Филип фон Ленард (Philipp von Lenard)
7 юни 1862 г. – 20 май 1947 г.
Нобелова награда за физика, 1905 г.
(За работата му върху катодните лъчи.)
Немският физик Филип Едуард Антон фон Ленард е роден в Пресбург, Австро-Унгария, (днес Братислава, Словакия) и е единственото дете на заможния търговец на вино Филип фон Ленард и Антония Бауман. Когато е съвсем малък, майка му умира и го възпитава неговата леля. По-късно тя става съпруга на баща му. До деветата си година Ленард учи в къщи, а след това в училището към градската катедрала и пресбургското средно училище. Любимите му предмети са математиката и физиката. Училищните си познания допълва като чете университетски учебници и прави опити по физика и химия.
Въпреки интересите на Ленард към естествените науки баща му настоява да го наследи като търговец на вино. Той иска синът му да постъпи в техническите университети във Виена и Будапеща, където ще може да учи химия - предмет, който има особено значение за винопроизводството. През 1882 г. Ленард започва да работи с голямо нежелание в бащината си фирма. След една година отива със собствени спестявания в Германия, където посещава лекциите на знаменития химик Роберт Вилхелм Бунзен (изобретателя на бунзеновата горелка). Това пътуване засилва още повече намеренията му да стане учен. През зимата на 1883 г. той постъпва в Хайделбергския университет, където учи физика. Четири семестъра в Хайделбергския и два в Берлинския университет се занимава под ръководството на известни учени като Бунзен и Херман фон Хелмхолц. През 1886 г. защитава в Хайделберг дисертация, за която му е присъдена докторска дисертация с отличие. Дисертацията му е посветена на трептенето на водните капки. Три години след защитата Ленард работи в Хайделберг като асистент на немския физик Георг Квинке.
Още докато учи в университета, по време на ваканциите Ленард и училищният му преподавател по физика Виргил Клат изследват фосфоресценцията. Те откриват, че някои материали фосфоресцират само ако съдържат определени метални примеси. Занимавайки се с други изследвания, Ленард продължава да изучава фосфоресценцията в продължение на повече от четиридесет години.
Като напуска Файделберг, Ленард работи известно време в Лондон и Бреслау (днес Вроцлав, Полша), а през април 1891 г. става асистент на Херман Херц в Бонския университет. Херц, който става известен с това, че доказва експериментално електромагнитното излъчване, чието съществуване е предсказано от Джеймс Клерк Максуел, открива случайно фотоелектрическия ефект (излъчване на електрически заредени частици от повърхност, върху която падат лъчи, в случая ултравиолетови). Едно от явленията, които особено интересуват Херц, са катодните лъчи, достигащи в добре изпомпена газоразрядна стъклена тръба от отрицателния електрод (катода) до противоположния край на тръбата. С тяхното изследване се занимават много учени, сред които особено трябва да бъде посочен английският физик Уйлям Крукс. Загадката на катодните лъчи привлича вниманието на Ленард през 1880 г., когато прочита статията на Крукс "Лъчистата материя или четвъртото физическо състояние" ("Padiant Matter, or the Fourth Physical State").
Херц и Ленард решават да изследват катодните лъчи в по-удобна обстановка - извън газоразрядната тръба. Тъй като Херц открива, че катодните лъчи проникват през тънко алуминиево фолио, Ленард прави стъклена газоразрядна тръба с малко отверстие при анода (положителния електрод), затворено с тънко фолио (по-късно това отверстие започва да се нарича прозорче на Ленард). Като поставя по пътя на катодните лъчи вместо обикновен въздух втора газоразрядна тръба, Ленард получава по-дълъг сноп лъчи, част от който е изолиран от източника и е по-удобен за експериментиране. Отклонявайки го с електрически и магнитни полета, той показва, че катодните лъчи се състоят от отрицателно заредени частици. Ленард успява да намери отношението между заряда на частиците и масата им. Отначало той смята катодните лъчи за нематериално излъчване. Открива също така, че частиците проникват във въздуха и други вещества на различна дълбочина, а поглъщането е приблизително пропорционално на дебелината и плътността на поглъщащото вещество и че лъчите от газоразрядните тръби при голямо напрежение, съответстващо на по-голяма скорост и енергия на частиците, притежават по-висока проникваща способност.
С изследване на катодните лъчи Ленард се занимава в продължение на дванадесет години. След смъртта на Херц през 1894 г. той става за кратко време директор на Физическия институт към Бонския университет. Година-две преподава в университетите в Бреслау, Аахен и Хайделберг. След това получава званието професор и става директор на физическата лаборатория към Килския университет (1898 г.). Въпреки признанието, което получават изследванията му, Лоренц се отнася понякога с пренебрежение и завист към успехите на другите учени. Той уважава много Херц, но като негов асистент в Бон понякога смята, че Херц се държи с него не съвсем почтително.
Когато през 1895 г. Вилхелм Рентген открива лъчите, носещи неговото име (и появяващи се при бомбардиране с катодни лъчи на части от разрядната тръба), Ленард е потиснат от това, че не ги е открил първи. По-късно той неизменно ги нарича "високочестотно излъчване", но никога не употребява общоприетото им название "рентгенови лъчи" или "рентгеново излъчване". Нещо повече, Ленард смята, че след като е дал на Рентген разрядната тръба, има принос за откриването на новото излъчване, което заслужава да бъде специално отбелязано. След като през 1897 г. Дж.Дж.Томпсън открива електрона и откритието му получава широко признание, Ленард твърди, че приоритетът е негов. Томпсън дава съвсем съвременно описание на електрона, а Ленард и през 1906 г. продължава да го нарича "електричество без материя, електрически заряд без заредени тела" и говори за "електричество в чист вид".
