Питер Дебай

Питер Дебай
Дебай в 1912 году
Рожденный	( 1884-03-24 ) 24 марта 1884 г. Маастрихт , Нидерланды
Умер	2 ноября 1966 г. ) ( 1966-11-02 ) ( 82 года Итака, Нью-Йорк , США
Гражданство	Нидерланды / США
Альма-матер	RWTH Ахен Мюнхенский университет
Известный	Модель Дебая Дебаевская релаксация Частота Дебая
Супруг	Матильда Альберер ( м. 1913)
Дети	2
Награды	Медаль Рамфорда (1930) Премия Фарадея за лекции (1933) Медаль Лоренца (1935 г.) Нобелевская премия по химии (1936 г.). Премия Уилларда Гиббса (1949) Медаль Макса Планка (1950) Медаль Уильяма Х. Николса (1961) Медаль Пристли (1963) Национальная медаль науки (1965)
Научная карьера
Поля	Физика , химия
Учреждения	Цюрихский университет (1911–12) Утрехтский университет (1912–14) Геттингенский университет (1914–20) ETH Цюрих (1920–27) Лейпцигский университет (1927–34) Берлинский университет (1934–39) Корнельский университет (1940–50)
Докторантура	Арнольд Зоммерфельд
Докторанты	Ларс Онсагер Пол Шеррер Джордж К. Френкель Фриц Цвикки
Подпись

Питер Джозеф Уильям Дебай ForMemRS ( / d ɪ ˈ b aɪ / ; Голландский: [dəbɛiə] ; 24 марта 1884 г. - 2 ноября 1966 г.) был голландско-американским физиком и физико-химиком , лауреатом Нобелевской премии по химии .

Биография

Ранний период жизни

Родившийся Петрус Джозефус Вильгельмус Дебие В Маастрихте , Нидерланды, Дебай поступил в Аахенский технологический университет в 1901 году. В 1905 году он получил свою первую степень в области электротехники . Свою первую статью, математически элегантное решение проблемы, связанной с вихревыми токами , он опубликовал в 1907 году. В Аахене он учился у физика-теоретика Арнольда Зоммерфельда , который позже утверждал, что его самым важным открытием был Питер Дебай.

В 1906 году Зоммерфельд получил назначение в Мюнхен , Бавария , и взял с собой Дебая в качестве своего помощника. Дебай получил докторскую степень. с диссертацией по радиационному давлению в 1908 году. В 1910 году он вывел формулу излучения Планка, используя метод, который, по мнению Макса Планка, был проще, чем его собственный.

В 1911 году, когда Альберт Эйнштейн получил должность профессора в Праге , Богемия , Дебай занял свою старую должность профессора в Цюрихском университете , Швейцария. За этим последовал переезд в Утрехт в 1912 году. в Геттинген в 1913 году, в ETH Цюрих в 1920 году, в Лейпцигский университет в 1927 году и в 1934 году в Берлин , где, сменив Эйнштейна, он стал директором Физического института кайзера Вильгельма (ныне Института Макса Планка), чей объекты были построены только во времена Дебая. Он был награжден медалью Лоренца в 1935 году. С 1937 по 1939 год он был президентом Deutsche Physikalische Gesellschaft .

В мае 1914 года он стал членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук , а в декабре того же года стал иностранным членом.

Семья и личная жизнь

Питера Дебая описывали как солдафона, когда дело касалось научных принципов, однако он всегда был доступен и находил время для своих студентов. Его личная философия подчеркивала достижение цели и получение удовольствия от работы. Дебай был заядлым ловцом форели и садовником, коллекционером кактусов и «всегда любил хорошую сигару».

Находясь в Берлине в качестве помощника Арнольда Зоммерфельда , Дебай познакомился с Матильдой Альберер. Матильда была дочерью владельца пансиона, в котором остановился Дебай. Матильда вскоре сменила гражданство, и в 1913 году Дебай женился на Матильде Альберер. В конце жизни Дебай с удовольствием поработал бы в своем розарии с Матильдой Альберер. У них были сын Питер П. Дебай (1916–2012) и дочь Матильда Мария (1921–1991). Питер стал физиком и сотрудничал с Дебаем в некоторых его исследованиях. и у него был сын, который тоже был химиком.

Дебай был верующим католиком который настоял на том, чтобы его семья пошла в церковь.

Научный вклад

Его первым крупным научным вкладом было применение концепции дипольного момента к распределению заряда в асимметричных молекулах в 1912 году, когда он разработал уравнения, связывающие дипольные моменты с температурой и диэлектрической проницаемостью . В результате единицы молекулярного дипольного момента названы дебаями в его честь . Также в 1912 году он расширил Эйнштейна теорию теплоемкости Альберта на более низкие температуры, включив в нее вклад низкочастотных фононов . См. Модель Дебая .

В 1913 году он расширил Нильса Бора теорию атомной структуры , введя эллиптические орбиты — концепцию, также введенную Арнольдом Зоммерфельдом . рассчитал влияние температуры на рентгенограммы кристаллических твердых тел В 1914–1915 годах Дебай вместе с Паулем Шеррером (« фактор Дебая – Уоллера »). В 1923 году вместе со своим помощником Эрихом Хюкелем он разработал усовершенствованную Сванте Аррениуса теорию электропроводности в растворах электролитов . усовершенствовал уравнение Дебая-Хюккеля Хотя в 1926 году Ларс Онсагер , эта теория до сих пор считается важным шагом вперед в нашем понимании электролитических растворов. Также в 1923 году Дебай разработал теорию, объясняющую эффект Комптона — смещение частоты рентгеновских лучей при их взаимодействии с электронами .

Более поздняя работа

С 1934 по 1939 год Дебай был директором физического отдела престижного Института кайзера Вильгельма в Берлине . С 1936 года он также был профессором теоретической физики в университете имени Фредерика Вильяма Берлинском . Эти должности занимались во времена нацистской Германии в Германии, а с 1938 года и в Австрии .

В 1939 году Дебай отправился в Соединенные Штаты, чтобы прочитать лекции Бейкера в Корнельском университете в Итаке, штат Нью-Йорк . Покинув Германию в начале 1940 года, Дебай стал профессором Корнеллского университета, в течение 10 лет возглавлял химический факультет и стал членом Alpha Chi Sigma . В 1946 году он стал гражданином США. В отличие от европейского этапа своей жизни, когда он переезжал из города в город каждые несколько лет, в Соединенных Штатах Дебай оставался в Корнелле до конца своей карьеры. Он вышел на пенсию в 1952 году, но продолжал исследования до самой смерти.

Большая часть работ Дебая в Корнелле касалась использования методов светорассеяния (заимствованных из его работ по рассеянию рентгеновских лучей, проведенных несколькими годами ранее) для определения размера и массы молекул полимерных молекулярной . Это началось в результате его исследований время Второй мировой войны во синтетического каучука , но затем распространилось на белки и другие макромолекулы .

В апреле 1966 года у Дебая случился сердечный приступ , а в ноябре того же года второй оказался смертельным. Похоронен на кладбище Плезант-Гроув (Итака, Нью-Йорк, США).

Военная деятельность и споры

полемика 2006 года

В январе 2006 года в Нидерландах появилась книга (на голландском языке), написанная Сайбом Риспенсом , под названием «Эйнштейн в Нидерландах». В одной главе этой книги обсуждаются отношения между Альбертом Эйнштейном и Дебаем. Риспенс обнаружил документы, которые, по его мнению, были новыми и доказали, что во время своего руководства Обществом кайзера Вильгельма Дебай активно участвовал в чистке немецких научных учреждений от еврейских и других «неарийских элементов». Риспенс сообщает, что 9 декабря 1938 года Дебай в качестве председателя Немецкого физического общества (DPG) написал всем членам DPG:

В свете сложившейся ситуации членство немецких евреев, предусмотренное Нюрнбергскими законами, в Немецком физическом обществе не может быть продолжено. Согласно желанию правления, я прошу всех членов, к которым применяются эти определения, сообщить мне о своем выходе из состава. Хайль Гитлер!

Множество биографий опубликованные до работы Риспенса, утверждают, что Дебай переехал в США, потому что отказался принять немецкое гражданство, навязанное ему нацистами. Свой отъезд из Германии он планировал во время визита к матери в Маастрихт в конце 1939 года, сел на корабль в Генуе в январе 1940 года и прибыл в Нью-Йорк в начале февраля 1940 года. Он немедленно искал постоянную должность в США и принял такое предложение. из Корнелла в июне 1940 года. В том же месяце он пересек границу США с Канадой и через несколько дней вернулся по иммиграционной визе. К декабрю 1940 года ему удалось вывезти жену из Германии в США. Хотя его сын уже был в США до его отъезда, 19-летняя дочь Питера Дебая и его невестка не уехали. Они жили в его официальной резиденции в Берлине и содержались на официальную берлинскую зарплату Дебая (для этой цели он тщательно сохранял официальный отпуск).

Далее, Риспенс утверждает, что Альберт Эйнштейн в первой половине 1940 года пытался помешать Дебаю быть назначенным в США в Корнелле. Эйнштейн якобы написал своим американским коллегам: «Я знаю из достоверного источника, что Питер Дебай до сих пор находится в тесном контакте с немецкими (нацистскими) лидерами» и, по словам Риспенса, призвал своих коллег сделать «то, что они считают своим долгом». Американские граждане». В подтверждение этого Риспенс ссылается на хорошо известную письмо Дебая Эйнштейну и ответ Эйнштейна на него. Ван Гинкель исследовал отчеты ФБР 1940 года по этому вопросу и нашел «надежный источник» в единственном письме, адресованном Эйнштейну и написанном кем-то, чье имя затеряно. Этот человек не был знаком лично Эйнштейну и, по мнению Эйнштейна, вероятно, не знал лично и Дебая. Более того, это обвинительное письмо не дошло до Эйнштейна напрямую, а было перехвачено британскими цензорами и показало его Эйнштейну. Эйнштейн отправил британского агента с письмом в Корнелл, и власти Корнелла рассказали Дебаю об этом деле. После этого Дебай написал свое знаменитое письмо Эйнштейну в 1940 году, на которое Эйнштейн ответил. Последние два письма можно найти в опубликованной переписке Эйнштейна.

Риспенс утверждает, что 23 июня 1941 года Дебай отправил телеграмму в Берлин, сообщив своим предыдущим работодателям, что он может и желает возобновить свои обязанности в Институте кайзера Вильгельма, предположительно, чтобы сохранить свой отпуск и сохранить берлинский дом и заработную плату для своего дочь. Копия этой телеграммы до сих пор не найдена. Летом 1941 года Дебай заявил о своем намерении стать гражданином США и был быстро завербован в США для участия в исследованиях войны союзников.

Во многих биографиях, а также в книге Риспенса, хорошо задокументировано, что Дебай и голландские коллеги помогали его еврейской коллеге Лизе Мейтнер в 1938–1939 годах (с большим риском для него самого и его семьи). ) пересечь голландско-германскую границу, чтобы избежать преследований нацистов и в конечном итоге получить должность в Швеции.

Предшествующая работе Риспенса и в отличие от нее статья Рехенберга появилось 18 лет назад по поводу письма Дебая. В статье более подробно описывается послание Дебая и представлена ​​весьма благоприятная картина его усилий по сопротивлению нацистским активистам. Более того, в этой статье указывается, что Макс фон Лауэ , известный своими антинацистскими взглядами, одобрил письмо председателя DPG.

Международный ответ

Сын Дебая, Питер П. Дебай, дал интервью в 2006 году в возрасте 89 лет. вспоминает, что его отец был совершенно аполитичен и что в частной жизни дома политика никогда не обсуждалась. По словам его сына, Дебай просто хотел выполнять свою работу в Институте кайзера Вильгельма и, пока нацисты не беспокоили его, мог это делать. Он вспоминает, что мать убеждала его (сына) остаться в США в случае войны. Сын Дебая приехал в США в запланированный двухмесячный отпуск летом 1939 года и так и не вернулся в Германию, поскольку началась война.

В обзорной статье, опубликованной на сайте Института Дебая, доктор. Гийс ван Гинкель, до апреля 2007 г. старший управляющий директор Института В.М. Дебая в Утрехте. сожалел об этом решении . В своей статье он цитирует ученых, которые отмечают, что ДПГ смогла сохранить своих сотрудников, находившихся под угрозой, так долго, как можно было ожидать в условиях растущего давления со стороны нацистов. Он также выдвигает важный аргумент: когда Дебай в 1950 году получил медаль Макса Планка от DPG, никто не возражал, даже известный оппонент национал-социалистов Макс фон Лауэ , который был бы в состоянии возразить. Кроме того, Эйнштейн с его огромным авторитетом был еще жив, как и другие еврейские ученые, такие как Лиза Мейтнер и Джеймс Франк, которые оба близко знали Дебая. Никто из них не протестовал против получения Дебаем высшей немецкой научной награды. Фактически Альберт Эйнштейн после многих лет неучастия в голосовании за номинантов на медаль Макса Планка снова включился в процесс, чтобы проголосовать за Дебая.

Памятник Питеру Дебаю на площади Маастрихта, носящей его имя: Дипольные моменты (Феликс ван де Бек, 1998)

Маастрихтский университет также объявил, что пересматривает свою позицию в отношении премии Питера Дебая за научные исследования .

В ответ на сайте DPG Дитер Хоффманн и Марк Уокер также пришли к выводу, что Дебай не был нацистским активистом. Они отмечают, что Макс фон Лауэ также был обязан (как государственный служащий) подписывать письма с Хайлем Гитлером . Они также заявляют, что DPG было одним из последних научных обществ, проводивших чистку еврейских членов, причем весьма неохотно. Они цитируют ответ Лиги учителей Рейхсийского университета (национал-социалистической организации) на письмо Дебая:

Очевидно, что Немецкое физическое общество все еще очень отстало и все еще крепко цепляется за своих дорогих евреев. На самом деле примечательно, что только «по независящим от нас обстоятельствам» членство евреев больше не может сохраняться.

В мае 2006 года голландский лауреат Нобелевской премии Мартинус Вельтман , написавший предисловие к книге Риспена, отказался от описания Питера Дебая в книге, отозвал свое предисловие и попросил совет директоров Утрехтского университета отменить свое решение о переименовании Института Дебая.

После действий Маастрихтского университета были проведены различные исторические расследования как в Нидерландах, так и в США. Самое раннее из этих исследований, проведенное факультетом химии и химической биологии Корнеллского университета, опубликовало отчет. 31 мая 2006 г., в котором говорится, что:

Основываясь на имеющейся на сегодняшний день информации, мы не нашли доказательств, подтверждающих обвинения в том, что Дебай симпатизировал нацистам или сотрудничал с ними или что он придерживался антисемитских взглядов. Важно, чтобы это было четко указано, поскольку это самые серьезные обвинения.

Далее говорится:

Таким образом, основываясь на информации, свидетельствах и исторических данных, известных на сегодняшний день, мы считаем, что любые действия, которые отделяют имя Дебая от факультета химии и химической биологии Корнелла, являются необоснованными.

Сообщалось, что в июне 2006 г. что научный директор (ранее) Института Дебая получил выговор от совета директоров Утрехтского университета за новую публикацию о военных годах Дебая на том основании, что она была слишком личной предвзятостью в отношении спора о названии Института. По мнению правления, книга должна была быть издана не как издание Института Дебая, а как личное. Книга был запрещен Утрехтским университетом, а обоим директорам (бывшего) Института Дебая было запрещено иметь какие-либо дальнейшие контакты с прессой. Дюжина профессоров физического факультета, среди которых Сес Андрисс , открыто протестовали против вмешательства Совета и цензуры их протеста со стороны университета.

В мае 2007 года университеты Утрехта и Маастрихта объявили, что новый комитет, возглавляемый Яном Терлоу, будет консультировать их по поводу изменения названия. Кроме того, в начале 2007 года было объявлено об официальном отчете, который будет опубликован NIOD и одобрен Министерством образования Нидерландов (тогда это было запланировано на осень 2007 года).

Отчет НИОД 2007 г.

В отчете представление Риспенсом Дебая как оппортуниста, не имевшего никаких возражений против нацистов, описывается как карикатура.

[Можно констатировать, что Дебая справедливо называли оппортунистом после его прибытия в США. Мы видели, что он проявил лояльность к господствующей политической системе сначала в Третьем рейхе, а затем в Соединенных Штатах, в то же время оставив открытой заднюю дверь: в Третьем рейхе, сохранив свое голландское гражданство, в Соединенные Штаты пытались тайно поддерживать некоторые контакты с нацистской Германией через министерство иностранных дел.

В нем делается вывод, что действия Дебая в 1933–1945 годах были основаны на позитивистском взгляде на науку девятнадцатого века, который рассматривал физические исследования как источник благ для человечества. В отчете говорится, что современники считали Дебая одними оппортунистом, а другие - человеком с выдающимся характером. В докладе утверждается, что нацисты не вынудили Дебая написать печально известное письмо DPG «Хайль Гитлер» и что он также не последовал в этом примеру других обществ, а, скорее, другие общества последовали его примеру. В отчете NIOD также делается вывод, что Дебай чувствовал себя обязанным отправить письмо и что для него оно было просто подтверждением существующей ситуации. В докладе утверждается, что Дебай в Третьем рейхе разработал метод выживания, основанный на двусмысленности, который позволил ему продолжить свою научную карьеру, несмотря на политические потрясения. Решающим для этого метода выживания была необходимость держать наготове аварийный люк, например, в его секретных отношениях с нацистами в 1941 году, если это необходимо.

Тем не менее, в отчете также говорится, что картину Дебая не следует упрощать, поскольку действия Дебая также были мотивированы его преданностью дочери, которая осталась в Берлине. В общем, Дебай разработал метод выживания двусмысленности, который «может вводить людей в заблуждение».

Отчет Терлоу за 2008 г.

В январе 2008 года Комиссия Терлоу рекомендовала советам университетов Утрехта и Маастрихта продолжать использовать имя Питера Дебая для института химии и физики в Утрехте и продолжать присуждать научную премию в Маастрихте . Комиссия пришла к выводу, что Дебай не был членом партии, не был антисемитом, не занимался дальнейшей нацистской пропагандой, не сотрудничал с нацистской военной машиной, не был коллаборационистом и , тем не менее, не был героем сопротивления. Он был довольно прагматичным, гибким и блестящим ученым, идеалистом в отношении науки, но лишь поверхностно ориентированным в политике. Что касается рассылки письма DPG, Комиссия пришла к выводу, что Дебай счел ситуацию неизбежной. Комиссия отметила, что Королевская голландская академия наук также лишила Альберта Эйнштейна почетного членства, подчеркнув обстоятельства, при которых были приняты эти решения. Комиссия заявила, что сейчас, семьдесят лет спустя, не может быть вынесено никакого суждения относительно решения Дебая подписать это письмо в исключительно трудных обстоятельствах, в которых он тогда оказался. Тем не менее, Комиссия описывает письмо ДПГ как чрезвычайно неприятный факт, образующий темную страницу в истории его жизни. Наконец, Комиссия пришла к выводу, что на основании отчета NIOD поскольку никакой недобросовестности со стороны Дебая не было продемонстрировано, следует предположить его добросовестность и рекомендовать Утрехтскому университету сохранить название Института Дебая по наноматериаловедению, а Маастрихтскому университету продолжать сотрудничать с Премией Питера Дебая. Утрехтский университет принял эту рекомендацию, Маастрихтский университет — нет. Но в феврале 2008 года Фонд Хустинкса (Маастрихт), создатель и спонсор премии Питера Дебая, объявил, что продолжит присуждать эту премию. Город Маастрихт, место рождения Дебая, заявил, что не видит причин менять названия улиц Дебая и площади Дебая.

Дебай, шпион

В публикации 2010 года Джурри Рейдинг утверждает, что Дебай, возможно, был шпионом МИ-6 . Рейдинг обнаружил, что Дебай подружился с хорошо задокументированным шпионом Полем Росбо . Впервые они встретились примерно в 1930 году, когда оба работали редакторами двух научных журналов. Они участвовали в побеге Лизы Мейтнер в 1938 году. По словам Рейдинга, Дебай имел хорошие связи в немецких научных и промышленных кругах и мог предоставить МИ-6 ценную информацию. Например, будучи членом правления Немецкой академии авиационных исследований, он был знаком с Германом Герингом . Рейдинг также предлагает объяснение поспешного отъезда Дебая 16 января 1940 года в Соединенные Штаты: эта дата совпала с запланированным (но позже отложенным) немецким вторжением в Нидерланды на день позже, информацию, возможно, предоставил ему Росбо.

