Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Лауреаты Нобелевской премии / Премия по физике
Начало сайта / Лауреаты Нобелевской премии / Премия по физике

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Бермудский треугольник: мифы и реальность

Как люди научились летать

Квантовый мир

Популярная библиотека химических элементов

Луи де Бройль. Революция в физике

Яды – вчера и сегодня

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

МОТТЕЛЬСОН (Mottelson), Бенжамин Рой

род. 9 июля 1926 г.

Нобелевская премия по физике, 1975 г.
совместно с Оге Бором и Джеймсом Рейнуотером

 

Американо-датский физик Бенжамин Рой Моттельсон родился в Чикаго в семье Гудмена Моттельсона, инженера, и Джорджии (в девичестве Блум) Моттельсон. Второй из трех детей, мальчик рос в живой интеллектуальной атмосфере, царившей в семье. Он ходил в школу в Ла-Гранже (штат Иллинойс) и закончил ее в годы второй мировой войны. Будучи приписанным к флоту, он прошел офицерскую подготовку в Университете Пердью, в который и вернулся после окончания войны. Став бакалавром в 1947 г., он поступил в Гарвардский университет, где выполнил диссертационную работу по физике под руководством Джулиуса С. Швингера и в 1950 г. получил докторскую степень.

В этом же году Гарвард наградил М. стипендией для поездки за границу, что позволило ему проводить исследования в Институте теоретической физики в Копенгагене. Он продолжил свою работу в этом институте в последующем, получая стипендию вначале от Комиссии по атомной энергии США, а затем от ЦЕРНа (Европейской организации ядерных исследовании). В 1957 г., с момента основания Нордического института теоретической атомной физики (Нордита) в Копенгагене, он стал в нем профессором, а в 1981 г. сменил Оге Бора на посту директора Нордита.

С самого начала работы в Институте теоретической физики М. тесно сотрудничал с Оге Бором в разработке проблем ядерной теории. Бор (один из шести сыновей Нильса Бора) незадолго до этого вернулся из Колумбийского университета, где работал вместе с Джеймсом Рейнуотером. Последний к тому времени уже внес существенный вклад в теорию строения атомного ядра, причем многие проблемы он интенсивно обсуждал с Бором. Используя новые идеи. Бор и М. разработали всестороннюю теорию поведения ядра, которую они назвали коллективной моделью.

В то время ученые пытались объяснить поведение большого числа протонов и нейтронов (известных под общим названием нуклонов) в большом ядре с помощью двух теоретических моделей Согласно капельной модели, предложенной Нильсом Бором в 1936 г., ядро во многом похоже на каплю жидкости, которая колеблется и изменяет форму. Капельная модель позволяла объяснить деление ядра, но заводила в тупик при объяснении других его свойств. Согласно оболочечной модели, предложенной в 1949 г. Марией Гепперт-Майер и И. Хансом Д. Йенсеном, предполагается, что нуклоны движутся внутри ядра по независимым концентрическим орбитам, или оболочкам, во многом подобно тому, как электроны движутся в атоме. Согласно их теории, сила, действующая на один нуклон, равна сумме сил, порожденных всеми нуклонами ядра. Гепперт-Майер и Йенсен выдвинули гипотезу, согласно которой поле этой коллективной силы сферически симметрично. Однако экспериментальные данные показали, что распределение электрического заряда некоторых ядер не имеет той сферической конфигурации, которую оно должно было бы иметь согласно оболочечной модели.

Рейнуотеру пришла в голову идея, что центробежные силы могли бы вызывать деформацию орбит, так что вся конфигурация приняла бы дынеобразную форму, он опубликовал эту идею в 1950 г. Гипотеза Рейнуотера хорошо согласовывалась с тем, над чем размышлял Оге Бор, и по возвращении в Копенгаген в конце этого же года Бор начал разрабатывать обстоятельную теорию поведения ядра. Два года спустя он опубликовал вместе с М. совместную модель ядра, базировавшуюся на идее Рейнуотера. В этой модели был осуществлен синтез жидкообразного поведения ядра, описанного капельной моделью, и орбитальнонуклонных свойств, присущих оболочечной модели.

Согласно модели Бора – Моттельсона, совместное воздействие нуклонов приводит к тому, что поверхность ядра ведет себя подобно поверхности капли жидкости. В то же время орбитальная структура ядра допускает деформации, что приводит к колебаниям и вращениям поверхности. Если внешняя оболочка ядра обладает полным комплектом нуклонов, то, согласно Бору и М., ядро имеет сферическую форму, когда же внешняя оболочка не заполнена, ядро принимает дынеобразную форму. Они обнаружили, что деформированные ядра обладают рядом новых мод колебаний и вращении, включая поверхностные волны и моды «дыхания», при которых происходят колебания размеров ядра. Предыдущие модели не сумели предсказать эти явления, поскольку они не принимали в расчет взаимодействие между нуклонами.

Коллективная модель позволила Бору и М. предсказать свойства деформированных ядер и подтвердить эти предсказания экспериментально. Когда же эксперименты, проделанные другими физиками, также подтвердили их теорию, оба ученых сообщили о своих открытиях в 1953 г. После опубликования коллективной модели М. и Бор продолжали и дальше развивать свою ядерную теорию.

В 1975 г. М. разделил Нобелевскую премию по физике с Бором и Рейнуотером «за открытие связи между коллективным движением и движением одной частицы в атомных ядрах и создание на основе этой связи теории строения атомного ядра». Выдвинув коллективную теорию, сказал при презентации лауреатов Свен Йоханссон, член Шведской королевской академии наук, М. и Бор «дали стимул новым теоретическим исследованиям, но, что самое главное, они способствовали проведению многочисленных экспериментов для проверки их теоретических предсказаний». Результатом, сказал Йоханссон, явилось «углубленное понимание структуры атомного ядра. Например, они показали... что нуклоны имеют тенденцию образовывать пары. Вследствие этого ядерное вещество обладает свойствами, напоминающими свойства сверхпроводников».

В 1948 г. М. женился на Нэнси Джэйн Рено; у них трое детей. В 1971 г. все они приняли датское гражданство. Жена М. умерла от рака в 1975 г., незадолго перед тем, как М. был награжден Нобелевской премией. Известный как человек исключительного интеллекта и способностей, М. в свободное время ездит на велосипеде, занимается плаванием и музыкой; однако большую часть своей жизни он посвящает размышлениям над атомным ядром и его поведением.

Кроме Нобелевской премии, М. имеет почетные ученые степени Университета Пердью и Гейдельбергского университета.

 

Ранее опубликовано:

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.

Дата публикации:

15 августа 2000 года

Электронная версия:

© НиТ. Лауреаты Нобелевской премии, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2016
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика