Франк Джеймс

ФРАНК Джеймс (James Franck; 1882, Гамбург, — 1964, Гёттинген), немецкий, а затем американский физик-экспериментатор.

Отец Франка был банкиром, мать происходила из известной раввинской семьи. В 1901 г., выполняя волю отца, предназначавшего его в компаньоны и наследники, Франк начал изучать в Гейдельбергском университете экономику и право. Под влиянием М. Борна, с которым у Франка в университете завязалась дружба, продолжавшаяся всю жизнь, заинтересовался естественными науками, в 1905 г. оставил Гейдельбергский университет и переехал в Берлин, где тогда были сосредоточены лучшие в Германии научные силы.

В 1906 г. Франк окончил со степенью доктора Берлинский университет, где изучал физику, химию и математику; с 1907 г. он научный сотрудник физической лаборатории этого университета, с 1911 г. — преподаватель, с 1916 г. — профессор. Во время Первой мировой войны Франк был офицером германской армии, воевал на русском фронте. В 1918–20 гг. — ведущий исследователь в Институте физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма в Берлине (Далем). В 1920–34 гг. Франк стал профессором и директором Института экспериментальной физики Гёттингенского университета (по настоятельной рекомендации М. Борна, отказавшегося в противном случае возглавить Институт теоретической физики при этом университете). Не изгнанный, в отличие от других евреев, из университета сразу после прихода к власти нацистов в 1933 г. (благодаря званию офицера запаса и участию в Первой мировой войне), Франк отказался уволить и других своих сотрудников-евреев, позаботился, используя свои связи в научном мире, об их устройстве за рубежом и лишь после этого в 1934 г. сам покинул Германию.

Проработав год в Копенгагене в Институте теоретической физики Н. Бора, Франк в 1935 г. переехал в США. В 1935–38 гг. был профессором Университета Джонса Хопкинса (Балтимор), с 1938 г. — профессором Чикагского университета и директором созданной там для него лаборатории фотосинтеза. В годы Второй мировой войны курировал химическую часть исследований в Металлургической лаборатории в Чикаго, работавшей тогда в составе проекта «Манхэттен» (по созданию атомной бомбы). В 1949 г. Франку было присвоено звание заслуженного профессора Чикагского университета, где он продолжал исследовательскую работу до конца жизни. Франк внезапно скончался во время краткого визита в Гёттинген.

Выдающееся место Франка в мировой науке определилось в 1913–14 гг., когда он совместно с Г. Герцем (см. Г. Р. Герц) провел серию экспериментов по столкновению электронов с атомами вначале инертных газов, а затем паров ртути (опыты Франка — Герца), которые оказали решающее влияние на все дальнейшее развитие физической науки. Несмотря на то, что оба экспериментатора в то время мало интересовались происходящим в теоретической физике (где усилиями М. Планка, А. Эйнштейна и особенно Н. Бора создавалась перевернувшая все прежние физические представления квантовая теория), они, по более позднему признанию самого Франка, сами того не ведая, получили результаты, которые явились блестящим подтверждением квантовой модели атома Н. Бора и тех «сумасбродных», как их назвал А. Эйнштейн, идей, которые лежали в основе этой модели. Многократно повторенные (ввиду их ключевого значения), эти опыты установили действительно дискретный характер изменения внутренней энергии атома (когда она поглощается им или излучается), дальнейшую неделимость квантов, то есть наименьших порций энергии, величину этой порции (равную или кратную 4,9 электрон-вольт) и самый надежный способ количественного определения постоянной Планка — центральные понятия всей квантовой физики. В области атомной физики Франку принадлежат еще два вошедших в мировую науку достижения: открытие особого, названного им метастабильным, энергетического состояния атома, в котором он неспособен излучать кванты света, и так называемый принцип Франка—Кондона, согласно которому при электронных переходах молекул относительное положение и скорость входящих в них атомов сохраняется. Эти открытия позволили Франку существенно углубить и уточнить понимание тонких физико-химических процессов, лежащих в основе фотосинтеза, исследованием которого Франк преимущественно занимался последние 30 лет жизни.

Признанием научных заслуг Франка стало присуждение ему в 1925 г. Нобелевской премии по физике (вместе с Г. Герцем), а также других премий и наград. Он был избран членом Национальной АН США, Американской академии искусств и наук, Лондонского королевского общества, иностранным членом-корреспондентом АН СССР и многих других научных обществ и организаций, а также почетным доктором ряда американских, европейских и других университетов. После капитуляции нацистской Германии Франк решительно выступил против атомного оружия (в июне 1945 г. предостерегал против его применения), указывал на опасность гонки ядерных вооружений