Эта гипотеза оспаривается Филипом Боллом , поскольку он отмечает, что дружба с Росбо не является показателем политической позиции Дебая. Росбо имел хорошие связи со многими людьми, и Дебай, хотя и был другом Росбо, похоже, также испытывал уважение к геологу Фридриху Дрешер-Кадену, ярому нацисту.

Награды и почести

• 1927 - избран международным почетным членом Американской академии искусств и наук.
• 1930 - Медаль Румфорда за работы в области теплоемкости и рентгеновской спектроскопии.
• 1936 - Нобелевская премия по химии ( запись на сайте nobelprize.org ) «за вклад в изучение молекулярной структуры», в первую очередь ссылаясь на его работы по дипольным моментам и дифракции рентгеновских лучей.
• 1936 – избран членом Американского философского общества.
• 1937 - Медаль Франклина Института Франклина.
• США. 1947 - избран членом Национальной академии наук
• 1963 – Медаль Пристли
• 1965 – Национальная медаль науки.
• 1982 - Альфа Чи Сигмы Зал славы

Эпонимы

Смотрите также: Список вещей, названных в честь Питера Дебая

• Дебаевское экранирование — в плазме , полупроводниках и электролитах процесс, при котором фиксированный электрический заряд экранируется за счет перераспределения вокруг него подвижных заряженных частиц.
• Длина Дебая – типичное расстояние в плазме, необходимое для полной дебаевской защиты.
• Модель Дебая - модель теплоемкости твердых тел в зависимости от температуры.
• Дебай – единица электрического дипольного момента.
• Частота Дебая – характерная частота колебаний кристаллической решетки.
• Дебаевская релаксация - реакция диэлектрической релаксации идеальной невзаимодействующей совокупности диполей на переменное внешнее электрическое поле.
• Дебаевская оболочка – ненейтральный слой толщиной в несколько дебаевских длин, где плазма контактирует с поверхностью материала.
• Уравнение Дебая – Хюккеля - метод расчета коэффициентов активности.
• Функция Дебая – функция, используемая при расчете теплоемкости .
• Метод Дебая-Шеррера - метод, используемый в порошковой рентгеновской дифракции.
• Фактор Дебая – Уоллера – мера беспорядка в кристаллической решетке .
• 30852 Дебай – малая планета (первоначально называвшаяся 1991 TR6).
• Теория Лоренца–Ми–Дебая Теория рассеяния света сферической частицей.
• Дебай (кратер) – лунный кратер, расположенный на обратной стороне и в северном полушарии Луны.

См. также

• Электроакустические явления
• Ионный вибрационный ток
• Магнитное охлаждение
• Метод наискорейшего спуска
• Вращательное броуновское движение

Дальнейшее чтение

• Смит, Чарльз (1970–1980). «Дебай, Питер Джозеф Уильям». Словарь научной биографии . Том. 3. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 617–621. ISBN  978-0-684-10114-9 .

Внешние ссылки

• Биография Дебая – Институт химии Еврейского университета
• Питер Дебай на Nobelprize.org включая Нобелевскую лекцию 12 декабря 1936 г. «Методы определения электрической и геометрической структуры молекул».
• Биография Дебая - IUCr
• Девять голландских лауреатов Нобелевской премии на Wayback Machine (архивировано 7 марта 2008 г.) - Музей Бурхааве
• Немецкое физическое общество (DPG)
• Ссылка на знания
• Институт Дебая
• Стенограмма интервью устной истории с Питером Дебаем 3 мая 1962 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора - Сессия I
• Стенограмма интервью устной истории с Питером Дебаем 3 мая 1962 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора - Сессия II
• Стенограмма интервью устной истории с Питером Дебаем 4 мая 1962 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора - Сессия III
• Биографические мемуары Национальной академии наук
• Вырезки из газет о Питере Дебае в 20-м веке Пресс- ZBW архив