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.

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.

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.

Жан-Батист Перрен 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.

Обновлено 17.04.2008
Статья размещена на сайте 12.04.2008

Комментарии (1):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети: