Известные люди

»

Вальтер Боте

Немецкий физик Вальтер Вильгельм Георг Бою родился в Ораниенбурге.

Его папа, Фридрих Боте, был торговцем. В 1908 г. Б. поступил в Берлинский универ, где изучал физику, математику и химию. В 1914 г., работая под руководством Макса Планки. он получил докторскую уровень за теоретическое изыскание взаимодействия света с молекулами.

Во время первой важный войны Б. служил в германской армии. В 1915 г. он был взят в плен русскими и отправлен в Сибирь, где изучал российский язык и сумел продолжить свои занятия теоретической физикой. Вернувшись в Германию в 1920 г., он стал действовать под руководством Ханса Гейгера (изобретателя счетчика Гейгера) в радиационной лаборатории Государственного физико-технического института, где он непродолжительно работал ещё в 1913 г. (Позднее он считал, что как раз Гейгер направил его усилия в сторону физики.) Одновременно с этим Б. преподавал физику в Берлинском университете.

В начале 20-х гг. Б. проводил экспериментальные и теоретические исследования отклонений альфа- и бета-частиц в веществе. Большая количество работ в этой области касалась единичных взаимодействий частиц с отдельными атомами. Однако Б. изучал значительно больше нелегкий происшествие, когда быстрая частица, пролетающая через вещество, взаимодействует с большим числом атомов, причем всякий акт взаимодействия приводит к отклонению частицы, пропорциональному его силе. Так как при прохождении через корпус сильное однократное взаимодействие маловероятно, то полное отклонение частицы определяется в основном большим числом малых отклонений. Для решения этой задачи Б. разработал особый статистический подход.

В течение первых двух десятилетий XX в. Макс Планк, Альберт Эйнштейн, Нильс Бор и другие создали квантовую теорию, основу для изучения атомных и субатомных систем. Эта система, основанная на идее, что энергия передается дискретными порциями, или квантами, разрешила некоторые дилеммы классической физики, хотя взамен поставила собственные проблемы. Из квантовой теории с очевидностью вытекало, что свет, как и вообще электромагнитное поле, обладает характеристиками как волн, так и частиц дуализм, тот, что многие физики воспринимали с трудом. Эксперименты, проведенные в начале 20-х г., подтвердили идею о том, что объекты, которые крайне длительно считались волнами (такие, как свет), могут новости себя аналогично частицам, тогда как те, что считались частицами (в частности, электрон), могут новости себя как волны. Одним из наиболее впечатляющих подтверждений этого явилось сделанное в 1923 г. Артуром Х. Комптоном открытие (теперь известное как результат Комптона), состоящее в том, что рентгеновские лучи. которые прежде считались волнами, рассеиваются электронами в веществе так, как если бы они были частицами.

В 1924 г. Нильс Бор. Хендрик Крамере и Джон Слейтер попытались дозволить проблему волны-частицы, предложив новую формулировку квантовой теории, в которой отвергались некоторые основополагающие принципы классической физики. Согласно недурственно известным законам сохранения, энергия и импульс сохраняются, т.е. при любом взаимодействии полная энергия и импульс системы тел до взаимодействия равны полной энергии и импульсу потом взаимодействия. Бор, Крамере и Слейтер предположили, что на атомном уровне при индивидуальных взаимодействиях частиц не должны сохраняться ни энергия, ни импульс, они сохраняются только в сумме многих индивидуальных взаимодействий. Однако существовавшие тогда методы исследования элементарных частиц не подходили для проверки статистической интерпретации законов сохранения, предложенной Бором и его коллегами. Прочитав их статью, Б. решил разработать методику, которая позволила бы удостоверить их предположение.

Эксперимент Комптона в 1923 г. показал, что, когда кванты рентгеновских лучей рассеиваются при столкновении с электронами, они теряют количество своей энергии и импульса. Комптон предсказал, а Ч.Т.Р. Вильсон подтвердил, что вовлеченные в такие столкновения электроны получают отдачу, т.е. выбиваются из атомов. Б. понимал, что если классические законы сохранения действуют на атомном уровне, то при столкновении должен выходить как рассеянный квант, гак и отскочивший электрон: энергия и импульс, потерянные квантом, должны перескакивать к электрону. С прочий стороны, если справедлива предложенная статистическая интерпретация сохранения, то при каждом заданном столкновении должно быть только случайное соотношение между рассеиванием кванта и выбиванием электрона из атома. Поэтому Б. решил употребить для проверки гипотезы Бора эффектом Комптона.

Оригинальный счетчик Гейгера, изобретенный в 1913 г., мог регистрировать только тяжелые заряженные частицы; и все-таки к 1924 г. Гейгер создал модифицированный счетчик, названный игольчатым, тот, что был способен регистрировать электроны. Работая вкупе с Гейгером, Б. придумал особый алгоритм использования этого счетчика. получивший попозже наименование способ совпадений. Два игольчатых счетчика, заполненные водородом, были связаны таким образом, что, когда на них направлялся пучок рентгеновских лучей, столкновения между квантами лучей и электронами атомов водорода происходили в первом счетчике. Электроны отдачи регистрировались этим счетчиком, тогда как рассеянные кванты проходили во второй, где они выбивали существенно меньшее цифра электронов, регистрируемых вторым счетчиком, демонстрируя тем самым существование рассеянных квантов. Возникающие при регистрации частиц электрические импульсы счетчиков автоматически фиксировались, позволяя исследователю находить решение, совпадают ли они во времени.

Б. и Гейгер обнаружили, что одновременная регистрация рассеянного кванта и выбитою электрона происходит сверх меры нередко, чтобы это позволительно было полагать случайным, а их статистические оценки показали, что обе частицы вечно возникают при каждом столкновении. Отсюда они сделали вывод, что статистическая гипотеза Бора неверна. Их изыскание показало, что классические законы сохранения справедливы и для отдельных актов взаимодействия на субатомном уровне. Их вывод, с которым согласились Бор и другие физики, повлиял на формирование в 20-х гг. квантовой механики, комплексной математической трактовки квантовой теории.

Метод совпадения Б., за тот, что он попозже получил Нобелевскую премию по физике, стал важным инструментом в современных системах регистрации и измерения частиц, хотя в эти дни физики пользуются существенно больше совершенными счетчиками, регистрирующими только совпадающие события. Например, при наблюдении за частицами, освобождающимися в результате ядерной реакции, исследователи могут так отрегулировать свои приборы, чтобы они регистрировали только данные, удовлетворяющие ряду указанных критериев. Затем они могут провести статистический разбор полученных данных, чтобы выявить, идет ли речь о случайных совпадениях или о тех реакциях, которые они ищут.

Начиная с 1926 г. Б. изучал превращения элементов, которые происходят при бомбардировке их ядер альфа-частицами, и в 1930 г. он со своими коллегами обнаружил новое, обладающее высокой проникающей способностью излучение, которое возникало при бомбардировке альфа-частицами бериллия. Эта служба привела к открытию в 1932 г. нейтрона Джеймсом Чедвиком. В 1929 г. Б. совместно с Вернером Кольхерстером использовал приём совпадений для обнаружения космических лучей. В этих исследованиях было установлено, что космические лучи представляют собой поток частиц высокой энергии, а не гамма-лучей, как обыкновенно считалось.

В 1930 г. Б. становится директором Физического института при Гессенском университете. Два года через его назначили директором Физического института при Гейдельбергском университете, а в 1934 г. он занял пост директора Физического института при Институте медицинских исследований Макса Планка в Гейдельберге. В Институте Макса Планка он курировал сооружение циклотрона, ускорителя частиц, используемого в ядерных исследованиях. Строительство было завершено в 1943 г.

Во время второй важный войны Б. был одним из ведущих участников проекта по ядерной энергии, возглавляемого Вернером Гейзенбергом. Он изучал свойства ядер урана и разрабатывал теорию диффузии нейтронов, описывающую рассеяние нейтронов, их поглощение и появление в системах, содержащих расщепляемые элементы, подобные урану. После войны Б. вернулся к проблемам рассеяния электронов и физике космических лучей; он ещё привнес свой вклад в теоретическое разумение бета-распада и гамма-излучения ядер.

В 1954 г. Б. был награжден Нобелевской премией по физике за приём совпадений и сделанные в связи с этим открытия. Он поделил премию с Максом Борном, тот, что был награжден за его вклад в квантовую механику. Страдающий серьезными нарушениями кровообращения и прикованный к постели, Б. не смог приехать на церемонию награждения и послал свою дочка обрести премию от его имени. Я думаю, что первостепенной важности наука, тот, что я получил от Гейгера, писал Б. в своей Нобелевской лекции, состоял в том, чтобы посреди множества возможных и, по всей вероятности, полезных опытов суметь остановить свой выбор тот, тот, что является наиболее насущным в истинный миг, и проводить ею, используя самую простую аппаратуру.

Несмотря на свою немочь, Б. продолжал возглавлять институтом в Гейдельберге. Его хворь причиняла ему массу страданий и мешала в полной мере насладиться пришедшей славой.

Б. женился в 1920 г. на москвичке Варваре Беловой, у них было двое детей. Известный своей работоспособностью, Б. был строг в лаборатории, но сердечен и гостеприимен дома. Он был одаренным художником, писавшим как маслом, так и акварелью, и страстным пианистом, тот, что в особенности любил игрывать Баха и Бетховена. Он умер в Гейдельберге 8 февраля 1957 г.

Кроме Нобелевской премии, Б. был награжден медалью Макса Планка Германского физического общества и Большим крестом ордена За федеральную службу правительства ФРГ. В 1952 г. он стал кавалером правительственного ордена За заслуги в науке и искусстве. Он был членом академий наук Гейдельберга и Геттингена, а ещё Саксонской академии наук в Лейпциге.

Так же читайте биографии известных людей:

Вальтер Игнатченко Valter Ignatchenko

Доктор физико-математических наук, профессор.
читать далее →

Вальтер Шоттки Valter Shottki

Вальтер Шоттки - выдающийся немецкий ученый, физик. Родился 23 июля 1886 года.Вальтер Шоттки известен такими открытиями как: электронная лампа с..
читать далее →

Вальтер Герман Нернст German Walter Nernst

Вальтер Герман Нернст - выдающийся немецкий химик. Родился 25 июня 1864 года.Вальтер Герман Нернст является лауреатом Нобелевской премии мира по..
читать далее →

Вальтер Шелленберг Walter Schellenberg

Одна из главных угроз нацистской Германии была ликвидирована - и это всего по прошествии двух месяцев с начала войны.
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий