МОНТАЖ (франц. montage - подъём установка, сборка, от monter - поднимать), сборка и установка сооружений конструкций, технологического оборудования агрегатов, машин (см. Сборка машин, аппаратов, приборов и др. устройств и готовых частей и элементов.
МОНТАЖ в строительстве - основной производственный процесс, выполняемый при возведении зданий и сооружений или и реконструкции, в результате которого устанавливают в проектное положение строительные конструкции, инженерное технологическое оборудование и др. МОНТАЖ технологического оборудования включает также присоединение его к источникам энергоснабжения системам очистки и удаления отходов оснащение приборами, средствами автоматизации и контроля.
СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ в СССР, организационно обособленные производственно-хозяйственные единицы, основным видом деятельности которых является строительство новых, реконструкция, капитальный ремонт и расширение действующих объектов (предприятий, их отдельных очередей, пусковых комплексов, зданий, сооружений), а также монтаж оборудовани я. К государственным СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫМ ОРГАНИЗАЦИЯМ относятся строительные и монтажные тресты (тресты-площадки, тресты гор. типа, территориальные, союзные специализированные тресты); домостроительные, заводостроительные и сельские строительные комбинаты; строительные, (монтажные) управления и приравненные к ним организации (напр., передвижные механизированные колонны, строительно-монтажные поезда и др.).
ПРОЕКТИРОВАНИЕ (от лат. projectus, буквально - брошенный вперёд), процесс создания проекта - прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния. Различают этапы и стадии ПРОЕКТИРОВАНИЯ, характеризующиеся определённой спецификой. Предметная область ПРОЕКТИРОВАНИЯ постоянно расширяется. Наряду с традиционными видами ПРОЕКТИРОВАНИЯ (архитектурно-строительным, машиностроительным, технологическим и др.) начали складываться самостоятельные направления ПРОЕКТИРОВАНИЯ человеко-машинных систем (решающих, познающих, эвристических, прогнозирующих, планирующих, управляющих и т. п.) (см. Система "человек и машина"), трудовых процессов, организаций, экологическое, социальное, инженерно-психологич., генетическое ПРОЕКТИРОВАНИЕ и др. Наряду с дифференциацией ПРОЕКТИРОВАНИЯ идёт процесс его интеграции на основе выявления общих закономерностей и методов проектной деятельности.
ПРОМСТРОЙПРОЕКТ, проектный институт в ведении Госстроя СССР. Находится в Москве. Организован в 1933. В составе института архитектурно-строительные и конструкторские отделы; ПРОМСТРОЙПРОЕКТ возглавляет объединение "Союзхимстройниипроект" с проектными институтами в Киеве, Ростове-на-Дону, Тольятти, Алма-Ате. Разрабатывает проекты (архитектурно-строительные и сан.-технич. части) производственных зданий и сооружений крупнейших промышленных предприятий автомобильной, машиностроит., металлургич., химич. и др. отраслей пром-сти; схемы генеральных планов пром. узлов и упорядочения существующих пром. районов; мероприятия по повышению уровня индустриализации строительтсва за счёт унификации и типизации зданий, сооружений и конструкций и внедрения эффективных строит. материалов; нормативные документы и методич. указания по проектированию пром. зданий и сооружений. Периодически публикует реферативную информацию "Строительное проектирование промышленных предприятий". Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1958)
| руктуру реальных полупроводников, экспериментально доказали существование их собственной и примесной проводимостей. В 1933 И. К. Кикоин и М. М. Носков обнаружили возникновение эдс при освещении полупроводника в поперечном магнитном поле. Этот эффект носит их имя и широко используется для исследования электронных явлений в полупроводниках.
Большое место в работах сов. учёных занимал вопрос выпрямления тока. Иоффе были выявлены осн. закономерности выпрямления тока. В 1932 Иоффе и Френкель дали объяснение выпрямления тока на контакте металл - полупроводник на основе представления о туннельном эффекте. В 1938 Б. И. Давыдов разработал диффузионную теорию выпрямления на электронно-дырочном переходе. Строгая теория туннельного эффекта в полупроводниках со сложной зонной структурой, в т. ч. теория туннельного эффекта с участием фононов, была разработана Л. В. Келдышем. Им было рассмотрено также влияние сильного электрич. поля на оптич. свойства полупроводников (эффект Франца - Келдыша).
Сов. учёным принадлежит основополагающий вклад в развитие представлений об элементарных возбуждениях (квазичастицах) в твёрдом теле. Первая квазичастица - фонон - была введена в теорию Таммом в 1929 в его работе о комбинационном рассеянии света. На «фононном» языке даются совр. описания тепловых и электрич. свойств твёрдых тел. В 1931 Френкель ввёл новую квазичастицу - экситон - для описания явлений «бестокового» поглощения света. Представление об экситонах легло в основу теории поглощения света молекулярными кристаллами, развитой А. С. Давыдовым. В 1933 Л. Д. Ландау выдвинул гипотезу о влиянии поляризации окружающей среды на свойства движущихся в кристалле электронов. В ионных кристаллах электроны вместе с созданными ими поляризационными ямами образуют квазичастицы, к-рые были изучены С. И. Пекаром и названы им поляронами. Ю. М. Каган и Е. Г. Бровман разработали (в 70-х гг.) многочастичную теорию металлов, позволившую проанализировать мн. свойства металлов.
Экспериментальное исследование экси-тонов началось с опозданием на 20 лет; прямое доказательство их существования было получено в 1951 в работах Е. Ф. Гросса, Б. П. Захарчени и их сотрудников. Важные работы по физике экситонов принадлежат А. Ф. Прихоть-ко и её сотрудникам. В 1968 Л. В. Келдыш выдвинул гипотезу, согласно к-рой взаимодействие между экситонами при достаточно высокой их концентрации приводит к образованию экситонных капель, к-рые вскоре были экспериментально обнаружены (Я. Е. Покровский, В. С. Багаев и др.).
Первые в СССР лабораторные образцы германиевых диодов и триодов были разработаны в нач. 50-х гг. в Физ. ин-те АН СССР (Б. М. Вул, В. С. Вавилов, А. В. Ржанов), в Физико-технич. ин-те АН СССР (В. М. Тучкевич, Д. Н. Наследов), Ин-те радиотехники и электроники (С. Г. Калашников, Н. А. Пенин). Работы этих коллективов содействовали развитию сов. пром-сти полупроводниковых приборов. Тучкевич и его сотрудники в процессе изучения электрич. свойств легированных кремниевых монокристаллов исследовали многослойные структуры с неск. электронно-дырочными переходами. Всё это привело к созданию уникальных по своим характеристикам управляемых вентилей (тиристоров) и возникновению силовой полупроводниковой техники.
Ж. И. Алфёрову и др. принадлежат осн. работы по физике гетеропереходов в полупроводниках, в результате к-рых был разработан большой класс полупроводниковых приборов и приборов квантовой электроники (в частности, уникальных гетеролазеров).
В 1951 Я. Г. Дорфманом был предсказан циклотронный резонанс в полупроводниках. Взаимодействия примесных центров в полупроводниках были исследованы Н. А. Лениным с помощью электронного резонанса. Радиационные нарушения в полупроводниках исследовали В. С. Вавилов с сотрудниками и др. В 1932 Иоффе впервые указал на возможность использования полупроводников для прямого преобразования тепловой энергии в электрич. и для создания охлаждающих устройств. Руководимым им коллективом был создан первый в мире термоэлектрогенератор, а затем создано полупроводниковое термоэлект-рич. охлаждающее устройство (1950).
Магнетизм. Многое достигнуто сов. физиками в учении о магнетизме. Построена первая квантовомеханич. теория ферромагнетизма (Я. И. Френкель, 1928); доменная структура ферромагнетиков получила объяснение в работах Я. Г. Дорфмана, Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица. В 1930 Ландау выполнил классич. исследование диамагнетизма свободных электронов. Им же было предсказано явление антиферромагнетизма (1933), существенный вклад в экспериментальное обнаружение и исследование к-рого внёс А. С. Боровик-Романов; последнему принадлежит также открытие явления пьезомагнетизма (1959). Получила известность теория слабого ферромагнетизма, развитая И. Е. Дзялошинским (1957).
Большое значение для теории ферромагнитных явлений имели работы С. П. Шубина, С. В. Вонсовского и их сотрудников (s - d-обменная модель, 1935-46). Н. С. Акулов, К. П. Белов, С. В. Вонсовский, Л. В. Киренский, Е. И. Кондорский, Я. С. Шур, Р. И. Янус и др. выполнили работы по теории и экспериментальному изучению технич. кривой намагничения мягких и высококоэрцативных ферромагнетиков.
Обнаруженный в 1937 Б. Г. Лазаревым и Л. В. Шубниковьгм в Укр. физико-технич. ин-те ядерный парамагнетизм твёрдого водорода - одно из важных открытий экспериментальной техники. Чрезвычайно большое значение имел открытый Е. К. Завойским в 1944 электронный парамагнитный резонанс - явление, нашедшее широкое применение в физике и химии; важные работы в этой области принадлежат С. А. Альтшулеру и Б. М. Козыреву. Парамагнитный резонанс был предсказан в 1923 Дорфманом. Аналогичный резонанс наблюдался в ферромагнитных телах - ферромагнитный резонанс (Завойский, 1947). Начало теории ферромагнитного резонанса было положено работами Ландау и Лифшица в 1935, а само явление задолго до этого (в 1913) наблюдалось В. К. Аркадьевым в виде т. н. магнитных спектров.
Теоретическая физика. Осн. результаты, полученные сов. теоретиками, относятся к приложению общих квантовомеханич. соотношений к различным областям электронной теории твёрдых тел, квантовых жидкостей, ядерной физики. Важное значение имела работа Л. И. Мандельштама и М. А. Леонтовича по соотношению неопределённостей для энергии - времени, открывшая путь для объяснения ряда процессов микрофизики в рамках представлений о туннельном эффекте (1928). В. А. Фоку принадлежит релятивистское обобщение ур-ния Шрёдингера (ур-ние Клейна - Гордона - Фока, 1926), классич. работы по вторичному квантованию (1932), разработка общей методики решения квантовомеханич. задачи мн. тел (метод Хартри - Фока, 1930). В 40-х гг. И. Е. Таммом был разработан получивший широкую известность метод рассмотрения процессов взаимодействия частиц, вышедший за рамки обычной теории возмущений (метод Тамма - Данкова).
Сов. физики в 50-60-х гг. внесли основополагающий вклад в развитие квантовой теории поля (В. А. Фок, Н. Н. Боголюбов, Л. Д. Ландау, И. Я. Померанчук, И. Е. Тамм и их ученики).
Большое значение для прогресса совр. статистич. физики имели исследования Боголюбова и Леонтовича по теории неравновесных процессов (1944-46). Проблема фазовых переходов, уже более столетия занимающая одно из ключевых положений в статистической физике, была существенно продвинута работами Ландау.
В общей теории относительности классической является работа А. А. Фридмана, показавшего, что существует решение ур-ния тяготения, к-рое предсказывает «разбегание» галактик (1922-24). Фоку принадлежит вывод приближённых ур-ний движения системы тел в рамках теории тяготения А. Эйнштейна.
Оптика, физика атома и молекулы, спектроскопия. Важнейшие исследования по физ. и прикладной оптике были выполнены в руководимом Д. С. Рождественским (до 1932) Гос. оптич. ин-те. Они послужили фундаментом для создания оптико-механич. пром-сти и достижения полной независимости мн. отраслей пром-сти от поставок иностр. фирм. И. В. Гребенщиковым, Н. Н. Качаловым, А. А. Лебедевым и их сотрудниками была разработана отечеств, технология варки и обработки оптич. стекла, на основе к-рой в СССР была создана пром-сть оптич. стекла. Особенно важным оказалось для развития прикладной оптики создание сов. школы оптиков-вычислителей (А. И. Тудоровский, Г. Г. Слюсарев и др.). Своеобразная конструкция астрономии. телескопа - зеркально-менисковая - изобретена Д. Д. Максутовым (1941). Был создан ультрафиолетовый микроскоп (Е. М. Брумберг). Под руководством В. П. Линника созданы методы и приборы для контроля оптич. систем. Линнику и Лебедеву принадлежат оригинальные конструкции оптич. и электронно-оптич. приборов.
Первыми существенными работами по физической оптике явились исследования Д. С. Рождественского (1910-е гг.) и А. Н. Теренина (оптич. диссоциация молекул, 1924, фотохимия). Фундаментальные результаты были получены в области изучения молекулярного рассеяния света. В 1928 Л. И. Мандельштам и Г. С. Ландсберг открыли явление комбинационного рассеяния света на кристаллах. Оно оказалось важным с принципиальной точки зрения (один из первых примеров проявлений нелинейной оптики), получило широкое практич. применение для прямого физ. исследования свойств молекул и легло в основу метода молекулярного спектрального анализа. Более тонкий эффект - смещение спектральных линий при рассеянии на упругих волнах в кристаллах - был предсказан Мандельштамом и экспериментально установлен Е. Ф. Гроссом (1938).
В 1934 П. А. Черенков открыл своеобразное свечение чистых жидкостей под действием излучения радиоактивных веществ. С. И. Вавилов (в лаборатории к-рого работал Черенков) сразу указал на то, что это свечение связано с движением свободных электронов, а не является люминесценцией (эффект Черенкова - Вавилова). Полная теория этого эффекта была дана в 1937 И. Е. Таммом и И. М. Франком. Интересное с науч. точки зрения, это явление приобрело и практич. значение - на его основе были созданы черепковские счётчики.
В 30-40-е гг. С. И. Вавилов и его сотрудники (В. Л. Лёвшин, П. П. Феофилов и др.) исследовали люминесценцию в конденсированных средах (растворах и кристаллофосфорах). Вавилов впервые определил энергетич. выход фотолюминесценции в растворах кристалла и показал, что он составляет более 70% (а в ряде случаев близок к 100% ). Теоретич. и экспериментальное изучение свечения кристаллофосфоров (С. И. Вавилов, В. В. Антонов-Романовский и др.) позволило разработать технологию и перейти к массовому произ-ву люминесцентных ламп. Важные исследования люминесценции молекул и кристаллофосфоров были выполнены под рук. К. К. Ребане (лаборатория кристаллофосфоров Ин-та физики и астрономии АН Эст. ССР), Б. И. Степанова (Ин-т физики АН Белорус. ССР) и др.
В области атомной спектроскопии выдающееся значение имели работы (20-е гг.) Рождественского и его учеников, в к-рых модель атома водорода (по Бору) была распространена на случай сложных атомов. А. Н. Терениным и Л. Н. Добрецовым (1928) открыта сверхтонкая структура линий натрия, Терениным и Гроссом (1930) - сверхтонкая структура линий ртути. С. Э. Фриш исследовал сверхтонкую структуру линий мн. элементов и установил для них эмпирич. закономерности.
Активно участвовали сов. физики в развитии молекулярной спектроскопии (Н. А. Борисевич, М. А. Ельяшевич, В. Н. Кондратьев, Б. С. Непорент, Б. И. Степанов). Особенно интенсивно развернулись в 50-60-х гг. исследования и интерпретация оптич. свойств сложных молекул органич. соединений (И. В. Обреимов, А. Ф. Прихотько, Э. В. Шпольский). В 1959 Шпольским были открыты квазилинейчатые спектры индивидуальных сложных органич. соединений (эффект Шпольского). После экспериментального обнаружения экситонов возникла экситонная спектроскопия полупроводников и молекулярных кристаллов, ставшая мощным орудием в изучении их свойств.
После изобретения лазеров (см. ниже Квантовая электроника) стала бурно развиваться новая область оптики - голография. Существенный вклад в неё внёс Ю. Н. Денисюк, предложивший для регистрации голограмм использовать трёхмерные среды (1962) и реализовавший эту идею. Голография находит применение в разнообразных областях науки и техники (голографич. исследование деформаций и вибраций, голография плазмы и т. д.).
С появлением лазеров стала быстро развиваться и нелинейная оптика (оптика интенсивных световых пучков), основы к-рой были заложены в работах Р. В. Хохлова и С. А. Ахманова. После создания лазеров с перестраиваемой частотой начали разрабатываться методы лазерной спектроскопии (Ин-т спектроскопии АН СССР).
Атомное ядро, элементарные частицы, космические лучи. Исследования по физике ядра получили в СССР развитие в нач. 30-х гг., первые её успехи связаны с теоретич. работами: протон-нейтронная модель ядра (Д. Д. Иваненко), обменные силы (И. Е. Тамм и Иваненко), модель ядра-капли и электрокапиллярная теория деления Бора - Френкеля, теория цепной реакции деления естественной смеси изотопов урана, обогащённой изотопом U-235 (Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон, 1939-40). Начиная с 1958 существенные результаты в развитии теории ядра были получены с помощью представлений о сверхтекучести (Н. Н. Боголюбов, С. Т. Беляев, А. Б. Мигдал, В. Г. Соловьёв).
В 1935 Л. В. Мысовский, И. В. Курчатов и их сотрудники (Л. И. Русинов и др.) открыли явление ядерной изомерии радиоактивных элементов. В лаборатории Курчатова Г. Н. Флёровым и К. А. Петржаком было открыто явление спонтанного деления урана (1940). В 60-70-х гг. Флёров и его сотрудники получили принципиальные результаты и сделали важные открытия, связанные с синтезом трансурановых элементов.
И. В. Курчатову и возглавляемому им огромному коллективу учёных и инженеров принадлежит заслуга решения проблемы урана, задач ядерной энергетики и создания нового оружия. В проведение этого комплекса работ внесли вклад А. П. Александров, А. И. Алиханов, Л. А. Арцимович, Я. Б. Зельдович, И. К. Кикоин, А. И. Лейпунский, Ю. Б. Харитон и мн. др.
Успехи ядерной физики и физики элементарных частиц определяются прогрессом физики и техники ускорителей, к-рый в СССР связан прежде всего с деятельностью В. И. Векслера. Предложенный им в 1944 принцип автофазировки оказал революционизирующее влияние на развитие ускорит, техники. В 1957 в Объединённом ин-те ядерных исследований (Дубна) запущен крупнейший в мире (для того времени) синхрофазотрон, ускоряющий протоны до энергии 10 Гэв (В. И. Векслер, А. Л. Минц и др.). На этом синхрофазотроне были исследованы мн. ядерные реакции, в частности в 19SO открыта новая элементарная частица - антисигма-минус гиперон. В 1967 в Ереванском физ. ин-те состоялся пуск ускорителя электронов на энергию до 6 Гэв - одного из крупнейших в мире (А. И. Алиханьян и др.). В этом же году близ Серпухова был запущен крупнейший в мире (на 19S7) ускоритель протонов на 76 Гэв (В. В. Владимирский, А. А. Логунов и др.). На нём были получены уникальные результаты; в частности предложен и разработан новый подход к изучению процессов множественной генерации частиц (инклюзивные процессы, Логунов и др.), впервые зарегистрированы ядра антигелия (1970, Ю. Д. Прокошкин), обнаружена новая элементарная частица (h-мезон) со спином 4 и массой, равной массе 2 нуклонов (1975). Здесь было впервые установлено, что при высоких энергиях полные сечения взаимодействия адронов перестают падать и намечается их рост (серпуховский эффект). На серпуховском ускорителе работают группы учёных из различных ин-тов СССР, а также учёные др. стран.
Большие успехи достигнуты в исследованиях на ускорителях со встречными пучками (Новосибирск, Г. И. Будкер, А. А. Наумов, А. Н. Скринский и др.).
К работам по ядерной физике тесно примыкают начавшиеся ещё в 20-х гг. исследования по физике космин. лучей. В 1929 Д. В. Скобельцыну удалось наблюдать в камере Вильсона, помещённой в магнитное поле, ливни космич. частиц. Метод камеры Вильсона, помещённой в магнитное поле, был вперзые разработан П. Л. Капицей (1923) при исследовании отклонения альфа-частиц в магнитном поле. Обширные работы по изучению явлений, возникающих при взаимодействии первичных космических лучей с ядрами атомов, были выполнены Скобельцыным, В. И. Векслером, С. Н. Верновым, Н. А. Добротиным, Г. Т. Зацепиным.
Широко ведутся исследования в области физики высоких энергий. Наиболее крупные результаты получены Л. Д. Ландау (идея о сохраняющейся комбинированной чётности, 1956), И. Я. Померанчуком (теорема о равенстве сечений взаимодействия частиц и античастиц с одной и той же мишенью при сверхвысоких энергиях, 1958), Б. М. Понтекорво (исследования по нейтринной физике) и М. А. Марковым (идея проведения нейтринных экспериментов под землёй и на ускорителях), В. Н. Грибовым (работа по теории комплексных угловых моментов, 1961), Л. Б. Окунем (составная модель элементарных частиц и свойства симметрии слабых взаимодействий, с 1957), И. М. Франком, Ф. Л. Шапиро, И. И. Гуревичем, П. Е. Спиваком (нейтронная физика).
Важные эксперименты, приведшие к подтверждению существования слабого нуклон-нуклонного взаимодействия, принадлежат Ю. Г. Абову, В. М. Лобашёву и их сотрудникам. В Ереване были созд. искровые камеры с высокой точностью регистрации событий (А. И. Алиханьян, Т. Л. Асатиани, Г. Е. Чиковани и др.).
Физика низких и сверхнизких температур. Первая в СССР криогенная лаборатория была организована в Харькове в Укр. физико-технич. ин-те в 1931. Её науч. руководителем стал Л. В. Шубников, к-рый, находясь в командировке в Лейденской криогенной лаборатории (1926-30), совместно с В. де Хаазом установил осциллирующую зависимость электросопротивления от напряжённости магнитного поля при низких темп-pax (т. н. эффект Шубникова - де Хааза, 1930).
В развитие сов. и мировой техники ожижения газов большой вклад внёс П. Л. Капица. В 1934 он создал первый в мире гелиевый ожижитель с поршневым детандером, работающий на газовой смазке, а в 1939 предложил метод ожижения газов с использованием цикла низкого давления, осуществляемого в высокоэффективном турбодетандере. Эги методы легли в основу всех совр. крупных ожижителей.
В 1938 П. Л. Капица открыл сверхтекучесть Не II - явление, имеющее квантовый характер. Объяснение сверхтекучести Не II было вскоре дано Л. Д. Ландау (1941), развившим гидродинамику квантовой жидкости и предсказавшим на основе своей теории ряд парадоксальных эффектов, подтвердившихся экспериментально. К их числу относится предсказание существования в гелии двух скоростей распространения звуковых колебаний.
Важные эксперименты по сверхтекучести были выполнены В. П. Пешковым, Э. Л. Андроникашвили, Б. Г. Лазаревым и др. В частности, в экспериментах Пешкова был открыт т. н. второй звук в Не II. Плодотворно работает над механизмом нарушения сверхтекучести группа физиков под руководством Э. Л. Андроникашвили в Физ. ин-те АН Груз. ССР.
Большую роль для развития техники получения сверхнизких темп-р сыграл открытый И. Я. Померанчуком (1950) эффект поглощения теплоты при затвердевании 3Не. Методом Померанчука были достигнуты темп-ры ~0,001 К (70-е гг., Ин-т физ. проблем АН СССР).
С успехом исследовалось сов. физиками явление сверхпроводимости (теоретич. работы Л. Д. Ландау и В. Л. Гинзбурга и экспериментальные исследования Л. В. Шубникова, А. И. Шальникова, Н. Е. Алексеевского, Ю. В. Шарвина). Гинзбургом и Ландау была создана обобщённая феноменологич. теория сверхпроводимости. Развитая на её основе А. А. Абрикосовым, Л. П. Горьковым и Гинзбургом теория сверхпроводящих сплавов и свойств сверхпроводников в сильных магнитных полях послужила основой для предсказания существования сплавов, сверхпроводящее состояние к-рых не разрушается при напряжённости поля вплоть до сотен кэ. Открытие таких сплавов привело к созданию сверхпроводящих магнитов.
Событием в физике явилась разработка Н. Н. Боголюбовым нового метода в квантовой теории поля и статистич. физике, к-рый привёл к обоснованию теории сверхтекучести и сверхпроводимости.
Теория колебаний, радиофизика, эмиссионная электроника. Основы сов. радиофизики, радиотехники, теории колебаний были заложены исследованиями М. А. Бонч-Бруевича, В. П. Вологдина, А. Ф. Шорина и др. в Нижегородской лаборатории, М. В. Шулейкина в Москве, Л. И. Мандельштама и Н. Д. Папалекси в Одессе, А. А. Чернышёва, Д. А. Рожанского и их сотрудников в Ленинграде.
Большая заслуга в разработке теории колебаний принадлежит школе Мандельштама и Папалекси (А. А. Андронов, А. А. Витт, Г. С. Горелик, М. А. Леонтович, С. М. Рытов, С. Э. Хайкин, В. В. Мигулин и др.). Трудами этих учёных создана новая область физики нелинейных колебаний, имеющая важное значение для радиофизики и теории регулирования. Др. серия исследований той же школы физиков посвящена измерению скорости распространения электромагнитных волн вдоль земной поверхности. Мандельштамом и Папалекси был предложен (1930) для этой цели радиоинтерференционный метод, развитие и применение к-рого позволили выяснить фазовую структуру и скорость радиоволн. Этот метод получил широкое применение в практике. Математич. методы теории нелинейных колебаний разрабатывались Н. М. Крыловым, Н. Н. Боголюбовым и др.
А. А. Глаголевой-Аркадьевой и независимо М. А. Левитской в 1923 было получено электромагнитное излучение с длиной волны от 5 см до 82 мкм, к-рое заполнило промежуток между инфракрасным и радиодиапазонами на шкале электромагнитных волн.
Создание качественно новых принципов усиления и генерации ВЧ-колебаний позволило продвинуться в область более высоких частот. Идея использования модуляции скорости электронов принадлежит Рожанскому, а первые практич. шаги по её реализации - представителям электрофизической школы Чернышёва: Н. Д. Девяткову, Н. Ф. Алексееву, Л. Б. Малярову и др. Теория и расчёт приборов СВЧ-диапазона разрабатывались Г. А. Гринбергом.
Важные работы по эмиссионной (катодной) электронике принадлежат П. И. Лукирскому и С. А. Векшинскому и их школам. Эти работы были теснейшим образом связаны с пром-стью электронных ламп и проводились в кон. 20-х - нач. 30-х гг. на ленингр. заводе «Светлана». Исследования внеш. фотоэффекта дали прямые выходы в пром-сть: прогресс отечеств, произ-ва фотоэлементов (кислородно-цезиевых и сурьмяно-цезиевых) связан с именами Н. Д. Моргулиса, А. А. Лебедева, С. Ю. Лукьянова, П. В. Тимофеева, Н. С. Хлебникова. Большое значение для понимания явлений, входящих в круг проблем эмиссионной электроники, имели работы Л. Н. До-брецова. В нач. 30-х гг. Л. А. Кубецкий открыл принцип вторичного электронного умножения и построил первый фотоэлектронный умножитель.
Существенный вклад в развитие исследований по распространению радиоволн внесли (40-50-е гг.) работы В. А. Фока, Б. А. Введенского, М. А. Леонтовича, В. Л. Гинзбурга, Е. Л. Фейнберга, Г. А. Гринберга и др. Ещё в кон. 30-х гг. ленингр. физиками под руководством Д. А. Рожанского и Ю. Б. Кобзарева были разработаны принципы импульсной радиолокации и построены радиолокационные станции.
Идея использования радио в астрономии, в частности для радиолокации Луны, была в 40-х гг. высказана Мандельштамом и Папалекси. В 60-х гг. В. А. Котельниковым и коллективом его сотрудников были проведены радиолокационные исследования планет.
Квантовая электроника. Крупнейшим событием в физике и технике явилось создание квантовой электроники. Высокая культура радиофизич. исследований, проводимых в Физ. ин-те АН СССР, во многом определила то, что именно в нём в 1951 по инициативе А. М. Прохорова начались фундаментальные исследования по квантовой электропике. В 1952-55 Прохоров совместно с Н. Г. Басовым доказал возможность создания усилителей и генераторов принципиально нового типа и решил осн. задачи его осуществления. Первый молекулярный генератор (мазер) в сантиметровом диапазоне длин волн был построен ими в 1955 ( и независимо от них Ч. Таунсом в США). Инверсия населённостей была получена ими в трёхуровневой системе с оптич. накачкой (1955). В 1957-58 Прохоров предложил использовать в качестве рабочего вещества рубин, выдвинул идею открытых резонаторов и развил методы создания парамагнитных усилителей.
После изобретения мазеров важнейшим достижением в квантовой электронике явилось создание квантовых генераторов в оптич. диапазоне длин волн - лазеров, причём оказалось, что лазерный эффект можно получить на широком классе веществ: полупроводниках, газах, жидкостях, стёклах, растворах. Басов впервые указал на возможность использования полупроводников в квантовой электронике и совместно с сотрудниками развил методы создания полупроводниковых лазеров (1957-61). Первый в СССР полупроводниковый лазер на арсениде таллия был построен в лаборатории, руководимой Б. М. Вулом. В 1963 Ж. И. Алфёров предложил использовать для полупроводникового лазера гетероструктуры. Особо перспективен газодинамич. лазер на СО2, предложенный в 1967 А. М. Прохоровым и В. К. Конюховым и построенный в 1970.
Квантовая электроника оказала большое влияние на развитие физики в целом (лазерная спектроскопия, лазерное зондирование атмосферы, лазерная диагностика плазмы и др.). Лазеры используются для целей локации, космич. связи, в вычислит, технике, медицине.
Высокотемпературная плазма и проблемы управляемых термоядерных реакций. Исследования по теории плазмы были начаты в 30-х гг. В 1936 Л. Д. Ландау предложил кинетич. уравнение для электронной плазмы. В 1938 А. А. Власов составил ур-ние колебаний разреженной плазмы в её собственном самосогласованном поле. Теория колебаний плазмы, основанная на этом уравнении, была развита в 1946 Ландау, к-рый показал, что даже в отсутствие столкновений частиц плазмы колебания в ней затухают (т. н. затухание Ландау). Интерес к исследованию горячей плазмы возрос в связи с проблемой осуществления управляемого термоядерного синтеза. В 1950 И. Е. Тамм и А. Д. Сахаров предложили принцип магнитной термоизоляции плазмы. В 50-е гг. существ, результаты были достигнуты при экспериментальном исследовании мощных импульсных разрядов в газах для получения высокотемпературной плазмы (Л. А. Арцимович, М. А. Леонтович и их сотрудники). При этом была обнаружена неустойчивость плазмы. Дальнейшие исследования многообразных типов неустойчивостей (P. 3. Сагдеев и др.; привели к разработке способов эффективного подавления нек-рых из них (Б. Б. Кадомцев, М. С. Иоффе и др.)- Теории турбулентности плазмы и её турбулентного нагрева посвящены исследования А. А. Веденова, Б. Б. Кадомцева, Е. К. Завойского и их сотрудников. Проведению всех этих исследований способствовали работы по созданию методов диагностики плазмы (Б. П. Константинов, Н. В. Федоренко, В. Е. Голант). Особенно большие успехи в получении эффективной термоизоляции плазмы были достигнуты на тороидальных магнитных установках типа «Токамак», исследования на к-рых были начаты в 1956 под рук. Арцимовича. В 1975 закончено сооружение наиболее крупной установки такого типа -«Токамак-10», к-рое явилось одним из значит, шагов на пути к осуществлению управляемой термоядерной реакции. На основе полученных результатов начаты разработки термоядерных реакторов (Е. П. Велихов, И. Н. Головин). В 1969 П. Л. Капица получил стабильный плазменный шнур в СВЧ-разряде с температурой порядка 105-106 К. Развивается перспективное направление термоядерных исследований, связанное с применением мощных лазеров для нагрева плазмы (А. М. Прохоров, Н. Г. Басов) и релятивистских электронных пучков (Е. К. Завойский, П. И. Рудаков). Интенсивно проводятся исследования на открытых ловушках (Г. И. Будкер, М. С. Иоффе) и установках с обжатием плазмы магнитным полем (Велихов).
