О знаменитости

Роберт Оппенгеймер: биография

Оппенгеймер тесно сотрудничал с нобелевским лауреатом физиком-экспериментатором Эрнестом Лоуренсом и его коллегами-разработчиками циклотрона, помогая им интерпретировать данные, полученные с помощью приборов Радиационной лаборатории Лоуренса. В 1936 году Университет в Беркли предоставил учёному должность профессора () с зарплатой 3300 долларов в год. Взамен его попросили прекратить преподавание в Калифорнийском технологическом. В итоге стороны сошлись на том, что Оппенгеймер освобождался от работы на 6 недель каждый год, — этого было достаточно для проведения занятий в течение одного триместра в Калтехе.

Научная работа

Научные исследования Оппенгеймера относятся к теоретической астрофизике, тесно связанной с общей теорией относительности и теорией атомного ядра, ядерной физике, теоретической спектроскопии, квантовой теории поля, в том числе к квантовой электродинамике. Его привлекала формальная строгость релятивистской квантовой механики, хотя он и сомневался в её правильности. В его работах были предсказаны некоторые более поздние открытия, в том числе обнаружение нейтрона, мезона и нейтронных звёзд.

Atomic Age - J. Robert Oppenheimer Quote

Все видео

За время пребывания в Гёттингене Оппенгеймер опубликовал более десятка научных статей, в том числе много важных работ по недавно разработанной квантовой механике. В соавторстве с Борном была опубликована знаменитая статья «О квантовом движении молекул», содержащая так называемое приближение Борна — Оппенгеймера, которое позволяет разделить ядерное и электронное движение в рамках квантовомеханического описания молекулы. Это позволяет пренебречь движением ядер при поиске электронных уровней энергии и, таким образом, значительно упростить вычисления. Эта работа остаётся самой цитируемой статьёй Оппенгеймера.

В конце 1920-х годов основной интерес для Оппенгеймера представляла теория непрерывного спектра, в рамках которой он разработал метод, позволяющий вычислять вероятности квантовых переходов. В своей диссертации в Гёттингене он рассчитал параметры фотоэлектрического эффекта для водорода под действием рентгеновского излучения, получив коэффициент затухания на границе поглощения для электронов K-оболочки («K-границе», англ. ). Его расчёты оказались правильными для измеренных рентгеновских спектров поглощения, но не согласовались с коэффициентом непрозрачности водорода на Солнце. Годы спустя было обнаружено, что Солнце по большей части состоит из водорода (а не тяжёлых элементов, как тогда считалось) и что вычисления молодого учёного были на самом деле верны. В 1928 году Оппенгеймер выполнил работу, в которой было дано объяснение явления автоионизации при помощи нового эффекта квантового туннелирования, а также написал несколько статей по теории атомных столкновений. В 1931 году совместно с Паулем Эренфестом он доказал теорему, согласно которой ядра, состоящие из нечётного числа частиц-фермионов, должны подчиняться статистике Ферми — Дирака, а из чётного — статистике Бозе — Эйнштейна. Это утверждение, известное как теорема Эренфеста — Оппенгеймера, позволило показать недостаточность протонно-электронной гипотезы строения атомного ядра.

Оппенгеймер внёс существенный вклад в теорию ливней космического излучения и других высокоэнергетических явлений, использовав для их описания существовавший тогда формализм квантовой электродинамики, который был разработан в пионерских работах Поля Дирака, Вернера Гейзенберга и Вольфганга Паули. Он показал, что в рамках этой теории уже во втором порядке теории возмущений наблюдаются квадратичные расходимости интегралов, соответствующих собственной энергии электрона. Это трудность была преодолена только в конце 1940-х годов, когда была развита процедура перенормировок. В 1931 году Оппенгеймер в соавторстве со своим студентом Харви Холлом (Harvey Hall) написал статью «Релятивистская теория фотоэлектрического эффекта», в которой, основываясь на эмпирических доказательствах, они (правильно) ставили под сомнение следствие уравнения Дирака, состоящее в том, что два энергетических уровня атома водорода, различающиеся лишь значением орбитального квантового числа, обладают одинаковой энергией. Позднее один из аспирантов Оппенгеймера, Уиллис Лэмб, доказал, что это различие энергии уровней, получившее название лэмбовского сдвига, действительно имеет место, за что и получил Нобелевскую премию по физике в 1955 году.