100 знаменитых ученых
Шрифт:
Знаменитый Нильс Бор, который прибыл в США после этого открытия, на заседании Американского физического общества в Вашингтоне сообщил о делении урана Ферми и другим американским физикам.
После того как Ферми узнал об этом открытии, он указал, что в ходе данной реакции должны также возникать нейтроны и выделяться очень большое количество энергии. Таким образом, возможно применение цепной реакции деления урана – при расщеплении атома урана нейтроном испускаются новые нейтроны, которые, в свою очередь, расщепляют другие атомы урана и порождают новые нейтроны и т. д. Поскольку при каждом делении атома урана выделяется большое количество энергии,
В этом же году в переговорах с Управлением ВМФ США ученый впервые высказал мысль о возможном создании атомного оружия на основе цепной реакции. В результате он получил федеральное финансирование на свои исследования.
В 1939 году Лео Сциллард и Альберт Эйнштейн написали письмо Франклину Д. Рузвельту, в котором предупредили о том, что нацистская Германия активно ведет работы по созданию атомной бомбы. Ответом на это стало создание правительством США знаменитого «Манхэттенского проекта» – так называлась группа ученых, работавших над созданием американской ядерной бомбы. Энрико Ферми был назначен ответственным за исследование цепной реакции и получение плутония.
В 1941 году ученый впервые зарегистрировал нейтроны, испускаемые при спонтанном делении ядер. В результате серии опытов по замедлению нейтронов в графите Энрико Ферми разработал метод определения критических размеров реакционной среды.
Вместе со своим учеником, итальянским физиком Эмилио Сегре, Энрико установил и разработал способ расщепления и получения плутония в урановом реакторе при захвате нейтрона ураном-238.
Весной 1942 года исследования были перенесены из Колумбийского в Чикагский университет, где группа ученых продолжила исследования цепных ядерных реакций. Ферми лично возглавил сооружение первого в мире ядерного реактора, который строился на площадке для игры в сквош под трибунами университетского футбольного стадиона Стэгг-Филд. В декабре 1942 года его группе удалось получить в этом реакторе самоподдерживающуюся реакцию. Таким образом, создание бомбы стало вопросом времени.
В 1944 году Ферми и его жена стали гражданами США. В этом же году ученый был назначен руководителем отдела современной физики в новой лаборатории в строго засекреченном местечке Лос-Аламос (штат Нью-Мексико).
16 июля 1945 года Ферми присутствовал при испытаниях первой атомной бомбы вблизи Аламогордо (штат Нью-Мексико). В августе 1945 года атомные бомбы были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.
В послевоенное время Ферми вернулся в Чикагский университет на должность профессора физики и начал заниматься физикой высоких энергий. Кроме того, до конца жизни он был сотрудником Института ядерных исследований при Чикагском университете. Одновременно в период с 1947 по 1950 год ученый состоял членом Генерального консультативного комитета Комиссии по атомной энергии США.
В последние годы жизни Ферми представил гипотезу о происхождении космических лучей высоких энергий. В 1950 году он разработал статистическую теорию множественного образования мезонов, а за два года до смерти открыл первый адронный резонанс. В 1953 году Ферми представил работу о рассеянии положительных и отрицательных пи-мезонов разных энергий протонами, которая стала новой страницей в книге экспериментальной и теоретической физики.
Ученый вел педантичную и размеренную жизнь и никогда не изменял своим привычкам. Даже во время важнейших исследований обед и сон по графику были для него законом. Поговаривают, что когда в 1942 году первый ядерный реактор приближался к критическим условиям и все ученые и военные, затаив дыхание, ждали результата, Ферми невозмутимо сказал: «Время обеда», – и действительно пошел обедать.
В свободное время ученый любил отдыхать в Альпах, а если для таких поездок недоставало времени, то с удовольствием играл в теннис. Очень любил Ферми зимние виды спорта.
Энрико Ферми прожил, к сожалению, очень короткую (он умер 28 ноября 1954 года, не дожив и до 54 лет), но невероятно плодотворную жизнь. Говорят, что заслуги Ферми перед наукой достойны не одной, а как минимум, пяти Нобелевских премий. Учитывая, что большинство открытий, сделанных великим ученым, относятся к числу эпохальных, это утверждение отнюдь не кажется преувеличенным…
ГЕЙЗЕНБЕРГ ВЕРНЕР
(1901 г. – 1976 г.)
Знаменитый немецкий физик-теоретик Вернер Карл Гейзенберг родился 5 декабря 1901 года в Вюрцбурге в семье Августа Гейзенберга и Анне Векляйн.
Его отец работал преподавателем классических языков в местной гимназии в Вюрцбурге, а также занимал должность приват-доцента Вюрцбургского университета, где преподавал греческий язык. Мать была дочерью директора Королевской Максимилиановской гимназии в Мюнхене.
В 1910 году Августу Гейзенбергу предложили возглавить единственную в Германии кафедру классической филологии и византинистики Мюнхенского университета, и через некоторое время семья переехала в Мюнхен. Отец Вернера старался дать сыну разностороннее образование и всячески поддерживал его интересы в различных областях науки. Мальчик проявил склонность и к музыке, он прекрасно играл на пианино.
После того как Вернер прошел курс начального обучения, в сентябре 1911 года, в возрасте десяти лет, он поступил в Максимилиановскую гимназию, где проучился десять лет. В гимназии Гейзенберг заинтересовался изучением языков, в частности санскрита и латыни, а также математикой. На третьем году учебы Вернер увлекся дифференциальным исчислением.
После поражения Германии в Первой мировой войне Гейзенберг некоторое время был членом народной милиции, в функции которой входило поддержание порядка в Мюнхене в смутное время.
В 1920 году Вернер успешно окончил гимназию и поступил в Мюнхенский университет. Будучи студентом кафедры математики, он хотел посещать семинар по проблемам высшей математики, но получил отказ. Тогда он добился своего перевода на кафедру теоретической физики. В то время Мюнхен был одним из центров теоретической физики. Учителями Гейзенберга были такие известные физики, как Арнольд Зоммерфельд и Вильгельм Вин.
Гейзенберг был талантливейшим студентом. Он окончил университетскую программу всего за три года – минимально разрешенное время. В 1923 году Вернер защитил докторскую диссертацию по теме «О стабильности и турбулентности потоков жидкости», где применил некоторые аспекты квантовой теории.
После защиты диссертации Гейзенберг в течение полугода работал стипендиатом-исследователем в Геттингенском университете под руководством Макса Борна, и после того как освободилось место доцента теоретической физики, занял его. Вместе с Борном Гейзенберг проработал в Геттингенском университете до 1927 года.