Акустика. Различным разделам акустики - от общей теории акустики движущейся среды до проблем архитектурной акустики и практич. методов измерений акустич. величин - посвящены работы Н. Н. Андреева, возглавившего школу сов. акустиков. Сов. учёными были выполнены работы по распространению звука в неоднородных и слоистых средах (Л. М. Бреховских); по общей теории звуковых явлений в неоднородных и движущихся средах (Д. И. Блохинцев, 1944-46); по распространению звука в средах со случайными неоднородностями (Л. А. Чернов, 1951-58); по звуковой оптике: преломление и фокусировка звука и ультразвука (Л. Д. Розенберг, 1949-55); по акустике речи (Л. А. Чистович, М. А. Сапожков). В 30-40-х гг. были проведены исследования в области муз. акустики (А. В. Римский-Корсаков, Л. С. Термен и др.). По архитектурной акустике и электроакустике работы выполнили В. В. Фурдуев, Ю. М. Сухаревский, С. Н. Ржевкин, А. А. Харкевич, Г. Д. Малюжинец и др. Важные результаты по нелинейной акустике получены Б. П. Константиновым, одним из пионеров этой области науки, и др. Начиная с 50-х гг. получила развитие физика ультразвука и гиперзвука (И. Г. Михайлов, С. Я. Соколов и др.). Ультразвуковая дефектоскопия в СССР начала быстро развиваться благодаря основополагающим работам Соколова.
В нач. 60 х гг. И. А. Викторов, Ю. А. Гуляев, В. Л. Гуревич, В. И. Пустовойт установили эффект усиления ультразвуковых волн в полупроводниках и слоистых структурах полупроводник-диэлектрик при дрейфе через них носителей тока, на основе к-рого были созданы различные акусто-электронные приборы. Магнитоакустич. резонанс, возникающий при взаимодействии гиперзвуковых и спиновых волн в ферромагнетиках (А. И. Ахиезер и др.), лёг в основу генераторов гипер- и ультразвука и явился новым инструментом исследования магнитоупорядоченных кристаллов.
Периодич. издания: «Акустический журнал» (с 1955), «Атомная энергия» (с 1956), «Журнал технической физики» (с 1931), «Журнал экспериментальной и теоретической физики» (с 1931), «Известия АН СССР. Серия физическая» (с 1936), «Кристаллография» (с 1956), «Оптика и спектроскопия» (с 1956), «Приборы и техника эксперимента» (с 1956), «Радиотехника и электроника» (с 1956), «Успехи физических наук» (с 1918), «Физика металлов и металловедение» (с 1955), «Ядерная физика» (с 1965), «Квантовая электроника» (1971), «Физика плазмы» (1975) и др.
См. Физика, Акустика, Атомная физика, Квантовая механика, Квантовая теория поля, Квантовая электроника, Магнетизм, Оптика, Относительности теория, Плазма, Полупроводники, Статистическая физика. Твёрдое тело, Термодинамика, Тяготение, Элементарные частицы, Ядерная физика. 9. В. Шполъский, В. Я. Френкель.
Механика
Начало работ по механике в России относится к 1-й пол. 18 в. и связано с организацией Петерб. АН в 1725 по указу Петра I. В 1722 вышел в свет первый рус. учебник по механике «Наука статическая или механика» Г. Г. Скорнякова-Писарева. Большой вклад в развитие механики внесли работы Д. Бернулли и Л. Эйлера, к-рые, в частности, явились создателями теоретич. гидродинамики идеальной жидкости. В 30-х гг. 18 в. в Петербурге были подготовлены «Гидродинамика» Д. Бернулли (1738) и двухтомная «Механика» Л. Эйлера (1736).
В 19 в. центр тяжести исследований по механике в России переместился постепенно в ун-ты и высшие технич. уч. заведения. В сер. 19 в. в Петербурге работали М. В. Остроградский, П. Л. Чебышёв и др. Во 2-й пол. 19 в. складывается московская школа механики, которая достигла расцвета в нач. 20 в. под руководством Н. Е. Жуковского и С. А. Чаплыгина. Характерным для этой школы явилось сочетание математич. подхода с разработкой прикладных задач. На рубеже 20 в. сформировалась петерб. инженерная школа (И. Г. Бубнов, В. Л. Кирпичёв, А. Н. Крылов, И. В. Мещерский, С. П. Тимошенко). Общая теория устойчивости движения механич. систем, созданная А. М. Ляпуновым, явилась фундаментальным вкладом в развитие механики нач. 20 в.
После Окт. революции 1917 науч. работы по механике значительно интенсифицировались. Крупнейшим учреждением, тесно связанным с развитием механики, стал созданный в Москве в 1918 Центр, аэрогидродинамич. ин-т (ЦАГИ), к-рому в 1937 присвоено имя его основателя - Н. Е. Жуковского. Здесь в 30-х гг. под руководством Чаплыгина был создан крупнейший науч. центр теоретич. и экспериментальных исследований, к-рый возглавил гидроаэромеханич. исследования применительно к авиации, гидромашиностроению, кораблестроению, пром. аэродинамике и др. Исследования по механике ведутся также в Ин-те проблем механики АН СССР (Москва), Ин-те теоретич. и прикладной механики Сиб. отделения АН СССР (Новосибирск), в МГУ, ЛГУ, Ленингр. политехнич. ин-те и др. вузах, а также н.-и. ин-тах АН союзных республик и в отраслевых ин-тах различных министерств и ведомств.
Осн. направлением исследований в 1-й пол. 20 в. явилась механика сплошных сред. Значит, прогресс в этой области был связан вначале с приложениями к решению её задач методов теории функций комплексного переменного. В кон. 60-х - нач. 70-х гг. усилия учёных сосредоточены гл. обр. на углублении осн. фундаментальных представлений о механич. процессах, на более глубоком отражении физико-химич. природы поведения и взаимодействия тел в экстремальных условиях, изучаются оптимальные режимы технологии. процессов и инерциальных систем. Совершенствуются методы исследования на вычислит, машинах с разработкой стандартных программ решения новых задач механики.
В СССР с 1960 регулярно проводятся Всесоюзные съезды по теоретич. и прикладной механике. Широко развиты междунар. связи сов. учёных-механиков. Начиная с 1-го Междунар. конгресса по механике (Нидерланды, 1924) сов. учёные принимают участие в их работе. 13-й Междунар. конгресс по механике был проведён в Москве в 1972. Работы в этом направлении координируются созданным в 1956 Нац. комитетом СССР по теоретич. и прикладной механике.
Общая механика. Осн. разделами аналитич. механики, получившими развитие в 20 в., были теория устойчивости, тесно связанная с общими качеств, методами исследования дифференциальных ур-ний, а также выделившаяся в самостоят, раздел механики теория управления. Существенный вклад в теорию устойчивости А. М. Ляпунова был внесён Н. Г. Четаевым, к-рый, в частности, предложил эффективный метод построения функций Ляпунова и дал общую теорему о неустойчивости движения, получив на её основе обращение теоремы Лагранжа об устойчивости равновесия. Важные результаты были получены в развитии второго метода Ляпунова и в доказательстве теорем существования (Н. Н. Красовский, В. В. Румянцев и др.), в исследовании устойчивости в критич. случаях (Г. В. Каменков, И. Г. Малкин), в развитии первого метода Ляпунова (Н. П. Еругин и др.).
В классич. разделах аналитич. механики получено обобщение вариационного принципа Гаусса, проанализированы способы освобождения систем (Н. Г. Четаев, Н. Е. Кочин), разработана теория возмущений и устойчивости стационарных движений динамич. систем (А. Н. Колмогоров, В. И. Арнольд), развита геометрия неголономных многообразий (В. В. Вагнер) и динамика неголономных систем, а также систем с неидеальными связями (Ю. И. Неймарк, Н. А. Фуфаев и др.).
Широкое развитие, особенно после 30- 40-х гг., получила динамика гироскопов и гироскопич. систем (А. Н. Крылов, Б. В. Булгаков, А. Ю. Ишлинский, Е. Л. Николаи, Я. Н. Ройтенберг и др.), а также связанная с ней теория инерциальной навигации (А. Ю. Ишлинский и др.). Новые вопросы рассмотрены в динамике твёрдых тел с жидким наполнением (Н. Н. Моисеев, В. В. Румянцев и др.) В связи с изучением движения и ориентации искусственных спутников осуществляются исследования в области динамики космич. полёта (Д. Е. Охоцимский, Т. М. Энеев и др.).
Обширный раздел общей механики составляет теория колебаний. Основы теоретич. и экспериментальных исследований нелинейных колебаний были заложены и развиты в кон. 30-х - нач. 40-х гг. в работах двух больших направлений Л. И. Мандельштама - Н. Д. Папал екси и Н. М. Крылова - Н. Н. Боголюбова, получивших мировое признание. Первое (А. А. Андронов, А. А. Витт, С. Э. Хайкин и др.) характерно использованием топология, методов качественной теории дифференциальных ур-ний. А. А. Андронову принадлежат, в частности, основополагающие работы по теории автоколебаний и методу точечных отображений. Работы второго основаны на применении теории асимптотич. разложений (Ю. А. Митропольский и др.).
С приложениями в технике и с проблемами устойчивости, колебаний и гироскопич. систем тесно связана теория управления, бурно развивающаяся с 50-х гг., истоки к-рой лежат в теории автоматич. регулирования. Важнейшая совр. проблема механики и смежных дисциплин - теория оптимального управления. К общей механике примыкают работы по теории машин и механизмов (см. раздел Машиноведение и технология производства машин).
Механика жидкости и газа. Исследования 20-30-х гг. по гидродинамике несжимаемой жидкости развивались преим. в духе классич. работ школы Жуковского - Чаплыгина. В теории крыла продолжалось изучение обтекания профилей и решёток, была развита теория тонкого крыла, рассмотрен ряд простейших нестационарных задач, колебания крыла, круглого в плане; решены задачи об ударе тела о воду и о глиссировании (В. В. Голубев, М. В. Келдыш, Н. Е. Кочин, М. А. Лаврентьев, Л. И. Седов и др.). Получила развитие вихревая теория винта (В. П. Ветчинкин, Н. Н. Поляхов). В послевоен. период и особенно в 60-70-х гг. в связи с дальнейшим развитием теории и гл. обр. благодаря внедрению быстродействующих ЭВМ оказалось возможным анализировать сложные нестационарные задачи обтекания крыла с исследованием схождения вихревой пелены (С. М. Белоцерковский).
Существ, результаты получены в гидродинамике течений со свободными поверхностями. Строго обоснованная теория поверхностных волн конечной амплитуды дана в 20-х гг. А. И. Некрасовым. Большой цикл исследований по линейной теории волн, в т. ч. приливных, и волновому сопротивлению проведён в 30-х гг. (М. В. Келдыш, Кочин, Л. Н.Сретенский и др.). Нелинейной теории волн посвящены работы Кочина, Н. Н. Моисеева, Я. И. Секерж-Зеньковича, Сретенского и др. Всемирно известные работы по теории качки корабля А. Н. Крылова получили дальнейшее развитие в трудах М. Д. Хаскинда. Достигнуты большие успехи в теории жидкостных струй (обтекание криволинейных препятствий - А. И. Некрасов, обтекание с возвратной струёй - Д. А. Эфрос). Разработана теория кумулятивных зарядов, дан ряд строгих матемагич. результатов в теории уединённой волны и струй М. А. Лаврентьевым.
В аэродинамике дозвуковых скоростей начиная с кон. 30-х гг. применяются методы аппроксимации адиабаты Чаплыгина: были даны приближённый метод расчёта обтекания профиля, а затем и строгие решения для линейной аппроксимации адиабаты (Седов, С. А. Христиан ович, И. М. Юрьев).
В 1924-25 Кочин рассмотрел сильные разрывы в сжимаемом потоке. К 30-м гг. относится разработка метода характеристик для сверхзвуковых течений (Ф. И. Франкль). Работы 40-х гг. посвящены преим. линейной теории установившихся и неустановившихся течений, в т. ч. задаче о крыле конечного размаха (Е. А. Красилыцикова). Последующие аналитич. работы были направлены на качественное исследование точных ур-ний и изучение течений, близких к известным строгим решениям (А. А. Никольский, Н. А. Слёзкин, С. А. Христианович и др.). В 50-х гг. проведён цикл работ по вариационным методам определения формы тел, обладающих экстремальными характеристиками. Существенные результаты получены в теории околозвуковых течений (С. В. Фалькович, Франкль). Самостоят, раздел газовой динамики составили исследования течений с весьма большими сверхзвуковыми (гиперзвуковыми) скоростями (С. В. Валландер, В. В. Сычёв, Г. Г. Чёрный и др.).
В течение 60-70-х гг. развивается направление, связанное с разработкой численных решений задач о сверхзвуковом обтекании тел (в т. ч. с образованием зон дозвуковых скоростей) и течениях внутри каналов с помощью быстродействующих ЭВМ (К. И. Бабанко, О. М. Белоцерковский, С. К. Годунов, А. А. Дородницын и др.). Большое значение для развития численных расчётов имел метод интегральных соотношений Дородницына.
Важным разделом газовой динамики является теория неустановившихся течений газа, получено решение задачи о сильном взрыве (Л. И. Седов, 1946), развита теория распространения взрывных волн, изучено распространение и структура фронта и физика ударных волн (Я. Б. Зельдович, А. С. Компанеец, Ю. П. Райзер, К. П. Станюкович и др.).
Практич. значение имеет теория турбулентных струй и следов, развитая в работах Г. Н. Абрамовича, Л. А. Вулиса и др. Исследованы течения в до- и сверхзвуковых струях, вытекающих в затопленное пространство, и спутные до- и сверхзвуковой потоки. Рассматриваются одно- и двухфазные струи с учётом влияния неравновесных физико-химич. превращений и нестационарности течения. В конце 60-х - нач. 70-х гг. создана теория течения в существенно нерасчётных спутных сверхзвуковых струях (В. С. Авдуевский, Э. А. Ашратов, Е. Н. Бондарев, И. П. Гинзбург, М. Я. Юделович и др.).
С кон. 50-х гг. интенсивно развивается аэродинамика разрежённых газов (С. В. Валландер, М. Н. Коган и др.).
Значит, успехов достигла гидродинамика вязкой жидкости. В связи с изучением взаимодействия потока жидкости и газа с твёрдыми телами проведены исследования в теории пограничного слоя (В. В. Голубев, Дородницын, Л. С. Лейбензон, Л. Г. Лойцянский, Н. А. Слёзкин и др.). Разработаны эффективные (одно- и многопараметрические) методы приближённого расчёта ламинарного пограничного слоя, развита теория турбулентного пограничного слоя и аэродинамика пограничного слоя в сверхзвуковом потоке. Развитие совр. техники потребовало изучения теплообмена газа с твёрдым телом при движении с большими сверхзвуковыми скоростями, учёта в пограничном слое физико-хим. процессов при весьма высоких темп-pax и разработки методов теплозащиты. Решена задача о теплообмене при течении в пограничном слое на плавящейся и испаряющейся поверхности с учётом неравновесных фнз.-химич. превращений (В. С. Авдуевский, Н. К. Анфимов, Г. И. Петров, Ю. В. Полежаев, Г. А. Тирский и др.).
Вкладом в теорию турбулентности явились работы по основам статистич. теории, сделанные в 20-х гг. Л. В. Келлером и А. А. Фридманом, к-рые рассмотрели моменты связи характеристик турбулентного потока. А. Н. Колмогоров (1941) создаёт теорию локально изотропной турбулентности. Большой вклад в развитие теории турбулентности внесли работы Л. Г. Лойцянского, М. Д. Миллионщикова, А. С. Монина, А. М. Обухова, А. М. Яглома и др.
Для многих разделов механики жидкости и газа существенным было использование методов подобия и размерности (Л. И. Седов).
В 50-х гг. возник новый раздел гидроаэродинамики - магнитная гидродинамика, изучающая течения в электромагнитных полях и, в частности, динамику плазмы. Разрабатывается релятивистская магнитная гидродинамика, развиваются приложения применительно к задачам динамики полёта и расчётам различных магнитогидродинамич. устройств (генераторов, сепараторов, движителей и др.).
