Уолтер Боте

Уолтер Боте

Вальтер Боте родился в Ораниенбурге, Германия, 8 января 1891 года. Он изучал физику у Макса Планка в Берлинском университете (1908-12) и получил докторскую степень в 1914 году.

Боте участвовал в Первой мировой войне во время Первой мировой войны и был взят в плен русской армией на Восточном фронте. Он не был освобожден до 1920 года.

Он преподавал в Physikalisch-Technische Reinsanstalt и в 1929 году показал, что космические лучи, бомбардирующие Землю, состоят не из фотонов, а из массивных частиц.

Боте был назначен профессором физики в Университете Гиссена (1930-32), Гейдельбергском университете (1932-34) и директором Института медицинских исследований Макса Планка.

Уолтер Боте, получивший Нобелевскую премию по физике в 1954 году, умер в 1959 году.


Вклад Вальтера Боте в понимание дуальности света волна-частица ☆

Мало известно, что во время зарождения квантовой механики Вальтер Боте (1891–1957) опубликовал с середины 1923 до конца 1926 года, частично вместе с Гансом Гейгером (1882–1945), целых 20 статей, посвященных свету. кванты (фотоны). Около половины публикаций (11) носят экспериментальный характер, остальные посвящены теоретическим проблемам. Эта статья представляет экспериментальный и теоретический вклад Вальтера Боте в понимание корпускулярно-волнового дуализма света в середине 1920-х годов, для которого взаимосвязь экспериментальных и теоретических идей играет важную роль.


Ранние годы [править | редактировать источник]

В 1913 году Боте присоединился к Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR, Рейхфизико-технический институт сегодня, Physikalisch-Technische Bundesanstalt), где он оставался до 1930 года. Ханс Гейгер был назначен директором новой лаборатории радиоактивности там в 1912 году. В PTR Боте был помощником Гейгера с 1913 по 1920 год, научным сотрудником Гейгера с 1920 по 1927 год. а с 1927 по 1930 год он сменил Гейгера на посту директора Лаборатории радиоактивности. & # 911 & # 93 & # 912 & # 93 & # 913 & # 93 & # 914 & # 93

В мае 1914 года Боте пошел добровольцем на службу в немецкую кавалерию. Он попал в плен к русским и провел в России пять лет. Там он выучил русский язык и работал над проблемами теоретической физики, связанными с его докторской диссертацией. Он вернулся в Германию в 1920 году с русской невестой. & # 913 & # 93

По возвращении из России Боте продолжил свою работу в PTR под руководством Ханса Гейгера в лаборатории радиоактивности. В 1924 году Боте опубликовал свой метод совпадений. Затем и в последующие годы он применил этот метод к экспериментальному изучению ядерных реакций, эффекта Комптона и волнового дуализма света. Метод совпадений Боте и его применение принесли ему Нобелевскую премию по физике в 1954 году. & # 914 & # 93 & # 915 & # 93 & # 916 & # 93 & # 917 & # 93

В 1925 году, еще работая на ПТР, Боте стал Приватдозент в Берлинском университете, что означает, что он завершил свою хабилитацию, а в 1929 году он стал ausserordentlicher профессор (экстраординарный профессор) есть. & # 911 & # 93 & # 912 & # 93

В 1927 году Боте начал изучение трансмутации легких элементов путем бомбардировки альфа-частицами. В результате совместного исследования с Х. Френцем и Хайнцем Позе в 1928 году Боте и Френц коррелировали продукты ядерных взаимодействий с уровнями ядерной энергии. & # 913 & # 93 & # 914 & # 93 & # 917 & # 93

В 1929 году в сотрудничестве с Вернером Кольхёрстером и Бруно Росси, которые были гостями в лаборатории Боте на ПТР, Боте начал изучение космических лучей. Изучение космического излучения Боте будет проводить до конца своей жизни. & # 914 & # 93 & # 917 & # 93

В 1930 году он стал ordentlicher Профессор (ординарный профессор) и заведующий кафедрой физики Юстус Либих-Гиссенский университет. В том же году, работая с Гербертом Беккером, Боте бомбардировал бериллий, бор и литий альфа-частицами полония и наблюдал новую форму проникающего излучения. В 1932 году Джеймс Чедвик определил это излучение как нейтрон. & # 911 & # 93 & # 912 & # 93 & # 913 & # 93

Гейдельберг [править | редактировать источник]

Вальтер Боте, Штутгарт, 1935 г.

