Известные люди

»

Феликс Блох

Мальчика, интересовавшегося математикой и астрономией, записали по инженерной специализации в Федеральном технологическом институте в Цюрихе. Однако, прослушав основополагающий материальный вектор движения, Б. решил сделаться физиком-теоретиком, а не инженером. С 1924 по 1927 г. он учился в Федеральном институте, где посреди его учителей были Петер Дебай и Эрвин Шредингер. Затем он учился в Лейпцигском университете у Вернера Гейзенберга. Докторскую уровень он получил в 1928 г. в Лейпциге за диссертацию, посвященную проводимости электронов в металлах. В этой диссертации, которая, как в текущее время признано, заложила основы физики твердого тела, он сформулировал теорему, определявшую облик волновых функций электрона в металлах (функции Блоха).

После завершения докторской диссертации Б. стал обладателем нескольких стипендий, позволивших ему вкалывать с Гейзенбергом, Нильсом Бором, Энрико Ферми и Вольфгангом Паули; в течение этого периода он сделал свой первостепенный вклад в теоретическую физику. Б. теоретически вывел эмпирический закон немецкого физика Эдуарда Грюнейзена, касающийся зависимости проводимости металлов от температуры, тот, что в настоящее время известен как соотношение Блоха Грюнейзена. Благодаря его вкладу в теорию сверхпроводимости и в теоретическое осмысление магнитных систем весь строй теорем и эффектов названы его именем: теорема Блоха в теории сверхпроводимости, закон Блоха, касающийся зависимости намагниченности ферромагнитных материалов от температуры (материалов типа железа, чья атомная архитектура позволяет им без труда намагничиваться), стенки Блоха (зоны перехода между областями ферромагнитного материала с различными магнитными ориентирами). В 1932 г. Б. развил работу Бора и Ханса А. Бете по торможению движущихся заряженных частиц в веществе, получив формулу Бете Блоха для этого эффекта.

Когда Гитлер в 1933 г. пришел к власти, Б., тот, что был евреем, покинул Германию и поселился в Соединенных Штатах. Он стал адъюнкт-профессором в Станфордском университете в 1934 г., а два года через занял там пост полного профессора. В это время он выполнил строй важных работ по квантовой теории электромагнитного поля. Затем он исследовал недавно открытый нейтрон, предсказав, что его магнитный миг (мера величины магнитного поля) позволительно будет обусловить по рассеянию медленных нейтронов на железе и что пучок нейтронов окажется поляризованным после этого рассеяния на железной мишени. Эти предсказания были подтверждены в следующем году. Затем Б. вернулся к экспериментальным исследованиям. В 1939 г. он сообща с Луисом У. Альваресом измерил магнитный миг нейтрона, используя циклотрон Калифорнийского университета в Беркли в качестве источника нейтронов. Во время второй важный войны, как член Манхэттенского проекта по созданию атомной бомбы, Б. исследовал свойства изотопов урана. Позднее он стал помощником руководителя группы, занимавшейся военными противорадарными разработками в исследовательской радиолаборатории Гарвардского университета.

После войны Б. вернулся в Станфордский вуз. Здесь он применил радиоволновую технику, изученную им во время работы в годы войны над радаром, к изучению магнитных моментов ядер. Физикам, которые пытались раскусить поведение атомных ядер, нужно было быть в курсе относительные магнитные моменты различных типов ядер с высокой степенью точности. В 30-х гг. И.А. Раби разработал методику измерения ядерных магнитных моментов, но в его методе требовалось испарять стандарт, а сам алгоритм был не шибко точным. В 1946 г. Б. предложил способ, тот, что отличался высокой точностью и абсолютно не повреждал эталон. Хотя Б. известен многими достижениями в области физики, аккурат за разработку этой методики он удостоился Нобелевской премии.

Когда атом находится в магнитном поле, магнитный миг его ядра вынуждает ядро прецессировать (результат, аналогичный действию силы тяжести на вращающийся волчок, заставляющей покачиваться его ось). Частота, или прыть, прецессии ядра зависит от величины магнитного поля и от магнитного момента ядра. Таким образом, если известна мощь поля и удается обусловить частоту прецессии, то разрешается вычислить магнитный миг. Для того чтобы обусловить частоту прецессии, Б. помещал эталон исследуемого материала в магнитное поле мощного электромагнита, вынуждая ядра образца прецессировать с постоянной скоростью. Затем он возбуждал стандарт с помощью значительно больше слабого магнитного поля, управляемого радиосигналами; это второе поле флуктуировало (меняло направление) с частотой, соответствующей частоте управляющих радиоволн. Когда частота возбуждающего поля становилась равной прецессионной частоте ядер, ориентация спинов ядер как снег на голову менялась на противоположную тот самый несложно обнаруживаемый результат носит наименование ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Известная частота радиосигналов, соответствующая этому резонансу, равна частоте прецессии ядра. Зная точную частоту прецессии данного ядра в поле заданной напряженности, разрешено установить магнитный миг этого ядра с необыкновенной точностью. Метод Блоха дал физикам-ядерщикам точную и жутко желанную информацию, причем эталон безупречно не повреждался. Более того, с помощью данного приема стало быть может совершенно по-новому и весьма нетрудно измерять магнетизм: как только становится известен магнитный миг заданного ядра, его не возбраняется применять для определения напряженности магнитного поля.

В то же самое время Эдуард М. Перселл (тот, что ещё занимался радарами во время войны) исследовал эту же проблему. Одновременно и независимо он продумал методику измерения ядерных магнитных моментов, которая была без малого идентичной методу Блоха. Пользуясь методом ЯМР, Перселл обнаружил, что водород испускает знак в радиочастотном диапазоне (открытие, которое привело к развитию радиоастрономии).

Исследователи с помощью ЯМР обнаружили, что результирующий магнитный миг атомного ядра в молекуле изменяется под воздействием магнитных полей окружающих электронов. Именно в этих изменениях лежит ключ к строению молекул. ЯМР резво стал одним из важнейших аналитических инструментов химии. Более того, измерения с помощью ЯМР абсолютно не затрагивают стандарт, и их позволительно проводить с живыми организмами, не повреждая их. Приемы и методы вычислений, применявшиеся в компьютерной томографии (томографы были разработаны Алланом Кормаком и Годфри Хаунсфилдом), стали в 70-х гг. объединять с методикой наблюдений ЯМР; в результате появились сканирующие ЯМР-устройства, позволявшие присматривать специфические химические реакции внутри человеческого тела. Оказалось, что эти устройства имеют огромное значимость для научных исследований и представляют собой дюжий инструмент медицинской диагностики. Диагностические сканирующие ЯМР-устройства стали доступны медикам для работы в середине 80-х гг.

Б. и Перселл были награждены в 1952 г. Нобелевской премией по физике за формирование новых методов для точных ядерных магнитных измерений и связанные с этим открытия. При презентации лауреатов Эрик Хультен, член Шведской королевской академии наук, отметил, что методы Перселла и Б. дают огромное упрощение и обобщение способа молекулярных пучков И.А. Раби, что позволяет употреблять их к твердым, жидким и газообразным веществам. Хультен продолжал: Поскольку произвольный картина атома и его изотопы обладают сурово определенной и характерной ядерной частотой, мы можем в любом объекте, помещенном между полюсами электромагнита, выискивать и исследовать с помощью радиоволн всевозможные виды атомов и изотопов, присутствующих в исследуемом объекте... не оказывая заметного воздействия на образец. Применение их физических исследований к астрономии, химии и медицине являет собой выдающийся образец того, как фундаментальное изыскание оказывает влияние, выходящее в отдалении за рамки той области, где оно проводилось.

Большинство изысканий Б. после этого 1946 г. связано с применениями ЯМР или, как он первоначально это назвал, ядерной индукции. В 1954...1955 гг. он взял двухгодичный отпуск в Станфорде, чтобы сделаться генеральным директором ЦЕРНа (Европейского центра ядерных исследований) в Женеве (Швейцария). В 1963 г. он занял пост профессора физики в Станфорде. Уйдя в отставку в 1971 г., Б. вернулся в Цюрих, где и умер 10 сентября 1983 г.

В 1940 г. Б. женился на Лоре К. Миш, физике и также беженке из Германии; у них было три сына и дочка. Он стал гражданином США в 1939 г.

Б. был членом американской Национальной академии наук. Американской академии наук и искусств. Швейцарской академии естественных наук и Американского физического общества, президентом которого он был в 1965 г.

Так же читайте биографии известных людей:

Феликс Блуменфельд Feliks Blumenfeld

БЛУМЕНФЕЛЬД, ФЕЛИКС МИХАЙЛОВИЧ (1863-1931), русский пианист, дирижер, педагог, композитор. Родился в селе Ковалевка (Херсонская губерния) 7 (19)..
читать далее →

Феликс Дадаев Phelix Dadaev

в 1996 году было рассекречено, что артист в течение длительного времени снимался в кинохронике как... двойник И.В. Сталина. Делалось это,..
читать далее →

Феликс Мендельсон-Бартольди Feliks Mendelssohn-Bartholdy

3 февраля родился Феликс Мендельсон - знаменитый композитор, один из классиков XIX столетия. Его имя известно всем по Свадебному маршу.
читать далее →

Феликс Царикати Feliks Tsarikaty

Украшение нашей эстрады Феликс Царикати, заслуженный артист Осетии, чужд звездной болезни. Это романтик, добрый и отзывчивый человек. Его..
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий