Биографический справочник

Биографический справочник

Иоффе Абрам Федорович (1880–1960), русский физик и организатор науки. Родился 29 октября 1880 в г. Ромны Полтавской губернии в семье купца второй гильдии. Окончил Ромненское реальное училище (1897), затем Санкт-Петербургский технологический институт (1902). В 1903 г. отправился в Мюнхен к Рентгену, лучшему, по отзыву петербургских профессоров, физику, для приобретения опыта в постановке эксперимента по проверке созданной Иоффе еще в годы учебы в училище резонансной теории запаха и чувства обоняния.

Сначала работал практикантом, живя на собственные средства, потом получил место ассистента.

В 1906 г., отклонив лестное предложение Рентгена остаться в Мюнхене, вернулся в Россию. Был зачислен старшим лаборантом в Политехнический институт, в 1913 г., после защиты магистерской диссертации, стал экстраординарным профессором, а в 1915 г., защитив докторскую диссертацию, — профессором кафедры общей физики. Параллельно читал лекции в Горном институте и на курсах Лесгафта. В 1916 г. организовал в институте свой знаменитый семинар по физике. Его участниками были молодые ученые из Политехнического института и университета, вскоре ставшие ближайшими соратниками Иоффе при организации Физико-технического института (1918).

В 1918 г. Иоффе организовал физико-технический отдел в Рентгенологическом и радиологическом институте в Петрограде, в 1919 г. — физико-механический факультет в Политехническом институте для подготовки физиков, которые могли бы решать задачи, важные для промышленности, в 1932 г. — Агрофизический институт. По его инициативе начиная с 1929 г. были созданы физико-технические институты в крупных промышленных городах (Харькове, Днепропетровске, Свердловске, Томске), Институт химической физики АН СССР. В годы войны Иоффе участвовал в строительстве радиолокационных установок в Ленинграде, во время эвакуации в Казани был председателем Военно-морской и Военно-инженерной комиссий. В 1952–1955 гг. возглавлял лабораторию полупроводников АН СССР.

Капица Петр Леонидович (1894–1984), советский физик. Родился 26 июня 1894 г. в Кронштадте. Окончил Кронштадтское реальное училище (1912), затем Петроградский политехнический институт (1918). Руководителем дипломной работы Капицы был академик А.Ф. Иоффе. На его же кафедре Капица остался работать после окончания института. В 1921 г. вместе с Иоффе и другими учеными отправился в командировку в Англию. Занимался приобретением оборудования для научных учреждений России, работал в Кембриджском университете у Э. Резерфорда. Здесь выполнил исследования по а- и 0- излучению, создал метод получения сильных магнитных полей. За эти работы в 1923 г. получил премию им. Дж. Максвелла. В том же году получил степень доктора философии в Кембриджском университете. С 1924 г. — помощник директора Кавендишской лаборатории. В 1925 г. был избран членом совета Тринити-колледжа, в 1929 г. — членом Лондонского королевского общества и членом-корреспондентом АН СССР. В 1930 г. возглавил лабораторию Монда Королевского общества, специально созданную для проведения работ под его руководством.

В 1934 г. Капица приехал в отпуск в СССР, но вернуться обратно в Кембридж ему не разрешили. В 1935 г. он возглавил Институт физических проблем в Москве. В 1939 г. был избран действительным членом Академии наук СССР. Лауреат Сталинских премий 1941 и 1943 гг. по физике.

В 1946 г. Капица был снят с поста директора, и ему пришлось заниматься исследованиями в созданной им на даче частной лаборатории. В 1939–1946 гг. был профессором МГУ, с 1947 г. — профессором МФТИ. В 1955 г. Капица был вновь назначен директором Института физических проблем. В том же году стал главным редактором «Журнала экспериментальной и теоретической физики».

Наибольшую известность Капице принесли его новаторские экспериментальные исследования в области физики низких температур, создание техники для получения импульсных сверхсильных магнитных полей, работы по физике плазмы. В 1924 г. ему удалось получить магнитное поле напряженностью 500 кГс. В 1932 г. Капица создал ожижитель водорода, в 1934 г. — ожижитель гелия, а в 1939 г. — установку низкого давления для промышленного получения кислорода из воздуха. В 1938 г. открыл необычное свойство жидкого гелия — резкое уменьшение вязкости при температуре ниже критической (2,19 К); это явление называют теперь сверхтекучестью. Данные исследования стимулировали развитие квантовой теории жидкого гелия, разработанной Л. Ландау. В послевоенный период внимание Капицы привлекает электроника больших мощностей. Им были созданы магнетронные генераторы непрерывного действия. В 1959 г. он экспериментально обнаружил образование высокотемпературной плазмы в высокочастотном разряде. Капица был членом многих зарубежных академий наук и научных обществ, награжден медалями М. Фарадея (1942), Б. Франклина (1944), М.В. Ломоносова (1959), Н. Бора (1964), Э. Резерфорда (1966).

В 1978 г. удостоен Нобелевской премии «За фундаментальные открытия и изобретения в области физики низких температур».

Ландау Лев Давидович (1908–1968), советский физик-теоретик. Родился 9 января 1908 г. в Баку. В 14 лет окончил 8-й класс средней школы и поступил в Бакинский государственный университет. В 1924 г. перевелся на физический факультет Ленинградского государственного университета, который окончил в 1927 г. С 1926 по 1929 г. — аспирант Ленинградского физико-технического института. В 1929 г. находился на стажировке у Н. Бора в Копенгагене, побывал в других научных центрах Европы. В 1931 г. вернулся в Ленинград и работал научным сотрудником Физико-технического института, в 1933 г. возглавил теоретический отдел Украинского физико-технического института в Харькове и кафедру теоретической физики Харьковского университета. В 1937 г. стал заведующим теоретическим отделом созданного П. Л. Капицей Института физических проблем в Москве, с 1943 г. — профессор МГУ. С 1947 по 1950 г. Ландау был также профессором МФТИ. Действительный член АН СССР (с 1946 г.), трижды лауреат государственной премии.

Как и большинство выдающихся физиков-теоретиков, Ландау отличался широтой научных интересов. Его первые работы были посвящены квантовой механике. В 1937 г. Ландау, получив соотношение между плотностью уровней в ядре и энергией возбуждения, стал одним из создателей статистической теории ядра. В 1959 г. он предложил принцип сохранения комбинированной четности вместо обычного закона сохранения четности, нарушаемого при слабых взаимодействиях.

Одно из центральных мест в исследованиях Ландау занимала термодинамика фазовых переходов II рода. Результатом их детального изучения стало создание теории фазовых переходов. В 1940–1941 гг. Ландау разработал теорию сверхтекучести жидкого гелия, положившую начало физике квантовых жидкостей. В своем анализе опирался на понятия фононов и ротонов (высокоэнергетических возбуждений, связанных с вращательным движением). Дальнейшим развитием физики квантовых жидкостей стало создание в 1956 г. теории бозе- и ферми-жидкостей. В духе идей теории фазовых переходов Ландау совместно с В.Л. Гинзбургом создал в 1950 г. теорию сверхпроводимости. Существенных результатов достиг в области гидродинамики, физической кинетики и физики плазмы.

Значительное место в наследии Ландау занимает написанный им совместно с Е.М. Лившицем «Курс теоретической физики».

В 1962 г. удостоен Нобелевской премии по физике «За пионерские работы в теории конденсированного состояния, в особенности жидкого гелия».

Маркони Гульельмо (1874–1937), итальянский инженер и предприниматель. Родился 25 апреля 1874 г. в Болонье. Получил домашнее образование. В юношеские годы занимался физикой под руководством итальянского ученого А. Риги. Заинтересовавшись открытиями в области радиосвязи, сделанными А.С. Поповым, скопировал его радиоприемник и в 1894 г. поставил опыты по передаче сигналов на короткие расстояния с помощью электромагнитных волн. Усовершенствовав первый в мире радиоприемник А.С. Попова и приборы, созданные Н. Теслой, осуществил передачу и прием сигналов на расстоянии более 3 км.

Не получив поддержки в Италии, Маркони в 1896 г. отправился в Англию, где заинтересовал своими приборами Почтовое ведомство и Адмиралтейство. В том же году получил патент «на усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в соответствующей аппаратуре».

В 1898 г. осуществил радиосвязь через Ла-Манш, а в 1901 г. — через Атлантический океан: сигналы передавались со станции на полуострове Корнуолл (Англия), а принимались в Сент-Джонсе на острове Ньюфаундленд (Канада). Этот первый трансатлантический сеанс радиосвязи опроверг утверждения некоторых физиков о том, что радиоволны вследствие искривления земной поверхности будут распространяться на расстояние лишь до 300 км. Маркони запатентовал и другие устройства для радиосвязи: магнитный детектор, антенну и искровое устройство для генерации радиоволн. Свою первую компанию «Уайрлесс телеграф энд сигнал компани» Маркони основал в Англии в 1897 г., а через три года она была преобразована в «Маркони уайрлесс телеграф компани».

