Великие открытия и люди. 100 лауреатов Нобелевской премии XX века

В 1950 Бор опубликовал открытое письмо ООН, настаивая на мирном сотрудничестве и свободном обмене информацией между государствами как залоге построения «открытого мира».

Бор создал большую школу физиков и многое сделал для развития сотрудничества между физиками всего мира. Институт Бора стал одним из важнейших мировых научных центров. Выросшие в этом институте физики работают почти во всех странах мира. В своём институте Бор принимал также советских учёных, многие из которых работали там подолгу. Бор неоднократно приезжал в СССР.

Большое внимание Бор уделял сопредельным с физикой вопросам, в том числе, биологии. Его неизменно занимали философские проблемы естествознания.

Женился Нильс Бор в 1912 году на Маргрете Нерлунн уроженке острова Зеландия. Сразу же после церемонии новобрачные отправились в короткое свадебное путешествие по Норвегии, Англии и Шотландии. Вернувшись осенью из путешествия молодая семья поселилась в Копенгагене. 25 ноября 1916 года в семье появился первенец – сын Кристиан Альфред. Позже Нильс Бор стал отцом еще пяти сыновей: 7 апреля 1918 г. на свет появился Ханс Хенрик, 23 июня 1920 г. – Эрик, 19 июня 1922 г. – Oгe Нильс, 7 марта 1924 г. – Эрнст Давид, а 12 марта 1928 г. – Харальд. Впоследствии Ханс Хенрик стал доктором медицины, Эрик – дипломатом и директором фабрики по производству криолита «Эресунн», Оге Нильс – всемирно известным физиком-теоретиком, лауреатом Нобелевской премии 1975 года, а Эрнст Давид – адвокатом.

В 1934 году Бор пережил тяжёлую личную трагедию. Во время плавания на яхте в проливе Каттегат штормовой волной был смыт за борт его старший сын – 19-летний Христиан; обнаружить его так и не удалось.

Нравственный и научный авторитет Бора был исключительно высок. Любое, даже мимолетное общение с ним производило неизгладимое впечатление. Нильс Бор был исключительно деликатным и мудрым человеком. Умел доходчиво и точно выражать свои мысли и чувства.

Человек высокого роста, с большим чувством юмора, Бор был известен своим дружелюбием и гостеприимством. Эйнштейн сказал однажды: «Что удивительно привлекает в Боре как ученом-мыслителе, так это редкий сплав смелости и осторожности; мало кто обладал такой способностью интуитивно схватывать суть скрытых вещей, сочетая это с обостренным критицизмом. Он, без сомнения, является одним из величайших научных умов нашего века».

Скончался Нильс Бор 18 ноября 1962 года от сердечного приступа. Урна с его прахом находится в семейной могиле в Копенгагене.

Кроме Нобелевской премии, он получил высшие награды многих ведущих мировых научных обществ, включая Медаль Хьюза Лондонского королевского общества в 1921 году, Золотая медаль Маттеучи Итальянской национальной Академии Наук в 1923 году, Медаль Макса Планка Немецкого физического общества в 1930 году и Медаль Копли Лондонского королевского общества в 1938 году.

Он обладал почетными учеными степенями многих университетов мира.

Бор был членом Датской королевской Академии Наук, а с 1939 года и до конца жизни являлся ее президентом.

Он состоял иностранным членом Лондонского королевского общества, Эдинбургского королевского общества, Академии Наук СССР, Папской Академии Наук, Американского философского общества и иностранным почетным членом Американской академии наук и искусств. Он также состоял почетным членом Королевского института Великобритании.

7 октября 1965 года к 80-летию со дня рождения Нильса Бора основанный им Институт теоретической физики стал называться Институтом Нильса Бора.

Имя Нильса Бора носит кратер на видимой стороне луны, астероид №3948. Почтовое ведомство Дании дважды выпускало марки с изображением Нильса Бора в 1963 году в честь полувекового юбилея его теории и 1985 году в честь столетия ученого. Национальный банк Дании 12 сентября 1997 года выпустил в обращение банкноту достоинством 500 крон с портретом Нильса Бора.

Шрёдингер Эрвин

(1887—1961)

Австрийский физик-теоретик

Эрвин Шрёдингер был единственным ребёнком в обеспеченной и культурной венской семье. Его отец, Рудольф Шрёдингер, преуспевающий владелец фабрики по производству клеёнки и линолеума, отличался интересом к науке и длительное время занимал должность вице-президента Венского ботанико-зоологического общества. Мать Эрвина, Георгина Эмилия Бренда, была дочерью химика Александра Бауэра, лекции которого Рудольф Шрёдингер посещал во время учёбы в Императорско-королевской Венской высшей технической школе. Обстановка в семье и общение с высокообразованными родителями способствовали формированию разнообразных интересов юного Эрвина. Шрёдингер писал впоследствии, что отец был ему «другом, учителем и неутомимым собеседником». Мать Эрвина была чуткой, заботливой и жизнерадостной женщиной. Безоблачное детство Эрвина протекало в доме, где царили доброта, наука и искусство.

До одиннадцати лет ребенка учили дома, а в 1898 году, успешно выдержав вступительные экзамены, Эрвин поступил в Академическую гимназию, которую окончил в 1906 году. Эта гимназия пользовалась репутацией престижного учебного заведения, но, в основном, гуманитарного профиля. Эрвин неизменно был первым учеником в классе.

После блестяще сданных выпускных экзаменов Эрвин в 1906 году поступил в Венский университет и без колебаний предпочтение отдал математике и физике. Учёба давалась Шрёдингеру легко, он всегда становился лучшим учеником. Много времени посвящал чтению, изучению иностранных языков. Его бабушка по материнской линии была англичанкой, поэтому он с раннего детства овладел этим языком. За время обучения в университете Шрёдингер в совершенстве овладел математическими методами физики, однако его диссертационная работа была экспериментальной. Она была посвящена изучению влияния влажности воздуха на электрические свойства ряда изоляционных материалов (стекло, эбонит, янтарь).

20 мая 1910 года, после защиты диссертации и успешной сдачи устных экзаменов, Шрёдингеру была присуждена степень доктора философии.

После этого Шрёдингер становится ассистентом физика-экспериментатора Франца Экснера во 2-м физическом институте при Венском университете. В этой должности он пребывал вплоть до начала первой мировой войны.

В 1913 году Э. Шрёдингер и К. В. Ф. Кольрауш получают премию Хайтингера Императорской академии наук за экспериментальные исследования радия.

Во время войны Шрёдингер служил офицером-артиллеристом в захолустном гарнизоне, расположенном в горах, вдали от линии фронта. Продуктивно используя свободное время, он изучал общую теорию относительности Альберта Эйнштейна. По окончании войны он возвращается во 2-й физический институт в Вене, где продолжает свои исследования по общей теории относительности, статистической механике (занимающейся изучением систем, состоящих из очень большого числа взаимодействующих объектов, например молекул газа) и дифракции рентгеновского излучения. Тогда же Шрёдингер проводит обширные экспериментальные и теоретические исследования по теории цвета и восприятию.

В 1920 году Шрёдингер отправился в Германию, где стал ассистентом Макса Вина в Иенском университете, но через четыре месяца становится адъюнкт-профессором Штутгартского технического университета. Через один семестр он покидает Штутгарт и на короткое время занимает пост профессора в Бреслау (ныне Вроцлав, Польша). Затем Шрёдингер переезжает в Швейцарию и становится там полным профессором, а также преемником Эйнштейна и Макса фон Лауэ на кафедре физики Цюрихского университета. В Цюрихе, где Шрёдингер остается с 1921 по 1927 год, он занимается в основном термодинамикой и статистической механикой и их применением для объяснения природы газов и твердых тел.

Интересуясь широким кругом физических проблем, он следит за успехами квантовой теории, но особенно сосредоточивает свое внимание на этой области после благоприятного отзыва Эйнштейна по поводу волновой теории материи Луи де Бройля.

Эрвин Шрёдингер предложил свою формулировку квантовой механики, описывающей эти явления на языке волновых понятий. Подход Шрёдингера берет начало в работах Луи де Бройля, высказавшего гипотезу о так называемых волнах материи: подобно тому, как свет, традиционно считавшийся волнами, может обладать корпускулярными свойствами (фотоны, или кванты излучения), частицы могут обладать волновыми свойствами. Позднее было доказано, что матричная и волновая механики, по существу, эквивалентны. Взятые вместе, они образуют то, что ныне называется квантовой механикой.

После того, как Гейзенберг и Шрёдингер разработали квантовую механику, П. А. М. Дирак предложил более общую теорию, в которой элементы специальной теории относительности Эйнштейна сочетались с волновым уравнением. Уравнение Дирака применимо к частицам, движущимся с произвольными скоростями. Спин и магнитные свойства электрона следовали из теории Дирака без каких бы то ни было дополнительных предположений. Кроме того, теория Дирака предсказывала существование античастиц, таких, как позитрон и антипротон, – двойников частиц с противоположными по знаку электрическими зарядами.

В 1933 году Шрёдингер и Дирак были удостоены Нобелевской премии по физике «за открытие новых продуктивных форм атомной теории».

В этом же году 9 ноября Королевской шведской Академией Наук было объявлено, что 31-летнему Вернеру Гейзенбергу присуждена Нобелевская премия по физике «за создание квантовой механики, применение которой привело помимо прочего к открытию аллотропных форм водорода».

На церемонии презентации Ганс Плейель, член Шведской королевской академии наук воздал должное Эрвину Шрёдингеру за «создание новой системы механики, которая справедлива для движения внутри атомов и молекул». По словам Плейеля, волновая механика дает не только «решение ряда проблем в атомной физике, но и простой и удобный метод исследования свойств атомов и молекул и стала мощным стимулом развития физики».

В 1920 году Шрёдингер вступил в брак с Аннемарией Бертель из Зальцбурга, с которой познакомился летом 1913 года в Зеехаме, во время проведения опытов по атмосферному электричеству. Этот брак продержался до конца жизни учёного, несмотря на регулярные романы супругов «на стороне». Так, среди любовников Аннемари были коллеги её мужа Пауль Эвальд и Герман Вейль. Шрёдингер, в свою очередь, имел многочисленные романы с молодыми женщинами, из которых две были ещё подростками (с одной из них он зимой 1925 года провёл в Арозе каникулы, в течение которых интенсивно работал над созданием волновой механики). Хотя у Эрвина и Аннемари не было детей, известно о нескольких внебрачных детях Шрёдингера. Мать одного из них, Хильде Марх, супруга Артура Марха, одного из австрийских друзей учёного, стала для Шрёдингера «второй женой». В 1933 году, покидая Германию, он смог договориться о финансировании в Оксфорде не только для себя, но и для Мархов; весной 1934 года Хильде родила от Шрёдингера дочь, Рут Георгину. В следующем году Мархи вернулись в Инсбрук. Ещё двое внебрачных детей у него родилось за время пребывания в Дублине. Начиная с 1940-х годов, Аннемари регулярно подвергалась госпитализации в связи с приступами депрессии.

Столь свободный образ жизни шокировал пуританских обитателей Оксфорда, что было одной из причин дискомфорта, который испытывал там Шрёдингер.

Современники отмечали разносторонность интересов Шрёдингера, его глубокие познания в философии и истории. Он владел шестью иностранными языками (помимо «гимназических» древнегреческого и латыни, это английский, французский, испанский и итальянский), читал классические произведения в оригинале и занимался их переводом, писал стихи, увлекался скульптурой.

Всю жизнь он был любителем природы и страстным туристом. Любил посещать театр; особенно ему нравились пьесы Франца Грильпарцера, которые ставились в Бургтеатре.

Среди своих коллег Шрёдингер был известен как человек замкнутый, чудаковатый, имевший мало единомышленников, Дирак так описывает прибытие Шрёдингера на престижный Сольвеевский конгресс в Брюсселе: «Весь его скарб умещался в рюкзаке. Он выглядел как бродяга, и понадобилось довольно долго убеждать портье, прежде чем тот отвел Шрёдингера номер в гостинице».

Шрёдингер глубоко интересовался не только научными, но и философскими аспектами физики, написал в Дублине несколько философских исследований. Размышляя над проблемами приложения физики к биологии, он выдвинул идею молекулярного подхода к изучению генов, изложив ее в книге «Что такое жизнь? Физические аспекты живой клетки», оказавшей влияние на некоторых биологов, в том числе Фрэнсиса Крика и Мориса Уилкинса. Шрёдингер опубликовал также томик стихов.

Он вышел в отставку в 1958 году когда ему исполнился семьдесят один год, и умер через три года в Вене.

Кроме Нобелевской премии, Шрёдингер был удостоен многих наград и почестей, в том числе золотой медали Маттеуччи Итальянской национальной академии наук, медали Макса Планка Германского физического общества, и награжден правительством ФРГ орденом «За заслуги». Шрёдингер был почетным доктором университетов Гента, Дублина и Эдинбурга, состоял членом Папской академии наук, Лондонского королевского общества, Берлинской академии наук, Академии наук СССР, Дублинской академии наук и Мадридской академии наук.

Гесс Виктор Франц

(1883—1964)

Австро-американский физик

Виктор Франц Гесс родился в замке Вальдштейн в австрийской провинции Штирии в семье Винзенса Гесса – главного лесничего имения принца Оттинген-Валлерштейна – и урожденной Серафины Эдле фон Гроссбауэр-Вальдштат.

С 1893 по 1901 год он учился в гимназии, по окончании которой поступил в Грацкий университет. В 1906 году Гесс защитил докторскую диссертацию по физике «с похвальным отзывом».

После защиты Гесс, работая демонстратором и лектором в Венском университете, заинтересовался исследованиями Франца Экснера и Эгона фон Швейдлера по ионизирующему действию радиоактивных излучений. Такие излучения возникают в тех случаях, когда атомы нестабильных элементов, например урана или тория, испускают «сгустки» (порции) энергии и положительные или отрицательные частицы. Под действием радиоактивного излучения окружающая источник атмосфера становится электропроводной, то есть ионизируется. Такого рода радиоактивность может быть обнаружена с помощью электроскопа – прибора, который теряет сообщенный ему электрический заряд под действием радиации.

Работая с 1910 года ассистентом-исследователем в Институте радиевых исследований при Венском университете, Гесс узнал о проводившихся его коллегами экспериментах по определению источника ионизирующего излучения в атмосфере. Ему стало известно и о том, что несколькими месяцами раньше Теодор Вульф измерил в Париже ионизацию атмосферы. Измерения Вульфом производились с Эйфелевой башни и показали, что на ее вершине (на высоте 320 м) уровень радиации гораздо выше, чем у ее основания. Данные Вульфа расходились с существовавшей тогда теорией, согласно которой радиация могла идти только из-под земли. Вульф предположил, что необычно высокий уровень радиации наверху вызван радиацией, идущей из земной атмосферы. Он обратился к другим ученым с предложением проверить его гипотезу, запуская в атмосферу с помощью баллонов измерительные приборы.

На следующий год Гесс создал приборы, способные выдержать существенные перепады температуры и давления при подъеме на большие высоты. Гесс вычислил, что максимальная высота, на которой земная радиация могла бы ионизовать атмосферу, равна 500 м. В следующие два года он с помощью Австрийского воздухоплавательного клуба запустил десять аэрозондов. «Мне удалось показать, – вспоминал он впоследствии, – что ионизация (в электроскопе) уменьшалась с увеличением высоты подъема над землей (за счет уменьшения влияния радиоактивных веществ в земле), но начиная с высоты 1000 м заметно возрастала и на высоте 5000 м достигала значения, в несколько раз превосходящего наблюдаемое на поверхности Земли». Эти данные привели его к заключению, что ионизация могла быть вызвана проникновением в земную атмосферу неизвестного излучения из космического пространства.

В том, что излучение приходит из космического пространства, а не исходит от Солнца, Гесса убедили результаты ночных запусков, во время которых не наблюдалось понижения уровня радиации в верхних слоях атмосферы.

В 1925 году новое излучение было названо американским физиком Робертом А. Милликеном «космическими лучами».

Эксперименты Гесса привлекли внимание к космическим лучам других физиков, в том числе Карла Д. Андерсона, открывшего позитрон, положительно заряженную частицу с массой, равной массе электрона. Им же вместе с С.Х. Неддермейером был открыт мюмезон – необычайно короткоживущая частица с массой, примерно в 200 раз больше массы электрона. Позднее она стала называться мюоном.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.