Томсон Джордж Паджет

3 мая 1892 г. – 10 сентября 1975 г. Нобелевская премия по физике, 1937 г. совместно с Клинтоном Дж. Дэвиссоном

Английский физик Джордж Паджет Томсон родился в Кембридже. Он был единственным сыном и старшим из двух детей Дж.Дж. Томсона, профессора экспериментальной физики Кембриджского университета и директора Кавендишской лаборатории, и Розы Элизабет (в девичестве Паджет) Томсон, дочери Джорджа Паджета, региус-профессора медицины в Кембридже. До вступления в брак Роза Паджет была одной из студенток Дж. Томсона в Кавендишской лаборатории.

Джи-Пи, как называли его друзья и коллеги, получил школьное образование в Перс-скул в Кембридже, где учился блестяще. Поступив в Тринити-колледж в 1910 г., он уже на следующий год оказался старшекурсником ив 1914 г. взял первые награды по математике и естественным наукам. Окончив в этом же году университет со степенью бакалавра, он стал стипендиатом-исследователем и преподавателем математики в Корпус-Кристи-колледже Кембриджа. В этом качестве он пребывал вплоть до 1922 г. с перерывом в годы первой мировой войны.

Во время войны Томсон с 1914 по 1915 г. служил во Франции лейтенантом, а затем вернулся в Англию, где в течение четырех лет работал над проблемами устойчивости и летных качеств самолетов. В это время он научился летать и написал свой первый учебник «Прикладная аэродинамика» («Applied Aerodynamics»), который был опубликован в 1919 г. По возвращении в Кембридж Томсон закончил исследования по электрическим разрядам в газах – ту работу, которую он начал еще студентом под руководством своего отца. В ходе ее он открыл – одновременно с Фрэнсисом У. Астоном, – что элемент литий существует в форме двух изотопов с массами 6 и 7. В 1922 г. Томсон стал профессором натурфилософии (физики) в Абердинском университете в Шотландии и занимал этот пост до 1930 г., когда он был назначен профессором физики в Империал-колледже в Лондоне. В 1952 г. он возвращается в Кембридж как руководитель Корпус-Кристи-колледжа, где и остается вплоть до ухода в отставку в 1962 г.

Именно в Абердине Томсон сделал свой наиболее значительный вклад в теоретическую физику. В период между 1919 и 1927 гг. американский физик Клинтон Дж. Дэвиссон (в содружестве с К. Кунсманом и Лестером Джермером) изучал взаимодействие электронов с металлическими поверхностями. Используя электронные пучки и монокристаллические металлические мишени, эта группа ученых, работая в лабораториях телефонной компании «Белл», экспериментально доказала существование дифракции электронов на кристаллах – явления, предсказанного еще Луи де Бройлем, который выдвинул гипотезу о том, что электроны имеют волновую природу, причем длина волны электрона обратно пропорциональна его скорости. Решающие эксперименты были проведены этими учеными в январе 1927 г., когда им удалось зарегистрировать явление интерференции, вызванное дифракцией электронов на монокристалле никеля.

Томсон узнал об исследованиях Дэвиссона в сентябре 1926 г., когда оба ученых встретились на конференции в Оксфорде. Вернувшись в Абердин, он начал изучать взаимодействие электронов с тонкими твердыми пленками в вакууме вместо более сложной газовой среды. Томсон предложил одному из своих студентов, Александеру Риду, использовать в качестве мишени очень тонкую пленку целлулоида. Многие электроны, обладавшие высокой энергией, проходя через такую пленку, отклонялись, образуя на помещенной позади мишени фотопластинке дифракционные кольца. По мере возрастания энергии у электронов углы отклонения уменьшались, что подтверждало волнообразное поведение электронов.

Поскольку структура целлулоида была тогда еще неизвестна, Томсон и Рид переключились на металлические мишени (алюминиевые, золотые, платиновые) с хорошо изученной кристаллической решеткой. В каждом случае отклонившиеся электроны образовывали ясно различимые кольца, размеры которых превосходно согласовывались с формулой де Бройля. Эксперименты Томсон дали решающее опытное подтверждение гипотезе о волновой природе высокоэнергетических электронов, дополнив тем самым результаты Дэвиссона, который имел дело с электронами низких энергий.

Томсон и Дэвиссон разделили в 1937 г. Нобелевскую премию по физике «за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах». При презентации лауреатов Ханс Плейель, член Шведской королевской академии наук, сказал: «С помощью электронных пучков стало возможным объяснить, каким образом структура металлических поверхностей изменяется при различных механических, температурных и химических воздействиях. Кроме того, удалось установить свойства тонких слоев газа и порошка». Болезнь помешала Томсон присутствовать на церемонии награждения, однако в следующем году он съездил в Стокгольм, чтобы прочитать Нобелевскую лекцию. После 1937 г. Томсон неоднократно выполнял роль научного советника британского министерства авиации. В 1941 г. возглавляемый им комитет передал британскому правительству заключение, в котором производство атомной бомбы признавалось осуществимым. Эта рекомендация оказала влияние на решение Великобритании принять участие в Манхэттенском проекте. После второй мировой войны Томсон принял активное участие в работах по овладению управляемым термоядерным синтезом. Он выступал в поддержку максимального международного сотрудничества в развитии атомной энергии в мирных целях. Свой последний вклад в физику он сделал в 1951 г., когда исследовал ливни космических частиц в космических лучах, испускаемых звездами.

В 1924 г. Томсон женился на Кетлин Бьюкенен, дочери ректора Абердинского университета. У них родились два сына и две дочери, которых Томсону пришлось воспитывать одному после смерти жены в 1941 г. С детства Томсон увлекался изготовлением миниатюрных моделей кораблей, любил пускать их по воде. Его коллега Майкл Маккрум как-то вспоминал, что «способность Томсон связывать между собой разнообразные факты, его богатая память, широкий кругозор и проницательный ум вместе с ненасытной жаждой обмениваться мнениями делали застольные беседы с ним просто восхитительными».

Томсону было пожаловано дворянство в 1943 г. Среди его многочисленных наград есть медаль Хьюза (1939) и Королевская медаль (1949) Лондонского королевского общества, медаль Франклина (1960) Франклиновского института и медаль Фарадея (1960) Института инженеров по электротехнике и электронике. Он был иностранным членом Американской академии наук и искусств. Лиссабонской академии наук, а также членом-корреспондентом Австрийской академии наук.

www.library.by

Бор Оге Нильс

Род. 19 июня 1922 г. Нобелевская премия по физике, 1975 г. совместно с Бенжамином Р. Моттельсоном и Джеймсом Рейнуотером Датский физик Оге Нильс Бор родился в Копенгагене и был четвертым из шести сыновей Маргарет (в девичестве Норлунд) Бор и Нильса Бора. Воспитываясь в атмосфере Института теоретической физики (ныне Институт Нильса Бора) в Копенгагене, который возглавлял…

Чандрасекар Субрахманьян

Род. 19 октября 1910 г. Нобелевская премия по физике, 1983 г. совместно с Уильямом Фаулером Индийско-американский астрофизик Субрахманьян Чандрасекар родился в Лахоре, Индия (ныне Пакистан). Он был первым сыном и третьим из десяти детей Чандрасекара Субрахманьи Айяра, индийского правительственного чиновника и музыковеда, и его жены Ситы (до замужества Балакришнан), преподавателя литературы и лингвиста. Воодушевленный примером…