Едно от основните научни достижения на Ленард е проведеното от него през 1902 г. експериментално наблюдение, според което свободните електрони (той ги нарича катодни лъчи) би трябвало да притежават определена минимална енергия, за да йонизират газ (да направят неутралния газ електрически зареден), като избиват от атомите свързани електрони. Ленард нарича избитите атомни електрони вторични катодни лъчи. Той дава много точна оценка за йонизационния потенциал (енергията, необходима да се избие електрон) при водорода.
През същата 1902 г. Ленард доказва, че фотоелектрическият ефект поражда електрони, каквито са открити в катодните лъчи, а фотоелектроните не се освобождават просто от повърхността на метала, а излитат с определена енергия (скорост) и че броя на изпусканите от метала електрони нараства с увеличаване на интензивността на излъчване, но скоростите на електроните никога не надхвърлят определена граница. Тези експериментални данни получават обяснение в разработките на Алберт Айнщайн (1905 г.), който използва за това квантовата теория на Макс Планк. Според Айнщайн светлината се състои от малки дискретни концентрации на енергия, получили по-късно названието фотони. Енергията на фотона е пропорционална на честотата на светлината.
При фотоелектрическия ефект всеки фотон предава енергията си на електрон, намиращ се на облъчваната метална повърхност, позволявайки по принцип на електрона "да излети" от метала. Колкото по-интензивна е светлината, толкова повече фотони и откъснати електрони има, но фиксираната енергия на фотона ограничава скоростта на всеки електрон.
През 1903 г. Ленард изказва хипотезата, че атомът е в основни линии празно пространство. До този извод той достига, като наблюдава как електроните преминават през прозорчето на Ленард и проникват във въздуха и други вещества. Ленард предполага, че положителните и отрицателните заряди в атома (чиито количества трябва да бъдат равни, за да осигурят електрическата му неутралност) са тясно свързани двойки, които той нарича динамиди. Концепцията на Ленард е интересна и представлява значителна крачка напред в сравнение с предишните възгледи. Но тя е грешна, както го доказва осем години по-късно Ернест Ръдърфорд, който предлага модел на атома, в който около много плътно положително заредено ядро на относително голямо разстояние от него обикалят отрицателно заредени електрони.
През 1907 г. Ленард става на мястото на Квинке професор по експериментална физика в Хайделбергския университет. През 1909 г. поема и задълженията на директор на новосъздадения в Хайделберг Радиологичен институт. Най-важната работа, която се извършва под негово ръководство в този институт, е свързана със спектралния анализ на светлината, излъчвана от възбудени атоми и молекули.
Репутацията на Ленард сред някои немски научни кръгове е все още много висока, но започва да се топи. Докладът, който изнася през 1910 г. за етера, пронизващ пространството - силно дискредитирана по това време идея, - Айнщайн определя като "инфантилен". Освен това със започването на Първата световна война Ленард става яростен националист и нееднократно се изказва срещу англичаните, обвинявайки ги, че присвояват незаконно достиженията на немските учени. След поражението на Германия подлага на унищожителна критика Ваймарската република за това, че "се е примирила с позора на Германия", и подстрекава студентите към действия срещу режима. Ленард е сред тези, които още от самото начало поддържат Адолф Хитлер и става привърженик на антисемитизма.
На Ленард е присъща природна склонност към експерименталните изследвания, които той нарича "прагматична истинска немска физика", и изпитва отвращение към физическите теории, наситени със сложен математически апарат. Тези теории той нарича "догматична еврейска физика". Особено враждебно се изказва за Айнщайн, яростни нападки срещу когото ("с нескрит антисемитски дъх" според Макс Борн) отправя на един от научните конгреси през 1920 г. Той преоценява дори научното наследство на Херц, разделяйки го на добър експеримент и лоша теория, приписвайки последната на еврейския произход на учения. След като нацистите идват на власт през 1933 г., Ленард получава званието ръководител на арийската, или немската, физика и става личен съветник на Хитлер. Той представя на фюрера свой вариант на физиката с расистка ориентация.
През 1897 г. Ленард се жени за Катарина Шленер. Като напуска Хайделберг през 1945 г., той се установява в село Меселхаузен, където умира след две години. Повечето учени осъждат идеологическите му пристрастия, които помрачават яснотата на неговите съждения за физиката в зрелите му години. Карл Рамзауер, ученик и колега на Ленард в продължение на тринадесет години, го нарича "трагична фигура". Той отбелязва, че "достиженията му имат първостепенно значение и все пак името му не се оказва тясно или неразривно свързано с нито един от знаменитите жалони в развитието на физиката".
Освен с Нобелова награда Ленард е удостоен с много други награди, сред които медала Франклин на Франклиновия институт и званието почетен доктор на университета в Християния (днес
Осло), Дрезден и Пресбург. През 1933 г. е награден от "третия райх" с Ордена на орела.
Превод
от руски: Павел Б. Николов
