Евгений Беркович - Одиссея Петера Прингсхайма

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].

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».

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.

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.

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.

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].

Закрепиться в Берлинском университете для молодого ученого было несомненной удачей, ибо Берлин того времени представлял собой признанный центр физической науки не только Германии, но и всего мира. Кафедру теоретической физики там возглавлял сам Макс Планк.

В то время, когда Петер начинал работу в Физическом институте Берлинского университета, его непосредственными начальниками были три профессора, занятых, в основном, экспериментальной физикой: Эмиль Варбург [60], Генрих Рубенс [61]и Артур Венельт [62].

Эдуард Рике и Дж. Дж. Томсон – руководители Петера Прингсхайма после защиты диссертации

Варбург и Рубенс принадлежали к немногочисленной группе физиков-евреев, которым удалось стать ординарными профессорами немецких университетов. Разумеется, оба были крещены. В одиннадцати немецких университетах, включая Берлинский, в то время не было ни одного не крестившегося профессора-еврея [63].