В 1932 году Боте сменил Филиппа Ленарда на посту директора Physikalische und Radiologische Institut (Физико-радиологический институт) Гейдельбергского университета. Именно тогда Рудольф Флейшманн стал ассистентом Боте. Когда 30 января 1933 года Адольф Гитлер стал канцлером Германии, концепция Deutsche Physik приобрела больше благосклонности, а также рвения, это была антисемитская и антитеоретическая физика, особенно современная физика, включая квантовую механику, а также атомную и ядерную физику. Применительно к университетской среде политические факторы преобладали над исторически применяемой концепцией научных способностей & # 918 & # 93, хотя двумя наиболее известными ее сторонниками были нобелевские лауреаты по физике Филипп Ленард & # 919 & # 93 и Йоханнес Старк. & # 9110 & # 93 Сторонники Deutsche Physik начал злобные атаки на ведущих физиков-теоретиков. Хотя Ленард ушел на пенсию из Гейдельбергского университета, он все еще имел там значительное влияние. В 1934 году Ленарду удалось освободить Боте от должности директора Физико-радиологического института Гейдельбергского университета, после чего Боте стал директором Institut für Physik (Институт физики) Kaiser-Wilhelm Institut für medizinische Forschung (KWImF, Институт медицинских исследований кайзера Вильгельма сегодня, Max-Planck Institut für medizinische Forschung) в Гейдельберге, заменив недавно умершего Карла В. Хаузера. Людольф фон Крель, директор KWImF, и Макс Планк, президент Kaiser-Wilhelm Gesellschaft (KWG, Общество кайзера Вильгельма, сегодня Общество Макса Планка), предложили Боте руководство, чтобы предотвратить возможность его эмиграции. Боте занимал должность директора Института физики в KWImF до своей смерти в 1957 году. Находясь в KWImF, Боте занимал должность почетного профессора Гейдельбергского университета, которую он занимал до 1946 года. Флейшманн пошел с Боте и работал с ним до тех пор, пока 1941. В свой штат Боте нанял ученых, включая Вольфганга Гентнера (1936–1945), Хайнца Майера-Лейбница (1936 - & # 160?), Которые защитили докторскую диссертацию у лауреата Нобелевской премии Джеймса Франка и были очень рекомендованы Робертом Полом и Георг Йоос и Арнольд Фламмерсфельд (1939–1941). В его штат также входили Питер Йенсен и Эрвин Фюнфер. & # 911 & # 93 & # 912 & # 93 & # 913 & # 93 & # 9111 & # 93 & # 9112 & # 93 & # 9113 & # 93 & # 9114 & # 93

В 1938 году Боте и Гентнер опубликовали статью об энергетической зависимости ядерного фотоэффекта. Это было первым явным доказательством того, что спектры ядерного поглощения накапливаются и непрерывны - эффект, известный как диполярный гигантский ядерный резонанс. Теоретически это объяснили десять лет спустя физики Дж. Ганс Д. Йенсен, Гельмут Стейнведель, Питер Йенсен, Майкл Голдхабер и Эдвард Теллер. & # 913 & # 93

Также в 1938 году Майер-Лейбниц построил камеру Вильсона. Изображения из камеры Вильсона были использованы Боте, Гентнером и Майер-Лейбницем для публикации в 1940 г. Атлас типичных изображений облачной камеры, который стал стандартным эталоном для идентификации рассеянных частиц. & # 913 & # 93 & # 917 & # 93

1-й немецкий циклотрон [править | редактировать источник]

К концу 1937 года быстрые успехи Боте и Гентнера в создании и исследовательском использовании генератора Ван де Граафа побудили их задуматься о создании циклотрона. К ноябрю отчет уже был отправлен президенту Kaiser-Wilhelm Gesellschaft (KWG, Общество кайзера Вильгельма сегодня, Общество Макса Планка), и Боте начали получать средства от Helmholtz-Gesellschaft (Сегодня Общество Гельмгольца Ассоциация немецких исследовательских центров им. Гельмгольца), Badischen Kultusministerium (Министерство культуры Бадена), I.G. Фарбен, KWG и другие агентства, ориентированные на исследования. Первоначальные обещания привели к заказу магнита у Сименс однако в сентябре 1938 г. дальнейшее финансирование стало проблематичным. В это время Гентнер продолжил свои исследования ядерного фотоэффекта с помощью генератора Ван де Граафа, который был модернизирован для получения энергии чуть ниже 1 МэВ. Когда его направление исследований было завершено реакциями 7 Li (p, гамма) и 11 B (p, гамма), а также ядерным изомером 80 Br, Гентнер посвятил все свои усилия созданию запланированного циклотрона. & # 9115 & # 93

Чтобы облегчить строительство циклотрона в конце 1938 г. и в 1939 г., с помощью стипендии из Helmholtz-GesellschaftГентнера отправили в Радиационную лабораторию Калифорнийского университета (сегодня Национальная лаборатория Лоуренса Беркли) в Беркли, Калифорния. В результате визита Джентнер установил отношения сотрудничества с Эмилио Г. Сегре и Дональдом Кукси. & # 9115 & # 93

После перемирия между Францией и Германией летом 1940 года Боте и Гентнер получили приказ осмотреть циклотрон, построенный Фредериком Жолио-Кюри в Париже. Хотя он был построен, он еще не работал. В сентябре 1940 года Гентнер получил приказ сформировать группу для запуска циклотрона. Герман Денцер из Франкфуртского университета участвовал в этой работе. Находясь в Париже, Гентнер смог освободить арестованных и задержанных Фредерика Жолио-Кюри и Поля Ланжевена. В конце зимы 1941/1942 г. циклотрон работал на пучке дейтронов с энергией 7 МэВ. Уран и торий были облучены пучком, а побочные продукты были отправлены Отто Хану на завод. Kaiser-Wilhelm Institut für Chemie (KWIC, Химический институт кайзера Вильгельма, сегодня Химический институт Макса Планка) в Берлине. В середине 1942 года преемником Гентнера в Париже стал Вольфганг Рицлер из Бонна. & # 9115 & # 93 & # 9116 & # 93 & # 9117 & # 93

В 1941 году Боте получил все необходимое финансирование для завершения строительства циклотрона. Магнит был доставлен в марте 1943 года, а первый пучок дейтронов был испущен в декабре. Церемония открытия циклотрона состоялась 2 июня 1944 года. В то время как строились и другие циклотроны, Bothe's был первым действующим циклотроном в Германии. & # 912 & # 93 & # 9115 & # 93

Урановый клуб [править | редактировать источник]

Немецкий проект ядерной энергетики, также известный как Уранферайн (Урановый клуб), начавшаяся весной 1939 г. под эгидой Reichsforschungsrat (RFR, Рейхс исследовательский совет) Reichserziehungsministerium (REM, министерство просвещения Рейха). К 1 сентября Heereswaffenamt (HWA, армейское артиллерийское управление) выдавили RFR и взяли на себя эту работу. Под контролем HWA Уранферайн состоялось первое заседание 16 сентября. Встреча была организована Куртом Дибнером, советником HWA, и проходила в Берлине. Среди приглашенных были Вальтер Боте, Зигфрид Флюгге, Ханс Гейгер, Отто Хан, Пауль Хартек, Герхард Хоффманн, Йозеф Маттаух и Георг Стеттер. Вскоре после этого состоялась вторая встреча, в которой участвовали Клаус Клузиус, Роберт Дёпель, Вернер Гейзенберг и Карл Фридрих фон Вайцзеккер. Поскольку Боте был одним из руководителей, Вольфганг Гентнер, Арнольд Фламмерсфельд, Рудольф Флейшманн, Эрвин Фюнфер и Петер Йенсен вскоре были привлечены к работе в Уранферайн. Их исследование было опубликовано в Kernphysikalische Forschungsberichte (Отчеты об исследованиях в области ядерной физики) см. ниже раздел Внутренние отчеты. Для Уранферайн, Боте и до 6 человек из его штата к 1942 году работали над экспериментальным определением атомных констант, энергетического распределения осколков деления и ядерных сечений. Экспериментальные результаты Боте по поглощению нейтронов графитом сыграли центральную роль в решении Германии отдать предпочтение тяжелой воде в качестве замедлителя нейтронов. & # 9118 & # 93 & # 9119 & # 93 & # 9120 & # 93

К концу 1941 года стало очевидно, что ядерный энергетический проект не внесет решающего вклада в прекращение военных действий в ближайшем будущем. HWA контроль Уранферайн был передан RFR в июле 1942 года. Kriegswichtig (важно для войны) обозначение и финансирование продолжались от военных. Однако затем немецкий проект ядерной энергетики был разбит на следующие основные области: производство урана и тяжелой воды, разделение изотопов урана и Уранмашина (урановая машина, т.е. ядерный реактор). Кроме того, затем проект был разделен между девятью институтами, где директора доминировали над исследованиями и устанавливали свои собственные исследовательские программы. Боте Institut für Physik был одним из девяти институтов. Остальные восемь институтов или объектов: Институт физической химии Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, HWA Versuchsstelle (испытательная станция) в Готтоу, Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie, факультет физической химии Гамбургского университета, Институт физики кайзера Вильгельма, Второй институт экспериментальной физики Геттингенского университета имени Георга-Августа, Auergesellschaft и II. Physikalisches Institut в Венском университете. & # 9121 & # 93 & # 9122 & # 93 & # 9123 & # 93 & # 9124 & # 93

После Второй мировой войны [править | редактировать источник]

С 1946 по 1957 год, помимо должности в KWImF, Оба были ordentlicher Профессор (обычный профессор) Гейдельбергского университета. & # 911 & # 93 & # 912 & # 93

В конце Второй мировой войны союзники захватили циклотрон в Гейдельберге. В 1949 году контроль над ним был возвращен Боте. & # 911 & # 93

В 1956 и 1957 годах Боте был членом Arbeitskreis Kernphysik (Рабочая группа по ядерной физике) Фачкомиссия II "Forschung und Nachwuchs" (Комиссия II «Исследования и рост») Deutschen Atomkommission (DAtK, Комиссия по атомной энергии Германии). Другими членами Рабочей группы по ядерной физике в 1956 и 1957 годах были: Вернер Гейзенберг (председатель), Ханс Копферман (заместитель председателя), Фриц Бопп, Вольфганг Гентнер, Отто Хаксель, Виллибальд Йеншке, Хайнц Майер-Либниц, Йозеф Маттаух, Вольфганг Рицлер, Вильгельм Вальхер и Карл Фридрих фон Вайцзеккер. Вольфганг Пауль также был членом группы в 1957 году. & # 9125 & # 93

В конце 1957 года Гентнер вел переговоры с Отто Ханом, президентом Max-Planck Gesellschaft (MPG, Общество Макса Планка, преемник Kaiser-Wilhelm Gesellschaft), а также с Сенатом MPG создать новый институт под их эгидой. По сути, Вальтер Боте Institut für Physik на Max-Planck Institut für medizinische Forschung, в Гейдельберге, должен был быть выделен, чтобы стать полноценным институтом MPG. Решение продолжить было принято в мае 1958 года. Гентнер был назначен директором Max-Planck Institut für Kernphysik (MPIK, Институт ядерной физики Макса Планка) 1 октября, и он также получил должность в качестве ordentlicher Профессор (обычный профессор) Гейдельбергского университета. Боте не дожил до окончательного учреждения MPIK, так как умер в феврале того же года. & # 9115 & # 93 & # 9126 & # 93

Боте был немецким патриотом, который не извинялся за свою работу с Уранферайн. Однако нетерпение Боте по поводу национал-социалистической политики в Германии привлекло его к подозрению и расследованию со стороны гестапо. & # 913 & # 93


Хронология истории ядерной химии

В 1895 году Вильгельм Рентген изучал катодное излучение, которое возникает при приложении электрического заряда к двум металлическим пластинам внутри стеклянной трубки, заполненной разреженным газом. Хотя аппарат был закрыт экраном, он заметил слабый свет на светочувствительных экранах, которые оказались поблизости. Дальнейшие исследования показали, что это было вызвано проникающим, ранее неизвестным типом излучения. Рентгеновское излучение стало мощным инструментом для физических экспериментов и исследования внутренней части тела. Он получил Нобелевскую премию мира за свои работы в области атомной физики и рентгеновских лучей.

Анри Беккерель

В 1896 году его предыдущая работа была омрачена открытием им явления естественной радиоактивности. Когда Анри Беккерель исследовал недавно открытые рентгеновские лучи в 1896 году, это привело к изучению влияния света на соли урана. Случайно он обнаружил, что соли урана спонтанно испускают проникающее излучение, которое можно зарегистрировать на фотографической пластинке. Дальнейшие исследования показали, что это излучение было чем-то новым, а не рентгеновским: он открыл новое явление - радиоактивность.

Пьер Кюри

Открытие радиоактивности в 1896 году Анри Беккерелем вдохновило Мари и Пьера Кюри на дальнейшие исследования этого явления. Они исследовали многие вещества и минералы на предмет радиоактивности. Они обнаружили, что минеральная урановая обманка более радиоактивна, чем уран, и пришли к выводу, что она должна содержать другие радиоактивные вещества. Из него им удалось извлечь два ранее неизвестных элемента, полоний и радий, оба более радиоактивные, чем уран.

Мари Кюри

Она была польским физиком и химиком из Франции и натурализованной французской национальности, которая провела новаторские исследования радиоактивности. Она была первой женщиной, получившей Нобелевскую премию, и первой и единственной женщиной, выигравшей дважды. Она обнаружила, что урановые лучи заставляют воздух вокруг образца проводить электричество. Она помогла опровергнуть древнее предположение о неделимости атомов.

Ганс Гейгер

Он известен как соавтор детектора счетчика Гейгера и экспериментатора Гейгера-Марсдена, открывшего атомное ядро. В 1911 году Гейгер и Джон Митчелл Наттолл открыли закон (или правило) Гейгера-Наттолла и провели эксперименты, которые привели к модели атома Резерфорда.

Джеймс Чедвик

Когда Герберт Беккер и Уолтер Боте направили альфа-частицы (ядра гелия) на бериллий в 1930 году, было испущено сильное проникающее излучение. Одна из гипотез заключалась в том, что это могло быть электромагнитное излучение высокой энергии. Однако в 1932 году Джеймс Чедвик доказал, что он состоит из нейтральной частицы с массой примерно такой же, как у протона. Эрнест Резерфорд ранее предположил, что такая частица может существовать в атомных ядрах. Его существование теперь доказано, и он получил название «нейтрон».

Лео Сцилард

Он задумал ядерную цепную реакцию в 1933 году, запатентовал идею ядерного реактора с Энрико Ферми, а в конце 1939 года написал письмо для подписи Альберта Эйнштейна, результатом которого стал Манхэттенский проект по созданию атомной бомбы. Он также помог открыть способ разделения изотопов. Этот метод получил название эффекта Сцилларда – Чалмерса и широко использовался при получении медицинских изотопов.

Энрико Ферми

В 1934 году он развил теорию ß-распада, объединив предыдущие работы по теории излучения с идеей Паули о нейтрино. Он продемонстрировал, что ядерное превращение происходит почти в каждом элементе, подвергающемся бомбардировке нейтронами. Эта работа привела к открытию медленных нейтронов в том же году, что привело к открытию ядерного деления и образования элементов, лежащих за пределами того, что до этого было Периодической таблицей. Он помог направить первую управляемую цепную ядерную реакцию.

Дж. Роберт Оппенгеймер

Оппенгеймер был одним из тех, кому приписывают роль «отца атомной бомбы» за их роль в Манхэттенском проекте, предприятии Второй мировой войны, в результате которого было разработано первое ядерное оружие, использованное при атомных бомбардировках Хиросимы и Нагасаки. Как ученый, Оппенгеймер запомнился его ученикам и коллегам как блестящий исследователь и увлеченный преподаватель, который был основоположником современной теоретической физики в Соединенных Штатах.

Эдвард Теллер и Станислав Улам

Конструкция Теллера-Улама - это техническая концепция, лежащая в основе современного термоядерного оружия, также известного как водородные бомбы. Проект Теллера-Улама в течение многих лет считался одним из главных ядерных секретов, и даже сегодня он не обсуждается подробно в официальных публикациях с истоками "за забором" классификации.

Уиллард Фрэнк Либби

Углерод является основным компонентом всего живого материала. В природе существует два варианта или изотопов: углерод-12, который является стабильным, и углерод-14, который является радиоактивным. Углерод-14 образуется в атмосфере под воздействием космического излучения, а затем разрушается. Когда организм умирает и поступление углерода из атмосферы прекращается, содержание углерода-14 снижается из-за радиоактивного распада с фиксированной скоростью. В 1949 году Уиллард Либби разработал метод определения возраста окаменелостей и археологических реликвий. Он также получил Нобелевскую премию мира за свои работы в области ядерной химии.


Уолтер Боте, физик, физик-атомщик, D - undatiert

Ваша учетная запись Easy-Access (EZA) позволяет сотрудникам вашей организации загружать контент для следующих целей:

  • Тесты
  • Образцы
  • Композиты
  • Макеты
  • Грубые разрезы
  • Предварительные правки

Он отменяет стандартную составную онлайн-лицензию для неподвижных изображений и видео на веб-сайте Getty Images. Учетная запись EZA не является лицензией. Чтобы завершить проект с использованием материалов, которые вы загрузили из своей учетной записи EZA, вам необходимо получить лицензию. Без лицензии невозможно дальнейшее использование, например:

  • презентации в фокус-группах
  • внешние презентации
  • финальные материалы распространяются внутри вашей организации
  • любые материалы, распространяемые за пределами вашей организации
  • любые материалы, распространяемые среди общественности (например, реклама, маркетинг)

Поскольку коллекции постоянно обновляются, Getty Images не может гарантировать, что какой-либо конкретный элемент будет доступен до момента лицензирования. Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с любыми ограничениями, сопровождающими Лицензионные материалы на веб-сайте Getty Images, и свяжитесь с вашим представителем Getty Images, если у вас возникнут вопросы по ним. Ваша учетная запись EZA останется в силе в течение года. Представитель Getty Images обсудит с вами продление.

Нажимая кнопку «Загрузить», вы принимаете на себя ответственность за использование неизданного контента (включая получение любых разрешений, необходимых для вашего использования) и соглашаетесь соблюдать любые ограничения.


Вальтер Вильгельм Георг Боте

Вальтер Боте был блестящим немецким физиком-ядерщиком, который в 1954 году вместе с Максом Борном получил Нобелевскую премию по физике за метод совпадений и его открытия, сделанные с его помощью.

Его ранняя жизнь и образование

Вальтер Вильгельм Георг Боте родился 8 января 1891 года в семье купца Шарлотты Хартунг и Фрица Боте. Он был из Ораниенберга, городка в Бранденбурге, Германия.

С 1908 по 1912 год он изучал физику, химию и математику в Берлинском университете. Он продолжил свое образование и получил докторскую степень у выдающегося физика Макса Планка, которую он получил в 1914 году. Его диссертация касалась молекулярной теории преломления, отражения, дисперсии и экстинкции.

Карьерная лестница

Во время Первой мировой войны Боте был пулеметчиком в немецкой армии. В 1915 году попал в плен к русским и провел время в Сибири в плену. Будучи непревзойденным ученым, он решил провести свое время в качестве военнопленного, изучая, как говорить и читать по-русски, и продолжил свои исследования. Он также нашел жену.

Вернувшись в Германию в 1920 году со своей русской невестой Барбарой Белов, он получил должность в радиоактивной лаборатории Physikalisch-Technische Reichsanstalt. Он стал директором лаборатории в 1927 году. Здесь он сотрудничал с Хансом Гейгером и сделал свои важнейшие открытия.

В это время Боте также читал лекции в Берлинском университете.

В 1931 году он стал профессором Университета Гиссена, а в 1934 году стал директором Физического института Института медицинских исследований Макса Планка в Гейдельберге, где оставался до своей смерти.

Боте также перевел свою работу в Гейдельбергский университет в 1934 году и был профессором там с 1946 по 1957 год.

Главные достижения

Между 1923 и 1926 годами Боте сосредоточил большую часть своей работы на рассеянии альфа- и бета-лучей.

Боте работал с Гансом Гейгером, и вместе они исследовали испускание электронов рентгеновскими лучами, чтобы проверить квантовую модель атома Бора. Они использовали две трубки счетчика Гейгера, одну для обнаружения рассеянного рентгеновского излучения, а другую для обнаружения отражающихся электронов, чтобы изучить совпадения отдельных комптоновских столкновений.

В 1924 году Боте разработал схему совпадений. Эта схема считалась первым логическим вентилем И. Запуск нескольких счетчиков совпадений позволил ученым вычислить угловой момент частицы и, таким образом, они продемонстрировали, что импульс и энергия сохраняются на атомном уровне.

Четыре года спустя, в 1929 году, Боте продолжил исследование эффекта Комптона и снова использовал метод совпадений с Вернером Кольтерстером, чтобы установить корпускулярную природу космических лучей. Их эксперименты показали, что лучи состоят из гамма-лучей и частиц высоких энергий.

Боте также интересовался трансмутацией элементов, и в 1930 году вместе с Гербертом Беккером он получил невиданную ранее форму излучения от бериллия, подвергшегося бомбардировке альфа-частицами. Это исследование привело сэра Джеймса Чедвика к открытию нейтрона в 1932 году.

Он руководил строительством первого немецкого циклотрона, устройства, которое может ускорять частицы (например, протоны) по спиральной траектории, которое было завершено в 1943 году.

Во время Второй мировой войны он занимался исследованиями в области ядерной энергии.

После войны Боте использовал немецкий циклотрон для производства радиоактивных изотопов для своих медицинских исследований.

В дополнение к многочисленным научным статьям в 1948 году он опубликовал статью «Ядерная физика и космические лучи».

В 1953 году он был награжден медалью Макса Планка.

Боте получил Нобелевскую премию по физике 1954 г. за метод совпадений и его открытия, сделанные с его помощью 8221 вместе с Максом Борном.

Личная жизнь

Боте женился на Барбаре Белове из Москвы в 1920 году, и у них родились две дочери.

Он любил отдыхать в горах и часто рисовал маслом или акварелью. Он также был прекрасным пианистом и любил слушать Бетховена и Баха.

Вальтер Вильгельм Георг Боте умер 8 февраля 1957 года в возрасте 66 лет в Гейдельберге, Германия.


Исследователь NAACP

Выпускник Университета Атланты в 1916 году, Уайт работал в сфере страхования, прежде чем протестовать против сокращения финансирования афроамериканских студентов в Атланте. После открытия местного отделения Национальной ассоциации содействия прогрессу цветного населения он стал членом этой организации и национальной команды в 1918 году, когда исполнительный секретарь Джеймс Велдон Джонсон выбрал Уайта помощником секретаря.

Уайт начал расследование случаев линчевания на Юге - ужасающе регулярного явления. Его внешность в сочетании с южным акцентом означала, что он мог получать ответы, когда расспрашивал политиков и подозреваемых линчевателей. Обнаруженная им информация была затем передана NAACP.

Уайт расследовал более 40 линчеваний и восемь расовых беспорядков, и каждое расследование было опасным делом. Однажды в 1919 году выяснилось, что Уайт на самом деле афроамериканец. Предупредив об опасности, он быстро сбежал из города, чтобы не подвергнуться нападению.


Этот месяц в истории физики

К 1920 году физики знали, что большая часть массы атома находится в ядре в его центре и что это центральное ядро ​​содержит протоны. В мае 1932 года Джеймс Чедвик объявил, что ядро ​​также содержит новую незаряженную частицу, которую он назвал нейтроном.

Чедвик родился в 1891 году в Манчестере, Англия. Он был застенчивым ребенком из семьи рабочего класса, но его таланты привлекли внимание учителей, и его отправили изучать физику в Манчестерский университет, где он работал с Эрнестом Резерфордом над различными исследованиями радиоактивности.

В 1914 году Чедвик решил поехать в Германию, чтобы учиться у Ганса Гейгера. К сожалению, вскоре после его прибытия разразилась Первая мировая война, и Чедвик провел следующие четыре года в лагере для военнопленных. Это не остановило полностью его научные занятия. Чтобы не скучать, он и несколько сокамерников создали научный клуб, читали лекции друг другу и сумели убедить охранников позволить им создать небольшую лабораторию. Хотя многие химические вещества было трудно достать, Чедвик даже нашел тип радиоактивной зубной пасты, которая продавалась в то время в Германии, и сумел убедить охранников предоставить ему ее. Используя оловянную фольгу и дерево, он построил электроскоп и провел несколько простых экспериментов.

После войны Чедвик вернулся в Англию, где в 1921 году защитил докторскую диссертацию в Кембридже у Резерфорда, который тогда был директором Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Чедвик смог продолжить работу над радиоактивностью, теперь с более сложным оборудованием, чем оловянная фольга и зубная паста. В 1923 году Чедвик был назначен помощником директора Кавендишской лаборатории.

Резерфорд открыл атомное ядро ​​в 1911 году и наблюдал протон в 1919 году. Однако казалось, что в ядре должно быть что-то помимо протонов. Например, было известно, что гелий имеет атомный номер 2, но массовое число 4. Некоторые ученые думали, что в ядре есть дополнительные протоны, а также такое же количество электронов, чтобы нейтрализовать дополнительный заряд. В 1920 году Резерфорд предположил, что электрон и протон могут фактически объединиться, чтобы сформировать новую нейтральную частицу, но реальных доказательств этому не было, и предложенную нейтральную частицу было бы трудно обнаружить.

Чедвик продолжил работу над другими проектами, но продолжал думать о проблеме. Примерно в 1930 году несколько исследователей, в том числе немецкий физик Вальтер Боте и его ученик Беккер, начали бомбардировку бериллия альфа-частицами из источника полония и изучать излучение, испускаемое бериллием в результате. Некоторые ученые думали, что это очень проникающее излучение, испускаемое бериллием, состоит из фотонов высокой энергии. Чедвик заметил некоторые странные особенности этого излучения и начал думать, что вместо этого оно может состоять из нейтральных частиц, таких как те, что предложил Резерфорд.

В частности, его внимание привлек один эксперимент: Фредерик и Ирен Жолио-Кюри изучали неизвестное тогда излучение бериллия, попадающего в парафиновую мишень. Они обнаружили, что это излучение выбивает протоны из атомов водорода в этой мишени, и эти протоны отскакивают с очень высокой скоростью.

Жолио-Кюри полагал, что излучение, попадающее в парафиновую мишень, должно быть гамма-фотонами высокой энергии, но Чедвик считал, что это объяснение не подходит. Он рассуждал, что фотоны, не обладая массой, не будут выбивать частицы, тяжелые, как протоны, от цели. В 1932 году он сам провел аналогичные эксперименты и убедился, что излучение, испускаемое бериллием, на самом деле является нейтральной частицей с массой протона. Он также пробовал другие мишени в дополнение к парафиновому воску, включая гелий, азот и литий, которые помогли ему определить, что масса новой частицы была лишь немного больше массы протона.

Чедвик также отметил, что, поскольку нейтроны не имеют заряда, они проникают в цель намного глубже, чем протоны.

В феврале 1932 года, после экспериментов, продолжавшихся всего около двух недель, Чедвик опубликовал статью под названием «Возможное существование нейтрона», в которой он предположил, что доказательства подтверждают нейтрон, а не гамма-фотоны, как правильную интерпретацию загадочного излучения. . Затем, несколько месяцев спустя, в мае 1932 года, Чедвик представил более конкретный документ под названием «Существование нейтрона».

К 1934 году было установлено, что недавно открытый нейтрон на самом деле был новой фундаментальной частицей, а не протоном и электроном, связанными вместе, как первоначально предполагал Резерфорд.

Открытие нейтрона быстро изменило взгляд ученых на атом, и Чедвик был удостоен Нобелевской премии в 1935 году за это открытие. Ученые вскоре поняли, что недавно открытый нейтрон как незаряженная, но довольно массивная частица может быть использован для исследования других ядер. Ученым не потребовалось много времени, чтобы обнаружить, что попадание в уран нейтронами приводит к делению ядра урана и высвобождению невероятного количества энергии, что делает возможным создание ядерного оружия. Чедвик, чье открытие нейтрона проложило путь к созданию атомной бомбы, работал над Манхэттенским проектом во время Второй мировой войны. Он умер в 1974 году.

© 1995-2021, АМЕРИКАНСКОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО
APS поощряет распространение материалов, включенных в эту газету, при условии, что указана ссылка на источник, а материалы не усечены или изменены.

Редактор: Алан Чодос
Содействующий редактор: Дженнифер Уэллетт
Штатный писатель: Эрни Треткофф


Вальтер Боте

Walther Wilhelm Georg Bothe was a German nuclear physicist, who shared the Nobel Prize in Physics in 1954 with Max Born.

In 1913, he joined the newly created Laboratory for Radioactivity at the Reich Physical and Technical Institute (PTR), where he remained until 1930, the latter few years as the director of the laboratory. He served in the military during World War I from 1914, and he was a prisoner of war of the Russians, returning to Germany in 1920. Upon his return to the laboratory, he developed and applied coincidence methods to the study of nuclear reactions, the Compton effect, cosmic rays, and the wave-particle duality of radiation, for which he would receive the Nobel Prize in Physics in 1954.

In 1930 he became a full professor and Walther Wilhelm Georg Bothe was a German nuclear physicist, who shared the Nobel Prize in Physics in 1954 with Max Born.

In 1913, he joined the newly created Laboratory for Radioactivity at the Reich Physical and Technical Institute (PTR), where he remained until 1930, the latter few years as the director of the laboratory. He served in the military during World War I from 1914, and he was a prisoner of war of the Russians, returning to Germany in 1920. Upon his return to the laboratory, he developed and applied coincidence methods to the study of nuclear reactions, the Compton effect, cosmic rays, and the wave-particle duality of radiation, for which he would receive the Nobel Prize in Physics in 1954.

In 1930 he became a full professor and director of the physics department at the University of Giessen. In 1932, he became director of the Physical and Radiological Institute at the University of Heidelberg. He was driven out of this position by elements of the deutsche Physik movement. To preclude his emigration from Germany, he was appointed director of the Physics Institute of the Kaiser Wilhelm Institute for Medical Research (KWImF) in Heidelberg. There, he built the first operational cyclotron in Germany. Furthermore, he became a principal in the German nuclear energy project, also known as the Uranium Club, which was started in 1939 under the supervision of the Army Ordnance Office.

In 1946, in addition to his directorship of the Physics Institute at the KWImf, he was reinstated as a professor at the University of Heidelberg. From 1956 to 1957, he was a member of the Nuclear Physics Working Group in Germany.

In the year after Bothe's death, his Physics Institute at the KWImF was elevated to the status of a new institute under the Max Planck Society and it then became the Max Planck Institute for Nuclear Physics. Its main building was later named Bothe laboratory. . более


Then & Now - The AdP section dedicated to the history of physics

"Then & Now" is a series of brief historical essays that appear, on average, 5 to 6 times per year in Annalen der Physik. The "Then & Now" section is edited by Arianna Borrelli and Tilman Sauer. Historical events and highlights are set in context of ongoing research efforts and recent achievements in physics. It is an attempt to bring together professional historians of science and working physicists. The length of contributions is intentionally limited to no more than up to about five pages. As such, the articles give a concise but vivid view on highlights in the history of physics. The contributions are based on invitations, but the editors are also available for your article ideas. Please contact us prior to preparing a manuscript with your suggestion ([email protected]).

New Editors (since March 2021):
Arianna Borrelli, Leuphana University Lüneburg, Germany
Tilman Sauer, Johannes Gutenberg University Mainz, Germany

Outgoing Founding Editors of Then & Now:

Dieter Hoffmann is Research Fellow at the Max Planck Institute for the History of Science (MPIWG) and adjunct Professor at the Humboldt University in Berlin (since 2014 retired). He graduated from Humboldt University in Physics where he earned his PhD and habilitation in History of Science in 1976 and 1989, respectively. From 1976 to 1990 he was a Research Fellow at the GDR Academy of Sciences, and subsequently at the Physikalisch-Technische Bundesanstalt, and a Humboldt Fellow at Stuttgart, Harvard, and Cambridge. His research is focused on the history of science and physics in the 19th and 20th century, in particular on biographies and institutional histories.
Christian Joas is the Director of the Niels Bohr Archive in Copenhagen, Denmark. After completing his PhD in theoretical physics at Freie Universität Berlin in 2007, he was a Postdoctoral Research Fellow at the Max Planck Institute for the History of Science and a Research Scholar at the Fritz Haber Institute of the Max Planck Society. From 2012-2017, he was Assistant Professor in the History of Science at LMU Munich’s History Department. His research focuses on the history of 20th century physics, especially on the genesis and applications of quantum mechanics, as well as on the history of processes of knowledge transfer in the modern physical sciences, e.g., between high-energy and condensed-matter physics, or between physics and chemistry.

Wilhelm Foerster's Role in the Metre Convention of 1875 and in the Early Years of the International Committee for Weights and Measures
Terry Quinn
Ann. Phys. (Berlin) 531, No. 5, 1800355 (2019)
(part of the special issue “The Revised SI: Fundamental Constants, Basic Physics and Units”)


Смотреть видео: WALTER - Pilot