РОЗДІЛ 2
АНАЛІЗ НАУКОВО-ТЕХНІЧНИХ НАПРЯМКІВ ТВОРЧОЇ
ДІЯЛЬНОСТІ ІВАНА ПУЛЮЯ
Багатогранність таланту та різнобічність наукових зацікавлень видатного вченого кінця XIX - початку XX ст. І.Пулюя і сьогодні вражають дослідників його наукової спадщини. Об'єктом дослідницької уваги вченого завжди були найсучасніші, найпередовіші проблеми фізичної науки та технічного прогресу. Тонкий і вдумливий експериментатор, що отримав фізичну підготовку у всесвітньо відомих лабораторіях проф. А.Кундта і В.Лянга, І.Пулюй, маючи схильність до глибокого осмислення отриманих результатів, у своїх дослідженнях завжди намагався проникнути у мікроскопічну природу спостережуваних макроскопічних процесів. Так було при вивченні дифузії парів та тертя повітря, дослідженні природи і властивостей катодних та Х-променів. Перші сприяли поширенню молекулярно-кінетичної теорії на реальні гази. Дослідження катодних променів увінчалися фундаментальними подіями: відкриттям Х-променів та електрона. Праці І.Пулюя присвячені катодним та Х-променям були настільки вагомими, що їх автора можна вважати одним із основоположників Х-променелогії.
В силу життєвих обставин на початку 80-х років І.Пулюй змушений був змінити напрям наукових досліджень. У дуже короткому часі досягнув значних успіхів в галузі електротехніки, якій присвятив більшу частину свого життя. Тут його здобутки в рівній мірі стосуються питань теорії і практики.
З практичних варто виділити такі, як масове виготовлення ламп розжарення власної конструкції та організація широкомасштабного електричного освітлення, різноманітні винаходи, запатентовані в багатьох країнах світу, технічний нагляд над проектуванням і будівництвом низки електростанцій на території Чехії.
Теоретичні праці вченого стосувалися електродинаміки змінних струмів і сприяли формуванню одного з розділів теоретичних основ електротехніки. Вміння представляти складні фізичні явища та процеси у доступній для розуміння і дослідження формі, використання влучних механічних аналогів розкривають перед нами нову грань його таланту, а оригінальні підходи до опису процесів в електричних колах з несинусоїдальними електрорушійними силами і струмами завдяки використанню адекватного математичного апарату відповідають сучасному рівневі вимог математичного моделювання.
Широта наукової ерудиції, глибоке проникнення у фізичну сутність досліджуваних явищ і процесів, рідкісне поєднання таланту експериментатора з високим інтелектом теоретика дозволяє вважати І.Пулюя належним до числа тих вчених, які у XIX ст. закладали фундамент новітньої фізики.
2.1. Дослідження в галузі фізики
Молекулярна фізика. Свої перші кроки в науці І.Пулюй здійснив у стінах фізичної лабораторії Віденського університету під керівництвом проф. В.Лянга.
Це був період, коли численні теоретичні та експериментальні дослідження в області молекулярної фізики закладали підвалини новітньої науки про мікроструктуру речовини. Тому не дивно, що увагу початкуючого науковця привернули питання, пов'язані з молекулярно-кінетичною теорією газів. Досліджуючи їх впродовж кількох років, Пулюй отримав низку важливих результатів, що мали істотне значення для подальшого розвитку молекулярної фізики.
Його перші наукові праці були присвячені експериментальному дослідженню температурної залежності коефіцієнта внутрішнього тертя повітря.
Як відомо, динамічна теорія газу дає для внутрішнього тертя два важливі закони:
1. Закон незалежності коефіцієнта тертя від тиску.
2. Пропорційність коефіцієнта тертя квадратному кореню з абсолютної температури.
Якщо перший закон був підтверджений численними дослідами Максвелла, Грагама, Майєра, Кундта та Варбурга, то результати досліджень залежності коефіцієнта тертя від температури не узгоджувалися з передбаченими теорією.
Результати досліджень, проведених Максвеллом для повітря вказували на прямопропорційну залежність. Це спонукало останнього в рамках існуючої молекулярно-кінетичної теорії газів висунути додаткову гіпотезу, згідно з якою молекули відштовхуються з силами, обернено пропорційними п'ятому ступеню віддалі між ними. За результатами інших дослідників, таких як Майєр та Обермайєр - показник степеня n=3/4. Найкращого узгодження результатів експерименту з теорією вдалося досягнути І.Пулюєві, який отримав n=2/3.
Як показує аналіз, найбільш достовірними були результати обчислень, виконаних за формулою, виведеною І. Пулюєм на підставі закону Пуазейля в дослідах з просочуванням повітря через капілярні трубки, а саме:
, (2.1)
де ?0 - коефіцієнт тертя повітря при 0?С;
? - температура;
?=const.
Опис експерименту, методика вимірювань, теоретичні викладки, результати численних дослідів, поправки, введені в процесі обробки результатів вимірювань, все це представлено у двох перших наукових працях І.Пулюя під назвою "Про коефіцієнт тертя повітря як функцію температури" [85], опублікованих у "Доповідях Віденської Академії наук".
Наступна серія досліджень тертя в різних газах проводилась Пулюєм у фізичному інституті Кундта в Страсбурзі. В своїх дослідженнях він використовував видозмінений прилад Кундта, а обчислення проводив за формулою, виведеною Максвеллом. Обчислені абсолютні значення сталої тертя для повітря, вуглекислого газу та водню добре узгоджувалися з попередньо отриманими Кундтом і Варбургом.
Щодо температурної залежності коефіцієнтів тертя названих газів, то для водню показник ступеня виявився меншим, а для вуглекислого газу значно більшим, аніж для повітря [86]. На цій підставі Пулюй робить припущення про те, що залежність коефіцієнта тертя від температури є різною для різних газів. Останнє було підтверджено результатами досліджень, проведених Обермайєром.
Отже, розбіжність результатів, отриманих при дослідженні температурної залежності коефіцієнта тертя повітря частково може бути пояснена не однаковим вмістом у ньому вуглекислого газу у різних дослідників. Певні розходження між результатами
- Київ+380960830922