Нобелевские истории – счастливые и грустные

Чтение историй, связанных с лауреатами Нобелевской премии или кандидатами в них, напоминает нам о том, что за каждым из научных открытий, время от времени сообщаемых в СМИ, стоят живые люди с багажом переживаний, свершений и неисполнений, а главное – со своими личности и личности. И только по этой причине стоит поддерживать освещение этой награды в СМИ.

Возможно, мы не доживем до того времени, когда ученые и исследователи займут место знаменитостей и идолов поп-культуры, возбуждающих толпы. Но благодаря громким событиям, таким как вручение Стокгольмских медалей, так называемому рядовой гражданин не упустит из виду людей, которые сами по себе – скромные в сумме – Нобелевское великолепие они действительно заслужили.

Поймет ли он что-то в их работе — это совсем другой вопрос. Но может и не надо? Ведь, как утверждают некоторые исследователи (в том числе лауреаты Нобелевской премии), никто толком не понимает современную квантовую физику. С темной материей тоже не лучше. И все же эти темы действительно увлекательны. благородный они подходят для их популяризации, как мало что еще.

Одним из самых памятных дней науки в ХХ веке стало 24 октября 1927 года. На пятой Сольвеевской конференции в Брюсселе, посвященной электронам и фотонам, в одном месте собрались 29 самых выдающихся физиков того времени, в том числе 17 лауреатов. . Нобелевские премии (1). Приглашенные бельгийским химиком и промышленником Эрнестом Сольвеем ученые должны были посоветовать, что делать с зарождающейся квантовой механикой.

Великий физик Поль Дирак вспоминал, как Эрвин Шредингер, с которым он стал лауреатом Нобелевской премии в 1933 году, прибыл в элегантный отель Solvay к гостям с рюкзаком, что в те времена означало бродягу. На стойке регистрации возникла полемика, так как персонал не мог поверить, что этот хитрый парень действительно был гостем мистера Солвея.

На самой конференции доминировало несогласие Эйнштейна с Нильсом Бором, отказывавшимся принять принцип неопределенности Гейзенберга. Последнего не испугало это недетерминистическое видение — как раз наоборот. Именно тогда создатель теории относительности сказал знаменитое «Бог не играет в кости», на что Бор якобы ответил: «Эйнштейн, не указывай Богу, что делать».

Основными языками Сольвайской конференции были английский, немецкий и французский. Однако не все знали их достаточно бегло. Один из участников, Пол Эренфест, сказал, что ситуация напоминает библейскую легенду о Вавилонской башне и Боге, который смешал языки, «чтобы люди не понимали друг друга».

2. 45 лет со дня рождения Вольфганга Паули.

Физик и рабочее устройство

Упомянутый выше Шредингер с рюкзаком совершенно случайно стал одним из отцов квантовой механики и лауреатом Шведской академии. Когда-то его босс и так сделал Нобелевский лауреат Питер Дебай, сказал: “Шредингер, вы сейчас не работаете ни над чем важным – может быть, вы бы обратились к теориям де Бройля”. И Шредингер позаботился. Во время лекции он рассказал, как Луи де Бройль пришел к тезису о волновых свойствах частиц. Дебай посчитал это «ребячеством», указав, что для того, чтобы иметь дело с волнами, необходимо иметь уравнение. Это заставило Шредингера задуматься. Он взял короткий отпуск в Альпы и вернулся с уравнением волновой функции, одной из основ квантовой физики. Дебай тогда должен был пожалеть, что сам не позаботился об этом, а просто свалил на плечи младшего друга.

Швейцарец Вольфганг Паули (2) в 1925 г. сформулировал правило, согласно которому два электрона (и вообще фермионы, т.е. частицы с половинным спином) в атоме или расположении атомов (например, в кристаллическом теле) не могут находиться в одном и том же квантовом состояние; это правило было названо «запретом Поли». Он поясняет, в частности, систематика спектров, строение периодической таблицы элементов, зонная модель полупроводников и др. В 1945 г. за это открытие швейцарцы получили Нобелевская премия в области физики.

Его соратники на основе этого величайшего достижения Паули и на основании своего опыта работы с великим ученым сформулировали шутливую версию его «запрета». Он гласил: «Рабочее устройство и Вольфганг Паули не должны находиться в одном месте». Все машины перестали работать в его присутствии. Однажды был подготовлен анекдот, согласно которому люстра падала бы на пол, когда Паула входит в комнату. Однако, когда появился ученый, механизм, ответственный за обрушение люстры, заклинил. Остроумная версия «запрета Паули» подтвердилась.

Что упустил Ферми

Насчет того, кому принадлежала Нобелевская премия и она не была получена, или кто ее не получил, но его работа не имела достаточного ранга, ходит целая куча анекдотов и споров. Интересно, однако, что считается, что в принципе в области физики определенных ошибок со стороны Нобелевского комитета зафиксировано не было. Это отличает физическую Нобелевскую премию от таких областей, как биология и медицина или даже химия, не говоря уже о премии мира или области литературы.

Даже если премия 1912 года — Густаву Далену за изобретение системы автоматического управления газовой лампой — считается сильно преувеличенной, поскольку она касалась только технического изобретения, именно Джек Килби получил награду за интегральную схему в 2000 году. и победители 2014 года по синему лазеру тоже в первую очередь изобретатели и инженеры, а не представители фундаментальных исследований. И их достижения имели и имеют большое значение для человечества.

Энрико Ферми (3) был удостоен премии 1938 года за исследования, направленные на «открытие новых радиоактивных веществ… и открытие избирательного действия замедленных нейтронов». Однако во время своих экспериментов он упустил из виду явление большой важности. В ходе систематических попыток облучения различных элементов Ферми и его коллеги бомбардировали и уран более медленными нейтронами. Это неизбежно привело к ядерному делению, но Ферми считал, что это образование трансурановых элементов.

В речи по случаю получения Нобелевские премии сослался на его предполагаемое производство элементов с атомными номерами 93 и 94, которые он назвал аузонием и геспериумом. Между тем, в 1938 году Отто Ган и Лиза Мейтнер первыми поняли, что такие реакции приводят к делению ядер. Можно ли считать это ошибочно присужденной Нобелевской премией – решить не так-то просто.

4. Семья Томсонов — отец и сын на обложке книги, посвященной их открытиям

Дуализм отца и сына

Интересным анекдотом, провозглашающим корпускулярно-волновой дуализм, является история отца и сына Томсонов. Нобелевские лауреаты. Джозеф Джон Томсон впервые открыл электрон как отрицательно заряженную частицу, за что был удостоен чести. Его сын, Джордж Пэджет Томсон, в свою очередь открыл явление дифракции электронов, доказавшее волновую природу частицы, открытой его отцом. Это были не совсем награды за противоречивые открытия, потому что сын был награжден за исследование явления электропроводности в газах, причем, как известно из более поздних исследований, такого противоречия не существует (4).

Возможно, некоторые думают, что известные в мире физики концепции, такие как «статистика Бозе-Эйнштейна» или «конденсат Бозе-Эйнштейна», частично обязаны своим названием какому-то менее известному немецкоязычному ученому по имени Бозе. Фамилия правильная, а происхождение нет. Сатьендра Нат Бозе (5 лет) был индийским физиком, специализирующимся в области математической физики. Он разработал распределение вероятностей для фотонов, которое затем распространил Альберт Эйнштейн и на атомы и назвал в их честь статистикой Бозе-Эйнштейна.

Научная работа Бозе по причинам, которые вряд ли можно считать расистскими, описывающая новаторское распределение вероятностей, была опубликована в немецком научном журнале Zeitschrift für Physik только после рекомендации Эйнштейна и в его переводе. Термин бозон также происходит от имени Бозе.

5. Сатьендра Нат Бозе рассматривает портрет Эйнштейна.

Конечно, Бозе был обойден Нобелевским комитетом, как и многие другие блестящие индийские ученые. С другой стороны, он был теоретиком, и поэтому Шведская академия всегда менее охотно раздавала свои награды.

Одним из наиболее неприятных примеров недомолвок стала история миссис Джослин Белл Бернелл, впервые наблюдавшей радиопульсары. В то время она была аспиранткой под руководством Энтони Хьюиша. За это открытие Хьюиш (вместе с Мартином Райлом) получил в 1974 г. Нобелевская премия по физикеи Белл не упоминался. Между тем, у статьи в Nature, описывающей открытие первого пульсара, было пять авторов, которые были частью команды. Хьюиш был первым, но Белл занял второе место. Она же была соавтором второй работы о пульсарах.

Сама Белл Бернелл, описывая обстоятельства открытия, указывает, однако, что большая часть научной ответственности лежала на Хьюише как на покровителе докторской степени, поэтому его следует отличить. Другой женщиной, которая могла быть ранена Комитетом, была китаянка, работающая в Америке, Чиен-Шиунг Ву (6). Когда Цзун-Дао Ли и Чен-Нинг Ян получили Нобелевскую премию за теоретическое предсказание нарушения четности при бета-распаде, Ву пришлось смириться с этим, хотя в 1957 году она провела эксперимент в сотрудничестве с Национальным институтом стандартов. и Технология, показывающая это явление в бета-распадах.

Во всех этих спорах и недомолвках присутствует и польский акцент. У нас могло бы быть два лауреата Нобелевской премии, потому что кроме Марии Склодовской-Кюри еще и Казимеж Фаянс (1887-1975). Работал в Карлсруэ и Мюнхене. Он открыл закон радиоактивного смещения, известный как «правило Содди-Фаянса». Его кандидатура (7) – и на премию по химии, и по физике – трижды предлагалась Нобелевскому комитету. Когда-то даже шведская пресса открыто избрала его лауреатом, но Нобелевский комитет, якобы из пики и для поддразнивания СМИ, не наградил Фаянса премией.

