Страница 11 из 16
Паули сформулировал закон, который стал известен как принцип запрета Паули и согласно которому никакие два электрона в системе не могут иметь одинаковые наборы квантовых чисел. Так, каждая оболочка в атоме может содержать лишь ограниченное число электронных орбит, определяемых допустимыми значениями квантовых чисел.
Принцип запрета Паули играет фундаментальную роль для понимания строения и поведения атомов, атомных ядер, свойств металлов и других физических явлений. Он объясняет химическое взаимодействие элементов и их прежде непонятное расположение в периодической системе. Сам Паули использовал принцип запрета для того, чтобы понять магнитные свойства простых металлов и некоторых газов.
Вскоре после того, как Паули сформулировал свой принцип запрета, квантовая теория получила солидное теоретическое обоснование благодаря работам Эрвина Шрёдингера, Вернера Гейзенберга и П.А.М. Дирака. Теоретический аппарат, использованный ими для описания атомных и субатомных систем, стал называться квантовой механикой. Атомная модель Бора была заменена квантовомеханической моделью, которая успешнее предсказывала спектры и другие атомные явления. Что касается достижений Паули, то они позволили распространить квантовую механику на такие области, как физика частиц высокой энергии и взаимодействие частиц со светом и другими формами электромагнитных полей. Эти области стали известны как релятивистская квантовая электродинамика.
В 1945 году Паули был награжден Нобелевской премией по физике «за открытие принципа запрета, который называют также принципом запрета Паули».
С именем Паули связано такое фундаментальное понятие квантовой механики, как спин элементарной частицы; он предсказал существование нейтрино.
В мае 1929 Паули отлучился от католической церкви. В декабре того же года женился на Кете Маргарете Деппнер. Брак был несчастливым и закончился разводом в 1930 году. Паули женился снова в 1934 на Францизке Бертрам. Детей не имели.
В 1958 году Вольфганг Паули умер от рака в Цюрихе.
Паули внёс существенный вклад в современную физику, особенно в области квантовой механики. Он редко публиковал свои работы, предпочитая этому интенсивный обмен письмами со своими коллегами, в особенности с Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом, с которыми он крепко дружил. По этой причине многие из его идей встречаются только в этих письмах, которые часто передавались далее и копировались. Паули, судя по всему, мало заботило то, что по причине малого числа публикаций большая часть его работ была почти не известна широкой общественности.
В области физики Паули был известен как перфекционист. При этом он не ограничивался только своими работами, но и безжалостно критиковал ошибки своих коллег. Он стал «совестью физики», часто отзывался о работах как о «совсем неверных», либо комментировал примерно так: «Это не только неправильно, это даже не дотягивает до ошибочного!»
Кроме Нобелевской премии, Паули был награжден медалью Франклина Франклиновского института и медалью Макса Планка Германского физического общества. Он был членом Швейцарского физического общества, Американского физического общества, Американской ассоциации фундаментальных наук, а также иностранным членом Лондонского королевского общества.
Кокрофт Джон Дуглас (1897—1967) Английский физик
Джон Дуглас Кокрофт родился в Тодмордене, Йоркшир. Он был старшим из пяти сыновей Джона Артура Кокрофта и Мод (Филден) Кокрофт.
Его отец был владельцем небольшой хлопкопрядильной фабрики, и трое из его братьев пошли по стопам отца, поскольку их семья занималась этим бизнесом уже пять поколений. Однако Джон, блестящий ученик и спортсмен, получил в 1914 году стипендию для обучения в Манчестерском университете.
В Манчестере Кокрофт начал изучать математику и посещать лекции физика Эрнеста Резерфорда, который к тому времени уже получил признание за свои работы по радиоактивности и строению атома.
Это было время, когда перед математиками и физиками встало множество серьезных проблем.
В 1896 году Анри Беккерель открыл радиоактивность. Только начала осмысливаться учеными теория относительности Альберта Эйнштейна, опубликованная в 1905 году. Но разразилась первая мировая война, и в 1915 году, после года занятий в университете, Кокрофт вступил в добровольческое формирование Ассоциации молодых христиан. На военную службу его призвали в этом же году. До своего выхода в запас в 1918 году он воевал на Западном фронте и продвинулся по службе от сигнальщика до офицера Королевской полевой артиллерии.
Вернувшись в Манчестер, Кокрофт стал заниматься электротехникой, и за эти работы получил степень магистра в 1922 году. Уже в 1924 году получил с отличием степень бакалавра.
Совместно с русским физиком Петром Капицей он разработал трансформаторные обмотки для получения интенсивных магнитных полей. Он также исследовал поверхностные пленки, полученные с помощью атомных пучков.
С Эрнестом Уолтоном, своим коллегой по Кавендишской лаборатории, Кокрофт разработал основанную на прямом методе установку. С помощью этой установки Кокрофт и Уолтон в апреле 1932 года бомбардировали литий ядрами водорода, или протонами. Они превратили литий и водород в гелий, став тем самым первыми учеными, которым удалось искусственно расщепить атом.
После открытия искусственных радиоактивных элементов Фредериком Жолио и Ирен Жолио-Кюри Кокрофт и Уолтон показали, что они могут также получать такие элементы, облучая бор и углерод ядрами водорода.
В 1939 году началась Вторая мировая война, и Кокрофт снова принял участие в военных разработках Великобритании. На него была возложена основная ответственность за разработку и развертывание радаров, решающего фактора, обеспечившего успех Британии в воздушной войне с Германией.
В 1946 году возглавил новое ведомство по исследованиям в области атомной энергии, результатом деятельности которого было создание первой в мире атомной станции в Колдер-Холл, на севере Англии. Он основал то, что теперь известно как Резерфордская лаборатория высоких энергий, первоклассное оборудование которой открыто для пользования всему научному сообществу британских университетов.
В 1925 году Кокрофт женился на Юнис Элизабет Крэбтри, у них было четыре дочери и сын.
Умер Кокрофт в Кембридже 18 сентября 1967 года.
Кокрофт и Уолтон разделили в 1951 году Нобелевскую премию по физике «за работы по трансмутации атомных ядер с помощью искусственно ускоренных атомных частиц».
Кроме Нобелевской премии, Кокрофт получил Королевскую медаль Королевского общества, международную золотую медаль Нильса Бора Датского общества инженеров-строителей, электриков и механиков и премию «За мирный атом», учрежденную фондом Форда. Он был членом Королевского общества, а также почетным членом Американской академии наук и искусств и Шведской королевской академии наук. В 1948 году Кокрофту было пожаловано дворянство. Он был обладателем почетных степеней Оксфордского университета, Лондонского университета, университета Торонто и университета Глазго.
Ландау Лев Давидович (1908—1968) Выдающийся российский физик-теоретик
Лев Ландау родился в Баку 22 января 1908 года в интеллигентной семье (отец – инженер-нефтяник, мать – врач). В семье было двое детей. С сестрой Софьей Ландау дружил всю жизнь.
С 1916 года учился в бакинской еврейской гимназии, где его мать – Любовь Вениаминовна Ландау (урожд. Гаркави) – была преподавателем естествознания. Его математические способности проявились уже в школе, которую он закончил в 13 лет. По свидетельству физика-теоретика Евгения Михайловича Лифшица, Ландау «говорил, что почти не помнит себя не умеющим дифференцировать и интегрировать».
Родители считали, что в 13 лет поступать в университет слишком рано: один год Ландау проучился в Бакинском экономическом техникуме. В 1922 году Лев Ландау поступил в Бакинский университет, где два года учился одновременно на двух факультетах: на физико-математическом и на химическом. После перехода в 1924 году на физическое отделение Ленинградского университета Ландау не стал продолжать свое химическое образование. Однако интерес к химии сохранил на всю жизнь и часто поражал хорошим знанием химии.