Основные ссылки

CSS adjustments for Marinelli theme

ПЕРИОД СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ (с 1905) ПЕРВЫЙ ЭТАП

ПЕРВЫЙ ЭТАП (1905 – 1931)

1905
А. Эйнштейн в статье “К электродинамике движущихся сред” (поступила в редакцию журнала 30 июня), глубоко проанализировав понятие одновременности событий, доказал сохранение формы максвелловских уравнений относительно преобразований Лоренца, сформулировал специальный принцип относительности и принцип постоянства скорости света и на их основе создал специальную теорию относительности. (Неизменность формы уравнений электродинамики относительно преобразований Лоренца доказал также А. Пуанкаре в докладе на заседании Парижской АН 5 июня, в котором подчеркнул универсальность принципа относительности и предсказал конечность скорости распространения света.) Совместно с квантовой теорией специальная теория относительности составила фундамент физики ХХ в.
– А. Эйнштейн открыл закон взаимосвязи массы и энергии (в 1906 этот закон установил также П. Ланжевен).
– А. Эйнштейн выдвинул гипотезу о квантовом характере светового излучения (фотонная теория света). Постулированный Эйнштейном фотон открыт в 1922 А. Комптоном. Термин введен в 1929 Г. Льюисом.
– Объяснение А. Эйнштейном законов фотоэффекта на основании существования квантов света, или фотонов.
Э. Швейдлер установил статистический характер закона превращения химических элементов, подтвержденный экспериментально Э. Регенером в 1908.
– Обнаружен эффект Допплера в каналовых лучах (И. Штарк).
– Разработка П. Ланжевеном классической теории диа- и парамагнетизма.
 
1905 – 06
– А. Эйнштейн и М. Смолуховский дали последовательное объяснение броуновского движения на основе молекулярно-кинетической теории, развив теорию флуктуаций.
 
1906

 

М. Планк вывел уравнения релятивистской динамики, получив выражения для энергии и импульса электрона.
– А. Пуанкаре разработал первую лоренц-ковариантную теорию тяготения.
Т. Лайман открыл спектральную серию в ультрафиолетовой части спектра водорода (серия Лаймана).
Ч. Баркла открыл характеристические рентгеновские лучи.
В. Нернст высказал утверждение, что энтропия химически однородного твердого или жидкого тела при абсолютном нуле температуры равна нулю (теорема. Нернста). Экспериментально доказана У. Джиоком, после чего стала называться третьим началом термодинамики.
– Предсказание В. Нернстом эффекта “вырождения газа”.
– Изобретен триод (Л. де Форест).
 
1907

 

– А. Эйнштейн постулировал эквивалентность гравитации и инерции (принцип эквивалентности Эйнштейна) и начал разрабатывать релятивистскую теорию гравитации.
– Установлено, что изотопы свинца являются конечным продуктом в радиоактивных рядах (Б. Болтвуд).
– Разработка А. Эйнштейном первой квантовой теории теплоемкости твердых тел. Введение им представления о распространении в кристалле монохроматических звуковых (упругих) волн.
– М. Планк провел обобщение термодинамики в рамках специальной теории относительности, заложив основы релятивистской термодинамики.
П. Вейсс установил (независимо от П. Кюри, 1895) температурную зависимость магнитной восприимчивости парамагнетиков (закон Кюри – Вейсса).
– Выдвинута гипотеза о существовании в ферромагнетиках участков самопроизвольной намагниченности и разработана первая статистическая теория ферромагнетизма (П. Вейсс). Подобную идею высказал еще в 1892 Б.Л. Розинг.
– Открытие Э. Коттоном и А. Мутоном явления двойного лучепреломления в веществах, помещенных в магнитное поле, при распространении света в направлении, перпендикулярном полю (эффект Коттона – Мутона).
 
1908
Г. Минковский вслед за А. Пуанкаре развил идею объединения трех измерений пространства и времени в одно четырехмерное псевдоевклидово пространство (пространство Минковского) и развил современный четырехмерный аппарат специальной теории относительности.
А. Бухерер провел опыт, окончательно подтвердивший правильность релятивистской формулы Лоренца для зависимости массы электрона от скорости.
В. Ритц улучшил предложенную в 1890 И. Ридбергом приближенную формулу для частот спектральных серий элементов, установив один из основных принципов систематики атомных спектров – комбинационный принцип (принцип Ридберга – Ритца).
Ф. Пашен обнаружил спектральную серию атома водорода в инфракрасной области (серия Пашена).
Г. Гейгер и Э. Резерфорд сконструировали прибор для регистрации отдельных заряженных частиц. В 1928 Г. Гейгер усовершенствовал его с В. Мюллером (счетчик Гейгера – Мюллера).
– Получение Г. Камерлинг-Оннесом жидкого гелия и измерение его температуры.
Ж. Перрен осуществил эксперименты по исследованию броуновского движения, окончательно доказавшие реальность существования молекул и подтвердившие атомно-молекулярную теорию строения вещества и кинетическую теорию теплоты.
Э. Грюнейзен установил, что отношение коэффициента теплового расширения металла к его удельной теплоемкости не зависит от температуры (закон Грюнейзена).
 
1909
– Доказано, что альфа-частицы являются дважды ионизированными атомами гелия (Э. Резерфорд, Т. Ройдс).
 
1909
– 10
– Г. Гейгер и Э. Марсден выполнили эксперименты по рассеянию альфа-частиц в тонких металлических пленках, сыгравшие решающую роль в открытии Э. Резерфордом атомного ядра и в установлении планетарной модели атома.
 
1909
– А. Эйнштейн рассмотрел флуктуации энергии равновесного излучения и получил формулу для флуктуаций энергии.
– Открытие связи между упругими и оптическими свойствами твердых тел (Э. Маделунг).
– Г. Камерлинг-Оннес получил температуру в 1,04 К.
 
1910
А. Гааз предложил модель атома, в которой впервые сделана попытка связать квантовый характер излучения со структурой атома.
 
1910
– 14
– Экспериментально доказана дискретность электрического заряда и впервые достаточно точно измерена величина заряда электрона (Р. Милликен).
1911
– Э. Резерфорд построил теорию рассеяния альфа-частиц в веществе и дал формулу для эффективного поперечного сечения рассеяния нерелятивистских заряженных точечных частиц, взаимодействующих по закону Кулона (формула Резерфорда).
– Э. Резерфорд открыл атомное ядро и создал планетарную модель атома (модель Резерфорда). В 1912 он ввел термин "ядро".
– Г. Гейгер и Дж. Нэттол установили зависимость между временем жизни и энергией распада радиоактивных ядер (закон Гейгера – Нэттола).
– Впервые для регистрации следов заряженных частиц применены фотоэмульсии (М. Рейнганум).
– Постулирование П. Вейссом кванта магнитного момента – магнетона. Независимо от П. Вейсс магнетон предсказал П. Ланжевен и вычислил его величину.
– Э. Грюнейзен вывел формулу, связывающую частоту колебаний атомов кристаллической решетки с упругими константами кристалла (формула Грюнейзена).
– Открытие Г. Камерлинг-Оннесом явления сверхпроводимости.
Г. Яуман ввел понятие потока энтропии.
 
1912
– Открыто явление дифракции (интерференции) рентгеновских лучей при прохождении их через кристаллы, что окончательно подтвердило их электромагнитную природу (М. Лауэ, В. Фридрих, П. Книппинг).
Л. Брэгг сформулировал условие дифракции падающего на кристалл монохроматического потока рентгеновских лучей и дал уравнение, связывающее длину волны рентгеновского излучения с периодом решетки кристалла. Это сделал также в 1913 Ю. В. Вульф, отсюда и название – формула Брэгга - Вульфа.
 
1912-13
О. Сакур и Х. Тетроде вывели формулу для энтропии идеального газа (формула Сакура – Тетроде)
 
1912
П. Эвальд развил теорию поляризации диэлектрических кристаллов.
В. Гесс открыл космические лучи.
Ч. Вильсон изобрел прибор для наблюдения следов заряженных частиц (камера Вильсона).
 
1912 –14
Дж. Франк и Г. Герц выполнили эксперименты по изучению столкновений электронов с атомами газа (опыты Франка – Герца), установив некоторые закономерности этих столкновений. В результате впервые было доказано существование в атомах дискретных уровней энергии (стационарных состояний) и их связь с термами спектральных линий, и тем самым была подтверждена гипотеза Планка о квантах энергии и квантовая теория атома Бора.
1912 – Ф. Пашен и Э. Бак открыли эффект упрощения картины расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле (эффект Пашена – Бака).
– Открытие изотопов (Дж. Дж. Томсон).
П. Дебай развил представление о твердом теле как изотропной упругой среде, способной совершать колебания в конечном диапазоне частот (модель твердого тела Дебая) и рассчитал спектр собственных частот для правильного кристалла (квантование спектра нормальных колебаний атомов кристалла).
– Введение П. Дебаем понятия характеристической температуры (температура Дебая), определяющей для каждого вещества область, где становятся существенными квантовые эффекты.
– Установление П. Дебаем пропорциональности теплоемкости решетки при низких температурах третьей степени абсолютной температуры (закон теплоемкости Дебая).
М. Борн и Т. Карман построили теорию колебаний кристаллической решетки, характеризующихся целым спектром частот.
А. И. Бачинский установил закон вязкости жидкостей (закон Бачинского).
 
1913
Н. Бор, применив идею квантования энергии к теории планетарного атома Резерфорда, сформулировал два квантовых постулата, которые характеризуют особенности движения электронов в атоме, и разработал первую квантовую теорию атома водорода (теория атома Бора).
– Н. Бор ввел главное квантовое число.
– Введено понятие дефекта масс (П. Ланжевен).
– Сформулировано положение, что заряд ядра атома численно равен порядковому номеру соответствующего элемента в периодической таблице (А. Ван ден Брук).
– Э. Резерфорд предсказал протон (открыт им же в 1919).
– А. Ван ден Брук выдвинул гипотезу строения атомных ядер из протонов и электронов (протонно-электронная гипотеза).
– Сформулировано представление об изотопах элементов и введен термин “изотопы” (Ф. Содди). Впервые изотопы были открыты Дж. Дж. Томсоном, который в 1912 обнаружил существование атомов неона с массой 20 и 22. Мысль о неодинаковости атомов одного и того же элемента высказал в 1886 У. Крукс.
– Ф. Содди и К. Фаянс независимо друг от друга установили правило смещения при радиоактивном распаде (закон Содди – Фаянса). Эго сделал также А. Расселл.
– И. Штарк открыл явление расщепления спектральных линий в электрическом поле (эффект Штарка). Впервые (1899) обратил внимание на возмущение атомов электрическим полем В. Фойгт.
 
1913
– 14
ГМозли установил зависимость между частотой спектральных линий характеристического рентгеновского излучения .элемента и его порядковым номером (закон Мозли) и доказал равенство заряда ядра атома порядковому номеру его элемента.
 
1913
– В.Г. Брэгг изобрел рентгеновский спектрометр.
– Положено начало рентгеноструктурному анализу и рентгеновской спектроскопии (В.Г. Брэгг и Л. БрэггЮ. В. Вульф).
– Разработана теория дифракции рентгеновских лучей (Ч. Дарвин).
– Разработан метод меченых атомов (Д. Хевеши, Ф. Панет).
– Обнаружение Г. Камерлинг-Оннесом разрушения сверхпроводимости под влиянием сильных магнитных полей и токов.
– Установление И. Ленгмюром закона для плотности тока термоэлектронной эмиссии (закон трех вторых Ленгмюра).
– В.К. Аркадьев обнаружил избирательное поглощение радиоволн ферромагнетиками (ферромагнитный резонанс).
В. Геде изобрел молекулярный вакуумный насос. 
– А. Эйнштейн и М. Гроссман, использовав аппарат римановой геометрии, сделали важный шаг на пути построения релятивистской теории гравитации, связывающей гравитационное поле с искривлением .пространства-времени,
Ч. Бялобжеский высказал идею о лучистом переносе энергии в звездах.
 
1914
– Э. Резерфорд и Э. Андраде экспериментально осуществили дифракцию гамма-лучей на кристалле, доказав тем самым их электромагнитную природу.
– Доказана идентичность рентгеновских спектров изотопов, чем окончательно подтверждено равенство порядковых номеров у изотопов данного элемента (Э. РезерфордЭ. Андраде),
Р. Милликен проверил уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и определил постоянную Планка.
В. Шоттки разработал теорию эффекта в металлах, заключающегося в уменьшении работы выхода электронов из металлов под действием внешнего электрического поля (эффект Шоттки).
 
1915
У. Харкинс и Э. Вильсон ввели понятие эффекта упаковки в ядрах. 
 
1915
– 16
А. Зоммерфельд распространил теорию атома Бора на многократно периодические системы (теория Бора – Зоммерфельда), ввел радиальное и азимутальное квантовые числа.
– А. Зоммерфельд построил теорию тонкой структуры водородного спектра, ввел постоянную тонкой структуры
1915 С. Барнеттом обнаружено явление возникновения в теле при вращении в отсутствие внешнего магнитного поля намагниченности (эффект Барнетта).
– А. Эйнштейном и В. де Гаазом обнаружено возникновение вращения тела при намагничивании (эффект Эйнштейна – де Гааза).
Д. Гильберт и А. Эйнштейн независимо получили общие ковариантные уравнения гравитационного поля.
– В. Геде изобрел диффузионный вакуумный насос.
 
1916
– П. Дебай и А. Зоммерфельд построили квантовую теорию эффекта Зеемана.
– Введение представления о пространственном квантовании и третьего внутреннего квантового числа (П. ДебайА. Зоммерфельд).
П.С. Эпштейн и К. Шварцшильд сформулировали общую квантовую теорию многократно периодических систем.
– Теоретически предсказано индуцированное излучение и введены вероятности спонтанного и вынужденного излучений (А. Эйнштейн),
– П. Дебай и П. Шеррер предложили метод исследования структуры поликристаллических материалов при помощи дифракции рентгеновских лучей (метод Дебая
– Шеррера).
Р. Толмен и Т. Стюарт обнаружили явление инерции электронов в металлах (эффект Толмена - Стюарта). Первая правильная интерпретация явления дана в 1936 Ч. Дарвином.
– Вышла работа А. Эйнштейна “Основы общей теории относительности”, которой он завершил создание релятивистской теории гравитации, дав систематическое изложение ее физических основ и математического аппарата. Для проверки теории Эйнштейн указал на три возможных эффекта: смещение перигелия Меркурия, искривление световых лучей в поле тяготения Солнца и релятивистское красное смещение .
– Постулирование А. Эйнштейном гравитационных волн. В 1918 он вывел формулу для мощности гравитационного излучения.
– К. Шварцшильд получил первое точное решение уравнения тяготения Эйнштейна, описывающее гравитационное поле сферической массы (решение Шварцшильда), и ввел понятие гравитационного радиуса .
А.Ф. Иоффе и М.В. Кирпичева экспериментально доказали существование ионной проводимости в кристаллах – прохождение ионов сквозь решетку ионного кристалла под действием поля.
– И. Ленгмюр изобрел конденсационный пароструйный насос (конденсационный насос Ленгмюра).
– П. Ланжевен разработал методы получении ультразвука при помощи пьезокварца.
 
1917
– Введение Ф. Содди понятия ядерной изомерии.
– А. Эйнштейн обобщил уравнения ОТО, введя в них космологическую постоянную.
 
1918
– Н. Бор сформулировал принцип соответствия (начал разрабатывать в 1914-15).
А. Демпстер построил первый масс-спектрометр. Принцип действия предложен в 1907 Дж. Дж. Томсоном.
 
1918
– Открыты изобары (А. Стюарт).
Э. Нётер открыла связь свойств симметрии с физическими законами сохранения (теорема Нётер),
– Выдвинута идея объединенного описания гравитационного и электромагнитного полей и вещества на базе геометризированной картины мира – единой теория поля (Г. Вейль). Развита в дальнейшем Э. Картаном, А. ЭддингтономА. Эйнштейном и др.
 
1919 – Э. Резерфорд осуществил первую искусственную ядерную реакцию, превратив азот в кислород.
– Э. Резерфорд открыл протон.
Ф. Астон построил масс-спектрограф с достаточно высокой разрешающей способностью.
– Первая экспериментальная проверка отклонения света звезды в поле тяготения Солнца, предсказанного общей теорией относительности (А. Эддингтон).
Г. Баркгаузен открыл явление скачкообразного изменения намагниченности ферромагнетиков при непрерывном изменении магнитного поля (эффект Баркгаузена).
 
1920
– Впервые произведено непосредственное измерение скорости молекул (О. Штерн).
 
1921
Л. Мейтнер предложила модель строения атомных ядер из альфа-частиц, протонов и электронов.
– А. Ланде для описания магнитных моментов атомов ввел g-фактор (множитель Ланде).
О. Ган открыл явление изомерии атомных ядер (на примере протактиния-234). Предсказано Ф. Содди в 1917 и Ст. Мейером в 1918.
Р. Ладенбург разработал квантовую теорию дисперсии, в которой показал возможность существования отрицательной дисперсии, Открыл ее экспериментально в 1928.
К. Рамзауэр при изучении рассеяния медленных электронов в аргоне обнаружил аномальный характер их взаимодействия с нейтральными атомами (эффект Рамзауэра).
Т. Калуца предложил в единой теории поля пятимерный подход, ввел пятимерное многообразие, наделив его пятимерной метрикой (теории Калуцы). Развита О. Клейном (теория гравитации Клейна – Калуцы).
 
1921-22 – Объяснение Н. Бором особенностей периодической системы химических элементов (вариант периодической таблицы по Бору).
 
1922 – А. Комптон открыл явление рассеяния коротковолнового излучения на свободном или слабо связанном электроне (эффект Комптона), чем экспериментально доказал существование фотона, постулированного в 1905 А. Эйнштейном. В 1923 А. Комптон и П. Дебай дали теоретическую интерпретацию этому явлению.
– О. Штерн и В. Герлах экспериментально доказали, что магнитный момент электрона в атоме приобретает лишь дискретные значения (пространственное квантование) (опыт Штерна
– Герлаха). Идею определения магнитных моментов атомов в атомном пучке впервые предложили в 1920 П. Л. Капица и Н.Н. Семенов.
М. Каталан ввел понятие спектральных мулътиплетов.
Ф. Брэкетт открыл спектральную серию атома водорода в инфракрасной области (серия Брэкетта).
– Предсказание Л. Бриллюэном изменения тонкой структуры спектра при флуктуационном рассеянии света в кристаллах (аналогичные результаты в 1926 получены и Л. И. Мандельштамом). Отсюда название – эффект Бриллюэна – Мандельштама. Экспериментально обнаружен в 1930 Л. И. МандельштамомГ. С. Ландсбергом и Е. Ф. Гроссом.
Э. Картан развил геометрию четырехмерного пространства с кручением.
О. В. Лосев открыл генерацию электромагнитных колебаний высокой частоты контактом металл-полупроводник.
Ю. Лилиенфельд открыл явление автоэлектронной эмиссии – испускание электронов металлами под воздействием сильного электрического поля.
 
1922-24 А. А. Фридман нашел нестационарные решения гравитационных уравнений Эйнштейна и предсказал расширение Вселенной (нестационарная космологическая модель), подтвержденное в 1929 открытием явления раз бегания галактик.
 
1923 П. Л. Капица поместил камеру Вильсона в магнитное поле и наблюдал искривление траков заряженных частиц. В 1924 с помощью камеры Вильсона, помещенной в магнитное доле, впервые начал количественные исследования взаимодействия релятивистских частиц с веществом Д. В. Скобельцын.
– Предсказание комбинационного рассеяния света (А. Смекал).
С. И. Вавилов и В. Л. Лёвшин обнаружили первый нелинейный эффект в оптике – уменьшение поглощения света урановым стеклом с ростом интенсивности света.
 
1923-24 Л. де Бройль высказал и развил идею о волновых свойствах материи (волны де Бройля). Эта идея Л. де Бройля о всеобщности корпускулярно-волнового дуализма легла в основу волновой механики Э. Шредингера.
 
1924 В. Паули для объяснения сверхтонкой структуры спектральных линий, предложил гипотезу ядерного спина.
 
1924 – 25
Ш. Бозе и А. Эйнштейн разработали квантовую статистику частиц с целым спином (статистика Бозе – Эйнштейна).
– А. Эйнштейн построил квантовую теорию одноатомного идеального газа.
– В. Паули сформулировал один из важнейших принципов современной теоретической физики (принцип Паули).
 
1924 Э. Эпплтон обнаружил ионосферу. В 1926 открыл в ней верхний отражательный слой Е (слой Эпплтона), постулированный в 1902 О. Хевисайдом.
 
1925 – Доказана справедливость законов сохранения энергии и импульса при рассеянии гамма-квантов на электронах для каждого элементарного акта рассеяния (В. БотеГ. Гейгер).
С. Гаудсмит и Дж. Уленбек постулировали существование внутреннего механического и магнитного моментов у электрона (спиновая гипотеза). Спиновая гипотеза (понятие спина) сразу же разъяснила много трудных вопросов и получила всеобщее признание (к идее спина в 1921 пришел также А. Комптон и в 1925 Р. Крониг).
В. Гейзенберг сделал решающий шаг на пути преодоления трудностей недостаточно последовательной квантовой теории Бора и, исходя из принципа ограничения только наблюдаемыми величинами и из сопоставления координатам и импульсам особых операторов, заложил основы новой квантовой механики. В этом же году М. Борн и П. Йордан придали идеям Гейзенберга корректную математическую формулировку, введя матрицы координат и импульсов.
– Впервые получена в камере Вильсона фотография расщепления ядра азота альфа-частицами и следа протона и ядра отдачи (П. Блэкетт).
П. Оже открыл явление авто ионизации возбужденного атома в результате внутреннего перераспределения энергии возбуждения (эффект Оже),
– Разработан метод регистрации заряженных частиц при помощи толстослойных ядерных фотоэмульсий (Л. В. Мысовский и др.).
Г. Изинг предложил линейный резонансный ускоритель. В 1928 первый успешный эксперимент с таким ускорителем провел Р. Видероэ.
Х. Крамерс и В. Гейзенберг с помощью принципа соответствия получили полную формулу дисперсии, включающую комбинационное рассеяние (формула Крамерса – Гейзенберга).
Э. Изинг предложил модель ферромагнетизма (модель Изинга).
 
1926 – Э. Шредингер построил волновую механику и сформулировал ее основное уравнение (уравнение Шредингера), введя для описания состояния микрообъекта волновую функцию, или пси-функцию.
– Завершение М. БорномВ. Гейзенбергом и П. Йорданом и независимо П. Дираком построения формализма нерелятивистской квантовой механики в матричном варианте.
– М. Борн дал статистическую интерпретацию волновой функции.
– Э. Шредингер доказал математическую эквивалентность матричной механики Гейзенберга и волновой механики.
– Установлено первое релятивистское волновое уравнение для частиц с нулевым спином (уравнение Клейна – Фока – Гордона) (О. Клейн, В. Гордон, В. А. Фок).
– Л. Бриллюэн, Г. Вентцель и Х. Крамерс разработали метод нахождения приближенных собственных значений и собственных функций одномерного уравнения Шредингера, устанавливающий связь со старыми правилами квантования Бора – Зоммерфельда (метод БВК).
– Э. Шредингер разработал теорию возмущений – приближенный метод в квантовой механике.
– П. Дирак и П. Йордан разработали теорию преобразований (представлений).
– М. Борн развил приближенный метод решения задачи о рассеянии частиц силовым центром (борновское рассеяние).
– Э. Шредингер выдвинул концепцию волнового пакета.
– Разработана квантовая статистика для частиц с полуцелым спином – статистика Ферми – Дирака (Э. Ферми и П. Дирак).
Дж. Ван Флек разработал квантовую теорию диамагнетизма (в 1927 это сделал также Л. Полинг).
Я. И. Френкель ввел понятия о подвижных дырках в решетке кристалла (дырочная проводимость) и о дефектах кристаллической решетки, представляющих собой дырку и атом в междоузлии (“эффекты по Френкелю”).
– П. Дебай и У. Джиок независимо друг от друга предложили метод получения низких температур при помощи адиабатического размагничивания парамагнетиков (магнитное охлаждение). В 1933 – 34 В. де ГаазомУ. Джиоком и Ф. Саймоном были проведены первые экспериментальные исследования этим методом.
Х. Буш открыл фокусирующее действие магнитного поля и разработал электронную магнитную линзу, положив начало электронной оптике.
 
1926-27 – Построена (Л. ТомасЭ. Ферми) модель для описания электронной оболочки тяжелого атома с сравнительно однородным распределением плотности электронов (модель Томаса – Ферми).
– Х. Крамерс и Р. Крониг в классической электродинамике сформулировали дисперсионные соотношения (соотношения Крамерса – Кронига).
 
1927 – В. Гейзенберг сформулировал фундаментальное положение квантовой механики – принцип неопределенности.
– Н. Бором сформулирован принцип дополнительности.
– Открытие дифракции электронов (К. Дэвиссон, Л. Джермер, Дж. П. Томсон), предсказанной В. Эльзассером в 1925.
 
1927 – 28
– Разработан метод вторичного квантования (П. ДиракП. ЙорданО. КлейнЮ. Вигнер). В 1932 этот метод получил дальнейшее развитие в трудах В. А. Фока.
 
1927 – Л. де Бройль предложил концепцию волны-пилота с целью интерпретации квантовой механики.
 
1927 – 31
Дж. Нейман дал строгую математическую формулировку принципов квантовой механики.
 
1927 – В. Паули построил нерелятивистское уравнение, описывающее движение заряженной частицы со спином 1/2 во внешнем электромагнитном поле (уравнение Паули).
– П. Дирак построил квантовую теорию излучения, положив начало квантовой теории электромагнитного поля. В 1928-32 П. ДиракВ. ГейзенбергомВ. ПаулиЭ. ФермиВ. А. Фоком и др. были заложены основы квантовой электродинамики и квантовой теории поля. Идеи последней восходят еще к А. Эйнштейну (1905, 1909), П. Эренфесту (1906) и П. Дебаю (1910).
Ч. Эллис и У. Вустер обнаружили нарушение баланса энергии в бета-распаде (эксперимент Эллиса – Вустера).
– Выполнен первый расчет молекулы водорода, положившей начало квантовой химии (Ф. Лондон, В. Гайтлер).
– Открытие Ю. Вигнером зеркальной симметрии и формулировка закона сохранения четности (введение представления о четности волновой функции).
– В. Паули ввел матрицы для описания спина электрона (спиновые матрицы Паули).
Д. Деннисон постулировал существование спина у протона и получил для его величины значение 1/2 h .
– Открытие спинов атомных ядер.
– Построение первой кривой зависимости упаковочных коэффициентов от массовых чисел, характеризующей энергию связи атомных ядер (Ф. Астон).
– Предсказание в рамках квантовой теории излучения тождественности квантов вынужденного и первичного излучений, лежащей в основе квантовой электроники (П. Дирак).
– Установление Ф. Хундом двух эмпирических правил, которые определяют последовательность расположения атомных уровней в мулътиплетах (правила Хунда).
– Разработка В. Паули теории парамагнетизма электронного газа (парамагнетизм Паули).
Дж. Ван Флек разработал общую теорию парамагнитной восприимчивости атомов и молекул и получил парамагнитную добавку к диамагнитной восприимчивости несимметричных атомов и молекул, названную ван-флековским парамагнетизмом.
– Д. В. Скобельцын впервые наблюдал в камере Вильсона, помещенной в магнитном поле, следы заряженных частиц высоких энергий космического излучения, положив начало изучению его природы.
Я. Клей открыл широтный эффект космических лучей (в 1932 это сделал также А. Комптон).
Р. Видероэ разработал циклический индукционный ускоритель (к идее этого ускорителя он пришел в 1922). В 1922 идею ускорителя выдвинул также Дж. Слепян.
– Получено прямое доказательство того, что при абсолютном нуле энергии кристалла проявляется как колебания атомов (Р. Джеймс, Э. Ферс).
– Открытие С. И. Вавиловым независимости квантового выхода люминесценции от длины волны возбуждающего излучения (закон Вавилова).
1927-28 – Выдвинута идея о существовании в металлах энергетических зон (М. Стрэтт).
 