Из спец. разделов гидроаэродинамики серьёзных успехов достигла теория движения жидкостей и газов в пористых средах. Методы теории аналитич. функций были систематически введены в гидродинамику грунтовых вод в 20-х гг. Н. Н. Павловским. Наиболее общие методы решения плоских задач теории движения грунтовых вод разработаны П. Я. Кочиной и С. Н. Нумеровым. Нестационарные задачи изучались Г. И. Барен-блаттом, Н. Н. Веригиным и др. Основы подземной гидрогазодинамики применительно к нефтегазовой пром-сти заложены Л. С. Лейбензоном и развиты Б. Б. Лапуком, В. Н. Николаевским, И. А. Чарным, В. Н. Щелкачёвым и др.
В самостоят, дисциплину выделилась динамика атмосферы и океана, изучающая движения воздушных и водных масс на больших территориях с учётом теплообмена и вращения Земли (см. раздел Метеорология).
Широкий круг задач механики жидкости и газа связан с различными проблемами переноса (диффузия и массообмен, теплопередача и пр.) и движения смесей. В этой области начиная с 60-х гг. получены важные результаты в находящейся на границе с физикой и химией теории горения и детонации (Я. Б. Зельдович, Л. Д. Ландау, Н. Н. Семёнов, Р. И. Солоухин, К. И. Щёлкин и др.).
В связи с разнообразными практич. задачами с 1920-х гг. интенсивно разрабатывалась гидравлика. Многочисл. исследования посвящены пром. аэродинамике (Г. Н. Абрамович, А. С. Гиневский, И. П. Гинзбург, Г. Л. Гродзовский, Г. С. Самойлович, Г. Ю. Степанов, К. А. Ушаков и др.).
Механика деформируемого твёрдого тела. В 30-е гг. работы в этой области велись гл. обр. по теории упругости и строит, механике. Были разработаны методы исследования плоской задачи теории упругости и задач о кручении и изгибе стержней с помощью теории функций комплексного переменного (Г. В. Колосов, Н. И. Мусхелишвили), оказавшие огромное влияние на последующее развитие мн. смежных разделов механики. Важными для решения смешанных задач и задач для многосвязных областей были приложения методов интегральных ур-ний (Н. И. Мусхелишвили, С. Г. Ми-хлин, Д. И. Шерман). Комплексные представления плоской задачи были обобщены на случай анизотропных сред (С. Г. Лехницкий).
Исследовались общие формы представления интеграла ур-ний теории упругости с помощью трёх бигармонических и четырёх гармонических функций, что открыло путь к решению пространственных задач для толстых плит и оболочек (Б. Г. Галёркин, А. И. Лурье, П. Ф. Папкович).
Был решён обширный класс задач о равновесии пластинок (Галёркин), завершены основы построения линейной теории оболочек (А. Л. Гольденвейзер, Н. А. Кильчевский, Лурье, X. М. Муштари, В. В. Новожилов), предложены приближённые методы, сочетающие приёмы строительной механики и теории упругости (В. 3. Власов). Исследование поведения балки под действием периодической продольно-поперечной нагрузки (Н. М. Беляев) способствовало появлению теории динамической устойчивости конструкций. Существенные результаты относятся к теории флаттера (М. В. Келдыш, Е. П. Гроссман). Значит, развитие получили приближённые способы, основанные на применении вариационных принципов. Особенно широкое распространение получил метод Бубнова - Галёркина.
Наряду с теорией упругости в 30-х гг. начали развиваться новые дисциплины: теория пластичности, теория ползучести и механика грунтов. В теории пластичности были получены теоремы о верхней и нижней оценках несущей способности идеально пластич. тел (А. А. Гвоздев). В механике грунтов исследования касались как сыпучих сред (А. А. Новоторцев, В. В. Соколовский), так и консолидации водонасыщенных грунтов (Н. М. Герсеванов, В. А. Флорин).
Исследования в период Великой Отечеств, войны относились к контактным задачам теории упругости (Л. А. Галин), теории оболочек (И. Н. Векуа, Власов, Гольденвейзер, Лурье, Новожилов, Ю. Н. Работнов), теорий вязко-упругости и пластичности (А. Ю. Ишлинский, Соколовский). Были получены первые решения упруго-пластич. задач (Галин, Соколовский), развита деформационная теория пластичности и предложен метод последовательных приближений для решения её задач (А. А, Ильюшин), даны решения динамич. задач о распространении упруго-пластич. волн (X. А. Рахмутулин, Г. С. Шапиро), развита теория распространения возмущений в водонасыщенных средах (Я. И. Френкель).
С 50-х гг. центр тяжести исследований перешёл на новые разделы механики, хотя интенсивно продолжались работы и в классич. направлениях. В теории упругости осн. достижения относились к построению общей нелинейной теории (Новожилов, Л. И. Седов) и нелинейной теории оболочек (К. 3. Галимов, X. М. Муштари, А. В. Погорелов и др.). Были развиты новые подходы к общей теории упругой устойчивости - с позиций нелинейной (Новожилов) и линейной (Ишлинский) теории упругости, ляпуновской теории устойчивости (В. И. Зубов, А. А. Мовчан), а также статистич. методов (В. В. Болотин, А. С. Вольмир, И. И. Ворович, А. Р. Ржаницьщ). Дальнейшие успехи были достигнуты в теории динамич. устойчивости упругих систем под действием периодических сил (Болотин, И. И. Гольденблат и др.)и при динамич. нагружении (Ишлинский, М. А. Лаврентьев и др.).
Разработаны эффективные методы решения задач о распространении упругих волн в слоистых средах (Л. М. Бреховских, В. И. Кейлис-Борок, Г. И. Петрашень и др.). Детально анализировались проблемы колебаний пластинок и оболочек, взаимодействующих с газом или жидкостью (Болотин, Э. И. Григолюк и др.). Предложены вариационные методы теории пластичности (Л. М. Качанов), развивалась теория устойчивости упруго-пластич. тел (В. Д. Клюшников и др.).
Интенсивные работы ведутся по теории ползучести металлов, бетона и полимеров (Н. X. Арутюнян, А. А. Гвоздев, Ильюшин, Качанов, Работнов и др.). Появились обширные исследования по механике композитных сред (Болотин, А. Л. Рабинович, Работнов и др.).
Периодич. издания: «Прикладная математика и механика» (с 1933), •«Известия Академии наук СССР» - «Отделение технических наук» (1937-58), «Механика и машиностроение» (1959- 1964), «Механика» (с 1965), «Механика жидкости и газа» (с 1966), «Механика твёрдого тела» (с 1966), «Прикладная механика» (с 1955), «Журнал прикладной механики и технической физики» (с 1960), «Магнитная гидродинамика» (с 1965), «Механика полимеров» (с 1965), «Проблемы прочности» (с 1969).
См. Газовая динамика, Гидравлика, Гидроаэромеханика, Инерциалъная навигация, Механика, Упругости теория.
Химические иауки
Развитие химии в России началось в сер. 18 в. М. В. Ломоносов заложил основы единой корпускулярно-кинетической теории, сформулировал закон сохранения вещества и движения, выполнил множество научных опытов и прикладных исследований по химии. Он же первый дал определение физической химии как науки, объясняющей «на основании положений и опытов физики, что происходит в смешанных телах при химических операциях».
С 1-й пол. 19 в. успешно развивалось использование физ. методов в химии. В. В. Петров осуществил (1803) первые хим. реакции в электрич. дуге. Б. С. Якоби разработал (1838) основы гальванотехники. Исследования микроструктуры сталей были начаты П. П. Аносовым в 1831. Изучение тепловых явлений, сопровождающих хим. реакции, получило прочную основу после открытия Г. И. Гессом (1840) основного теплового закона хим. процессов. Развитию термохимии во многом способствовали последующие работы Н. Н. Бекетова и В. Ф. Лугинина. В области неорганич. химии с сер. 19 в. проводились работы по изучению природного сырья, свойств элементов и их соединений, в частности платиновых металлов, был открыт новый элемент рутений (К. К. Клаус, 1844).
Успешно разрабатывались методы изучения и синтеза органических веществ; были синтезированы, напр., хинон (А. А. Воскресенский, 1838) и анилин (Н. Н. Зинин, 1842). Созданная А. М. Бутлеровым (1861) теория хим. строения стала фундаментом органич. химии. Развивая теорию Бутлерова, В. В. Марковников установил (1869) порядок присоединения различных веществ к ненасыщенным углеводородам.
Открытие Д. И. Менделеевым (1869) периодич. закона, представляющего собой эпоху в развитии химической науки, послужило основанием систематики всех хим. элементов и их соединений; одним из следствий этого закона было предсказание существования ряда неизвестных тогда элементов и описание их свойств. Исследования, направленные на обоснование периодич. закона, стимулировали развитие представлений о сложном строении атома и его делимости. Большое значение имели исследования растворов, выполненные Д. И. Менделеевым (1865-87), а также Д. П. Коноваловым, установившим (1881-84) связь между составом жидкого раствора и составом и давлением насыщенного пара.
Применению учения о хим. равновесии к различным физико-хим. системам были посвящены работы Н. С. Курнакова, к-рые наряду с исследованиями др. авторов легли в основу физико-хим. анализа, сложившегося в кон. 19 - нач. 20 вв. Исследования зависимости скоростей реакций от состава реагентов и природы растворителя, выполненные Н. А. Меншуткиным (1870-90), имели большое значение для формирования хим. кинетики, получившей дальнейшее развитие в работах А. Н. Баха, Н. А. Шилова и др. (кон. 19 - нач. 20 вв.). В 1903 М. С. Цвет открыл метод хроматогра-фии. В 1906 Л. А. Чугаев установил важные закономерности образования комплексных соединений.
Труды В. В. Марковникова (с 1881) и Н. Д. Зелинского (с 1886) весьма существенно способствовали развитию органич. химии и легли в основу новой области химии - нефтехимии. В 80-е гг. 19 в. А. Е. Фаворским начаты работы по изучению непредельных углеводородов. Синтезом сульфопроизводных антрахинона (1891) М. А. Ильинский положил начало химии антрахиноновых красителей. Г. С. Петров разработал и осуществил (1913) пром. произ-во феноло-формальдегидной смолы - карболита. Крупный вклад в развитие методов синтеза органич. соединений в кон. 19 - нач. 20 вв. внесли А. М. Зайцев, Г. Г. Густавсон, В. Н. Ипатьев и др.
Основополагающие работы в области геохимии были выполнены В. И. Вернадским и А. Е. Ферсманом, агрохимии и фотосинтеза - Д. Н. Прянишниковым и К. А. Тимирязевым.
Широкие и систематич. исследования в области химии и хим. технологии развернулись только в годы Сов. власти. Уже в 1918-19 были организованы Ин-т физико-хим. анализа, Ин-т по изучению платины и др. благородных металлов, Центр, хим. лаборатория ВСНХ (ныне Физико-хим. ин-т им. Л. Я. Карпова), Ин-т прикладной химии, а в начале 1920-х гг.- Химико-фармацевтич. ин-т, Ин-т чистых хим. реактивов и др. Одной из задач ленинского плана ГОЭЛРО (1920) явилась химизация нар. х-ва путём ускоренного развития хим. пром-сти, увеличение её продукции в 1920-30 в 2,5 раза против уровня 1913. Для руководства восстановлением и развитием хим. пром-сти В. И. Ленин привлёк выдающихся химиков страны, вместе с к-рыми решал вопросы организации новых науч. учреждений и создания органов управления хим. заводами. В. И. Ленин непосредственно изучал возможности увеличения произ-ва хим. продуктов, был инициатором создания коксохимич. пром-сти Кузбасса, освоения соляных богатств Сибири и Кара-Богаз-Гола, поиска фосфоритов и калийных солей, организации произ-ва радиевых препаратов и т. д. Большую помощь Ленину в этом оказывал Н. П. Горбунов (в то время управляющий делами СНК, химик по образованию, ученик Л. А. Чугаева).
Исключительно важную роль в развитии химии в СССР сыграли решения партии и пр-ва, в частности постановление ЦК ВКП(б) о работе Северного хим. треста (1929), постановления пленумов ЦК КПСС, парт. съездов и конференций. Большое значение имели решения майского Пленума ЦК КПСС (1958), в к-рых указывались конкретные задачи по созданию высокопроизводит. процессов получения синтетических материалов, удобрений и др. химических продуктов и меры по обеспечению решения этих задач.
С развитием нар. х-ва и культуры изменилась география хим. науч. учреждений. Освоение природных богатств Сибири и Д. Востока, резкое повышение образоват. уровня и появление собственных науч. кадров в нац. республиках обусловили расширение сети и децентрализацию науч. учреждений. Разработка комплексных проблем химии и хим. технологии стала осуществляться по координированным планам н.-и. ин-тов.
Физическая химия. Исследования, проводимые в СССР, охватывают все разделы физ. химии.
Большой вклад в развитие хим. кинетики внесён Н. Н. Семёновым и его учениками. В 1926-33 этой школой была создана совр. теория цепных реакций. Выдвинута идея о разветвлённых цепных реакциях, позволившая объяснить резкое изменение скоростей хим. процессов от почти неизмеримо медленных до воспламенения смеси реагентов («цепной взрыв») при малом изменении внеш. параметров системы («критич. явления»). Н. Н. Семёновым развиты представления об обрыве цепей на стенке и в объёме сосуда. В дальнейшем изучение механизмов цепных разветвлённых реакций было выполнено на примерах окисления фосфора (Ю. Б. Харитон, 3. С. Вальта), водорода (Н. Н. Семёнов, В. Н. Кондратьев, А. Б. Налбандян, В. В. Воеводский), сероуглерода (Н. М. Эмануэль). В. Н. Кондратьевым обнаружены сверхравновесные концентрации атомов Н и радикалов ОН в пламени водорода, что явилось первым подтверждением теории цепных реакций. Разработаны тепловая теория распространения пламени (Я. Б. Зельдович, Д. А. Франк-Каменецкий, Н. Н. Семёнов) и теория детонации (Я. Б. Зельдович). Тепловая теория применена для объяснения горения конденсированных систем (А. Р. Беляев). Сов. физико-химики создали основы теории турбулентного горения.
Исследование газофазного фторирова-ния привело к открытию нового типа цепных процессов - реакций с энергетич. разветвлениями цепей, в к-рых генерирование свободных радикалов происходит в реакциях возбуждённых частиц, образующихся в экзотермич. актах продолжения цепи (А. Е. Шилов, Н. Н. Семёнов). Экспериментальное подтверждение возможности осуществления «энергетич. цепей» (продолжение цепи с участием возбуждённых частиц) получено в работах С. М. Когарко с сотрудниками. Открыто (А. Д. Абкин и В. И. Гольданский) явление протекания хим. реакций вблизи абсолютного нуля. В. И. Гольданским впервые показано существование туннельных переходов целых молекулярных групп в хим. реакциях.
Большое развитие получили исследования медленных цепных реакций с вырожденным разветвлением цепей (Н. М. Эмануэль). Создана полная количественная схема механизма автоокисления углеводородов в жидкой фазе: открыты и на количеств, уровне изучены новые элементарные реакции зарождения, продолжения и разветвления цепи окисления. Обнаружено и объяснено существование критич. явлений при жидкофазном окислении, установлено влияние гетерогенных факторов на механизм таких процессов.
Е. А. Шиловым высказана идея об образовании в органич. реакциях промежуточных циклич. комплексов. Важные исследования в области физики элементарного акта хим. реакции выполнены Я. К. Сыркиным.
Первые работы в СССР по теории к а т а л и з а принадлежат Н. Д. Зелинскому и его ученикам (А. А. Баландин, Б. А. Казанский и др.). А. А. Баландиным развита мультплетная теория катализа. Электронная теория катализа на полупроводниках развита С. 3. Рогинским и Ф. Ф. Волькенштейном. Гипотеза о возможности цепного механизма гетерогенно-каталитич. реакций выдвинута Н. Н. Семёновым, В. В. Воеводским и Ф. Ф. Волькенштейном. В. А. Рейтером наряду с Д. А. Франк-Каменецким, Г. К. Вересковым и др. разработаны основы макрокинетики гетерогенно-каталитич. процессов (1930-60). М. И. Тёмкиным предложены теории кинетики реакций на неоднородных поверхностях и кинетики многостадийных стационарных реакций (в том числе и каталитич.), к-рые использованы для описания ряда промышленно важных процессов (синтез аммиака, о |
