислоты; в 1810 году подтвердил элементарную природу хлора. Опыты с хлором и открытие щелочных и щелочноземельных металлов привело Дэви к столкновению с виднейшими химиками того времени. Дэви отрицал, что хлор является сложным веществом. Это вносило настолько резкие изменения в таблицу элементов, предложенную Лавуазье, что Гей-Люссак и Тенар во Франции, а Берцелиус в Швеции категорически восстали против утверждения Дэви. Однако Гей-Люссак вскоре присоединился к нему, проверив правильность его утверждения.

Независимо от П. Л. Дюлонга Дэви предложил водородную теорию кислот, опровергнув взгляд Лавуазье, который считал, что каждая кислота должна содержать кислород. В 1807 году путём электролиза расплавленных солей и щелочей Дэви получил металлические калий, натрий, барий и кальций, а в 1808 году — амальгаму стронция и магния. В 1818 году он получил в чистом виде ещё один активный металл — литий.

Во время опытов с неизвестными металлами в результате попадания расплавленного калия в воду произошел взрыв, в результате которого Дэви серьёзно пострадал, потеряв правый глаз. Зрение было также повреждено при опытах с трихлоридом азота.

В 1808—1809 годах описал дуговой электрический разряд между двумя угольными стержнями, соединенными с полюсами мощной электрической батареей из 2 тысяч гальванических элементов.

В 1803—1813 годах он читал курс агрохимии. Дэви указывал на необходимость полевых опытов для разрешения вопросов земледелия; он считал, что главнейшей заботой земледельцев должна была состоять «в доставлении земле растворимых материй, то есть скоро тлеющих остатков растений и животных»; он предлагал различные средства для удержания в навозах питательных жидкостей и газов. Прочитанные им лекции были изданы отдельной книгой, служившей общепринятым учебником по агрохимии более полувека.

В 1815 году Дэви сконструировал взрывобезопасную шахтную лампу с металлической сеткой, тем самым решив проблему опасного «рудничного газа». Дэви отказался патентовать лампу, тем самым сделав своё изобретение общедоступным. За изобретение лампы он был в 1816 году награждён медалью Румфорда, а в дополнение к этому богатые шахтовладельцы Англии подарили ему серебряный сервиз.

В 1821 году он установил зависимость электрического сопротивления проводника от его длины и сечения и отметил зависимость электропроводности от температуры.

Пьер Кюри

Пьер Кюри́ (15 мая 1859 года, Париж, Французская империя, — 19 апреля 1906 года, Париж, Третья Республика) — французский учёный-физик, один из первых исследователей радиоактивности, член Французской Академии наук, лауреат Нобелевской премии по физике за 1903 год. Муж Марии Склодовской-Кюри.

Родился в семье врача, был младшим из двух сыновей.

Получил домашнее образование. Уже в возрасте 16 лет получил учёную степень бакалавра Парижского университета, а спустя ещё два года стал лиценциатом физических наук. С 1878 ассистентом работал вместе со старшим братом Жаком в минералогической лаборатории Сорбонны. Вдвоём они открыли пьезоэлектрический эффект. Затем перешёл в Школу физики и химии Сорбонны с 1895 года заведовал кафедрой.

В 1894 году встретил Марию Склодовскую, польскую студентку физического факультета Сорбонны из Российской империи. Они поженились 26 июня 1895 года, через несколько месяцев после того, как Пьер защитил докторскую диссертацию. После рождения первой дочери Ирен они, начиная с 1897 года, исследовали явление радиоактивности.

 

Изучение радиоактивности

В 1896 году Анри Беккерель открыл, что урановые соединения постоянно испускают излучение, способное засвечивать фотографическую пластинку. Выбрав это явление темой своей докторской диссертации, Мария стала выяснять, не излучают ли другие соединения «лучи Беккереля». Мария Кюри побудила Пьера провести сравнение соединений урана, полученных из разных месторождений, по интенсивности их радиации — соли урана в то время использовались для получения цветного стекла (как, например, руда урановая смолка Pechblende). Методом их работы было измерение степени ионизации воздуха, интенсивность которой определялась по силе тока между пластинами. Оказалось, что образцы руды, доставленные из месторождения Йоахимсталь в Чехии, демонстрируют более сильную ионизацию, чем другие. Этот эксперимент 1898 года дал основание предположить, что исследователи имеют дело с присутствием ещё одного радиоактивного вещества помимо урана.

В июле 1898 года Кюри опубликовали статью «О радиоактивном веществе, содержащемся в урановой смоляной обманке» («Sur une substance radioactive contenue dans le pechblende»), в которой сообщали об открытии одного из элементов, названного полонием в честь Польши, родины Марии Склодовской. В декабре они объявили об открытии второго элемента, который назвали радием. Оба новые элементы были во много раз радиоактивнее, чем уран или торий, и составляли одну миллионную часть урановой смоляной обманки.

Тогда же перед супругами встал вопрос о патентовании своего открытия. И они решили не предпринимать никаких шагов в этом отношении, предоставив своё открытие безвозмездно на пользу человечества.

