Джон Эдвард Леннард-Джонс
Биография
Джон Эдвард Джонс родился в городке Ли (графство Ланкашир), обучался в местной грамматической школе. В 1912 году он поступил в Манчестерский университет, где изучал математику, занимался вопросами теории звука и получил степень магистра наук. В 1915 году, во время Первой мировой войны, поступил на службу в Королевские ВВС, служил во Франции. Он также участвовал в проведении аэродинамических расчетов в Национальной физической лаборатории.
В 1919 году, после возвращения из армии, Джонс преподавал математику в Манчестерском университете, получил степень доктора наук. В это время зарождается его интерес к кинетической теории газов. В 1922 году Джонс получил стипендию в честь Всемирной выставки 1851 года (см. ) и получил возможность отправиться в Кембриджский университет, где в 1924 году защитил диссертацию на степень доктора философии. В следующем году он женился на Кэтлин Леннард и изменил свою фамилию на двойную — Леннард-Джонс. В Кембридже под влиянием Ральфа Фаулера он увлекся проблемой межатомных и межмолекулярных сил.
В 1925 году Леннард-Джонс был избран лектором по математической физике Бристольского университета, а полтора года спустя возглавил кафедру теоретической физики (Melville Wills Chair of Theoretical Physics). В течение 1929 года он изучал квантовую механику в Гёттингене, после чего стал активно применять эту новую науку к проблеме структуры молекул и твердых тел. В 1930—1932 годах Леннард-Джонс был деканом факультета наук Бристольского университета — это была его первая чисто административная должность.
В 1932 году Леннард-Джонс получил место профессора теоретической химии (Plummer Chair of Theoretical Chemistry) в Кембридже, должность, специально введенную для него. Здесь он основал известную школу теоретической химии, многие его ученики стали успешными учеными. В 1937 году Леннард-Джонс выступил одним из основателей математической лаборатории Кембриджского университета (см. ), которую возглавлял в первые годы ее существования. В 1939 году он выступил одним из инициаторов автоматизации квантовомеханических расчетов, для чего был создан небольшой дифференциальный анализатор.
После начала Второй мировой войны Леннард-Джонс руководил группой математиков, занимавшихся военными расчетами (баллистические вычисления), занимал различные консультативные должности в Министерстве снабжения (см. ). После окончания войны, в августе 1945 года, он возглавил научные исследования Министерства снабжения, занимался их переводом на мирные рельсы, однако через год решил вернуться в Кембриджский университет. Здесь он выступил с рядом инициатив по улучшению научного и образовательного процесса. В 1948-1950 годах он был президентом Фарадеевского общества. В 1947—1954 годах он являлся членом исследовательского отдела Лондонской национальной галереи.
В 1953 году он был приглашен занять пост директора университетского колледжа Северного Стаффордшира, в котором проводился эксперимент по реорганизации учебного процесса и администрирования. Имя Леннарда-Джонса носит одна из лабораторий Университета Кила (бывший университетский колледж Северного Стаффордшира, см. ). Королевское химическое общество вручает Медаль имени Леннарда-Джонса.
Научная деятельность
Научные труды Леннарда-Джонса посвящены квантовой химии, статистической механике, атомной физике. В 1924 году он предложил полуэмпирический потенциал для описания межатомных сил (потенциал Леннарда-Джонса), который использовал для расчета энергетических параметров кристаллических решеток ряда веществ. Он также интерпретировал параметры уравнения Ван-дер-Ваальса в терминах межмолекулярных сил.
Леннард-Джонс исследовал критические явления, разрабатывал методы описания жидкостей и плотных газов. С 1932 года он занимался теорией адсорбции, показал возможность образования ковалентных связей между молекулой и адсорбирующей поверхностью. На этой основе была построена классификацию видов адсорбции.
Леннард-Джонс по праву считается одним из основоположников квантовой химии. В 1928-1932 годах наряду с Фридрихом Хундом и Робертом Малликеном он заложил основы одного из основных квантовохимических подходов — метода молекулярных орбиталей. В 1929 году он использовал этот подход к двухатомным молекулам и дал первое обоснование парамагнетизма молекулы кислорода. В дальнейшем он разрабатывал приложения этого метода к исследованию строения различных молекул: в 1937 году рассмотрел полиены и ароматические молекулы, в ряде статей с 1949 года обосновал теорию химической валентности. В 1951 году провел первые вычисления потенциалов ионизации органических молекул, воспользовавшись методом эквивалентных орбит.
Награды
- Рыцарь-командор Ордена Британской империи (1946)
- Почетный доктор наук Кембриджского университета (1946)
- Медаль Дэви Лондонского королевского общества (1953)
- Премия Хопкинса Кембриджского философского общества (1953)
- Почетный доктор Оксфордского университета (1954)
- Медаль Лонгстаффа Химического общества (1954)