Известные люди

»

Ганс Бете

Еще аспирантом Б. проявил заинтересованность к квантовой механике, ее математической теории, описывающей взаимодействие между материей и излучением. Сформулированная в середине 20-х гг. Вернером Гейзенбергом, Эрвином Шредингером и П.А.М. Дираком, она явилась результатом больше ранних исследований в области квантовой теории: Макс Планк обнаружил, что излучение не является непрерывным, а состоит из дискретных порций энергии, потом названных квантами; Альберт Эйнштейн показал, что фотоны, кванты света (электромагнитного излучения), при фотоэлектрическом эффекте действуют аналогично частицам; Нильс Бор применил квантовую теорию к описанию атомных энергетических уровней, отвечающих за характеристические спектры испускаемого излучения; в конце концов, Луи де Бройль выдвинул дерзкое предположение, что если излучение (свет) может известия себя аналогично частице, то и частица может новости себя аналогично волне. Идея де Бройля была экспериментально подтверждена Клинтоном Дж. Дэвиссоном, тот, что обнаружил волновое поведение электронов. В 1927 г. Б. написал научную статью, посвященную дифракции электронов на кристаллах, в которой для объяснения наблюдений Дэвиссона использовал квантовую механику, ещё не понятую в то время большинством физиков. Б. был одним из первых ученых, убедительно продемонстрировавших употребление новой теории.

Получив докторскую уровень, Б. работал в 1928...1929 гг. преподавателем физики в университетах Франкфурта и Штутгарта. Он был назначен лектором Мюнхенского университета в 1929 г., и все-таки большую количество времени в течение следующих трех лет провел в Кембридже (Англия), где встречался с Эрнестом Резерфордом, и в Риме, где работал с Энрико Ферми. Он ещё наладил контакт с Нильсом Бором. В течение этою времени Б. разработал употребление математического приема, известного как доктрина групп, для выяснения квантово-механического поведения кристаллов. Сделав солидный вклад в теорию строения атома, Б. в начале 30-х гг. начал теоретическое исследование процесса быстрой потери энергии частицами, проходящими через вещество; к этому вопросу он периодически возвращался в течение всей своей научной деятельности.

Назначенный ассистент-профессором в Тюбингенском университете в 1932 г., Б., мамаша которого была еврейкой, потерял тот самый пост' в следующем году, следом издания Гитлером, ставшим канцлером Германии, антисемитского указа. Б. покинул Германию в 1933 г., год читал лекции в Манчестерском университете в Англии, а после этого в 1934...1935 гг. стал членом ученого совета Бристольского университета. В 1935 г. он стал ассистент-профессором в Корнеллском университете в Итаке (штат Нью-Йорк), а потом и полным профессором в 1937 г.

Здесь Б. вернулся к изучению ядерной физики. В 1936 г. в содружестве с американскими физиками Робертом Ф. Бэчером и М.С. Ливингстоном Б. написал немного обстоятельных работ, где суммировались известные к тому времени результаты в этой, тогда ещё находившейся в младенческом состоянии, области. Три выпуска журнала с этими статьями тут же стали классикой и свыше 20 лет обширно использовались в качестве основного учебного пособия по ядерной физике.

В 1938 г. на конференции по теоретической физике в Вашингтоне (округ Колумбия) участливость Б. привлек единственный нерешенный вопросительный мотив о природе получения энергии Солнцем и другими звездами. Астрономы накопили много информации о чертовски высоких температурах и других звездных характеристиках и пришли к выводу, что источник энергии должен обладать термоядерную природу. Однако они не могли обусловить реакции, которые дали бы количественные характеристики, согласующиеся с наблюдаемым излучением, размером, возрастом и другими свойствами звезд. Быстро освоившись с астрономическими данными и применив свои энциклопедические познания в области ядерной физики, Б. решил эту задачу за шесть недель.

Впервые немецким астрономом Карлом Фридрихом фон Вайцзеккером был предложен для объяснения данного вопроса синтез двух протонов (ядер водорода, в большом количестве находящихся внутри Солнца), при котором образуется дейтерий (называемый ещё тяжелым водородом, ядро которого содержит протон и нейтрон) и выделяется энергия в виде позитрона (положительного электрона) и нейтрино (незаряженной частицы). Протоны положительно заряжены, а цифра протонов в ядре определяет компонент (ядро водорода содержит единственный протон, но может содержать и нейтроны, чья масса приблизительно равна массе протона, но они не несут заряда). При синтезе двух протонов испускается положительная частица (позитрон), в результате чего единственный из протонов превращается в нейтрон. Б. рассмотрел такие солнечные характеристики, как температура, плотность, состав, а ещё ожидаемые скорости реакции, и подсчитал, что реакция синтеза идет как раз при таковый скорости, которая обеспечивает наблюдаемое выделение энергии Солнцем. Однако его выкладки показывали, что для звезд больше массивных, чем Солнце, в реакции должны участвовать больше тяжелые ядра.

Для массивных звезд Б. предложил шестиступенчатый углеродно-азотный цикл. На первом шаге углерод с атомным весом 12 (наиболее распространенная и устойчивая форма углерода с 6 протонами и 6 нейтронами в ядре) захватывает протон, превращаясь в азот-13 (7 протонов, 6 нейтронов) и испуская энергию в виде гамма-лучей. Нестабильный азот-13 распадается, испуская позитрон (тот, что превращает протон в нейтрон) и нейтрино и превращаясь при этом в углерод-13 (6 протонов, 7 нейтронов). Углерод-13 дальше захватывает единственный из вечно имеющихся протонов и превращается в азот-14 (7 протонов, 7 нейтронов), сызнова испуская гамма-лучи. Азот-14 в свою очередность захватывает протон и становится кислородом-15 (8 протонов, 7 нейтронов), еще раз испуская гамма-лучи. Нестабильный кислород-15 испускает позитрон (заменяя протон нейтроном) и нейтрино, превращаясь в азот-15 (7 протонов, 8 нейтронов). На последнем шаге азот-15 захватывает протон, но в результате получается не больше тяжелое ядро, содержащее 8 протонов и 8 нейтронов, что дало бы кислород-16. Вместоположение этого образуется два ядра: углерод-12 и гелий-4 (2 протона, 2 нейтрона). Углерод-12 может сейчас воспроизвести цикл, а гелий-4 пополняет звездный припас этого газа. На каждом шаге цикла высвобождается энергия в виде различного рода излучений, которые и придают звезде ее яркость. Расчеты Б. позволили глубже постигнуть поведение и эволюцию звезд.

В конце 30- гг. Б. продолжал свои теоретические исследования атомных ядер. Среди его многочисленных достижений было первое математическое обоснование того, что снова открытый мезон мог быть связанным с силой, удерживающей ядра от распада. Он кроме того исследовал весьма сложные ударные волны, образующиеся при взрыве, что оказалось полезным для его дальнейшей работы над Манхэттенским проектом при создании атомной бомбы.

В 1941 г., незадолго до того, как США вступили во вторую народную войну, Б. стал американским гражданином. В течение недолгого времени он работал над микроволнами и их приложениями к радиолокации в радиационной лаборатории Массачусетского технологического института, а потом в 1943 г. присоединился к Манхэттенскому проекту в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико). Там, будучи директором отдела теоретической физики, он отвечал за расчеты возможного поведения атомной бомбы. Его глубокие знания в области ядерной физики, ударных волн и электромагнитной теории сыграли существенную образ в успехе программы.

Вернувшись в Корнеллский вуз в 1946 г., Б. продолжил исследования во многих интересовавших его областях к примеру, сделал значимый вклад в современную квантовую электродинамику. Он кроме того много сделал сообща с другими учеными для уяснения общественным мнением той опасности, которую несет человечеству ядерное оружие. Он неизменно был сторонником контроля над вооружениями, поддерживая в то же время идею использования ядерной энергии в мирных целях. С 1956 по 1959 г. Б. служил в Президентском научно-консультативном комитете.

В 1967 г. Б. был награжден Нобелевской премией по физике за вклад в теорию ядерных реакций, в особенности за открытия, касающиеся источников энергии звезд. При презентации лауреата Оскар Клейн, член Шведской королевской академии наук, отметил широту знаний Б. и сказал, что некоторые из его открытий в области физики, каждое в отдельности, заслуживали самостоятельной Нобелевской премии. Работа Б. над источниками энергии звезд, сказал Клейн, представляет собой одно из наиболее важных приложений фундаментальной физики в наше время и ведет к углублению наших знаний о Вселенной.

В дальнейшем Б. изучал распределение материи в нейтронных звездах, а ещё коллапс гигантских звезд. Его исследования по высокоскоростному входу в земную атмосферу помогли при разработке как военных, так и гражданских космических аппаратов. Вспоминая о своей работе в Лос-Аламосе как об страшно захватывающей, он выступал супротив поддерживавшейся правительством программы развертывания антиракетного щита, рассматривая ее как на практике неосуществимую.

В 1939 г. Б. женился на Розе Эвальд, дочери известного немецкого физика, кроме того покинувшего нацистскую Германию. У них двое детей. Скромный и внимательный к другим, Б. некогда увлекался лыжами и горными восхождениями, а позже, как говорят, стал интересоваться экономикой. Его коллеги сильно уважают его за ясный ум и скрупулезно разрабатываемые научные методы.

Кроме Нобелевской премии, Б. получил правительственную награду США медаль За заслуги (1946), медаль Генри Дрейпера американской Национальной академии наук (1947), медаль Макса Планка Германского физического общества (1955), медаль Энрико Ферми Комиссии по атомной энергии США (1961), медаль Эддингтона Лондонского королевского астрономического общества (1963) и премию Вэнневара Буша американской Национальной академии наук (1985). Он является членом Американского философского общества, американской Национальной академии наук, Американского физического общества и Американского астрономического общества, а ещё иностранным членом Лондонского королевского общества. Он получил почетные ученые степени от университетов Бирмингема и Манчестера.

Так же читайте биографии известных людей:

Ганс Тигде Hans Tigde

Ганс Иохим Тидге считался прекрасным специалистом в Федеральном ведомстве по охране конституции (БФФ), руководил группой и ведал вопросами борьбы с..
читать далее →

Ганс Кундт Hans Kundt

Кундт Ганс (1869-1939). Генерал Ганс Кундт родился в Мекленбурге в 1869 году.
читать далее →

Ганс Рудель Hans Rudel

Cамый знаменитый и результативный пилот пикирующего бомбардировщика Ю-87 Штука в годы Второй мировой войны.
читать далее →

Ганс Цитен Hans Zieten

Цитен (Zieten, Ziethen) Ганс Эрнст Карл фон (5.3.1770 - 3.5.1848, Вармбрунн), граф (1817), генерал-фельдмаршал (6.2.1839). Из аристократического..
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий