Джеймс Франк

Нобелевский лауреат, который добровольно оставил кафедру в знак протеста против нацистской политики, а спустя десятилетие предупреждал правительство США об опасности применения атомной бомбы. Джеймс Франк прожил жизнь, в которой научные открытия оказались неотделимы от морального выбора.

Немецкий физик-экспериментатор Джеймс Франк (1882–1964) вошёл в историю прежде всего опытами с Густавом Герцем, доказавшими дискретность энергетических уровней атома — фундамент квантовой механики. За это открытие в 1925 году он получил Нобелевскую премию по физике.

Опыт, подтвердивший квантовую гипотезу

В 1914 году Франк и Герц сконструировали трубку, через которую пропускали электроны сквозь разреженный пар ртути. Результат оказался поразительным: электроны теряли энергию не произвольно, а строго определёнными порциями. Медленные электроны отскакивали от атомов упруго, а более быстрые — теряли ровно одну и ту же величину кинетической энергии.

Это означало, что атом не может поглощать энергию в любых количествах — только в дискретных квантах. Эксперимент стал экспериментальным подтверждением гипотезы Планка, теории фотоэффекта Эйнштейна и модели атома Нильса Бора. Позже Франк и Герц приняли интерпретацию Бора, и их опыт признали одним из экспериментальных столпов квантовой механики.

Когда стало известно о присуждении Нобелевской премии, Франк получил около 200 поздравительных писем и 450 телеграмм — от Макса Планка, Фрица Габера и других видных учёных.

Гёттингенская школа

В 1920 году Франк переехал в Гёттинген по приглашению друга Макса Борна. Здесь он стал профессором экспериментальной физики и директором Второго института экспериментальной физики, лабораторию которого укомплектовал за свой счёт.

В Гёттингене Франк сформулировал принцип Франка — Кондона, объясняющий интенсивность вибронных переходов в молекулах. После этой работы он отошёл от собственных экспериментов, сосредоточившись на руководстве сотрудниками: предоставлял им большую свободу, но раз в неделю обходил все помещения. Его ученики провели фундаментальные исследования столкновений электронов с атомами и молекулярной фотохимии.

Добровольная отставка

После прихода нацистов к власти в 1933 году Франк формально не подпадал под закон об увольнении евреев-госслужащих — ветеранов Первой мировой войны. Но он сам подал в отставку, публично выступив против увольнения сотрудников и студентов еврейской национальности. Используя связи в научном мире, он нашёл работу за рубежом для каждого сотрудника своей лаборатории и лишь затем покинул Германию.

В Копенгагене Франк преподавал в Институте Нильса Бора, где оставил на хранение свою Нобелевскую медаль. Так же поступил и Макс фон Лауэ. Когда Данию оккупировали, химик Дьёрдь де Хевеши растворил обе медали в царской водке, а после войны выделил золото и передал его Шведской академии, которая изготовила новые экземпляры.

В 1935 году Франк переехал в США, а в 1938-м стал профессором физической химии в Чикагском университете. Там он занялся проблемой фотосинтеза — исследованиями, которые продолжал до конца жизни.

Доклад, который не услышали

В 1942 году Артур Комптон поставил Франка руководить химическим отделом Металлургической лаборатории в Чикаго — части Манхэттенского проекта. «Я воюю не с немецким народом, а с нацистским режимом», — объяснял учёный своё участие.

Франк возглавил комитет по политическим и социальным проблемам. В июне 1945 года комитет представил министру обороны Генри Стимсону доклад, вошедший в историю как «Доклад Франка». Учёные предлагали продемонстрировать разрушительную силу ядерного оружия представителям ООН до принятия решения о применении против Японии, надеясь, что демонстрации будет достаточно для капитуляции. Требования комитета проигнорировали, и ядерное оружие было применено дважды.

После войны

В 1946 году Франк женился на коллеге Герте Спонер. В послевоенные годы он получил медаль Макса Планка, премию Румфорда за работы по фотосинтезу и премию Дэнни Хайнемана. В 1964 году его избрали иностранным членом Лондонского королевского общества.

Джеймс Франк умер от сердечного приступа в Гёттингене 21 мая 1964 года и был похоронен в Чикаго рядом с первой женой. Его имя носит институт Чикагского университета, а в 1973 году Международный астрономический союз присвоил его имя кратеру на видимой стороне Луны.

Вопросы о Джеймсе Франке

Почему Франк ушёл из Гёттингенского университета в 1933 году?

Он не подпадал под нацистский закон об увольнении евреев-ветеранов войны, но добровольно подал в отставку в знак протеста против увольнения сотрудников и студентов еврейской национальности. Перед отъездом он нашёл работу за рубежом для каждого сотрудника своей лаборатории.

Что такое «Доклад Франка»?

Доклад комитета Металлургической лаборатории, представленный в июне 1945 года министру обороны США. Учёные предлагали продемонстрировать силу ядерного оружия представителям ООН до применения против Японии, но их требования были проигнорированы.

Как сохранилась Нобелевская медаль Франка?

Перед отъездом из Копенгагена Франк оставил медаль в институте Бора. При оккупации Дании химик де Хевеши растворил её в царской водке, а после войны выделил золото, из которого Шведская академия изготовила новый экземпляр.