Еще один великий упущенный — сначала советский, а затем американский физик Георгий Гамов. В 1928 году он решил проблему ядерного радиоактивного альфа-распада на основе теории квантового туннелирования. В 1947 году, уже в США, он и его коллеги разработали гипотезу горячей ранней Вселенной («теория а, b, g» по именам Альфера, Бете и Гамова), известную ныне как Большой Взрыв. К сожалению, эти достижения не получили признания в глазах шведских ученых.

Сильно недооценена и, таким образом, нанесена ущерб космологии, астрофизике и всем другим исследованиям происхождения, структуры и динамики Вселенной шведскими учеными. Эдвин Хаббл, первооткрыватель явления расширения Вселенной, не получил награды. Также вышеупомянутая теория Большого Взрыва не получила Нобелевской премии, хотя сложно выделить одного конкретного человека или даже команду, стоящую за ней. А если мы уже на Большом Взрыве…

Фред Хойл, автор термина (хотя на самом деле он произносил слова «Большой взрыв» как насмешку в радиопередаче) и фундаментальной работы в области космологии и звездной эволюции, также не нашел признания. Он был пионером в синтезе элементов внутри звезд. Вместе с Маргарет Бербидж, Джеффри Бербиджем и Уильямом Фаулером он написал известную работу об этом синтезе.

В 1983 году Фаулер разделил премию с Субраманьяном Чандрасекаром за создание основ синтеза элементов в звездах, но предшественник, Хойл, не был включен. Почему другие, и особенно Хойл, не получили эту награду? Что касается Хойла, есть подозрение, что это произошло из-за его довольно противоречивых (в то время) научных взглядов. Он отверг концепции Большого взрыва и был противником химической эволюции на Земле, примкнув к сторонникам теории панспермии.

Неправильно понято Комитетом

Неоднократно номинировался на Нобелевские премии был немецкий физик Арнольд Вильгельм Зоммерфельд. У него было больше аспирантов, впоследствии лауреатов Нобелевской премии, чем у любого другого ученого. Сам он активно занимался исследованиями в области квантовой физики и рентгеновских лучей, но так и не был удостоен чести. Еще печальнее история Гилберта Н. Льюиса (8), в т.ч. первооткрыватели ковалентных связей и несколько номинантов на Нобелевскую премию. Его нашли мертвым в собственной лаборатории в тот же день, когда он обедал с Ирвингом Ленгмюром, лауреатом премии по химии 1932 г. Подозревали самоубийство.

Случилось и так, что Нобелевский комитет не смог понять работу ученого и поэтому не присудил премию. Так было, как открыто признавали сами ученые, в случае с химиком-теоретиком Генри Айрингом. Его работы 30-х годов в настоящее время считаются одними из самых важных исследований 1977-го века по ходу и кинетике химических реакций. На их основе многие ученые проводили исследования, которые придали им Ноубл. Однако на момент публикации его собственных работ они были слишком новаторскими. В качестве утешения Шведская академия наук наградила его в XNUMX году специальной золотой медалью Берцелиуса. Однако ходили слухи, что он не был удостоен премии из-за своих религиозных убеждений.

Айринг был мормоном.

Есть другой вид спора Нобелевские премии по физике, которую швейцарец Шарль-Эдуар Гийом получил в 1920 г. за точные измерения в физике благодаря открытию аномалий в высоконикелевых легированных сталях. Другими словами, он же был изобретателем сплавов – инвара и элинвара. Однако Роберт Марк Фридман из Университета Осло в книге, вышедшей в 2002 году, утверждает, что присуждение Нобелевской премии за работу столь небольшого ранга при очередном упущении Эйнштейна было выражением предубеждения и невежества членов Нобелевской Комитет.

С одной стороны, они не понимали зарождавшейся новой физики, с другой — упорно цеплялись за превосходство экспериментальной и опытной науки над теоретической физикой. И это при том, что Эйнштейна номинировали многие, а Гийома только один. Однако год спустя Эйнштейн получил премию не за теорию относительности, а за объяснение фотоэлектрического эффекта.

Комитету было так же трудно принять квантовую физику, как и теорию относительности. Хотя Бор получил свою премию относительно быстро, через год после Эйнштейна, он получил ее за модель атома, которая быстро устарела.

В свою очередь кандидатура физика Макса Планка, который ввел понятие кванта энергии, была представлена ​​на двенадцать лет. Он не получал Премии до 1919 года, хотя у него был шанс в 1908 году. Однако академики предпочли присудить Премию Габриэлю Липпману, изобретателю цветной фотографии, основанной на так называемом интерференция – метод, который тогда не применялся.

Тот факт, что ученым приходится долго ждать признания, вызывает споры и на Нобелевской премии. Рекордсмен в этом отношении принадлежит немецкому физику Эрнсту Руске. Он был вручен в 1986 году за электронный микроскоп, который он изобрел аж… 56 лет назад! В свою очередь россиянин Петр Капица получил Премию по физике в 1978 году за исследования… довоенные, потому что еще в 30-е годы, которые касались физики низких температур. На нобелевской лекции в Стокгольме он резко заметил, что уже несколько десятилетий занимается совсем другим – исследованиями в области очень высоких температур.