Деятельность Маркони сыграла важную роль в развитии радиотехники и в распространении радио, однако его продолжали донимать судебными исками, в которых оспаривался его приоритет в изобретении радио. В 1915 г. Федеральный суд США решил все дела о приоритете в его пользу, однако в 1943 г. Верховный суд США аннулировал основные патенты Маркони, признав приоритет другого изобретателя — Николы Теслы.

В 1909 г. году Маркони совместно с Фердинандом Брауном получил Нобелевскую премию по физике за вклад в развитие беспроволочной телеграфии.

Попов Александр Степанович (1859–1906) — выдающийся русский ученый в области физики и электротехники, изобретатель электрической беспроводной связи (радиосвязи, радио).

Родился 4 марта 1859 г. на Урале в поселке Турьинские Рудники (современная Екатеринбургская область) в семье священника. Начальное образование получил в духовной семинарии Перми.

В 1882 г. с отличием окончил физико-математический факультет Петербургского университета. По окончании университета был приглашен преподавать электротехнику в Кронштадтское техническое училище при Морском ведомстве (1883–1901). В хорошо оборудованном классе Попов в свободное от преподавания время проводил опыты и изучал электромагнитные колебания, открытые великим ученым Г. Герцем.

В 1895 г. Попов изобрел приемник электромагнитных волн и продемонстрировал возможность регистрации последовательности электрических сигналов на расстоянии без проводов (радиосвязь).

Весной того же года Попов сделал публичный доклад о своем изобретении и результатах исследований. Этот день, 7 мая, является Днем радио в нашей стране.

Уже к лету 1897 г. Попов достиг дальности передачи радиосигнала до пяти километров.

В 1889–1900 гг. Попов проводил экспериментальные опыты на Черном и Балтийском морях.

После достижения дальности радиосвязи до 50 км Морское министерство ввело на судах российского флота беспроволочный телеграф.

Вместе со своими коллегами, учеными П. Рыбкиным и Д. Троицким, Попов запатентовал в 1901 г. изобретенный ими на основе эффекта Когерера «телефонный приемник депеш» для слухового приема радиосигналов в наушниках.

С 1901 г. Попов становится профессором физики, а в 1905 г. Александр Степанович занимает должность директора Петербургского электротехнического института.

В июне 1896 г. итальянский физик Г. Маркони в Великобритании официально запатентовал изобретение, точно повторяющее схему устройства, опубликованную ранее в России Поповым. Этот факт вынудил Александра Степановича выступить со специальными заявлениями в российской и зарубежной печати о своем приоритете в изобретении радиопередачи.

В 1900 г. на Всемирной выставке в Париже изобретение Попова было удостоено Большой золотой медали.

13 января 1906 г. (по новому стилю) Александр Степанович скоропостижно скончался в Петербурге.

Его имя носят Школа связи в Кронштадте, Центральный музей связи и Высшее военно-морское училище в Санкт-Петербурге, улицы в различных городах России.

Тесла Никола (1856–1943), американский изобретатель сербского происхождения.

Родился 10 июля 1856 г. в Смиляне (Хорватия). Окончил Политехнический институт в Граце (1878) и Пражский университет (1880). Работал инженером в Будапеште и Париже. В 1884 г. приехал в Нью-Йорк, организовал лабораторию и вскоре изобрел генератор двухфазного переменного тока. Тесла разработал несколько конструкций многофазных генераторов, электродвигателей и трансформаторов, а также систему передачи и распределения многофазных токов. Позже такая система была применена на гидроэлектростанции Ниагарского водопада. В 1888 г. Тесла открыл явление вращающегося магнитного поля, на основе которого построил электрогенераторы высокой и сверхвысокой частот. В 1891 г. сконструировал резонансный трансформатор (трансформатор Теслы), позволяющий получать высокочастотные колебания напряжения с амплитудой до 106 В, и первым указал на физиологическое воздействие токов высокой частоты. Исследовал возможность беспроволочной передачи сигналов и энергии на значительные расстояния, в 1899 г. публично продемонстрировал лампы и двигатели, работающие на высокочастотном токе без проводов. Построил радиостанцию в Колорадо-Спрингс и радиоантенну в Лонг-Айленде. Именем Теслы названа единица измерения плотности магнитного потока (магнитной индукции). Умер Тесла в Нью-Йорке 7 января 1943 г.

Френкель Яков Ильич (1894–1952), русский физик-теоретик. Родился 10 февраля 1894 г. в Ростове-на-Дону. В 1913 г. поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета. Весной 1917 г. семья переехала в Крым. Здесь Френкель принял участие в организации Таврического университета, где работал до 1921 г. Затем вернулся в Петроград и до конца жизни работал в Физико-техническом институте в качестве руководителя теоретического отдела. Одновременно преподавал в Политехническом институте, где на протяжении 30 лет возглавлял кафедру теоретической физики. В 1929 г. был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР.

После революции Френкель трижды был за границей: работал у Паули в Гамбурге и у Бора в Гёттингене (1925–1926), был участником Международного съезда физиков в Италии (1927), читал лекции в Университете Миннесоты (США) в 1930–1931 гг. Внес значительный вклад в такие разделы физики, как электронная теория твердого тела, физика конденсированного состояния вещества, квантовая механика и электродинамика, физика ядра, физика элементарных частиц, магнетизм, физическая химия, астрономия, геофизика.

Первая научная публикация Френкеля о двойных электрических слоях на поверхности твердого тела и жидкости появилась в 1917 г. В дальнейшем целый ряд его работ был посвящен сопоставлению жидкости и твердого тела, развитию представлений о ближнем и дальнем порядке в конденсированных средах. Разрабатывая в 1923–1929 гг. электронную теорию твердых кристаллических тел, в том числе металлов, Френкель впервые применил к изучению движения электронов в них методы квантовой статистики; кроме того, он ввел понятие дефекта кристаллической решетки (отсутствие атома в соответствующем узле кристаллической решетки, ныне называемое «дефектом по Френкелю»), что позволило ему описать не только электропроводность, но и упругость, так что в его интерпретации теория упругости стала как бы разделом теории электричества. В частности, в 1927 г. Френкель описал движение свободных электронов в металлах с помощью представления о волнах де Бройля, что позволило ему объяснить поведение электронов проводимости в металлических кристаллах и зависимость их электропроводности от температуры и наличия примесей в кристаллической решетке.

Исследуя ферромагнетизм, Френкель в 1928 г. создал его качественную теорию: применив принцип Паули к электронному газу, объяснил самопроизвольную намагниченность ферромагнетиков, а в 1930 г. ввел понятие спонтанно намагниченных областей — доменов. Эти работы Френкеля стали фундаментом теории ферромагнетизма. Предложенное им в 1946 г. объяснение спекания металлических порошков легло в основу порошковой металлургии.

В 1930–1936 гг. Френкель создал квантовую теорию электрических и оптических свойств диэлектрических кристаллов. Впервые ввел в теорию поглощения света кристаллами понятие электронной дырки (атома решетки, лишенного одного из своих электронов) как носителя положительного заряда и экситона — носителя возбуждения. Френкель фактически создал теорию фотопроводимости диэлектриков и полупроводников; дал квантомеханическое описание туннельного эффекта и в 1932 г. применил его к протеканию тока в месте контакта «металл — полупроводник».

Начиная с 1928 г. Френкель успешно развивал аналогии между макроскопическими процессами — испарением обычных твердых и жидких тел и процессами микроскопическими — диссоциацией отдельных молекул и распадом возбужденных ядер. Он внес серьезный вклад в кинетическую теорию жидкостей, описав температурную зависимость их диффузии, вязкости и упругости, предложил общие уравнения упруго-вязкой среды. В дальнейшем занимался кинетикой фазовых переходов, адсорбцией, гетерофазными флуктуациями.

Мировое признание получили и работы Френкеля в области общих разделов физической теории. Ученый занимался электродинамикой точечного электрона и электрона вращающегося; сопоставлением «старой» и «новой» квантовой механики; релятивистскими обобщениями квантово-механических уравнений. Новые идеи Френкель внес в геофизику. Разрабатывал теорию атмосферного электричества, занимался выяснением природы земного магнетизма и других явлений в недрах Земли.

Научные интересы Френкеля пересекались с деятельностью многих выдающихся физиков современности. Так, независимо от Бора и Уилера и чуть раньше их (хотя и не в столь подробной форме) Френкель создал теорию деления тяжелых ядер; независимо от Гейзенберга — квантово-механическую теорию ферромагнетизма; независимо от Бора — капельную модель ядра.

Эйнштейн Альберт (1879–1955), выдающийся физик-теоретик. Родился в Ульме германского округа Вюртемберг в семье мелкого коммерсанта. Учился в католической народной школе в Ульме, а после переезда семьи в Мюнхен — в гимназии. В учебе предпочитал самостоятельные занятия по геометрии и чтение популярных книги по естествознанию, при этом сумел овладеть дифференциальным и интегральным исчислением. В 1895 г., не окончив гимназии, пытался поступить в Федеральное высшее политехническое училище в Цюрихе, но не сдал экзамены по языкам и истории. Доучившись в кантональной школе в Аарау, без экзаменов поступил в Цюрихский политехникум, где много времени проводил в физических лабораториях и библиотеках, читая классические труды Г. Кирхгофа, Дж. Максвелла и Г. Гельмгольца.

После окончания политехникума он долго не мог найти работу, пока в 1902 г. не получил по протекции место технического эксперта в Бернском патентном бюро, где и проработал до 1907 г. В 1905 г. в немецком журнале «Анналы физики» (Annalen der Physik) вышли три работы Эйнштейна, принесшие ему всемирное признание и славу: «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты», «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света», «К электродинамике движущихся тел». С этого момента возник пространственно-временной континуум специальной теории относительности, были с новых позиций объяснены фотоэффект и броуновское движение, а масса превратилась в форму энергии.

Вначале Эйнштейн рассмотрел некоторые проблемы молекулярной физики, связанные со статистическим описанием теплового движения атомов и молекул, известного как броуновское; с помощью статистических методов он показал, что между скоростью движения взвешенных частиц, их размерами и коэффициентами вязкости жидкостей существует экспериментально проверяемое количественное соотношение. Последующие его работы по теории света основывались на квантовой гипотезе М. Планка, выдвинутой им в 1900 г., и в них Эйнштейн рассматривал квантование самого потока света в его фотонной интерпретации. Так он объяснил фотоэффект, состоящий в выбивании электронов из металла световыми лучами и ранее не укладывавшийся в рамки волновой теории света.

В том же 1905 г. была опубликована работа Эйнштейна, в которой излагалась специальная теория относительности (СТО), основанная на расширенном постулате относительности Галилея и принципе постоянства скорости света. Из СТО Эйнштейн вывел взаимосвязь массы и энергии, позволившую упростить законы сохранения в единый принцип постоянства массы и энергии в замкнутых системах при любых процессах. Сегодня этот закон составляет основу всей атомной физики.

В 1909 г. Эйнштейн получил место экстраординарного профессора на кафедре теоретической физики Цюрихского университета, а вскоре последовало почетное приглашение на кафедру теоретической физики Немецкого университета в Праге. Там в 1911 г., исходя из принципа относительности, он заложил основы релятивистской теории тяготения, высказав мысль, что световые лучи должны отклоняться в поле тяготения, и изложив свои выводы в статье 1911 г. «О влиянии силы тяжести на распространение света». В 1919 г. английская астрофизическая экспедиция Эддингтона подтвердила выводы Эйнштейна.

Летом 1912 г. Эйнштейн возвратился в Цюрих на новую кафедру математической физики Высшей технической школы, где приступил к дальнейшему развитию математического аппарата теории относительности. Результатом совместных с его соучеником Марселем Гроссманом усилий стал фундаментальный труд «Проект обобщенной теории относительности и теории тяготения» (1913). В том же году Эйнштейн был избран в Берлинскую академию наук и переехал в Берлин для работы в Университете Гумбольдта, где в должности директора Физического института провел последующие 19 лет. Здесь он закончил общую теорию относительности (ОТО), показав, что гравитацию можно свести к изменению геометрии пространства — времени вокруг тяготеющих тел. В 1915 г. Эйнштейн попытался распространить ОТО на Вселенную в целом и получил модель замкнутого мира. В 1922 г. космологию Эйнштейна рассмотрел петербургский математик А.А. Фридман, придя к динамической модели, в которой радиус кривизны Вселенной возрастает во времени.

В 1921 г. был удостоен Нобелевской премии по физике с формулировкой «За основные работы в области теоретической физики, особенно за создание квантовой теории света».

В 1916–1917 гг. вышли работы, содержащие квантовую теорию излучения Эйнштейна. В них рассматривались вероятности переходов между стационарными состояниями атома Бора — Резерфорда и выдвигалась идея индуцированного излучения, в дальнейшем это стало теоретической основой создания квантовых генераторов.

В конце 1920-х гг. разгорелась дискуссия вокруг «натурфилософских» основ квантовой физики, где Эйнштейн выступил против копенгагенской школы Н. Бора. Дискуссия продолжилась на Сольвеевских конгрессах 1927 и 1930 гг., где разгорелась полемика между Эйнштейном и Бором, продолжавшаяся долгие годы и так и не убедившая его в вероятностной природе квантовой механики. В конце 1920-х гг. Эйнштейн стал уделять все больше времени разработке единой теории поля, призванной объединить в одной модели электромагнитное и гравитационное поля. Однако на этом пути он так и не достиг решающего результата.

После прихода нацистов к власти в Германии в 1933 г. Эйнштейн заявил о своем выходе из Берлинской академии наук и отказался от немецкого гражданства. С октября 1933 г. он приступил к работе в Принстонском институте высших исследований, где до самой своей кончины занимался созданием единой теории поля.