Главная / Методические материалы / Преподавание физики

Исследовательская работа. История цивилизации через призму лауреатов Нобелевской премии

Автор(ы): Остапенко Татьяна Ивановна, учитель физики и математики

Notice: Undefined variable: content in /home/area7ru/area7.ru/docs/metodic-material.php on line 278
Актуальность темы.
В последнее время в результате процессов, произошедших в нашем обществе, обесценились прежние нормы жизни. Стихии социальной среды, которая формирует катастрофическое сознание и агрессию, необходимо противопоставить социокультурный материал, включающий в себя мировоззренческие и общекультурные знания. А так как определяющим началом в функционировании науки является человеческий фактор, то жизнь и научная деятельность Ж.Алфёрова могут служить примером проявления высокой гражданственности, мужества, патриотизма.
Цель работы.

приобщение к духовным ценностям на примере жизни и научной деятельности выдающегося учёного-физика Ж.И.Алфёрова;
показ приобретения знаний, как жизненно необходимого и важного элемента собственной культуры.
использование видеоматериалов, раскрывающих ценностное отношение к науке и научным знаниям в целом.

Глава 1. ИСТОРИЯ УСТАНОВЛЕНИЯ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ.
1.1 ОСНОВАТЕЛЬ ПРЕМИИ – АЛЬФРЕД НОБЕЛЬ.
Наука интернациональна. Ведь все крупнейшие достижения человеческого разума обусловлены обменом научной информацией. От развития науки (и сотрудничества учёных различных стран) зависит прогресс не только науки, но и человеческой культуры и цивилизации в целом. Естественно, что в обществе на протяжении многовековой истории науки выработалась определённая система оценок результатов научного труда: медали, премии, почётные звания. К числу самых авторитетных научных наград относится Нобелевская премия. В 2005 году исполнилось 104 года со дня присуждения первой Нобелевской премии. Отметим некоторые моменты из истории установления Нобелевских премий. Ее основателем был Альфред Нобель. Его отец Эммануэль Нобель (1801-1872) архитектор из Стокгольма уехал в 1837 г. в Финляндию, которая входила в состав Российской империи, а затем в 1842 г. вместе с женой и тремя сыновьями -Робертом(1829), Людвигом (1831) и Альфредом (1833) – переехал в Петербург. В России он занялся строительством военных заводов. Альфред Нобель изучил русский язык ( а, в общем, он владел пятью языками – шведским, французским, немецким, русским и английским), получил образование. (Вначале он занимался науками дома с частными репетиторами, а в 1849-1852гг. с познавательными целями путешествовал по Америке и Европе, два года изучал химию в Париже) и стал квалифицированным химиком и инженером. Интересы его были разнообразны. Он занимался электрохимией и оптикой, биологией и медициной, конструировал тормоза и паровые котлы, пытался получить искусственную резину и кожу и т. д. В основном свои знания пополнял самостоятельно. А.Нобель много читал книг по технике и медицине, истории и философии, художественную литературу. В Петербурге А.Нобель работал у профессора Н.Н.Зинина, познакомился с новым взрывчатым веществом – нитроглицерином. Это и послужило началом его будущего открытия. В 1863 г., он вместе с младшим братом Эмилем (который родился в России) переезжает в Швецию, куда раньше вернулся его отец и где продолжал заниматься производством боеприпасов. Здесь создается предприятие по производству нитроглицерина. В 1864г.на заводе во время взрыва погибает Эмиль Нобель. Альфред ищет способы сделать взрывчатое вещество при хранении более безопасным. В 1867г. он получает патент на открытие динамита (безопасное при употреблении и хранении вещество). А.Нобель продолжает свои работы по созданию и других взрывчатых веществ (например, бездымного пороха), проявляет себя как выдающийся предприниматель. Его состояние быстро растет. Но активная напряженная работа привела к серьезному заболеванию сердца. В 1895 г. Прикованный несколько месяцев к постели Альфред начинает заниматься литературной деятельностью (еще в юности он колебался, решая, стать ему изобретателем или поэтом). В кругу знакомых А.Нобель считался молчаливым, замкнутым человеком, порой язвительным и саркастичным. Однако за этой внешностью скрывалась совсем иная личность. Альфред всегда помогает свом соотечественникам, попавшим в затруднительное положение, (когда в 1889 г. умерла его мать, он отдал ее состояние Каролингскому медико-хирургическому институту), старается поддерживать особенно талантливую и перспективную молодежь. Постепенно у А.Нобеля формируется главная идея – оставить свое состояние на образование фонда, доходы от которого должны использоваться для вознаграждения перспективных ученых и других деятелей интеллектуальной сферы, внесших большой вклад в прогресс человечества. 27 ноября 1895 г. А.Нобель пишет свое последнее завещание: “Все остающееся после меня реализуемое имущество необходимо распределить следующим образом: капитал мои душеприказчики должны перевести в ценные бумаги, создав фонд, проценты с которого будут выдаваться в виде премии тем, кто в течение предшествующего года принес наибольшую пользу человечеству. Указанные проценты следует разделить на пять равных частей, которые предназначаются: первая часть тому, кто сделал наиболее важное открытие или изобретение в области физики, вторая – тому, кто совершил крупное открытие или усовершенствование в области химии, третью – тому, кто добился выдающихся успехов в области физиологии и медицины, четвертая – тому, кто создавшему наиболее значительное литературное произведение, отражающее человеческие идеалы, пятая – тому, кто внесет весомый вклад в сплочение народов, уничтожение рабства, снижение численности существующих армий и содействие мирной договоренности. Премии в области физики и химии должны присуждаться Шведской Королевской академией наук, по физиологии и медицине – Королевским Каролингским институтом в Стокгольме, по литературе – Шведской академией в Стокгольме, премия мира -комитетом из пяти человек, избираемым норвежским стортингом (парламентом). Мое особое желание заключается в том, чтобы на присуждение премий не влияла национальность кандидата, чтобы премию получали наиболее достойные, независимо от того, скандинавы они или нет. Альфред Нобель умер 20 декабря 1896г. Было продано имущество. Первоначальная сумма фонда составляла 9 млн. долларов. Проект устава Нобелевского фонда был утвержден 29 июня 1900 г. (Одна десятая часть доходов фонда идет на увеличение фонда, а остаток делится на пять равных частей для премий.).Нобелевские премии стали присуждать с 1901 г. (Первым лауреатом по физике был В.К.Рентген.) Сообщение о лауреатах публикуется ко дню рождения А.Нобеля – 21 октября. Официальная церемония вручения премий приурочена ко дню его смерти – 10 декабря. Кандидатуры предлагаются до 1 февраля каждого года. Лауреаты выступают с Нобелевскими лекциями.
1.2 ЛАУРЕАТЫ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ ПО ФИЗИКЕ.
Сегодня Нобелевская премия – самая почетная в мире, история присуждений этих премий позволяет проследить в общих чертах развитие науки XX в. В соответствии с научной тематикой годы присуждения Нобелевских премий по физике можно примерно разделить так:
1. Рентгеновские лучи- 1901, 1914, 1915, 1916, 1924 гг.
2. Радиоактивность – 1903, 1938, 1908 (Резерфорд Э., по химии), 1935 (Жолио-Кюри Ф., Жолио-Кюри И., по химии) гг. 3. Элементарные частицы и методы их исследования – 1906, 1927, 1935, 1936, 1943, 1948, 1949, 1950, 1957, 1959, 1960, 1961, 1963, 1965, 1968, 1969, 1976, 1979, 1980, 1984, 1988, 1990, 1992, 1995, 1999 гг.
4. Квантовая теория- 1918, 1921, 1922, 1927, 1929, 1932,1933, 1937, 1945, 1954, 1964, 1965, 1973, 1985, 1998, 2000, 2001 гг. 5. 5. Сверхпроводимость- 1913, 1972, 1973, 1987 гг.
6. Строение вещества и методы исследования – 1926, 1963, 196677, 1975, 1986 гг.
Не присуждались Нобелевские премии по физике в 1916, 1931, 1934, 1940, 1941, 1942 гг. Наблюдается следующая особенность – некоторые открытия получали оценку через 1-3 года, а некоторые через длительное время. Как правило, экспериментальные открытия получали положительную оценку раньше, теоретической работы – через больший промежуток времени. Например, были получены премии: в 1957 г. – за открытие нарушения симметрии (Ли Т.Д., Янг Ч.Н. -через 1 год), в 1976 г. – за открытие пси-частиц (Рихтер Б., Тинг С. – через 2 года), в 1984 г. – за открытие переносчиков слабого взаимодействия (Рубиа К., Меер С. Ван дер – через 1 год), в 1987 г. – за открытие высокотемпературной сверхпроводимости (Беднорц И.Г., Мюллер К.А. – через 1 год), в 1997 г. – за развитие методов развитие методов лазерного охлаждения (Чу С, Коэн-Таннуджи К., Филипс У.Д. ., – через 2 года), в 1918 г. – за открытие кванта действия (Планк М.К.Э.Л. – через – 18 лет), в 1945 г. – за открытие принципа Паули (Паули В.- через 20 лет), в 1954 г. За работы по квантовой механике (Борн М. через 28 лет).Некоторые лауреаты получили награждение через весьма длительное время после открытия: Капица П.Л. в 1978 г. (через 41 год), Ван Флек Дж. В 1977 г. (через 45 лет), Чандрасекар С. В 1983 г. (через 52 года), Руска Э. в 1986 г. (через 55 лет).Всего лауреатов по физике за 1901- 2001 гг. 165 человек. Дважды лауреаты: Бардин Дж. (1956 г. За открытие транзисторного эффекта, в 1972 г. – за разработку теории сверхпроводимости) и Склодовская-Кюри М. (1903 г. За исследование радиоактивного излучения , 1911 г. – за открытие радия и полония, премия по химии). Большая доля премий присуждена за работы по созданию Стандартной модели (теории элементарных частиц). Эти работы отражают достижения XX в. в понимании устройства мироздания. Сегодня наука развивается, предполагая, что дискретность (квантованность) поглощения и излучения энергии – первооснова природы вещей (работы квантовой теории). Важнейшие открытия, которые очень сильно повлияли на развитие экспериментальной физики в целом, таковы: открытие транзисторного эффекта (Шокли У.Б., Браттейн..У.Х., 1956 г) создание генераторов лазерного излучения (Таунс Ч.Х., Басов Н.Г. Прохоров A.M., 1964 г), открытие явления сверхпроводимости, разработка теории сверхпроводимости, изучение явления туннелирования, открытие высокотемпературной сверхпроводимости (Камерлинг-Оннес Г.; Бардин Дж. Р.; Эсаки Л., Живер А., Джозефсон Б.Д.; Беднорц И.Г., Мюллер К.А. , 1913, 1972 , 1973, 1987 гг.), разработка полупроводниковых гетероструктур и микросхем ( Алферов Ж.И., Крёмер Г., Килби Дж., 2000 г.).
Отечественные ученые-лауреаты Нобелевской премии по физике: Черенков П.А., Тамм И.Е., Франк И.М.(1958 г.); Ландау Л.Д. (1962 г.); Басов Н.Г., Прохоров A.M. (1964 г.); Капица П.Л. (1978 г.); Алферов Ж.И. (2000 г.)
Полупроводники, сверхпроводники, лазеры – это достижения физики, которые определяют лицо современной техники. Тем самым в значительной мере они определяют и лицо современной цивилизации. Развитие физики полупроводников привело к развитию полупроводниковой электроники. Современная электроника – это впечатляющий пример воплощение идей квантовой физики в практику. Темпы развития микроэлектроники, широта ее внедрения не имеют аналогов. В итоге – открытия физики полупроводников привели к изменению социальной структуры общества: возросла группа населения, которая занимается получением и использованием информации. Приятно видеть, что за достижения в этих областях науки получили награды и отечественные ученые.
Глава 2. ЖОРЕС АЛФЁРОВ – ЛАУРЕАТ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ В ОБЛАСТИ ФИЗИКИ ЗА 2000 ГОД
Жорес Алфёров – действительный член (академик) Российской Академии наук, вице-президент РАН, председатель президиума. Санкт -Петербургского научного центра РАН, директор Физико-Технического института им. А.Ф.Иоффе РАН, Лауреат Ленинской (1972) и Государственной (1984) премий СССР, депутат Государственной Думы Российской Федерации, лауреат Нобелевской премии в области физики за 2000 год. Престижная награда вручена российскому ученому за исследования в области полупроводниковых гетероструктур для оптоэлектроники и электроники высоких скоростей. Почетный доктор СПбГУП – торжественная церемония вручения диплома и мантии Почетного доктора Университета состоялась 22 мая 1998 года.
Родился 15 марта 1930 года в Витебске. В 1952 году с отличием окончил Ленинградский Электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) по специальности "электровакуумная техника". Работал в Физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе АН СССР. С 1987 года – директор института. Главный редактор журнала "Физика и техника полупроводников". В 1961 году защитил кандидатскую диссертацию по исследованию мощных германиевых и кремниевых выпрямителей. В 1970 году – диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. В 1972 году избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. С 1989 года – председатель президиума Ленинградского – Санкт -Петербургского научного центра РАН. С 1990 года – вице-президент Академии наук СССР (РАН). Крупнейший российский ученый, автор фундаментальных работ в области физики полупроводников, полупроводниковых приборов, полупроводниковой и квантовой электроники. При его активном участии были созданы первые отечественные транзисторы и мощные германиевые выпрямители. Основоположник нового направления в физике полупроводников и полупроводниковой электронике – полупроводниковые гетероструктуры и приборы на их основе. Автор 50 изобретений и боле чем 400 научных публикаций (монографии, книги, статьи). Ему присуждены золотая медаль С.Баллантайна Франкли-новским институтом (США), премия "Хьюлетт – Паккард" Евро-пейского физического общества, Международная премия симпо-зиума по арсениду галлия и золотая медаль Х.Велькера, премия им. А.П.Карпинского (ФРГ).Иностранный член Польской академии наук, Франклиновского института (США), Национальной академии наук и Национальной инженерной академии США, почетный профессор Гаванского университета (Куба). Малой планете 3884, открытой 13 марта 1997 года в Крымской астрофизической обсерватории, присвоено имя академика Алферова.
Глава 3. АНАЛИЗ ЦЕННОСТЕЙ ЖИЗНИ И ПРОБЛЕМЫ
САМОРЕАЛИЗАЦИИ ЛИЧНОСТИ ЧЕЛОВЕКА.
3.1. ЛИЧНЫЕ ВПЕЧАТЛЕНИЯ ОТ ВСТРЕЧИ С Ж.АЛФЁРОВЫМ (рассказывает Чесноков Александр, выпускник школы 2005 года, ныне студент 2 курса юридического факультета Белгородского Государственного Университета)
25 ноября 2003 года мне довелось присутствовать на встрече, в концертном зале БелГУ, Жореса Алферова со студентами белгородских вузов, преподавателями точных наук средних учебных заведений. Эта встреча оставила в моей жизни и памяти неизгладимое впечатление, ведь не каждый день приходится воочию видеть ученого с мировым именем, готового отвечать на любые вопросы. Молодежно-культурный центр был заполнен до отказа, знаменитого физика маршем встретил духовой оркестру университета. Студентов интересовал сам факт присуждения вручения Нобелевской премии. Свою главную награду за. достижения в области физики Жорес Иванович получил в октябре 2000 года. И на встрече он с большим удовольствием вспоминал об этом дне. “... Наверно, это был единственный день в моей жизни, когда я так сильно волновался... Перед торжественной церемонией мы долго репетировали выход. Сложность состояла в том, что к кругу с буквой “Н” необходимо было подойти только одновременно королем. А иначе нарушается этикет: либо вы ждете короля, либо он вас. И ко всему прочему я был первый среди награждаемых, и на меня возлагалась особая ответственность: начинать… Запоминающимся было и то, что во время самого вручения я посмотрел в сторону, где была моя семья: жена, дочь и сын – и увидел слезы на их глазах. ... А после мне предстояло провести вечер в обществе королевы, так как по традиции первый по списку среди лауреатов в области физики за праздничным столом сидит непосредственно рядом с королевой ...” И, конечно, как член Российской Академии Наук, Жорес Иванович” не мог обойти любимую тему – науку. Говорить о ней необходимо, говорить именно со студентами, чтобы понимали, над, чем им предстоит работать. “Отношение к науке, к образованию в стране характеризуется отношением к будущему. Нельзя говорить: “Мы сделали вложения в науку, а завтра мы получим прибыль”. К науке необходимо относиться как к детям в семье. Родители никогда не думают о том, что, потратив деньги на ребенка, они тут же получат доход. Его надо образовывать, растить, а потом уже получать удивительную по силе отдачу... И в этом отношении наука – большой ребенок общества, приносящий огромную экономическую выгоду, но ожидание, которой требует много времени ...” Жорес Иванович – ученый мирового значения, он считает, что XX век – это век физики, именно она дала миру информационные технологии. Ученый также считает, что смысл жизни – в постоянном учении. “ ... В дни, посвященные вручению Нобелевской премии, проходили различные мероприятия. Одним из них был круглый стол с телекомпанией “ВВС”, где моим соседом оказался известный американский экономист, профессор Хенкли, который высказал очень верную мысль: “Научно-технический прогресс во второй половине столетия определялся соревнованием США и Советского Союза, и очень жаль, что соперничество закончилось, мировая наука много потеряла от этого”. И я очень надеюсь, что это соперничество возродится, тогда, когда вы, студенты, придете в науку, политику и другие области общественной жизни...Соперничество проявлялось не только в таких областях как наука или искусство, но и в обыденных ситуациях. Вот случай из жизни Жореса Ивановича, произошедший во время его первой поездки во Францию на конференцию по физике полупроводников в 1964 году. По прибытии я получил документы, в которых значилось не Жорес Алферов, а “А. Жорес”. Дело в том, что своим именем я обязан французу Жану Жоресу, одному из основателей партии и газеты французских коммунистов. И французы, вероятно, решили что Жорес – это фамилия, а Алферов – имя... Тогда я был еще молодым человеком, и полагал, что научное общество должно уже знать меня. ...Ходить с табличкой “А.Жорес” я не мог, поэт...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:

Простая ссылка на эту страницу:

Ссылка для размещения на форуме:

HTML-гиперссылка:

Добавлено: 2010.09.29 | Просмотров: 1507
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна!