Навигация
Университет Джорджа Вашингтона
49444
знака
1
таблица
0
изображений
6. Университет Джорджа Вашингтона
Тридцать четыре года, прожитые Гамовым в Новом Свете, вместили в себя множество важных и интересных занятий, трудов, событий, встреч; Гамов полностью реализовал в эти годы свою юношескую мечту - путешествовать по свету и заниматься физикой.
Он получил должность профессора и заведующего кафедрой в столичном Университете Джорджа Вашингтона и работал там с 1934 по 1956 год. С 1956 года и до конца дней он профессорствовал в Университете Колорадо в Баулдере.
В Университет Джорджа Вашингтона его рекомендовал физик-экспериментатор Мерл Тьюв из Института Карннеги; это он сказал президенту университета, что Гамов - тот человек, который способен поднять физику в Вашингтоне до мирового уровня.
Приступая к работе, Гамов пожелал, и ему разрешили, пригласить еще одного профессора-теоретика по его, Гамова, выбору, чтобы было с кем поговорить о теорфизических проблемах. Кроме того он получил возможность проводить в Вашингтоне ежегодные конференции по теоретической физике с приглашением ведущих физиков мира - по примеру копенгагенских конференций, устраиваившихся ранее Бором.
Теоретиком, которого взял на свою кафедру Гамов (и притом с тем же, что и у него самого, профессорским окладом в 6 тыс. долларов в год) был Эдвард Теллер, тогда двадцатишестилетний лектор по химии на временной должности в Университете Лондона. Родом из Будапешта, он уехал из Венгрии из-за нараставшего в его стране антисемитизма. Они познакомилсь у Бора в Копенгагене и однажды на пасхальные каникулы объездли пол-Даниии на мотоцикле Гамова. Как пишут биографы Теллера [5], "их дискуссии о физике вообще и особенно о квантовой теории во время этого путешествия еще больше укрепили авторитет Гамова в глазах Теллера. Эта поездка в очень значительной степени определила всю его дальнейшую карьеру." О переезде Теллера к Гамову в Вашингтон те же авторы пишут в почти эпическом стиле: "Тем самым он ступил на тропу, которая вела к извлечению энергии атома для целей войны и мира".
И на самом деле Гамов увлек Теллера в ядерную физику из молекулярной химии, которой тот до того занимался. Как известно, Теллеру вскоре предстояло стать отцом американской водороодной бомбы. Он и много позже, вплоть до своей недавней кончины, оставался одной из влиятельнейших фигур в американской науке, военной промышленности и политике. Вряд ли университетское начальство в Вашингтоне подозревало в 1934 году, какую услугу оно оказывает Соединенным Штатам, выполняя пожелание Гамова.
Первая конференция, организованная Гамовым и Тьювом, состоялась уже в 1935 году. До начала Второй мировой войны удалось провести пять конференций, в которых участвовали Бор, Ферми, Бете, Чандрасекхар, Дельбрюк, если упоминать лишь Нобелевских лауреатов. Для ряда крупных европейских физиков Вашингтонские конференции открыли возможность знакомства с американской наукой, контактов с американскими коллегами, с научными учреждениями США, и это сыграло немалую роль в их дальнейшей работе и судьбе. А также и в судьбе физической науки США.
Исключительно плодотворной была конференция 1938 года, на которую Гамов, Теллер и Тьюв пригласили и физиков и астрономов. Ее темой была физическая природа знергии звезд. Всего за десяток лет до того, в 1926 году А. Эддингтон выдвинул предположение о том, что звезды светят из-за того, что в их недрах происходит выделение энергии при ядерных реакциях. Он указал и ядерную реакцию, способную обеспечить необходимое энерговыделение Солнца и других звезд, - превращение водорода в гелий. Оказалось, что для эффективного протекания этой реакции в условиях звездных недр важен тот самый квантовоомеханический туннельный механизм проникновения частиц сквозь потенциальный барьер, который действует и в случае альфа-распада. Узнав об этом эффекте из разговора с Гамовым в Копенгагене в 1928 г., Хаутерманс вместе с Аткинсоном тут же использовал его для первого последовательного расчета ядерных превращений в звездах. Прошло еще около 10 лет, пока Гамов и Теллер смогли внести в этот вопрос дополнительную ясность. За эти годы в ядерной физике произошли такие события, как открытие протона и позитрона, накопилось много новых данных о скоростях ряда ядернных реакций. В результате Гамов и Теллер подняли ключевую цифру расчета Хаутерманса и Аткинсона... в тысячу раз.
Но решающее слово все еще не было сказано - оно, как вскоре выяснилось, оставалось за Гансом Бете. Гамов рассказывает, что по приезде в 1938 году на Вашингтонскую конференцию Бете знал все о ядрах атомов и ничего о недрах звезд. А после докладов, услышанных им на конференции, после бесед с Гамовым и Теллером, которые ввели его в курс дела, Бете в поезде на обратном пути из Вашиннгтона проделал основные расчеты для ядерных реакций в массивных и ярких звездах, таких, как, например, Сириус. Оказалось, что в этих звездах энергия вырабатывается в результате довольно сложной и длинной цепочки превращений, в которой в качестве катализатора участвуют углерод и азот. Эти превращения называются теперь углеродно-азотнным циклом, или циклом Бете.
Что касается звезд относительно малых масс - таких, как Солнце, и еще менее массивных, - то в них картина ядерных реакций немного проще, хотя и здесь действуют не одна, а несколько реакций, в которых участвуют литий и бериллий. Эту цепочку реакций называют протон-протоннным циклом.
Позднее Гамов говорил, что протон-протонный цикл он еще мог бы придумать и сам (и фактически начал еще до Бете соответствующие расчеты вместе с своим студентом Чарлзом Кричфилдом), но цикл Бете мог придумать только Бете! В 1981 г. за работы по ядерным реакциям в звездах Бете получил Нобелевскую премию.
Для следующей Вашингтонской коннференции, проходившей в январе 1939 года, Гамов, Теллер и Тьюв заранее предложили в качестве основной темы физику низких температур. Но эти планы пришлось резко изменить: Бор привез из Европы научные новости исключительной важности. Отто Ган и Фриц Штрасман открыли (в самом конце только что истекшего 1938 года) новый тип ядерных реакций. Они работали с ураном, самым тяжелым из известных тогда элементов. Облучая ядра урана нейтронами, они обнаружили что ядро урана, захватив нейтрон, превращается затем не в более тяжелый изотоп того же элемента, и не в трансурановое ядро, а раскалывается на два крупных осколка (в 1944 году они получили за это Нобелевскую премию). Было сказано и ключевое слово "деление". Оно содержалось в статье, написанной Отто Фришем и Лизой Мейтнер (его родной тетушкой); ими была дана и правильная теоретическая интерпретация экспериментального открытия.
Взаимодействие нейтронов с ядрами урана изучали в те же годы Энрико Ферми в Италии, И.В.Курчатов, Ю.Б.Харитон и Я.Б.Зельдович в Ленинграде.
Деление урана стало предметом самых горячих обсуждений на конференции. В день ее закрытия, 28 января 1939 г., участники могли своими глазами наблюдать реакцию распада урана. Эту демонстрацию Тьюв устроил в лаборатори Института Карнеги, которую он называл Обсерваторией ядерной физики.
Начиналась новая полоса истории науки, и как позднее стало ясно, новая эпоха человеческой истории.
Похожие работы
... инерциальных системах отсчета. Пространственно-временной континуум – неразрывная связь пространства и времени и их зависимость от системы отсчета. Тема 11. Основные концепции химии 1. Химия как наука, ее предмет и проблемы Важнейшим разделом современного естествознания является химия. Она играет большую роль в решении наиболее актуальных и перспективных проблем современного общества. К ...
... ней доминируют реакции водородного цикла. Температура звезды определяется ее массой и степенью гравитационного сжатия, которому противостоит главным образом световое давление. Звезда образует относительно устойчивую колебательную систему, ее периодические слабые сжатия и расширения определяют звездные циклы. По мере выгорания водорода в центре звезды, ее гелиевое ядро остывает, а зона протекания ...
... как убедились они с Рози (Франклин. - В.Р.) рентгенографические данные явно подтверждают существование двойной спирали". В мае 1953 г. вышла первая статья о двойной спирали ДНК. "Полинг впервые услышал о двойной спирали от Дельбрюка. Полинг, как и Дельбрюк, был сразу же покорен. ... Открытие двойной спирали принесло нам не только радость, но и облегчение. Это было невероятно интересно и сразу ...
... ранняя история, т.е. что она действительно эволюционирует. Этапы эволюции горячей Вселенной, неоднозначность сценария. Антропный принцип Космология – раздел астрофизики, изучающий строение и эволюцию Вселенной в целом. Современная космология возникла в начале XX века. Данные астрофизических наблюдений показывают, что крупнейшими структурными единицами Вселенной являются большие скопления и ...
0 комментариев