1928 – П. Дирак вывел квантовомеханическое уравнение, описывающее движение релятивистского электрона (релятивистская квантовая механика). Из него вытекало существование у электрона спина 1/2 h .
– Л. И. Мандельштам и М. А. Леонтович построили теорию прохождения частицы через потенциальный барьер. В 1927 Р. Оппенгеймер рассчитал в общем виде прохождение частиц через барьер между двумя потенциальными ямами.
– Разработка теории альфа-распада как туннельного процесса (Дж. Гамов, Э. Кондон, Р. Гёрни).
– А. Зоммерфельд разработал первую квантовую теорию металлов, в которой рассмотрел электронный газ в металлах как идеальную систему, подчиняющуюся статистике Ферми – Дирака, дал объяснение низкой теплоемкости электронного газа,
– Открытие обменного взаимодействия и введение обменных сил (В. ГейзенбергП. Дирак).
– Созданы первые квантовомеханические теории ферромагнетизма, основанные на обменном взаимодействии электронами: коллективизированная модель (Я. И. Френкель) и модель локализованных спинов (В. Гейзенберг),
Р. Фаулер и Л. Нордгейм объяснили явление холодной эмиссии электронов из металлов на основе электронного туннелирования (модель Фаулера – Нордгейма).
 
1928 – 30 – Разработка Ф. Блохом и Л. Бриллюэном основ зонной теории твердых тел.
 
1928 Дж. Хартри разработал приближенный метод решения задач теории многих тел – метод самосогласованного поля, развитый в 1930 В. А. Фоком (метод Хартри – Фока).
– Р. Ладенбург экспериментально доказал существование отрицательной дисперсии, предсказанной в 1921 им самим, а в 1924 – Х. Крамерсом.
– Открытие сверхтонкой структуры спектральных линий атомных спектров (А. Н. Теренин, Л. Н. Добрецов, Г. Шюлер).
– Открытие комбинационного рассеяния света в кристаллах (Л. И. МандельштамГ. С. Ландсберг) и жидкостях (Ч. Раман, К. Кришнан).
– Открытие в жидком гелии при температуре 2,19 К фазового перехода второго рода и установление существования двух разновидностей гелия – гелия I и гелия II (В. Кеезом, М. Вольфке).
– Экспериментально доказана дискретная структура спектра молекулярного кристалла при низких температурах (И. В. Обреимов).
– П. Л. Капица установил закон линейного возрастания электрического сопротивления металла от напряженности магнитного поля (закон Капицы).
1929 – Создана квантовая теория эффекта Комптона (О. Клейн, И. Нишина) и сформулировано уравнение, описывающее рассеяние электронов в этом эффекте (уравнение Клейна – Нишины).
– В. Гайтлер и Г. Герцберг определили статистику ядра азота (в 1930 это сделал и Ф. Разетти), найдя что оно подчиняется статистике Бозе – Эйнштейна. Это доказывало несостоятельность протонно-электронной гипотезы строения ядер.
– О. Штерн открыл дифракцию атомов и молекул.
В. Боте и В. Кольхёрстер применили метод совпадений для исследования космических лучей (опыты Боте – Кольхёрстера) и пришли к выводу, что первичное космическое излучение состоит из заряженных частиц.
Н. Мотт рассмотрел рассеяние на бесконечно тяжелой бесструктурной точечной мишени и вывел формулу для дифференциального сечения рассеяния атома (формула Мотта).
– Н. Мотт предсказал поляризацию электронного пучка при рассеянии.
– Разработка Х. Бете теории кристаллического поля.
– Х. Крамерс сформулировал теорему, имеющую важное значение для проблемы магнетизма кристаллов (теорема Крамерса).
– Введение понятия плазмы и плазменных колебаний (И. Ленгмюр, Л. Тонкс).
Э. Меррит обнаружил полупроводниковые свойства у германия.
1930 – Открыто излучение большой проникающей способности, возникающее при бомбардировке бериллия альфа-частицами (В. Боте, Г. Бекер). Исследование излучения бериллия привело к открытию нейтрона.
– П. Дирак предложил теорию “дырок”, развитую впоследствии В. Гейзенбергом (1934) и Х. Крамерсом (1937).
Дж. Слэтер предложил полярную модель кристаллов.
И. Е. Тамм разработал квантовую теорию рассеяния света в кристаллах и ввел представление об упругих колебаниях в твердом теле (фононах). Идея фонона содержалась уже в работах А. Эйнштейн (1911) и П. Дебая (1912).
– Создана теория доменного строения ферромагнетиков (Я. И. Френкель, Я. Г. Дорфман).
– Теоретическое предсказание Л. Д. Ландау диамагнетизма электронов в металлах (диамагнетизм Ландау).
– Введение понятия о спиновых волнах (Ф. Блох).
– Ф. Блох установил температурную зависимость самопроизвольной намагниченности ферромагнетика в области низких температур (закон степени три вторых Блоха).
Л. В. Шубников и В. де Гааз открыли осцилляции электрического сопротивления висмута в магнитном поле при температуре жидкого гелия (эффект Шубникова – де Гааза).
К. Вагнер обнаружил существование двух типов полупроводников – электронных и дырочных,
В. Шоттки ввел понятие “дефектов по Шоттки”.
 
1930-31 – Создание представления об энергетическом спектре кристалла как о совокупности разрешенных полос энергии разделенных запрещенными промежутками (Р. ПайерлсЛ. БриллюэнР. Крониг и др.).
 
1930-33 – Построение теории сегнетоэлектричества (П. П. Кобеко, И В. Курчатов).
 
1931 – В. Паули выдвинул гипотезу нейтрино (идея нейтрино возникла у него в 1930).
– П. Дирак предсказал античастицы, рождение и аннигиляцию пар, выдвинул гипотезу о существовании элементарного магнитного заряда (монополь Дирака).
Р. Ван де Грааф построил электростатический ускоритель заряженных частиц (генератор Ван де Граафа), принцип действия которого разработал в 1929.
– Построен циклотрон (Э. Лоуренс, М. Ливингстон). Идею его выдвинули в 1927 М. Штеенбек и в 1929 Л. СцилардЭ. Лоуренс и Ж. Тибо.
– П. Эренфест и Р. Оппенгеймер показали, что ядра, состоящие из нечетного числа частиц со спином 1/2, должны подчиняться статистике Ферми – Дирака, а из четного – статистике Бозе – Эйнштейна (теорема Эренфеста – Оппенгеймера).
– А. Вильсон построил квантовую теорию полупроводников, ввел представление о “донорной” и “акцепторной” проводимости.
– Р. Пайерлс разработал квантовую теорию теплопроводности как движения газа фононов, ввел понятие о процессах переброса,
– Предсказание Я. И. Френкелем молекулярного экситона (экситон Френкеля).
– В. де Гааз и П. ван Альфен открыли зависимость магнитной восприимчивости металлов от напряженности магнитного поля при низких температурах (эффект де Гааза – ван Альфена).
– Открытие селективного рассеяния света (Л. И. МандельштамГ. С. Ландсберг).
– И. Е. Тамм и С. П. Шубин заложили основы квантовой теории фотоэффекта в металлах.
1931 Ф. Биттер впервые наблюдал доменную структуру ферромагнетика методом порошковых фигур (в 1934 подобные наблюдения выполнили также Н. С. Акулов и М. В. Дехтяр).
– Доказательство Л. Онсагером одной из основных теорем термодинамики необратимых процессов (теорема Онсагера) и установление принципа линейности.
– Изобретен электронный микроскоп (М. Кнолль, Э. Руска) (в 1939 В. К. Зворыкин построил электронный микроскоп с увеличением в 100000 раз).
К. Янский изобрел первый радиотелескоп и открыл космическое радиоизлучение, чем положил начало радиоастрономии (в 1937 Г. Ребер построил первый параболический радиотелескоп).