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BIOGRAPHIES DE GRANDS SCIENTIFIQUES
Lebedev Petr Nikolaïevitch Biographie d'un scientifique
Annuaire / Biographies de grands scientifiques
Piotr Nikolaïevitch Lebedev est né le 24 février (8 mars) 1866 à Moscou, dans une famille de marchands. Son père travaillait comme commis de confiance et traitait son travail avec un réel enthousiasme. À ses yeux, le commerce était entouré d'un halo de signification et de romantisme. Il a inculqué la même attitude à son fils unique, et d'abord avec succès. Dans la première lettre, un garçon de huit ans écrit à son père : "Cher papa, es-tu en bonne santé et es-tu un bon commerçant ?" Petya a appris à lire et à écrire à la maison. Mais il ne pouvait pas être attaché longtemps à la jupe de sa mère. Un garçon de dix ans doit aller à l'école. Naturellement, Petya a été envoyée dans une école commerciale. Plus précisément, dans le département commercial de l'école de l'Église évangélique Pierre et Paul. Parce que la précision allemande semblait à Nikolai Lebedev la base du succès. Petya l'a vraiment maîtrisé pour le reste de sa vie, et une bonne connaissance de la langue allemande lui a été très, très utile plus tard. Il savait aussi le français. Cependant, il n'a pas bien étudié. Dans une de ses lettres à son père, il décrit son réexamen. Petya ne s'est rapproché d'aucun de ses camarades de classe ou professeurs. Mais une touche caractéristique : à la fin de ses études, il est admis dans la salle de physique de l'école pour aider le professeur à ranger les instruments et à les préparer pour des démonstrations en classe. Peter rêvait d'une université, mais ils n'y ont été acceptés qu'après avoir obtenu leur diplôme du gymnase avec le latin et le grec. De septembre 1884 à mars 1887, Lebedev fréquente l'École technique supérieure de Moscou, mais l'activité d'ingénieur ne l'attire pas. Sur les conseils du professeur Shcheglov, il se rendit en 1887 à Strasbourg, dans l'une des meilleures écoles physiques d'Europe, l'école d'August Kundt, « artiste et poète de la physique », comme dira plus tard de lui Lebedev. Peter l'a traité avec un grand respect et une profonde gratitude. Après sa mort, Lebedev a dédié une nécrologie chaleureuse et sincère à Kundt, dans laquelle il l'a décrit « non seulement comme un scientifique de premier ordre », mais aussi comme « un professeur incomparable qui se souciait de l'avenir de sa science bien-aimée, formant et éduquant ses futurs dirigeants." Kundt a reçu très gracieusement Lebedev et lui a proposé d'entreprendre un cycle de travaux expérimentaux dans un atelier de physique, en les accompagnant de cours magistraux. Kundt aimait les étudiants russes et leur faisait confiance : beaucoup de ceux qui ont ensuite glorifié la science russe ont étudié avec lui. Chacun d'eux est venu à lui avec un véritable désir de connaissance après des tentatives infructueuses pour obtenir une éducation en Russie. Peter s'est senti encore plus à l'aise lorsque son amie d'enfance Sasha Eichenwald les a rejoints. Lebedev et Eikhenwald ont tant fait pour la physique pré-révolutionnaire que leurs noms figureront à jamais parmi les fondateurs de la science russe et soviétique. Ils seront fidèles à la science, aux idéaux de jeunesse et à l'amitié tout au long de leur vie. De plus, Lebedev a épousé l'une des sept sœurs d'Eichenwald. En 1891, après avoir soutenu avec succès sa thèse, Lebedev devient docteur en philosophie. Déjà à cette époque, le jeune chercheur étonne son professeur avec talent, abondance et courage d'idées, le désir de travailler sur les problèmes les plus difficiles, dont l'un était l'établissement de la nature des forces moléculaires, l'autre - la pression de la lumière . En 1891, Lebedev retourna à Moscou et, à l'invitation d'AG Stoletov, commença à travailler à l'Université de Moscou