"ІГОР ТАММ — МАЙСТЕР СВІТЛА І ХВИЛЬ У КВАНТОВОМУ ВСЕСВІТІ"

ДОНЕЦЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ ДЕПАРТАМЕНТ ОСВІТИ І НАУКИ

КОМУНАЛЬНИЙ ПОЗАШКІЛЬНИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «ДОНЕЦЬКА ОБЛАСНА МАЛА АКАДЕМІЯ НАУК УЧНІВСЬКОЇ МОЛОДІ»

ВІДДІЛ ОСВІТИ ІЛЛІНІВСЬКОЇ СІЛЬСЬКОЇ РАДИ,

КРАМАТОРСЬКОГО РАЙОНУ, ДОНЕЦЬКОЇ ОБЛАСТІ

ЗОРЯНСЬКИЙ ЗАКЛАД ЗАГАЛЬНОЇ СЕРЕДНЬОЇ ОСВІТИ ІМ. ГЕРОЯ РАДЯНСЬКОГО СОЮЗУ П.С. ДУБРІВНОГО

Номінація «Видатні українські вчені в галузі природничих наук»

Роботу виконав:

учень 7 класу

Зорянського ЗЗСО ім. Героя Радянського Союзу П.С.Дубрівного

АЛЬ ОМАРІ Денис

Керівник проєкту:

ДЕКАНЕНКО Олена Ігорівна

вчителіь Зорянського ЗЗСО ім. Героя Радянського Союзу П.С.Дубрівного

«Ігор Тамм — людина, що почула світло швидше за звук, бо відкрив таємниці, яких не бачить око, але відчуває Всесвіт.»

Розкрити життєвий шлях та наукові досягнення Ігоря Тамма, зокрема його відкриття явища Вавилова–Черенкова, що стало основою для сучасної астрофізики, ядерної фізики та медицини. Сформувати уявлення про значення цієї особистості в історії науки ХХ століття.

ЗАВДАННЯ

МЕТА

• Ознайомитися з біографією Ігоря Тамма — лауреата Нобелівської премії.
• Вивчити суть відкриття черенковського випромінювання.
• Визначити застосування цього явища у сучасних технологіях.
• Показати внесок українських науковців у світову фізику.

БІОГРАФІЯ

• 1895 — народився 26 (8 )липня в місті Владивосток, у родині інженера.
• 1901–1913 — навчався у гімназіях Єлизаветграда (нині — Кропивницький) та Москви.
• 1913 — вступив до Единбурзького університету (Шотландія), але незабаром повернувся до Росії.
• 1914–1917 — навчався в Московському університеті, де здобув освіту фізика-математика.
• 1920-ті — починає викладацьку й наукову роботу, досліджує теоретичну фізику, зокрема фізику твердого тіла та квантову механіку.
• 1932 — стає професором Московського державного університету.
• 1934 — призначений керівником теоретичного відділу в Інституті фізичних проблем АН СРСР.
• 1937 — обирається академіком Академії наук СРСР.
• 1934–1937 — разом з Павлом Черенковим і Іллею Франком досліджує явище випромінювання електронів, швидших за світло в середовищі.
• 1958 — отримав Нобелівську премію з фізики за пояснення ефекту Вавилова–Черенкова.
• 1950–1960-ті — брав участь у роботі над термоядерною енергетикою (проект "Токамак").
• 1971 — помер 12 квітня в Москві, похований на Новодівочому цвинтарі.

2

Джерело: Вікепедія

🔹 1934–1937

• Разом із Павлом Черенковим та Іллею Франком розробляє теоретичне пояснення явища Черенкова — світлового ефекту, який виникає, коли заряджана частинка рухається швидше за світло в середовищі.
• У 1937 році опублікована класична робота, що стала основою для Нобелівської премії 1958 року.

​

🔹 1920–1925

• Починає наукову роботу в галузі теоретичної фізики.
• Вивчає електромагнітні хвилі, розсіяння світла та коливання електронів у твердих тілах.

🔹 1958

• Разом із І. Франком і П. Черенковим отримує Нобелівську премію з фізики — за відкриття і пояснення ефекту Черенкова.

🔹 1940–1950-ті

• Працює над проблемами квантової електродинаміки, ядерної фізики та елементарних частинок.
• Досліджує теорію фотонного обміну та структуру нейтрона.
• Бере участь у радянському проекті створення термоядерної зброї (науковий керівник).

🔹 1927–1930

Розробляє теорію поверхневих хвиль в кристалах (спільно з Мандельштамом).

Досліджує взаємодію світла і матерії, закладаючи підвалини для майбутньої теорії черенковського випромінювання.

Черенковське випромінювання: світло, що випереджає звук

Черенковське випромінювання — це блакитне світло, яке виникає, коли заряджана частинка (наприклад, електрон) рухається у прозорому середовищі швидше, ніж світло у цьому середовищі (але не у вакуумі).

Це схоже на:

• "Оптичний удар" — як звуковий удар літака, що летить швидше звуку (суперзвуковий вибух).
• У воді виникає синє світіння — саме його бачимо у ядерних реакторах (реактори, прискорювачі частинок).

🔹 Ігор Тамм і Ілля Франк теоретично пояснили, чому і як саме виникає це випромінювання.

🔹 Вони розробили математичну теорію черенковського ефекту — як результат електромагнітної взаємодії частинок з середовищем.

🔹 Їхня робота підтвердила експерименти Павла Черенкова (1934 рік).

• У ядерних реакторах, охолоджуваних водою, черенковське світіння допомагає контролювати активність реактора.
• Це «блакитне світло» є наочним індикатором руху швидких частинок у середовищі.

• У позитронно-емісійній томографії (ПЕТ) використовують детектори на основі черенковського випромінювання для виявлення пухлин і метастазів.
• Розробляються методи черенковської візуалізації пухлин у реальному часі.

​

• Детектори нейтрино (IceCube, Super-Kamiokande) у воді чи льоді використовують ефект Черенкова для виявлення нейтрино високих енергій з космосу.
• Вивчають джерела космічних променів, чорні діри, наднові.

Сфера застосування

1. Ядерна енергетика

2. Медицина (ядерна діагностика)

3. Астрофізика

• Черенковські детектори використовують у прискорювачах (наприклад, CERN) для ідентифікації типу та енергії частинок.
• Є основою роботи детекторів високих енергій у фізичних експериментах.

​

• Розробляються черенковські лазери, нанодетектори та фоточутливі пристрої для оптоелектроніки.
• Застосування в якісному контролі матеріалів і в приладах нічного бачення.

​

• Застосовується в телескопах, які ловлять високоенергетичні космічні частинки, що потрапляють у земну атмосферу.
• Наприклад, обсерваторія IceCube в Антарктиді використовує черенковське випромінювання для вивчення нейтрино.

Сфера застосування

4. Фізика елементарних частинок

5. Новітні технології

6. Космічні дослідження

ВНЕСОК У ФОРМУВАННЯ НАУКОВОЇ КАРТИНИ ВСЕСВІТУ

Відкриття нового типу світлового випромінювання

• Завдяки поясненню ефекту Вавилова–Черенкова, Ігор Тамм допоміг змінити уявлення про швидкість і поведінку частинок у середовищі.
• Цей ефект підтвердив: світло не є абсолютною межею в усіх середовищах — частинки можуть рухатись швидше, ніж світло в матеріалі (не у вакуумі).
• Це відкриття стало ключовим елементом сучасної електродинаміки та квантової теорії поля.

Розширення знань про мікросвіт

• Тамм працював над описом поведінки елементарних частинок, хвильових процесів, та взаємодії заряджених частинок із середовищем.
• Його роботи допомогли сформувати сучасне розуміння ядерних взаємодій та радіаційних процесів у фізиці.

Підтримка та розвиток мирного використання ядерної енергії

• Брав участь у створенні теорій, які застосовуються в ядерній фізиці та термоядерних дослідженнях.
• Працював над проєктами з керованого термоядерного синтезу, які лягли в основу розробки токамаків — реакторів майбутнього.

1

2

3

ВНЕСОК У ФОРМУВАННЯ НАУКОВОЇ КАРТИНИ ВСЕСВІТУ

Формування покоління науковців

• Був видатним теоретиком і викладачем, виховав цілу плеяду фізиків, що продовжили його справу.
• Своїм прикладом поєднання гуманізму та наукової чесності він формував наукову культуру.

Міжнародне визнання і популяризація науки

• Нобелівська премія (1958) засвідчила глобальне значення його роботи.
• Завдяки його відкриттям та публікаціям, радянська й українська школа фізики увійшла в світову наукову традицію.

4

5

ВИСНОВОК

Ігор Тамм — це один із тих науковців, які відкривали Всесвіт не телескопами, а рівняннями. Його внесок у теоретичну фізику, зокрема в пояснення черенковського випромінювання, став знаковим етапом у розумінні взаємодії частинок і світла.

Тамм не просто описав явище — він наповнив його глибоким фізичним змістом, зробивши зрозумілим і передбачуваним для подальших досліджень. Його роботи в галузі квантової механіки, фізики елементарних частинок і теорії поля стали основою для багатьох наукових проривів XX століття.

Його ім’я залишиться в історії науки як символ точності, глибини й інтелектуальної елегантності, а його формули й сьогодні освітлюють шлях фізикам у дослідженні квантового Всесвіту.

​

Джерело: Вікепедія

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

• Тамм І. Є. Основи теорії електродинаміки. — М.: Наука, 1957. — 624 с.
• Гинзбург В. Л. Игорь Евгеньевич Тамм. Жизнь и научное творчество. — М.: Наука, 1981. — 288 с.
• Франк И. М. Нобелевская лекция о черенковском излучении // Успехи физических наук. — 1959. — Т. 68. — № 2. — С. 161–172.
• Ландау Л. Д., Ліфшиць Є. М. Курс теоретичної фізики: у 10 т. — М.: Наука, 1963–1979.
• Енциклопедія сучасної України: у 30 т. / НАН України, Ін-т енциклопед. досліджень. — К.: Ін-т енциклопед. досліджень НАН України, 2001 — . — Т. 26: Тамм Ігор Євгенович.
• Wikipedia – Igor Tamm. https://en.wikipedia.org/wiki/Igor_Tamm