Одиссея Петера Прингсхайма

Беркович Евгений

Неудивительно, что выросшие в таком доме двое из детей Прингсхаймов связали свою взрослую жизнь с музыкой. Хайнц, хоть и получил образование археолога, стал, в конце концов, музыкальным критиком, сочинял музыку для балета, работал в музыкальной редакции баварского радио. Его младший брат Клауз, близнец Кати, сразу пошел по пути профессионального музыканта, композитора и дирижера. В 1931 году он уехал в Японию, где преподавал в токийской Музыкальной академии Уено.

Трудно сказать, насколько занятия музыкой и танцами пригодились Петеру, выбравшему себе профессию ученого, но в то время многие физики неплохо владели и музыкальными инструментами. Достаточно вспомнить игру Альберта Эйнштейна на скрипке или Вернера Гейзенберга [49] на фортепьяно.

49

Вернер Карл Гейзенберг (Werner Karl Heisenberg; 1901–1976) – выдающийся немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике за 1932 год.

Годы

чудес

Экзамены на аттестат зрелости Петер успешно сдал весной 1899 года и первого октября того же года был призван, как положено, на годовую военную службу в составе Девятого королевского баварского артиллерийского полка. Служба закончилась 30 сентября 1900 года, и Петер успел в том же году стать студентом философского факультета Мюнхенского университета по отделению физики [50] . Напомним, на всякий случай, что в то время почти во всех европейских университетах кафедры математики и физики входили в состав именно философских факультетов.

50

Биографические данные о жизни Петера Прингсхайма приводятся здесь и далее по книге Wehefritz Valentin. Gefangener zweier Welten. Prof. Dr. phil. Dr. rer. nat. h.c. Peter Pringsheim (1881–1963). Universit"atsbibliothek Dortmund 1999.

Обратим внимание на дату – 1900 год, конец девятнадцатого века – переломный момент в истории науки и в истории европейской цивилизации. В этом году на Всемирной выставке в Париже Германия продемонстрировала новые технологии в химии, электротехнике и машиностроении, которые вскоре в корне изменят жизнь человечества. В том же году профессор из Гёттингена Давид Гильберт [51] на Математическом конгрессе там же, в Париже, сформулировал свои знаменитые «проблемы», определившие лицо математики двадцатого века. Начиналась революция и в физике, но понимали это тогда немногие. Трудно придумать более удачный момент для начала карьеры ученого, хотя большинство современников придерживалось как раз противоположного мнения.

51

Давид Гильберт (David Hilbert; 1862–1943) – великий немецкий математик, внёс значительный вклад в развитие многих областей математики, профессор Гёттингенского университета.

Рассказывают, что осенью 1874 года начинающий студент Макс Планк [52] пришёл к профессору Филиппу фон Жолли [53] , руководившему отделением физики Мюнхенского университета, и сказал ему, что решил записаться на его кафедру, чтобы заняться теоретической физикой. Маститый ученый попытался отговорить юношу: « Молодой человек! Зачем вы хотите испортить себе жизнь, ведь теоретическая физика в основном закончена. Осталось прояснить несколько несущественных неясных мест. Стоит ли браться за такое бесперспективное дело?!» [54] .

52

Макс Планк (Max Karl Ernst Ludwig Planck; 1858–1947) – выдающийся немецкий физик, основоположник квантовой физики.

53

Филипп Жолли (Philipp Johann Gustav von Jolly, 1809–1884) – немецкий физик и математик, профессор Мюнхенского университета.

54

См., например, Rechenberg Helmut. Werner Heisenberg – die Sprache der Atome. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2010, S. 1.

Макс Планк и Филипп фон Жолли

К счастью для физики, студент оказался настойчивым и находчивым: он ответил, что и не собирается открывать ничего нового, а хочет только изучить то, что уже известно.

Об этих же « несущественных неясных местах» современной физики говорил и всемирно почитаемый патриарх английской науки Уильям Томсон [55] , получивший в 1892 году титул лорда Кельвина. В своей знаменитой лекции, прочитанной в Королевском обществе 27 апреля 1900 года, он заявил, что физика практически решила все стоящие перед ней задачи и построила красивую и ясную теорию, согласно которой теплота и свет являются формами движения. И только два облачка омрачают ясный научный небосклон. Первое облачко – это вопрос, как может Земля двигаться через упругую среду, какой является по существу светоносный эфир? А второе облачко – это непреодолимые противоречия теории и опыта в вопросе об излучении «абсолютно черного тела».

55

Уильям Томсон, лорд Кельвин (William Thomson, 1st Baron Kelvin; 1824–1907) – британский физик, профессор университета в Глазго, среди прочих достижений – установление абсолютной шкалы температур (шкала Кельвина).

Проблема

классической физики: невозможность описать одной формулой излучение абсолютно черного тела

Анализ почтенного ученого оказался поистине пророческим. Именно из этих двух «болевых точек» и выросла вся современная физика. Буквально через несколько месяцев после выступления лорда Кельвина повзрослевший и ставший уже профессором Берлинского университета Макс Планк решил проблему абсолютно черного тела, введя знаменитое понятие «квант» энергии. А через пять лет, в 1905 году, никому не известный тогда двадцатишестилетний эксперт третьего класса в Федеральном патентном бюро швейцарского Берна Альберт Эйнштейн предложил свою теорию относительности, в которой не было места светоносному эфиру.

Революция в физике началась. Стали закладываться новые подходы к изучению загадочного микромира и бесконечной Вселенной. В число исследователей, чьими усилиями строилась новая физика, вступил в это время и Петер Прингсхайм, завершивший университетское образование защитой докторской диссертации. Защита состоялась 26 июля 1906 года, научным руководителем выступал профессор Вильгельм Рёнтген [56] . Тема работы лежала в русле новой физики – молодой ученый исследовал газовые разряды в специальных трубках в зависимости от приложенного напряжения.

56

Вильгельм Конрад Рёнтген (Wilhelm Conrad R"ontgen; 1845–1923) – немецкий физик, открывший рентгеновские лучи.

Работа отвечала требованиям к докторским диссертациям, содержала новые и интересные результаты, но одно действительно важное открытие Петер Прингсхайм тогда упустил. В процессе своих экспериментов он наблюдал иногда неконтролируемый газовый разряд, но не смог дать этому разумного объяснения. Только через двадцать лет это явление легло в основу знаменитого счетчика Гейгера. Его создатель Ганс Гейгер [57] был всего на год младше Петера и защитил диссертацию на близкую тему – тоже о газовом разряде – в том же 1906 году, но в Эрлангенском университете. Через два года Гейгер описал принципы работы своего будущего счетчика радиоактивных частиц. Один семестр 1904 года Гейгер провел в Мюнхенском университете, где наверняка познакомился со своим будущим коллегой Петером Прингсхаймом. Увы, многие ученые проходят мимо открытий, которые буквально просятся к ним в руки.

57

Ганс Гейгер (Hans Geiger, 1882–1945) – немецкий физик, первым создавший детектор альфа-частиц и других ионизирующих излучений (1928).

В те времена было нормой, чтобы молодой ученый после окончания университета и защиты первой докторской диссертации мог поработать какое-то время в том или ином исследовательском центре, который открывал для этого временные (обычно на полгода или год) вакансии. Сейчас таких специалистов называют «постдоками».

Макс Планк (1900) и Альберт Эйнштейн (1905) – творцы новой физики

Петеру Прингсхайму удалось найти научные центры, где велись работы точно по его профилю – газовому разряду. Два семестра в 1906/1907 учебном году он проработал в Физическом институте Гёттингенского университета у профессора Эдуарда Рике [58] , доказавшего электронную природу тока в металлах. А следующий учебный 1907/1908 год Петер провел в знаменитой Кавендишской лаборатории в Кембридже под руководством профессора Дж. Дж. Томсона, всего год назад получившего Нобелевскую премию за открытие электрона. Именно Томсон побудил Петера заняться светоэлектрическими явлениями, которым Прингсхайм посвятит всю свою научную жизнь.

58

Эдуард Рике (в некоторых публикациях пишется Рикке, Eduard Riecke, 1845–1915) – немецкий физик-экспериментатор, профессор Гёттингенского университета, директор Физического института.

Петер Прингсхайм уезжал из Кембриджа очарованный британской культурой, обычаями, людьми… Это англоманство еще сыграет в его жизни роковую роль.

Ганс Гейгер и его счетчик

В 1908 году Прингсхайм поступил в Физический институт Берлинского университета на должность ассистента. Первые три года он работал бесплатно, и только с 1911 года его зачислили в штат института, и молодой ассистент начал получать зарплату. Впрочем, и без зарплаты Петер не бедствовал, ведь его отец в те годы все еще оставался одним из богатейших людей Германии [59] .

59

Беркович Евгений. Сага о Прингсхаймах. Альманах «Еврейская Старина», № 2 2008.