en tant qu'assistant de laboratoire. Mais Petr Nikolayevich avait déjà un grand plan de travail scientifique. Les idées physiques de base de ce plan ont été publiées par un jeune scientifique de Moscou, dans une courte note "Sur la force répulsive des corps rayonnants". Il commençait par les mots : « Maxwell a montré qu'un faisceau lumineux ou thermique, tombant sur un corps absorbant, exerce sur lui une pression dans le sens de l'incidence... » était dédié à la pression de la lumière. Il découle de la théorie de Maxwell que la pression lumineuse sur un corps est égale à la densité d'énergie du champ électromagnétique. La vérification expérimentale de cette proposition présentait de grandes difficultés. Premièrement, la pression est très faible et une expérience extrêmement délicate est nécessaire pour la détecter, et encore moins la mesurer. Et Lebedev crée sa célèbre installation - un système de disques légers et fins sur une suspension tourbillonnante. C'était un balancier à torsion d'une précision jusqu'alors inouïe. Deuxièmement, l'effet radiométrique était un obstacle sérieux : lorsque la lumière tombe sur un corps (des disques minces dans les expériences de Lebedev), il s'échauffe. La température du côté éclairé sera supérieure à la température du côté ombragé. Et cela conduira au fait que les molécules de gaz du côté éclairé du disque seront rejetées à des vitesses plus élevées que du côté ombragé. Il y a un recul supplémentaire dirigé dans le même sens que la pression lumineuse, mais plusieurs fois supérieur à celle-ci. De plus, en présence d'une différence de température, des flux de gaz de convection apparaissent. Tout cela devait être éliminé. Lebedev surmonte ces difficultés avec l'habileté inégalée de l'expérimentateur le plus habile. Les ailes en platine de la suspension ont été prises avec une épaisseur de seulement 0,01-0,1 mm, ce qui a conduit à une égalisation rapide de la température. L'ensemble de l'usine a été placé dans le vide le plus élevé possible à l'époque. Pyotr Nikolaevich a réussi à le faire de manière très spirituelle. Lebedev a placé une goutte de mercure dans un récipient en verre où se trouvait l'installation et l'a légèrement chauffée. La vapeur de mercure a déplacé l'air pompé par la pompe. Et après cela, la température dans le cylindre a chuté et la pression de la vapeur de mercure restante a fortement diminué. Le travail acharné a porté ses fruits. Un rapport préliminaire sur la pression de la lumière a été fait par Lebedev en 1899, puis il a parlé de ses expériences en 1900 à Paris au Congrès mondial des physiciens. En 1901, son travail "Étude expérimentale de la pression lumineuse" est publié dans la revue allemande "Annals of Physics". Le travail a été très apprécié des scientifiques et est devenu une nouvelle et brillante confirmation expérimentale de la théorie de Maxwell. V. Thomson, par exemple, ayant appris les résultats des expériences de Lebedev, lors d'une conversation avec K. A. Timiryazev a déclaré: "Vous savez peut-être que toute ma vie j'ai combattu avec Maxwell, ne reconnaissant pas sa légère pression, et maintenant votre Lebedev m'a forcé à me rendre à ses expériences." F. Pashen a écrit à Lebedev: "Je considère votre résultat comme l'une des réalisations les plus importantes de la physique de ces dernières années." Aux paroles impressionnantes de ces éminents physiciens, on peut ajouter que la preuve de l'existence de la pression lumineuse était d'une grande importance philosophique et idéologique. En effet, du fait de l'existence de la pression des ondes électromagnétiques, une conclusion très importante s'ensuit qu'elles ont une impulsion mécanique, et donc une masse. Ainsi, le champ électromagnétique a une quantité de mouvement et une masse, c'est-à-dire qu'il est matériel, ce qui signifie que la matière existe non seulement sous forme de matière, mais aussi sous forme de champ ! En 1900, tout en défendant sa thèse de maîtrise, Lebedev obtient le diplôme de docteur ès sciences, contournant la maîtrise (un cas rare dans l'histoire des sciences). En 1901, il devient professeur à l'Université de Moscou. Ainsi, en dix ans de travail, le chemin d'un assistant de laboratoire à un professeur, mondialement connu pour ses travaux scientifiques, a été franchi. En 1902, Lebedev fit un rapport au congrès de la Société allemande d'astronomie, dans lequel il revenait à nouveau sur la question du rôle cosmique de la pression lumineuse. Dans une revue historique de ce rapport, Lebedev rappelle l'hypothèse de Kepler, qui suggérait que la répulsion des queues cométaires par le Soleil est due à la pression de ses rayons sur les particules de queue. L'action de la lumière sur une molécule, souligne Lebedev, dépend de son absorption sélective. Pour les rayons absorbés par un gaz, la pression est due à la loi de Maxwell : les rayons qui ne sont pas absorbés par le gaz n'ont aucun effet sur lui. Lebedev fixe la tâche de déterminer la pression de la lumière sur les gaz. Sur son chemin, il y avait des difficultés non seulement de nature expérimentale, mais aussi de nature théorique. Les difficultés du plan expérimental étaient que la pression légère sur les gaz est plusieurs fois inférieure à la pression sur les solides. Cela signifie qu'une expérience encore plus subtile est nécessaire. En 1900, tout le travail préparatoire pour résoudre la tâche la plus difficile était terminé. Lebedev continue constamment à chercher des moyens de le résoudre. Et ce n'est qu'en 1909 qu'il fait le premier rapport sur les résultats obtenus. Au cours de dix années de travail minutieux, au moins vingt instruments ont été construits; selon Lebedev, des difficultés monstrueuses ont dû être surmontées, à cause desquelles il a quitté ce travail à plusieurs reprises. Le travail a choqué le monde scientifique avec sa compétence et son résultat. Lebedev accepte des félicitations pleines de surprise et d'admiration pour son art de l'expérimentation. L'Institut royal d'Angleterre élit Peter Nikolaevich comme membre honoraire. Les résultats de cette étude ont été publiés dans les Annals of Physics en 1910. Pour que la température du gaz soit la même partout, il fallait assurer un parallélisme strict des rayons, sinon de forts courants de convection se produiraient. Il est impossible d'obtenir des rayons strictement parallèles. Le scientifique trouve une solution ingénieuse : il introduit un peu d'hydrogène, qui possède une conductivité thermique élevée, dans le gaz étudié. Par conséquent, les différences de température s'égalisent rapidement. Pour se débarrasser de l'effet radiométrique, une caméra à deux canaux a été utilisée dans les expériences. En plus des travaux liés à la pression lumineuse, Petr Nikolayevich a beaucoup étudié les propriétés des ondes électromagnétiques. L'article de Lebedev "Sur la double réfraction des rayons de force électrique" est paru simultanément en russe et en allemand. Au début de cet article, Lebedev en décrit brièvement le but et le contenu : « Après que Hertz nous ait donné des méthodes pour vérifier expérimentalement les conséquences de la théorie électromagnétique de la lumière et ainsi ouvert un champ de recherche incommensurable, il est naturellement apparu nécessaire de réaliser ses expériences à petite échelle, plus commodes pour la recherche scientifique..." Après avoir amélioré la méthode de Hertz, Lebedev a obtenu les ondes électromagnétiques les plus courtes à cette époque, 6 mm de long (dans les expériences de Hertz, elles étaient de 0,5 m) et a prouvé leur biréfringence dans les milieux anisotropes. Il convient de noter que les instruments de notre scientifique étaient si petits qu'ils pouvaient être transportés dans une poche. Par exemple, le générateur d'ondes électromagnétiques de Lebedev se composait de deux cylindres de platine, chacun de 1,3 mm de long et 0,5 mm de diamètre. Les miroirs de Lebedev avaient une hauteur de 20 mm et un prisme en ébonite pour étudier la réfraction des ondes électromagnétiques mesurait 18 mm de haut, 12 mm de large et pesait environ 2 g. Rappelons que le prisme de Hertz dans le même but pesait 600 kg. Les instruments miniatures de Lebedev ont toujours suscité l'admiration des physiciens expérimentateurs. Lebedev était profondément intéressé par les problèmes de l'astrophysique, travaillait activement à l'Union internationale pour l'étude du soleil, écrivait un certain nombre d'articles sur la dispersion apparente du milieu interstellaire. La découverte par Hale du magnétisme des taches solaires a attiré son attention sur l'étude du magnétisme rotationnel. Dans les dernières années de sa vie, le problème de l'échographie attire son attention. Ces questions ont été traitées par ses étudiants V. Ya Altberg et N. P. Neklepaev. Lebedev lui-même a écrit une note "La valeur limite des ondes acoustiques courtes". Ses étudiants P. P. Lazarev et A. K. Timiryazev ont étudié le phénomène de frottement interne dans les gaz raréfiés. Lebedev avait généralement de nombreux étudiants. Si dans la première moitié des années 1905, leur nombre était mesuré en unités, alors en XNUMX, il y en avait plus de trente: P. P. Lazarev, V. K. Arkadiev, S. I. Vavilov, T. P. Kravets, A. K. Timiryazev et bien d'autres. Ayant appris les méthodes et le style de travail de leur professeur, ils ont poursuivi son noble travail. Les succès de la physique russe doivent beaucoup à l'école de Lebedev. Pour diriger une école scientifique, il faut non seulement avoir des compétences organisationnelles, mais aussi être un scientifique exceptionnellement érudit et polyvalent. Tel était Lebedev. Conscient de ses excellentes capacités d'expérimentateur, Lebedev en tire une conclusion : il doit résoudre les problèmes les plus complexes et travailler jusqu'à la limite de ses forces. C'était un scientifique avec un sens aigu du devoir civique envers sa patrie, envers ses étudiants. En 1911, Lebedev, avec d'autres professeurs, quitta l'Université de Moscou pour protester contre les actions du ministre réactionnaire de l'Éducation Kasso. La même année, Lebedev a reçu à deux reprises des invitations de l'Institut Nobel de Stockholm, où il s'est vu offrir le poste de directeur d'un excellent laboratoire et une grosse somme d'argent, à la fois pour le travail et pour son usage personnel. La question de lui décerner le prix Nobel a même été évoquée. Cependant, Pyotr Nikolaevich n'a pas accepté cette proposition, il est resté dans son pays natal, avec ses étudiants, créant un nouveau laboratoire à frais privés. Le manque de conditions nécessaires au travail, les sentiments associés à la résignation, ont finalement miné la santé de Lebedev. Il mourut le 1er (14) mars 1912 à l'âge de quarante-six ans seulement. K. A. Timiryazev a répondu à la mort de Lebedev avec douleur à cause d'une énorme perte et d'une indignation passionnée face à l'ordre existant, rêvant du moment où «les gens avec un esprit et un cœur» auront enfin la possibilité de vivre en Russie, et pas seulement de naître en elle mourir le coeur brisé." Le grand physiologiste russe Pavlov a télégraphié: "De tout mon cœur, je partage le chagrin de la perte de l'irremplaçable Petr Nikolaevich Lebedev. Quand la Russie apprendra-t-elle à prendre soin de ses fils exceptionnels - le véritable soutien de la patrie?" Lebedev est entré dans l'histoire de la physique en tant qu'expérimentateur de premier ordre qui a résolu un certain nombre des problèmes les plus difficiles de la physique moderne. Auteur : Samin D.K.
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