Валерий Яковлев Грандмастер

Что сделал лауреат Нобелевской премии по физике Жан-Батист Перрен?

17 апреля 1942 года скончался Жан-Батист Перрен — французский физик, лауреат Нобелевской премии 1926 года. Его имя, к сожалению, несколько затенено именами знаменитых физиков той поры, но именно работы Перрена предвосхищали или подтверждали их открытия и сделали их знаменитыми.

Большую часть жизни Жан-Батист Перрен изучал молекулы Фото: Источник

Перрен родился 30 сентября 1870 года в Лилле. Окончив в 1894 году Высшую нормальную школу в Париже, работал там же и до 1897 года занимался исследованиями катодных и рентгеновских лучей, природа которых ещё не была установлена. Некоторые учёные считали их разновидностью светового излучения. В 1895 году Перрен установил, что катодные лучи — поток неизвестных отрицательно заряженных частиц. Дж. Дж. Томсон подтвердил эксперименты Перрена и в 1897 году определил их заряд и массу. Эти частицы были названы электронами.

Жан Батист Перрен со своим «мега-спектроскопом» в Институте Кюри, 1927 г.
Жан Батист Перрен со своим «мега-спектроскопом» в Институте Кюри, 1927 г.
Фото: ru.wikipedia.org

В 1897 году Перрен защищает докторскую диссертацию и начинает читать новый курс физической химии в Парижском университете (Сорбонне), а в 1910 году возглавляет там до 1940 года кафедру физической химии. В 1901 году Перрен предположил, что атом представляет собой миниатюрный аналог Солнечной системы, но он не смог доказать это. Только десять лет спустя Эрнст Резерфорд предложил и экспериментально подтвердил свою аналогичную модель.

В начале прошлого века вызывало сомнение и существование молекул. Перрен занялся разделом науки, которая позднее получила название молекулярной физики. Открытое ещё в 1827 году Броуновское движение мелких частиц ещё не имело объяснения. В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал работу, где теоретически обосновал молекулярную природу броуновского движения. Тончайшие эксперименты, проведённые Перреном с 1908 по 1913 год, подтвердили теоретические выводы Эйнштейна.

Перрен предположил, что если движение взвешенных частиц вызывается столкновениями с молекулами, то, по аналогии с хорошо известными газовыми законами, можно вычислить их средние смещения за определенный промежуток времени. Однако частиц нужных для эксперимента размеров и однородности не было. После многих месяцев кропотливой работы Перрену удалось с помощью центрифуги выделить из млечного сока растений достаточное для экспериментов количество однородных частиц желтоватого вещества гуммигута. Броуновское движение этих частиц в последующих экспериментах полностью соответствовало молекулярной теории.

Перрен также изучал процесс оседания, мельчайших взвешенных частиц, называемый седиментацией. По молекулярной теории частицы, размеры которых меньше определенной величины, вообще не смогут опуститься на дно сосуда из-за постоянных соударений. Если суспензия не подвергается внешним воздействиям, то в ней через некоторое время установится седиментационное равновесие, и концентрация частиц не будет изменяться с глубиной. Перрен провел тысячи экспериментов, с помощью микроскопа подсчитывая число частиц в каплях жидкости с шагом по высоте всего в сотые доли миллиметра.

Результаты экспериментов Перрена совпали с предсказаниями молекулярной теории, и послужили решающим подтверждением существования молекул. В 1926 году он получил Нобелевскую премию по физике «за работу по дискретной природе материи и в особенности за открытие седиментационного равновесия».

После оккупации Франции Германией в 1940 году Перрен переехал в США, где его сын преподавал физику в Колумбийском университете. Умер Жан-Батист Перрен в Нью-Йорке в 1942 году. В 1948 году его останки были перевезены во Францию и захоронены в парижском Пантеоне.

Статья опубликована в выпуске 17.04.2008
Обновлено 14.12.2018

Комментарии (1):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети: