CC BY
12
Литература
1. Зиновьев В. Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. Справочник. - М.: Металлургия. - 1989. - 383 с.
2. Манжуев В. М., Талуц С. Г., Сандакова М. И. и др. Температуропроводность и электросопротивление сплавов железо-никель при высоких температурах. Аномалии при фазовых переходах // ФММ., - 1990, № 10.
Роль русских ученых в развитии физических наук в Азербайджане
Джиловдарлы А. Е.
Джиловдарлы Аббас Ели огли / Cilovdarli Abbas Eli oqli - кандидат физико-математических
наук, доцент,
Институт физики НАН Азербайджана, г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: в начале ХХ века с созданием вузов и институтов в Азербайджане началось бурное развитие физических наук, в основном с участием знаменитых русских ученых, приглашенных из России. Под руководством этих людей в довольно короткий срок началось развитие экспериментальных исследований по физике. Ключевые слова: начало физических исследований, начало века, исследование, экспериментальные исследования по физике.
ДК 53 (091)
Истоки научной мысли азербайджанского народа уходят своими корнями вглубь в его многовековой истории. Археологические памятники и литературные источники указывают на высокий уровень развития в Азербайджане естественных и гуманитарных наук: математики, астрономии, физики, геометрии, географии, философии медицины, филологии и др. Память народа донесла до наших дней творения гениальных сыновей Азербайджанской земли, проживавших в X1-XV веке, таких как математик и астроном Абулгасан Бахманяр, ученый и поэт Низами Гянджеви, математик и астроном Насиреддин Туси, философ и мыслитель Махмуд Шабустари, математик Убейд Тебризи, астроном Фазил Ширвани и многие другие. Очень много научных трудов, написанных ими на арабском и персидском языках, где в области физики, астрономии, математики, географии, геометрии, геологии и др. наук, даны разъяснения, вполне созвучные современными представлениями, которые были переведены на латинский язык, изданы и распространены в Европе.
В период Ренессанса с переходом центра развития науки с Востока на Европу, отставание в этой области в Азербайджане продолжалось долго и только в конце Х1Х века, в связи с бурным развитием нефтяной промышленности, интерес к науке резко возрос.
Коренные изменения, происходящие в Мире, в начале ХХ веке открыли новые возможности для слаборазвитых стран, чтобы развивать свои национальные научные учреждения и кадры.
Бурное развитие науки в Азербайджане началась после установления в стране Демократической, а затем Социалистической республики и созданием в 1919 году в Баку Азербайджанского Государственного Университета (АГУ) а через два года Азербайджанского Политехнического Института (АзПИ).
Следует отметить, что научный прогресс в Азербайджане был достигнут с участием приглашенных из России представителей передовых русских ученых. В области физических наук, он осуществлялся под руководством видных ученых: С. Н. Усатого, E. B. Лопухина и Я. Г. Дорфмана и с активным участием Е. В.
Алфимова, З. Е. Лобановой, В. П. Жузе, В. И. Тихомирова, И. В.Курчатова, К. Д. Синельникова, М. Р. Эфендиева, М. А. Абдуллаева, А. З. Везирзаде, Р. Б. Меликова и Б. Р. Мирзоева и др. [1].
Начало развитие физических наук в Азербайджане тесно связано с именем профессора Петербургского Политехнического института профессора С. Н. Усатого. В начале 1920 года он переехал в Крым из Киева, где недолгое время работал профессором Симферопольского Политехнического Института и Таврическом университете.
В 1923 год С. Н. Усатый принял приглашение Азербайджанского правительства, один из первых переехал в Баку и начал помогать в организации научно-исследовательской и учебной работы Республики. Он работал профессором в Азербайджанском университете и одновременно руководил кафедрой физики в Политехническом институте. В течение одного года была создана Электрофизическая лаборатория, которой руководил Семён Николаевич, она принадлежала и была закреплена за этими учебными организациями. В эти годы научные направления проф. С. Н. Усатого были связаны с изучением проводимости кристаллов, явлением электролиза и поляризации в твердом теле.
На открывшиеся в Азербайджанском политехническом институте вакансии С. Н. Усатый приглашает своих симферопольских учеников - Курчатова, Синельникова и Луценко. Игорь Васильевич Курчатов становится его ассистентом. Живет он, как и четверо других сотрудников Семена Николаевича, в большой профессорской квартире Усатого на Азиатской улице города Баку.
В Электрофизической лаборатории Государственного университета проведено одно из первых физических исследований в Азербайджане под руководством профессора С. Н. Усатого сотрудниками кафедры физики К. Д. Синельниковой и Н. С. Усатым по изучению влияния поверхностного слоя на магнитные свойства стали. В результате теоретических и экспериментальных исследований было открыто новое явление зависимости магнитных свойств стали от поверхностного слоя [2].
Наблюдалось выявление слоистости намагничения в подтверждении гипотезы Жамена. Установлена зависимость увеличения остаточного магнетизма при растворении поверхностного слоя от закалки стали. Разработан новый магнитометрический метод и разрешена теоретическая задача специально применимая для очень малых полей. Однако в работе нет чертежей, фотоснимков или же графиков. Вместе с тем, авторы работ основные результаты своих исследований резюмировали следующим образом:
1. Разработан магнитометрический метод, независимый от абсолютных значений Н и дана его теория.
2. Открыто новое явления зависимости магнитной восприимчивости от поверхностного слоя.
3. Наблюдалось выявление слоистости намагничения, подтверждавшее гипотезу Жамена.
4. Выяснена зависимость увеличения остаточного магнетизма при растворении поверхностного слоя от закалки стали.
5. Указана возможность введения в Ланжевено-Вейссовскую теорию молекулярных сил без введения каких бы то ни было неизвестных функций. Молекулярные силы вызывают только анизотропию. Дана формула, связывающая величину изменений к восприимчивости в поверхностном слое от сил внешнего поля.
И. В. Курчатов прибыл в Баку в августе 1924 года и начал работать в должности ассистента кафедры физики Политехнического института, проф. С. Н. Усатый предлагал ему исследовать явления электролиза при алюминиевом аноде. Таким образом, в Баку совместно с З. У. Лобановой и И. В. Курчатовым начинались первые экспериментальные исследования в области физики твердого тела. Основная цель работы заключалась в том, чтобы проследить электролиз при алюминиевом аноде,
29
получить на алюминии прочный диэлектрический слой и исследовать его физические свойства вне электролита [3].
В экспериментальной работе анодом служил Колбаумовский химически чистый алюминий, катодом служила свинцовая пластинка. С целью изолировать анод от соприкосновения с воздухом при электролизе и избежать усиленного отселения, авторы впаивали его при помощи парафина в стеклянную трубку, в которую наливалась ртуть. В качестве электролита использовались растворы КА1(804)2, №2804, МаИС03 и КМп04 различных концентраций.
Чтобы лучше проследить процесс электролиза до и после перехода критического напряжения (Екрит.) было постепенно повышено напряжение цепи, начиная с 10 вольт. Наблюдалось, что сразу после замыкания цепи ток падает очень быстро, а затем идет почти параллельно к оси времени. Однако ни разу в процессе электролиза не наблюдалось что сила тока достигла нуля. Было видно, что выделение газа происходит только в нескольких активных участках пластинки и быстро прекращается. При этом эти участки покрываются пузырьками газа, не отрывающимися от поверхности алюминия.
Если порвать фильтровальной бумагой группу таких пузырьков, под ними обнаруживаются черные точки, имеющие вид пробоинок. При образовании этих точек можно в темноте заметить маленькие искры вольтовой дуги. С проявлением искры часть окисла распыляется и под ним обнаруживается черный участок металлического алюминия. В этом месте начинается электролиз, выделение газа, и сила тока увеличивается в несколько раз. Пузырьки скапливаются в один закрывающий участок, и сила тока принимает прежнее значение. Подобное явление наблюдалось при работе всех электролитов.
Из этого можно допустить, что при условиях электролиза до Екрит. ток на алюминиевом аноде проходит по пути: алюминий, пленка газа, электролит. Эта большая часть пути обладает огромным химическим сопротивлением и обуславливают малую силу тока. При постепенном повышении напряжения число активных участков возрастает, но большая часть пластинки остается недеятельной.
По мнению авторов, отсутствие электролиза связано с тем, что для него нет необходимого условия, а именно непосредственного соприкосновения ионов электролита с металлической поверхностью алюминия. Непрохождение тока по всей поверхности анода алюминия объясняется образованием на нем изолирующего слоя окисла, получающегося в момент замыкания тока. Для испытания диэлектрических свойств этого слоя экспериментаторы подвергли его испытанию вне электролита. Они, пользуясь малыми напряжениями 0,01 вольта, и пропуская ток через несколько пластинок, наложенных одна на другую, исключая прикосновения активных участков, ни в одном случае не смогли доказать диэлектрической природы слоя окислов.
Таким образом, причина непрохождения тока при алюминиевом аноде осталась невыясненной. Однако сделаны следующие выводы:
1. Существование на алюминии сплошного защитного газового слоя, который местами пробивается.
2. Образующийся слой окисла настолько тонок, что разрушается вне электролита при прикосновении к нему другого проводника.
Говоря о влиянии, оказанном в дальнейшем на Курчатова недолгой Бакинской стажировкой, можно упомянуть еще об одном исследовании, которое он проводил совместно с Лобановой. На договорной основе они изучали электропроводности трансформаторного масла. На полученные за ее выполнение средства лаборатория закупила дорогое и важное оборудование, поэтому работе придавалось особое значение. Трудились с утра и до позднего вечера. 3. Е. Лобанова вспоминает, как Игорь Васильевич научился получать тонкие пленки трансформаторного масла и с помощью простой модификации штангенциркуля измерять толщину этих пленок.
Перед отъездом И. В. Курчатов оставил в редакции журнала «Научные Известия Политехнического института» свою самостоятельную работу из несколько замечаний по поводу работ Шмидта, Тубандта и его школы под заголовком «К вопросу об электролизе твердого тела» [4].
В работе отмечено, что Тубандтом и его школой была исследована электролиз в солях Ag О, Ag Br, Лг J, Ta О, Ta Br, Ta J, Pb Br2 и Pb J2. Было доказано, что при электролизе имеет место лишь передвижение положительных ионов металла. В соли РЬ 12 наблюдалось противоположное явление, здесь передвигаются только отрицательные ионы хлора. И. В. Курчатов приписал этот результат нечувствительности применявшегося метода и предположил, что в РЬС12 происходит совершенно правильный электролиз.
Шмидтом были исследованы соли, которые были объектом Тубандта и другие галлоидные соли, а именно - соли кадмия, цинка, кальция и многих других металлов. Все они, за исключением РЬ С12 и Ви С12, подчинялись закону Фарадея, излучают как положительные, так и отрицательные ионы. Шмидт наблюдал, что зависимость тока насыщения от времени начала тока достигает максимума, затем начинает падать. Зависимости тока насыщения от прилагаемого в цепь напряжения показало, что она наблюдается при 10 вольтах, и, тем не менее, результаты были получены при напряжении в 2 вольта. Он определил отношение е^ для вылетающих частиц, что отвечает двойному заряду металлического иона.
Чтобы объяснить свои и Тубандтовские результаты, Шмидт построил гипотезу образования внутри соли молекулярных агрегатов. Он полагает, что в солях с униполярной проводимостью существуют молекулярные агрегаты, получающиеся при этом ионы в значительной степени отличаются между собой в подвижности. Однако мы наблюдаем только положительные ионы при излучении и их движение в электрическом поле при прохождения тока через кристалл.
И. В. Курчатову пришлось признать объяснения Шмидта преувеличенными, так как в твердом теле нельзя допускать той свободы в построении переходных реакций, которой пользуется автор. Можно допустить, что с увеличением температуры и вместе с ней амплитуды тепловых колебаний ионов, например, ионы кадмия кристаллической соли КШ2, вырываются из решетки, причём удаляясь из положения равновесия, они настолько сближают ионы галлоида, что последние, теряя два своих «лишних» электрона, сочленяются в молекулу, и галлоид включается в кристалл.
Вероятность нейтрализации иона кадмия освободившимися электронами несомненно существует, но она не настолько велика, чтобы нейтрализовать их все, часть из них останется в свободном состоянии и будет обуславливать собой униполярную ионную проводимость, часть же выделится в свободном состоянии. Далее по И. В. Курчатову, соли РЬВг2 и РЬ J2 легче допускают «униполярную» проводимость, чем РЬС12. Ионы С1, несомненно, являются более прочными, чем ионы брома и йода, т. к. ядро первого менее закрыто, чем ядро двух последних, что и проявляется во всех химических реакциях и что влечет за собой в случае соли тяжелого металла образование ионов, а не молекул галлоида.
В конце статьи И. В. Курчатов приносит благодарность проф. С. Н. Усатому за беседу, которая дала основную схему настоящей небольшой заметки.
Работы, выполненные в Баку, являлись для Усатого основным поводом для рекомендации Курчатова в Ленинградский Физико-технический институт - к Иоффе. После 10-месячной Бакинской стажировки в июне 1925 года И. В. Курчатов по рекомендации проф. С. Н. Усатого переехал в Ленинград и начал работать научным сотрудником в Физико-техническом институте под руководством академика А. Ф. Иоффе.
Один из первых Российских ученых физиков, кто принял приглашения Азербайджанской Республики, приехал Баку и начал работать на кафедре физики АГУ, был доцент А. Алфимов. Ввиду того, что переходные сопротивления мало
31
было изучены, проф. С. Н. Усатый предлагает ему исследовать сопротивление контакта угля с металлами.
Алфимов из-за получения достоверного контакта выбирает контакт ртуть-уголь [5]. Измерение сопротивления проводилось на созданной в Электрофизической лаборатории АГУ установке автора (Рис. 1) по методу падения напряжения, где ток от батареи аккумуляторов регистрировался амперметром (А) с точностью до 0,002 ампера. Разность потенциалов у контакта и эталона измерялась шунтированным гальванометром чувствительностью 10-9 с сопротивлением катушки 400 Ом и добавочным сопротивлением в 5000 Ом. Все соединения осуществлялись при помощи ртутных контактов.
Рис. 1. Установка для измерения сопротивления контакта угля с металлами
При первых измерениях уголь погружался в ртуть, налитую в небольшую стеклянную пробирку, верхняя часть угля покрывалась медью, к которой уже припаивался подводящий ток провод, и ртуть вводилась в цепь при помощи амальгамированного медного стержня (В). Пробирка вместе с термометром помещалась в электрическую печь. При измерениях температура печи повышалась медленно, и перед отсчетами поддерживалась постоянной в течение 10 минут, чтобы контакт был вполне прогрет.
Первые измерения показали, что существует униполярная проводимость; сопротивление при направлении тока от ртути к углю всегда приблизительно на 0,0830 Ом больше, чем при токе от угля к ртути. Измерение с контактом ртуть -железо дало повышение сопротивления с температурой и обратное уменьшение по тому же пути.
При нагревании контакта сопротивление медленно падает, причем зависимость с температурой линейная, при 3000С сопротивление становится неустойчивым, при понижении температуры возрастание сопротивления идет уже по другому пути (Рис. 2).
1ЧО ^О ч-0
Рис. 2. Зависимость сопротивления контакта от температуры
При этом сопротивление контакта уменьшилось на 20 %. Измерения при различных температурах были произведены в условиях включения тока только на время, необходимое для производства отсчетов. При этом обнаружилось, что при температурах около 2000С и выше сопротивление при включении контакта в цепи тока падает до некоторого минимума, который лежит тем ниже, чем выше температура контакта.
К концу 20-х годов развитие экспериментальной физики в Азербайджане вступает в более благоприятную фазу. Причиной этого был большой интерес правительства к Бакинской нефти. Создавалась возможность пополнения лабораторий физики указанных выше вузов оборудованием по линии Азнефть, которое заключил договор с кафедрами физики АГУ и АзПИ о проведении ряда научно-исследовательских работ, имеющих прямое отношение к нефтяной промышленности. Открылся Азербайджанский научно- исследовательский институт (АзНИИ), с хорошо оснащенный физико-рентгеновской и физико-химической лабораторией действующий под руководством проф. E. B. Лопухина K этому периоду относится организация Азербайджанского нефтяного института под руководством проф. Б. Н. Накашидзе. В 1930 году в Баку открылся еще один Научно-исследовательский институт Нефтебезопасности по изучению опасных и вредных моментов работы на нефтепромыслах и заводах с физической лабораторией, возглавляемой доцентом А. Г. Алфимовым.
В заключение авторы выражают свою благодарность за помощь и руководство профессору С. Н. Усатому.
Литература
1. Абдуллаев Г. Б., Сеидов Р. МРазвитие физики в Советском Азербайджане, Известия АН Азерб. ССР, серия физ.-тех. и мат. наук, Баку: 1973. № 3, с. 3-15.
33
2. Синельников К. Д., Усатая С. Н. Влияние поверхностного слоя на магнитные свойства стали, Известия АГУ, сер. Ест. и Мед., т. 4. Баку: 1926. с. 177-187.
3. Лобановой З. Е., Курчатов И. В. Об электролизе при алюминиевом аноде, известия АГУ, сер. Ест. и Мед. т. 4. Баку:1926: т. 4, с. 121-134.
4. Курчатов И. В. К вопросу об электролизе твердого тела. Баку, Научные Известия Азерб. Политехнического Института. Выпуск 2, 1926.
5. Алфимов А. Г. Явления при прохождении тока через контакт ртуть-уголь. Баку, Научные Известия Азерб. Политехнического Института. Выпуск 1, 1925.
Достаточные условия разрешимости начально-краевой задачи Коши Акерова Дж. А.
Акерова Джылдыс Абдрамановна / Аквгоуа Dzhyldys АЬ^атапота - старший преподаватель, кафедра дифференциальных уравнений, факультет математики, информатики и кибернетики, Кыргызский национальный университет им. Ж. Баласагына (КНУ), г. Бишкек, Кыргызская Республика
Аннотация: рассматривается задача о существовании и единственности непрерывно-дифференцируемого решения начально-краевой задачи Коши для интегро-дифференциального уравнения в частных производных. Доказательство существования и единственности решения проводится с помощью метода последовательных приближений.
Ключевые слова: начально-краевая задача Коши, существование и единственность решения, интегро-дифференциальное уравнения в частных производных, метод последовательных приближений, условие Липшица.
Введение.
Основные результаты теории интегральных уравнений могут быть распространены на более общие функциональные уравнения.
В работе [7] с учетом [5] исследование проводились для интегральных уравнений первого и третьего рода. Для интегральных уравнений первого рода показано, что оно является корректным, в пространстве целых аналитических функций экспоненциального типа, т.е. доказаны существование и единственность решения и его устойчивость. Для интегрального уравнения третьего рода построен пример, показывающий что вырожденное уравнение имеет явление частичного поворота решения, согласно определения, приведенным в [5].
В настояшей работе рассмотрена начально-краевая задача Коши для интегро-дифференциального уравнения в частных производных. Доказаны существование и единственность непрерывно-дифференцируемого до требуемого порядка решения начально-краевой задачи Коши.
Постановка задачи
Рассмотрим задачу (1)-(2):
р2тт Р^ТГ 1*1
—т - «2 ТГ = | К(х, (1)
и их J о
начальные условия
Г (0, х) = ф( х); Г (0, х) = ф( х); (2) Г (^,0) = Г (*,1) = 0;
