Эта статья входит в число хороших статей

Уленбек, Джордж Юджин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Стабильная версия, проверенная 2 ноября 2024.
В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Уленбек.
Джордж Юджин Уленбек
англ. George Eugene Uhlenbeck
Дата рождения 6 декабря 1900(1900-12-06)[1][2][…]
Место рождения Батавия (ныне Джакарта, Индонезия)
Дата смерти 31 октября 1988(1988-10-31)[1][2][…] (87 лет)
Место смерти
США
Страна
Род деятельности физик, преподаватель университета
Научная сфера теоретическая физика
Место работы
Альма-матер Лейденский университет
Научный руководитель
Пауль Эренфест
Ученики Абрахам Пайс
Эмиль Джон Конопинский
Известен как один из авторов понятия
спина
Награды и премии
Национальная научная медаль США — 1976
Премия Вольфа (физика, 1979)
1970
)
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Джо́рдж Юджин У́ленбек (

спина электрона, совершённому совместно с Сэмюэлом Гаудсмитом
.

Биография

Происхождение и образование

Джордж (или Георг) Уленбек родился в столице

Голландию в середине XVIII века. В семье было шесть детей, двое умерли в раннем возрасте от малярии. Впоследствии помимо Джорджа получил известность и его брат Эйгениус Мариус (нидерл. Eugenius Marius Uhlenbeck), ставший лингвистом и знатоком яванского языка, профессором Лейденского университета[4]
.

Уленбеки часто переезжали с места на место, жили одно время на

Паулем и Татьяной Эренфестами для математической энциклопедии[7]
.

В декабре

1921 — июне 1922 года он подрабатывал преподавателем в школе. Это занятие ему не нравилось, главным образом из-за своей неспособности навести порядок и дисциплину в классе[9]
.

Римский период

В конце 1921/22 учебного года Эренфест на лекции объявил о возможности поработать преподавателем в Риме. Вызвался Уленбек, и с сентября 1922 по июнь 1925 года он работал домашним учителем сына голландского посла в Риме, преподавая ему

голландскую историю. Однако каждое лето Уленбек проводил на родине, а в сентябре 1923 года сдал экзамен на магистерскую степень (doctorandus)[10]
.

За первый год пребывания в

Вито Вольтерра. Осенью 1923 года по поручению Эренфеста он разыскал молодого физика Энрико Ферми и передал ему список вопросов по поводу его последней статьи. Они скоро подружились и организовали небольшой коллоквиум для маленького кружка молодых физиков. В следующем году Уленбек предложил Ферми провести три месяца в Лейдене и более тесно пообщаться с Эренфестом. Это стало поворотным пунктом в дальнейшей карьере итальянского учёного и позволило ему почувствовать уверенность в своих силах, подорванную неудачной стажировкой в Гёттингене[11]
.

За время своего нахождения в

спектров. Увлёкшись совместной работой, Уленбек постепенно отказался от своей затеи стать историком[12]
.

Лейден, Мичиган и Утрехт

Осенью 1925 года Эренфест назначил Уленбека своим ассистентом. Совместная работа, начатая Уленбеком и Гаудсмитом летом этого года, много дала обоим молодым учёным: первый узнал о проблемах квантовой теории спектров, а второй смог взглянуть на них с точки зрения более общих физических соображений. Как вспоминал впоследствии сам Гаудсмит,

Непредубеждённость и свежесть восприятия Уленбека, когда он занялся атомными проблемами, множество его скептических замечаний и умных вопросов привели нас к ряду новых существенных результатов… <>… как физики мы с Уленбеком мало походили друг на друга. Это лучше всего объяснить на следующем упрощённом примере. Когда я ему рассказал о -

факторах Ланде, то он спросил, к моему большому удивлению: «Кто такой Ланде?» Когда же он упомянул четыре степени свободы электрона, то я спросил его: «А что такое степень свободы?»[13]

Итогом этого сотрудничества стало открытие Уленбеком и Гаудсмитом

1927 (в тот же день защитился и Гаудсмит)[14][15]
.

Анн-Арбор, около 1928 года. Слева направо: Джордж Уленбек, Хендрик Крамерс и Сэмюэл Гаудсмит

К тому времени Уленбек и Гаудсмит уже приняли предложение занять место

летние школы: благодаря связям Уленбека и Гаудсмита в Мичиган с лекциями приезжали многие ведущие физики (Эренфест, Крамерс, Ферми, Паули, Зоммерфельд, Дирак и др.)[18] Кроме того, Уленбек организовал для студентов семинар в эренфестовском духе[17]
.

После самоубийства Эренфеста его место в Лейдене занял Хендрик Крамерс, а должность последнего в Утрехтском университете была предложена Уленбеку. Не испытывая особого к этому желания, тем не менее в 1935 году он вернулся в Голландию[19]. В 1938 году он вновь посетил Америку, где в течение осеннего семестра читал лекции в качестве приглашённого профессора в Колумбийском университете и где вновь встретился с Ферми, от которого узнал об открытии деления ядра[20]. Вскоре Уленбек принял окончательное решение перебраться за океан.

Окончательный переезд в Америку. Последние годы

В августе

радарной техники. Под его руководством работали математик Марк Кац, который стал ему близким другом и с которым он впоследствии много сотрудничал, и Юлиан Швингер, отказавшийся работать над атомными проблемами в Чикаго. Осенью 1945 года Уленбек вернулся в Анн-Арбор[21]. В 1952 году он получил американское гражданство, а спустя два года был назначен на почётный пост профессора физики имени Генри Кархарта (Henry Carhart Professor of Physics)[22]
.

В последующие годы Уленбек периодически работал в

Урбану. В 1986 году Ольке получил должность в Колорадском университете, и семья переехала в Боулдер. Здесь Уленбек и скончался в результате очередного удара[25]
.

Научная деятельность

Открытие спина электрона

Лейден, 1926 год. Сотрудники Хейке Камерлинг-Оннеса и Пауля Эренфеста. Крайний слева — Джордж Уленбек

В октябре

механическим моментом
, равным , и собственным
Вернера Гейзенберга, и Крониг решил не публиковать её[26]
.

По-видимому, эта двузначность (четвёртая

Хендрику Лоренцу. Лоренц произвёл ряд вычислений электромагнитных свойств вращающегося электрона и продемонстрировал нелепость выводов, к которым приводит эта гипотеза[27]
. Уленбек и Гаудсмит посчитали за лучшее не публиковать свою статью, однако было поздно: Эренфест уже отослал её в печать. По этому поводу он заметил:

Вы оба достаточно молоды, чтобы позволить себе сделать одну глупость![28]

Оригинальный текст (нем.)
Sie sind beide jung genug um sich eine Dummheit leisten zu konnen!

Появление статьи Уленбека и Гаудсмита породило бурное обсуждение гипотезы спина в научных кругах. Помимо отмеченных затруднений, к которым приводило представление о вращении электрона, оставалась нерешённой проблема лишнего множителя 2, появлявшегося в выражении для сверхтонкой структуры водородного спектра. Поэтому поначалу отношение к спину было весьма скептическим. Решающей оказалась позиция

Ллевеллином Томасом и Яковом Френкелем с учётом релятивистских эффектов (так называемая томасовская прецессия), позволили объяснить тонкую структуру спектров (в том числе избавиться от лишнего множителя) и аномальный эффект Зеемана[29]
.

Идея спина буквально витала в воздухе: помимо уже упомянутых учёных, схожие мысли высказывали

Гарольд Юри (для электрона), Шатьендранат Бозе (для фотона) и тот же Паули (для атомного ядра). По этой причине однозначно определить приоритет в вопросе открытия спина не представляется возможным. Видимо, это и стало основной причиной того, что открытие спина так и не было удостоено Нобелевской премии[30]
.

Статистическая механика

Вопросы

разрывов. Впоследствии, в 1937 году, была высказана идея, что резкий фазовый переход может происходить лишь в термодинамическом пределе, когда число частиц вещества стремится к бесконечности[31]. Основываясь на этой мысли, он сформулировал (совместно со своим учеником Борисом Каном) критерий существования конденсационного перехода в газе[32]. Проблема конденсации, остававшаяся в центре его внимания на протяжении всей оставшейся жизни, привела его к подробному изучению математики линейных графов[33], исследованию конденсации одномерного газа с экспоненциальным притяжением и жёсткой сердцевиной[24], уравнения состояния Ван-дер-Ваальса, а также к нескольким работам по теории сверхтекучего гелия[34]
.

Уленбек внёс большой вклад в теорию

Нулевое начало термодинамики»[34]
.

Ядерная физика и другие важнейшие работы

Уленбек одним из первых применил теорию

угловому моменту и чётности[33]
.

В

колебательного спектра молекулы аммиака, которое вскоре было экспериментально обнаружено Нилом Уильямсом (англ. Neal H. Williams) и Клодом Клитоном (англ. Claud E. Cleeton) при помощи разработанного ими магнетрона[35]. В конце 1930-х годов Уленбек участвовал в разработке теории космических лучей (совместно с Уиллисом Лэмбом и др.)[32]. В конце 1940-х — начале 1950-х годов вместе с Абрахамом Пайсом он предпринял попытку избавиться от расходимостей в квантовой электродинамике путём модификации уравнений электромагнитного поля, введя таким образом в теорию нелокальное действие. Хотя им не удалось достичь поставленной цели, в ходе исследования были разработаны новые математические подходы, а также показано, к чему могут приводить те или иные изменения, вносимые в основы теории[23]
.

Оценки личности и творчества

Оценивая личность Уленбека, Абрахам Пайс писал:

В те годы [конец 1940-х] зародилась наша глубокая дружба с Джорджем. Она продолжалась до самой его смерти. Я гораздо лучше понял его, особенно ту примечательную черту его личности, которую я называю чистотой. Как сказал об этом однажды Крамерс, Джордж был «единожды рождённым» (характеристика, изобретённая Уильямом Джеймсом)[23].

Эта особенность характера Уленбека проявлялась в его научной и преподавательской работе. По словам профессора Коэна (E. G. D. Cohen), ученика Уленбека,

Все статьи Уленбека сравнительно короткие и выделяются своей лаконичностью, точностью и ясностью, они прекрасно отполированы с целью более глубокого понимания основной проблемы в статистической физике. Они не содержат длинных формальных выводов и почти все связаны с конкретными проблемами… они были примером классического благородства, математической чистоты и ясности… Он чувствовал, что нечто действительно оригинальное делается лишь однажды — как спин электрона, — а остальное время тратится на прояснение основ[38].

Оригинальный текст (англ.)
Uhlenbeck's papers are all relatively short and stand out by their conciseness, precision, and clarity, finely honed to a deeper understanding of a basic problem in statistical physics. They do not contain long formal derivations and are almost all geared to concrete problems. ... they were of a classic nobility, mathematical purity and clarity ... He felt that something really original one did only once - like the electron-spin--the rest of one's time one spent on clarifying the basics.

Многие современники Уленбека отмечали его педагогический талант. Его бывший сотрудник Джордж Форд так охарактеризовал эту сторону личности Уленбека:

Он был великолепным лектором и толкователем с глубоким пониманием своего предмета и систематической манерой подачи материала, приправленной тонким юмором[39].

Оригинальный текст (англ.)
He was a superb lecturer and expositor, with a deep grasp of his subject and an orderly delivery of great clarity, spiced with subtle humor.

Как в своей научной деятельности, так и в работе со студентами проявлялась та классическая традиция, наследником которой был Уленбек. Пайс, как и другие его ученики, столкнулись с ней на своём личном примере:

Через много лет я рассказал Уленбеку о том, как тяжело дался мне этот первый день, проведённый в беседе с ним. Он с улыбкой ответил, что и сам прошёл через это, когда впервые встретился с Эренфестом. А Эренфест, в свою очередь, получил тот же урок от великого Людвига Больцмана в Вене. Эта традиция является частью обучения в великом старом стиле, который направлен на обучение лишь нескольких студентов… Между тем, я думаю, старая школа преподавания ушла в небытие, поскольку теперь гораздо большее число студентов получает высшее образование[20].

Награды

Публикации

Книги

  • Threshold Signals / Eds. J. L. Lawson, G. E. Uhlenbeck. — New York: McGraw-Hill, 1950.
  • G. E. Uhlenbeck, G. W. Ford. The theory of linear graphs with applications to the thory of the virial development of the properties of gases // Studies in Statistical Mechanics / Eds. J. de Boer, G. E. Uhlenbeck. — Amsterdam: North-Holland, 1962. — P. 123—346.
  • G. E. Uhlenbeck, G. W. Ford. Lectures in Statistical Mechanics. — Providence: American Mathematical Society, 1963. Русскоязычное издание: Дж. Уленбек, Дж. Форд. Лекции по статистической механике. — М.: Мир, 1965.

Основные статьи

Некоторые статьи на русском языке

Примечания

  1. ↑ 1 2 Архив по истории математики Мактьютор — 1994.
  2. ↑ 1 2 George Eugène Uhlenbeck — 2009.
  3. ↑ Catalogus Professorum Academiae Rheno-Traiectinae
  4. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек // Гении науки. — М.: ИКИ, 2002. — С. 363—364. Архивировано 18 января 2012 года.
  5. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 365.
  6. ↑ G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900-1988) // Biographical Memoirs of National Academy of Sciences. — 2009. — P. 4. Архивировано 2 сентября 2012 года.
  7. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 365—366.
  8. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 368—369.
  9. ↑ G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 6.
  10. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 370.
  11. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 371.
  12. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 372—373.
  13. УФН. — 1967. — Т. 93, вып. 9. — С. 155. Архивировано
    2 апреля 2012 года.
  14. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 385—386.
  15. ↑ G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 10.
  16. ↑ 1 2 А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 387—388.
  17. ↑ 1 2 G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 12.
  18. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 392—393.
  19. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 395.
  20. ↑ 1 2 А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 397.
  21. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 398—400.
  22. ↑ G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 16.
  23. ↑ 1 2 3 А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 400—401.
  24. ↑ 1 2 G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 18.
  25. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 402—403.
  26. ↑ М. Джеммер. Эволюция понятий квантовой механики. — М.: Наука, 1985. — С. 149—151.
  27. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 377—379.
  28. ↑ М. Джеммер. Эволюция понятий квантовой механики. С. 152—153.
  29. ↑ М. Джеммер. Эволюция понятий квантовой механики. С. 154—155.
  30. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 382—383.
  31. ↑ А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 390.
  32. ↑ 1 2 G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 14—15.
  33. ↑ 1 2 G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 16—17.
  34. ↑ 1 2 А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 391.
  35. ↑ 1 2 G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 13.
  36. ↑ 1 2 А. Пайс. Джордж Юджин Уленбек. С. 394—395.
  37. ↑ Джордж Юджин Уленбек // Ю.А. Храмов. Физики: Биографический справочник. — М.: Наука, 1983. — С. 268. Архивировано 27 апреля 2007 года.
  38. ↑ J. J. O'Connor, E. F. Robertson. George Eugene Uhlenbeck (англ.). MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews. Дата обращения: 18 апреля 2010. Архивировано из оригинала 14 апреля 2009 года.
  39. ↑ G. W. Ford. George Eugene Uhlenbeck (1900—1988). P. 3.
  40. ↑ Oersted Medal Архивная копия от 30 мая 2016 на Wayback Machine (англ.)
  41. ↑ The President’s National Medal of Science: Recipient Details. George E. Uhlenbeck. Архивная копия от 23 октября 2012 на Wayback Machine (англ.)

Литература

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Уленбек,_Джордж_Юджин&oldid=141202222