Не имея лаборатории и работая в помещении институтской кладовки, а позже в сарае на улице Ломон в Париже, супруги Кюри в последующие четыре года (с 1898 по 1902 год) переработали восемь тонн уранинита, чтобы выделить из руды радий в достаточном для определения его атомного веса количестве. Работая в примитивных и вредных условиях, они проводили операции химического разделения в огромных чанах в сарае, а все анализы — в крохотной, бедно оснащённой лаборатории Муниципальной школы.

Признание и гибель

В 1903 году Шведская королевская академия наук присудила Пьеру и Марии Кюри Нобелевскую премию по физике за 1903 год. Пьер и Мария Кюри получили половину награды «в знак признания … их совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем». Теперь они наконец получили возможность оснастить свою лабораторию необходимой аппаратурой и купить для своей квартиры ванну.

Помимо Нобелевской премии, Пьер Кюри был удостоен ещё нескольких наград, включая медаль Дэви Лондонского королевского общества (1903) и золотую медаль Маттеуччи Национальной Академии наук Италии (1904).

В октябре 1904 года Пьер Кюри был назначен профессором физики Сорбонны, а Мария Кюри — заведующей лабораторией, которой ранее руководил её муж. В 1905 году был избран академиком во Французскую академию наук. Специально для него в Парижском университете была образована кафедра общей физики и радиоактивности.

В дождливый день 19 апреля 1906 года Пьер Кюри трагически погиб, когда, переходя улицу в Париже, поскользнулся и попал под конный экипаж. Колесо телеги раздавило ему голову, смерть наступила мгновенно.

В 1995 году его прах вместе с прахом жены был перезахоронен в Пантеоне.

Чарльз Дарвин

Чарлз Ро́берт Да́рвин (родился 12 февраля 1809, Шрусбери, Великобритания — 19 апреля 1882, Доун Хоус, Великобритания) — английский натуралист и путешественник, одним из первых пришедший к выводу и обосновавший идею о том, что все виды живых организмов эволюционируют со временем и происходят от общих предков. В своей теории, развёрнутое изложение которой было опубликовано в 1859 году в книге «Происхождение видов», основным механизмом эволюции видов Дарвин назвал естественный отбор. Позднее развивал теорию полового отбора. Ему также принадлежит одно из первых обобщающих исследований о происхождении человека.

Дарвин опубликовал одну из первых работ по этологии «Выражение эмоций у человека и животных». Другими направлениями его исследований были создание модели возникновения коралловых рифов и определение законов наследственности. По итогам селекционных экспериментов Дарвин выдвинул гипотезу наследственности (пангенезис), которая так и не получила подтверждения.

Происхождение биологического разнообразия в результате эволюции было признано большинством биологов ещё при жизни Дарвина, в то время как его теория естественного отбора как основного механизма эволюции стала общепризнанной только в 50-х годах XX столетия с появлением синтетической теории эволюции. Идеи и открытия Дарвина в переработанном виде формируют фундамент современной синтетической теории эволюции и составляют основу биологии как обеспечивающие объяснение биоразнообразия. Термин «дарвинизм» используют для обозначения эволюционных моделей, восходящих в основе к идеям Дарвина, а в обыденной речи «дарвинизмом» часто называют эволюционную теорию и современный научный взгляд на эволюцию в целом.

Чарлз Дарвин родился 12 февраля 1809 года в Шрусбери, графство Шропшир, в родовом имении Маунт Хаус. Пятый из шести детей состоятельного врача и финансиста Роберта Дарвина и Сьюзанн Дарвин, урождённой Уэджвуд. Он является внуком учёного-натуралиста Эразма Дарвина по отцовской линии и художника Джозайи Уэджвуда по материнской. Оба семейства в значительной части принимали унитарианство, однако Уэджвуд были прихожанами англиканской церкви. Сам Роберт Дарвин был достаточно свободных взглядов и согласился с тем, чтобы маленький Чарлз получил причастие в Англиканской церкви, но в то же время Чарлз и его братья вместе с матерью посещали Унитарианскую церковь.

К тому времени как он поступил в дневную школу в 1817 году, восьмилетний Дарвин уже приобщился к естественной истории и коллекционированию. В этом году, в июле, умирает его мать, и воспитание 8-летнего мальчика целиком ложится на плечи отца, не всегда чутко прислушивавшегося к духовным запросам сына. С сентября 1818 года он вместе со старшим братом Эразмом  поступает на пансион в ближайшую англиканскую Школу Шрюсбери, где будущий натуралист, страстно любивший природу, должен был изучать «сухие для его живой души вещи», как классические языки и словесность. Немудрено, что он обнаружил полное отсутствие способностей и заставил своего учителя и окружающих безнадёжно махнуть на него рукой. Неспособный ученик элементарной школы через год гимназии начинает собирать коллекции бабочек, минералов, раковин. Потом появляется ещё одна страсть — охота. Отец и окружающие именно эти увлечения считали основной причиной неуспеваемости Чарльза, но их частые упрёки и даже угрозы научили его слушать только свой внутренний голос, а не внешние указания. К концу школьной жизни появилось новое увлечение — химия, и за это «пустое времяпрепровождение» он получил очень строгий выговор от директора гимназии. Гимназические годы закономерно закончились получением посредственного аттестата.

Перед тем как отправиться со своим братом Эразмом в университет Эдинбурга, летом 1825 года, он выступает в роли ассистента-ученика и помогает отцу в его медицинской практике, оказывая помощь беднякам Шропшира.