Юджин Вігнер

Фотографія Юджин Вігнер (photo Eugene Wigner)

Eugene Wigner

  • День народження: 17.11.1902 року
  • Вік: 92 року
  • Місце народження: Будапешт, Угорщина
  • Дата смерті: 01.01.1995 року
  • Громадянство: Угорщина

Біографія

Угорсько-американський фізик Эуген Пол Вігнер народився в Будапешті в родині Антала Вігнера, представника ділових кіл, і Елізабет Вігнера (в дівоцтві Айнхорн). Закінчивши лютеранську школу в 1920 р., він протягом року навчався в Будапештській технологічному інституті, потім перейшов в Берлінський технічний університет, де отримав ступінь бакалавра з інженерної хімії в 1924 р. і ступінь доктора з технічних наук у 1925 р. Відпрацювавши належний термін інженером-хіміком на шкіряному заводі, Ст. став асистентом-дослідником, а потім лектором з фізики в Берлінському технічному університеті, провівши в проміжку один рік в якості асистента у Геттінгенському університеті.

У 1930 р. він став асистентом-професором фізики в Геттінгені і в тому ж році емігрував в США, де назавжди пов’язав свою долю з Прінстонським університетом. Пропрацювавши рік лектором з фізики, він служив професором-почасовиком з математичної фізики з 1931 по 1937 р., виключаючи відпустку в 1931 р., коли він працював в Інституті кайзера Вільгельма в Берліні. В 1937 – 1938 рр. він обіймав посаду професора фізики в університеті вісконсіна, але в 1938 р. повернувся в Прінстон, де отримав ставку професора математичної фізики.

Головним науковим внеском Ст. було додаток теорії груп, певного розділу математики, до квантової механіки області, швидко розвивалася в 30-х рр. Його самі ранні дослідження стосувалися швидкостей хімічних реакцій, а також теорії металевих зв’язків, будови атомів і ядер та характеристик ядерних реакцій. У 1933 р., через рік після відкриття нейтрона англійським фізиком Джеймсом Чедвиком, Ст. показав, що сили, що утримують разом протони і нейтрони, повинні діяти лише на дуже близьких відстанях, і набагато сильніше дальнодействующих електричних сил, які притягують електрони до атомного ядра.

Зі своїм колишнім однокласником Джоном фон Нейманом він застосував теорію груп, щоб зв’язати енергетичні рівні ядра з піднаглядним його поведінкою. Ця робота виявилася особливо корисною при спробі пояснити існування того, що В. назвав магічними числами. Ядра, що містять магічне число або протонів або нейтронів, як було встановлено емпірично, виявлялися особливо стійкими і численними. Дослідження Ст. допомогли Марії Гепперт-Майер і В. Хансу Д. Йенсену в їх успішних спроб, зроблених незалежно один від одного, знайти глибинний джерело магічних чисел в квантовомеханических рухах протонів і нейтронів в ядрі.

В. був одним з перших фізиків, який оцінив силу принципів симетрії в пророкуванні инвариантностей фізичних процесів. Ці принципи стосуються збереження деяких характеристик, наявних до переходу, в кінцевих продуктах після переходу. Наприклад, принципи симетрії і вимоги інваріантності можуть допомогти передбачити, які ядерні реакції можливі, а які ні.

З відкриттям поділу ядра, зробленим Отто Ганом і Лізе Майтнер, за яким незабаром, у 1939 р. вибухнула друга світова війна, американські фізики були стурбовані, що нацистська Німеччина може спробувати створити ядерну зброю. Ст. приєднався до Альберту Ейнштейну, Енріко Фермі та іншим вченим, які наполягали, щоб уряд США фінансувало ядерні дослідження, ів 1941 р. президент Франклін Рузвельт затвердив Манхеттенський проект з метою створення атомної бомби.

У 1941…1942 рр. Ст. служив консультантом у Федеральному управлінні наукових досліджень і розвитку США. Потім він узяв відпустку в Прінстоні з 1942 р., щоб приєднатися до Манхеттенського проекту. Тут, у металургійній лабораторії Чиказького університету, він проводив теоретичні дослідження і брав участь у розробці ядерного реактора для виробництва плутонію. Його роботи чимало сприяли розумінню нейтронних процесів і дозволили передбачити поведінку надкритичних мас ядерних зарядів. 2 грудня 1942 р. В. був присутній при першому запуску ядерної ланцюгової реакції.

Після війни Ст. провів 1946…1947 рр., працюючи директором науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт у клинтонских лабораторіях Комісії з атомної енергії в Ок-Ріджі (штат Теннессі), де він очолював колектив з 400 вчених і техніків, які виконували ізотопи для мирних цілей. Перший такий матеріал, вуглець-14, був використаний Барнардом Фрі-Скіном в Онкологічному госпіталі в Сент-Луїсі (штат Міссурі).

Повернувшись в Прінстон після війни, Ст. активно виступив проти наслідків ядерних досліджень. Очолюючи конференцію, присвячену майбутньому атомної науки, яка проводилася з нагоди 200-річчя Прінстонського університету в 1946 р., він закликав своїх колег-науковців бути соціально відповідальними за наслідки, пов’язані з ядерною технологією. Два роки потому на зборах Американської асоціації фундаментальних наук у Вашингтоні (округ Колумбія) він наполягав на тому, що атомна енергія в мирних цілях повинна знаходити застосування лише при наявності необхідних гарантій безпеки. Пізніше він висловлював своє розчарування тим, що поява водневої бомби не спонукало ООН стати ефективним органом «для її нейтралізації».

Ст. допомагав розробляти атомні реактори для виробництва електроенергії, так і для виробництва ізотопів, призначених для досліджень, аналізу і медичних цілей. Він побоювався гонки ядерних озброєнь і був не згоден з тією точкою зору, що ядерна технологія носить суто військовий характер і повинна контролюватися військовими. В післявоєнних дослідженнях Ст. використав свої роботи по теорії груп для опису взаємодії енергійних частинок.

В. отримав Нобелівську премію 1963 р. з фізики «за внесок у теорію атомного ядра й елементарних частинок, особливо з допомогою відкриття і програми фундаментальних принципів симетрії. Він розділив премію з Марією Гепперт-Майер і В. Хансом Д. Йенсеном. За словами Івара Валлера, члена Шведської королівської академії наук, при презентації лауреата, важливий крок у дослідженні цих сил [між нуклонами] був зроблений Ст. в 1933 р., коли він виявив… що сила між двома нуклонами дуже слабка, за винятком тих випадків, коли відстань між ними вкрай мало, але зате тоді ця сила в мільйони разів більше, ніж електричні сили між електронами на зовнішній частині атомів… Ст. зробив і багато інших важливих відкриттів в ядерній фізиці. Він побудував загальну теорію ядерних реакцій і зробив вирішальний внесок у практичне використання ядерної енергії, він проклав спільно з більш молодими вченими нові шляхи в багатьох інших областях фізики».

У 1971 р. В. став почесним професором у відставці в Прінстоні. У нього зберігся активний інтерес до філософських питань квантової механіки і до майбутнього взаємодії науки і суспільства. Він був директором проекту цивільної оборони для американської Національної академії наук в 1963 р. і директором аналогічного проекту в Ок-Ріджі в 1964 1965 рр….

Ст. одружився з Амелією Ципоре Франк у 1936 р. Вона померла в наступному році. Чотири роки тому він одружився на Мері Аннет Уілер, професора фізики в Вассар-коледжі, у них народилися син і дочка. Мері Вігнера померла в 1977 р., і в 1979 р. він одружився на Ейлін К. П. Гамільтон. З 1937 р. він є громадянином Сполучених Штатів.

Крім Нобелівської премії, Ст. був нагороджений урядом США медаллю «За заслуги» (1946), медаллю Енріко Фермі Американської комісії з атомної енергії (1958), медаль Макса Планка Німецького фізичного товариства (1961) та Національною медаллю «За наукові досягнення» Національного наукового фонду (1969), а також багатьма іншими нагородами. Йому були присвоєні почесні вчені ступені більш ніж двадцятьма коледжами і університетами США і Європи. Він був членом американської Національної академії наук, Американського філософського товариства, Американської математично суспільства. Американської академії наук і мистецтв, Американського фізичного товариства. Він також член-кореспондент Академії наук Геттінгена.