Известные люди

»

Жан Перрен

В отрезок времени, когда П. выполнял свои эксперименты, ещё не было выработано единого мнения сравнительно природы катодных лучей, испускаемых отрицательным электродом (катодом) в вакуумной трубке при электрическом разряде. Некоторые ученые полагали, что эти лучи представляют собой разновидность светового излучения, при всем при том в 1895 г. исследования П. показали, что они являются потоком отрицательно заряженных частиц. Дж.Дж. Томсон, модифицировав опыт П., подтвердил его выводы и в 1897 г. определил важнейшую характеристику этих частиц, измерив касательство их заряда к массе по отклонению в электрическом и магнитном полях. Масса оказалась грубо в 2 тыс. раз меньше массы атома водорода, легчайшего посреди всех атомов. Вскоре стало распространяться точка зрения, что эти отрицательные частицы, названные электронами, представляют собой составную количество атомов. Опираясь на результаты своих работ, П. принял участие в дискуссии об атомной, или дискретной, природе материи. Ее участником стал и Марсель Бриллюэн, единственный из учителей П., бывший активным сторонником атомной теории.

Атомная доктрина утверждала, что элементы составлены из дискретных частиц, называемых атомами, и что химические соединения состоят из молекул, частиц большего размера, содержащих два или больше атомов. К концу XIX в. атомная концепция получила широкое признание посреди ученых, в особенности посреди химиков. Однако некоторые физики полагали, что атомы и молекулы это не больше чем фиктивные объекты, которые введены из соображения удобства и полезны при численной обработке результатов химических реакций. Австрийский физик и философ Эрнст Мах считал, что вопросительный мотив о первичном строении материи принципиально неразрешим и не должен быть предметом исследования ученых. Для сторонников атомизма подтверждение дискретности материи было одним из принципиальных вопросов, остававшихся нерешенными в физике.

В 1897 г. П. получил докторскую уровень и в том же году начал впитывать текст новоиспеченный вектор движения физической химии в Парижском университете (Сорбонне). Курс имел колоссальный фарт. (П. в 1910 г. возглавил в Сорбонне кафедру физической химии и до 1940 г. оставался на этом посту.) Продолжая разрабатывать атомную теорию, он выдвинул в 1901 г. гипотезу, что атом представляет собой миниатюрную Солнечную систему, но он не смог это привести доказательства. Десять лет через Эрнст Резерфорд предложил свою модель компактного положительно заряженного ядра, окруженного отрицательными электронами, и эта мысль завоевала наибольшую популярность. В модели Томсона атом напоминал сливовый пудинг в виде положительно заряженной сферы, в которую электроны вкраплены аналогично изюминкам. Хотя служба П. в области физической химии была отходом от его больше ранних исследований катодных лучей, он сконцентрировал близкое участливость на вопросах, относящихся к молекулярной природе соединений, охватывая термодинамику, осмос, движение ионов и кристаллизацию. Исследование коллоидов (суспензий мелких частиц) привело его к знаменитым опытам по броуновскому движению, которые послужили подтверждением существования молекул.

Броуновское движение в первый раз было описано английским ботаником Робертом Броуном в 1827 г. Если мельчайшие частицы как будто зернышек пыльцы поместить во взвешенном состоянии в жидкость, то под микроскопом разрешено присматривать, как они делают случайные резкие скачки, чисто они подвергаются непрерывной бомбардировке со стороны неких невидимых объектов. Выдвигались разные объяснения этого движения, в т.ч. под воздействием электрических сил, конвекционных потоков или столкновения с всю дорогу движущимися молекулами жидкости. В 1905 г. Альберт Эйнштейн опубликовал работу о броуновском движении, в которой были даны теоретические обоснования молекулярной гипотезы. Он дал определенные количественные предсказания, и все-таки необходимые для их проверки эксперименты требовали в такой степени здоровый точности, что Эйнштейн сомневался в их осуществимости. С 1908 по 1913 г. П. (на первых порах не зная о работе Эйнштейна) выполнил тончайшие наблюдения над броуновским движением, которые подтвердили предсказания Эйнштейна.

П. понял, что если движение взвешенных частиц вызывается столкновениями с молекулами, то, основываясь на недурственно известных газовых законах, разрешено предсказать их средние смещения за установленный промежуток времени, если быть в курсе их габарит, плотность и некоторые характеристики жидкости (к примеру, температуру и плотность). Требовалось только верно согласовать эти предсказания с измерениями, и тогда появилось бы веское подтверждение существования молекул. Однако обрести частицы нужных размеров и однородности было не так нетрудно. После многих месяцев кропотливого центрифугирования П. удалось выделить немного десятых грамма однородных частиц гуммигута (желтоватого вещества, получаемого из млечного сока растений). После измерения характеристик броуновского движения этих частиц результаты оказались полностью соответствующими молекулярной теории.

П. ещё изучал седиментацию, или оседание, мельчайших взвешенных частиц. Если молекулярная система верна, рассуждал он, частицы, размеры которых меньше определенного, нисколько не будут нисходить на дно сосуда: направленная вверх компонента импульса, полученного в результате соударений с молекулами, будет вечно противодействовать направленной вниз силе тяжести. Если суспензия не подвергается возмущениям, то в конце концов установится седиментационное равновесие, вслед за тем чего концентрация частиц на различной глубине не будет изменяться. Если свойства суспензии известны, то позволительно предсказать равновесное распределение по вертикали.

П. провел немного тысяч наблюдений, сильно изощренно и остроумно пользуясь микроскопической техникой и подсчитывая цифра частиц на разной глубине в одной капле жидкости с шагом по глубине всего в двенадцать сотых миллиметра. Он обнаружил, что концентрация частиц в жидкости экспоненциально убывает с уменьшением глубины, причем числовые характеристики до того ладно согласовались с предсказаниями молекулярной теории, что результаты его опытов были просторно признаны как решающее подтверждение существования молекул. Позже он придумал способы измерения не только линейных смещений частиц в броуновском движении, но и их вращения. Исследования П. позволили ему вычислить размеры молекул и цифра Авогадро, т.е. цифра молекул в одном моле (количестве вещества, масса которого, выраженная в граммах, численно равна молекулярному весу этого вещества). Он проверил полученное им важность числа Авогадро с помощью пяти различных типов наблюдений и нашел, что она удовлетворяет им всем с учетом минимальной экспериментальной ошибки. (Принятое в настоящий момент роль этого числа составляет эдак 6,021023; П. получил величину на 6% больше высокую.) К 1913 г., когда он суммировал уже бесчисленные к тому времени свидетельства дискретной природы материи в своей книге Атомы (Atoms), явь существования как атомов, так и молекул была признана без малого повсеместно.

В 1926 г. П. получил Нобелевскую премию по физике за работу по дискретной природе материи и в особенности за открытие седиментационного равновесия. При презентации лауреата К. Осеен, член Шведской королевской академии наук, подытожил работу П. и привел свидетельства, подтверждающие его выводы.

Во время первой важный войны П. служил в качестве офицера инженерного корпуса французской армии, занимаясь разработкой таких, к примеру, технических проблем, как обнаружение подводных лодок акустическими методами. После войны он заинтересовался ядерной физикой и был одним из первых, кто выдвинул предположение о вероятном источнике исходящего от Солнца тепла, объяснявшее настолько длительное его постоянство. При его непосредственном участии были учреждены Национальный середина научных исследований, Институт физико-химической биологии и Институт астрофизики. Его тяготение популяризировать науку, в особенности посреди молодого поколения, способствовало созданию Дворца открытий на Международной экспозиции в Париже в 1937 г.

Будучи социалистом и ярым противником фашизма, П. покинул Францию вслед за тем ее оккупации Германией в 1940 г. и отправился в Соединенные Штаты, где его наследник преподавал физику в Колумбийском университете. Находясь в изгнании, П. призывал к активизации американской поддержки французских военных усилий. Он кроме того создал Нью-Йоркский французский универ. Умер он в Нью-Йорке в 1942 г. В 1948 г. его останки были перевезены во Францию и похоронены в Пантеоне в Париже.

П. женился на Генриетте Дюпорталь в 1897 г. У них были сынуля и дочка. Приятный участник беседы, он нравился всем, особенные симпатии вызывал у молодежи. Он устраивал в своей лаборатории вечера, куда приглашал целые группы молодых ученых на диспуты. Тем не менее он больше тяготел к экспериментальным опытам, а не к теоретическим размышлениям. Однажды, когда какой-то профессор вынуждал его признать неопровержимые достоинства одной новой физической концепции, П. ответил, что чертовски тяжко изобрести больше ложную теорию.

Среди наград П., помимо Нобелевской премии, разрешено прозвать премию Джоуля Лондонского королевского общества (1896) и премию Ляказа Французской академии наук (1914). П. стал членом Французской академии наук в 1923 г. и ее президентом в 1938 г. Ему были присуждены почетные ученые степени университетов Брюсселя, Льежа, Гента, Калькутты, Манчестера, Нью-Йорка, Принстона и Оксфорда. Он был членом Лондонского королевского общества, а кроме того академий наук Италии, Чехословакии, Бельгии, Швеции, Румынии и Китая.

Так же читайте биографии известных людей:

Жан Боде Jean Bode

Боде (Boudett) Жан (9.2.1769, Бордо, Жиронда -14.9.1809), граф (1807), дивизионный генерал (20.10.1796).
читать далее →

Жан Клебер Jean Kleber

Клебер (Kleber) Жан Батист (9.3.1753, Страсбург -14.6.1800, Каир), дивизионный генерал (17.10.1793). Сын архитектора. Учился строительству в..
читать далее →

Жан Корбино Jean Corbineau

Корбино (Corbineau) Жан Батист Ив (1.8.1776, Маршине, Нор - 17.12.1848, Париж), барон (17.3.1808), дивизионный генерал (23.5.1813). Службу начал..
читать далее →

Жан Моро Jan Viktor Moro

Кто же был он такой, Жан Виктор Моро? В 17 лет стал солдатом. Отец, достаточно преуспевающий адвокат, пытался заставить сына покинуть военную службу..
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий