Джордж Юджин Уленбек: биография

Ідея спина буквально витала в повітрі: крім вже згаданих вчених, схожі думки висловлювали Гарольд Юри (для електрона), Шатьєндранат Бозе (для фотона) і той же Паулі (для атомного ядра). З цієї причини однозначно визначити пріоритет у питанні відкриття спина не представляється можливим. Мабуть, це і стало основною причиною того, що відкриття спина так і не було удостоєно Нобелівської премії.

Статистична механіка

Питання статистичної механіки представляли для Уленбека, як учня Еренфеста, особливий інтерес. Вперше він звернувся до неї у своїй дисертації, присвяченій опису ідеального газу на підставі статистик Фермі - Дірака і Бозе - Ейнштейна. Це привело його до проблеми конденсації Бозе-Ейнштейна: він вступив у полеміку з Ейнштейном, стверджуючи, що в точному описі цього процесу не виникає жодних сингулярностей або розривів. Згодом, у 1937 році, була висловлена ??ідея, що різкий фазовий перехід може відбуватися лише в термодинамічній межі, коли число часток речовини прагне до нескінченності. Грунтуючись на цій думці, він сформулював (спільно зі своїм учнем Борисом Каном) критерій існування конденсаційного переходу в газі. Проблема конденсації, що залишалася в центрі його уваги протягом всього життя, привела його до докладного вивчення математики лінійних графів, дослідженню конденсації одновимірного газу з експоненціальним притяганням і жорсткої серцевиною, рівняння стану Ван-дер-Ваальса, а також до кількох роботах з теорії надтекучого гелію.

Уленбек вніс великий внесок в теорію броунівського руху: спільно з Гаудсмитом розглянув обертальний броунівський рух, а в класичній роботі 1930 разом з Леонардом Орнштейна (англ.Leonard Ornstein) врахував інерцію броунівським частинок (так званий процес Орнштейна - Уленбека (англ.Ornstein-Uhlenbeck process)). Крім того, спільно з Є. Улінгом (E. Uehling) він вивів кінетичне рівняння для квантового газу (квантова теорія явищ переносу), отримав вираження для другого і третього віріальних коефіцієнтів, вивчав питання наближення до рівноваги, написав ряд робіт з кінетичної теорії і класичної статистичної фізики. Уленбек активно використовував статистичні методи в інших розділах фізики (ядерної фізики, теорії космічних променів, дисперсії звуку, теорії ударних хвиль), ввів у науковий обіг термін «Нульове початок термодинаміки».

Ядерна фізика та інші найважливіші праці

Уленбек одним з перших застосував теорію бета-розпаду Енріко Фермі, розглянувши можливість спонтанного розпаду протона і нейтрона. У 1935 році спільно зі своїм учнем Емілем Конопінскім (англ.Emil Konopinski) він модифікував теорію Фермі, домігшись кращої відповідності експериментальним даним (згодом ця модифікація була відкинута). У наступному році він узагальнив цю теорію на випадок позитронного розпаду (незалежно від Джан Карло Віка (англ.Gian-Carlo Wick)), обчислив коефіцієнти внутрішньої конверсії гамма-променів з утворенням пар, розрахував спектри внутрішнього гальмівного випромінювання . У 1941 році Уленбек повернувся до теорії Фермі і в спільній з Конопінскім роботі дав класифікацію дозволених і заборонених переходів. У 1950 році він передбачив існування бета-гамма кореляцій і спрямованих кореляцій при каскадних ядерних процесах. Існування цих явищ ставилося в той час під сумнів, проте незабаром експериментатори виявили їх. Нині ці кореляції використовуються для класифікації ядерних станів по кутовому моменту і парності.