Филипп Ленард

Биография и научные достижения

Становление

Ленард родился в семье Тирольского торговца вином. В 1722 г. семье Ленардов было присвоено наследственное дворянство, которое однако, начиная с конца XVIII века, в семье не применялось. В 1880 г. Ленард изучает в течение двух семестров естественные науки — сначала в Будапеште, а затем в Вене. После этого он предпочитает работу в отцовском винном магазине в Прессбурге. В 1883 г. Ленард продолжает обучение в Гейдельберге под руководством Германа Квинке и Роберта Бунзена. После обучения в течение одного семестра в Берлине под руководством Германа Гельмгольца, он защищает в 1886 г. в Гейдельберге диссертацию по теме «О колебаниях падающих капель». После этого он становится ассистентом у Квинке в физическом институте Гейдельбергского университета. В это время он продолжает исследования люминесценции. В последующие десятилетия на основе этих исследований он напишет основополагающие работы о механизме свечения так называемых фосфоров Ленарда.

Катодные лучи

После недолгого пребывания в Лондоне и Бреслау Ленард приступает в апреле 1891 г. к работе ассистентом Генриха Герца в Бонне, где в 1892 г. защищает вторую диссертацию по теме «Об электрических свойствах дождей». Об электрических свойствах дождей и гроз он опубликует в последующие годы множество работ. После ранней смерти Герца в 1894 г. Ленард издал собрание его сочинений.

В Бонне Ленард занимался катодными лучами, особенно их способностью проникать через тонкие слои металлов. После изобретения в 1892 г. разрядных трубок, названных его именем (трубок Ленарда), а также окошка Ленарда, впервые появилась возможность изучать катодные лучи независимо от газового разряда. Эксперименты Ленарда привели к прояснению корпускулярной природы катодных лучей, хотя к великому огорчению Ленарда приоритет в открытии электрона отошёл в 1897 г. Дж. Дж. Томсону. Одну из изобретённых им разрядных трубок из собственного лабораторного оснащения Ленард передал К. Рентгену. При помощи этой трубки Рентген смог открыть в 1895 г. рентгеновские лучи. Ленард никогда не смог простить Рентгену того, что тот никогда не упомянул его ни в одной своей публикации или докладе.

Фотоэффект

В 1898 году Ленард стал профессором в Кильском университете. Только здесь он получил неограниченные возможности для экспериментальных исследовательских работ. В 1900 году он продолжил исследовать фотоэлектрический эффект, открытый в 1886 году Герцем и в 1887 году Холваксом, и обнаружил в том же году фундаментальную закономерность: при увеличивающейся интенсивности света число электронов растёт, однако их скорость остаётся постоянной и зависит только от частоты падающего света. Объяснение этого эффекта было сделано только в 1905 году А. Эйнштейном при помощи гипотезы световых квантов.

Модель атома

Основываясь на измерении поглощения катодных лучей Ленард разработал в 1903 г. свою динамидическую модель атома, согласно которой атом был «пустым», и его действующие центры были сосредоточены в маленьком объёме. Этой моделью Ленард впервые опроверг господствующее в то время представление об атоме как о массивном однородном объекте. Модель Ленарда была предшественницей планетарной модели атома Резерфорда 1910/1911 гг, которую тот разработал на основе своих опытов по рассеянию альфа-частиц.

Нобелевская премия по физике в 1905

Годы, проведённые в Киле были самыми продуктивными в жизни Ленарда. В 1905 г. Ленард получил Нобелевскую премию по физике.

Радиологический институт в Гейдельберге

В 1907 г. Ленард переходит в Гейдельберг в качестве последователя своего учителя Германа Квинке — профессора и директора физического института. В 1913 г. он основал радиологический институт, который он возглавлял до выхода на пенсию в 1932 г. В Гейдельберге исследования Ленарда смещаются от экспериментов к созданию обобщающих концепций. Во время первой мировой войны он написал множество статей для справочника по физике. Современную абстрактную физику, в создании которой он сам когда-то принимал участие, Ленард перестал понимать.

Ленард и немецкая физика

Окончание исследовательских работ

Под впечатлением от первой мировой войны, Версальского договора и Веймарской республики, Ленард, убеждённый монархист, примкнул к антиеврейскому движению. Теорию относительности и квантовую механику он отвергал как абстрактные и чуждые реальности теории. Он работал над теорией эфира, при помощи которой пытался объяснить опыт Майкельсона или вращение перигелия Меркурия, оставаясь в рамках рациональной классической физики (см. Об эфире и исходном эфире 2-е издание с предупреждением немецким исследователям, Лейпциг, 1922 г.). Также Ленард выступал с резкой критикой лично Альберта Эйнштейна в газетных статьях и публичных докладах. Кульминацией противостояния с Эйнштейном стала публичная конфронтация на конференции естествоиспытателей и врачей в Баде Нойхайме 23 сентября 1920 г.

Кризисный 1922 год

В судьбоносном для Ленарда 1922 году он полностью пересмотрел свои жизненные взгляды. Институт физики был блокирован студенческим социал-демократическим обществом, так как Ленард отказался вывесить траурный флаг в честь государственных похорон недавно убитого Вальтера Ратенау. Последствием этого стал арест Ленарда. Кроме того Ленард потерял в результате инфляции всё своё состояние, и в этом же году умер его единственный сын.

В этом же году Эйнштейн получает задним числом Нобелевскую премию за 1921 год за прояснение квантовой природы фотоэффекта, в чём существенную роль сыграли эксперименты Ленарда. После появления в 1922 году расовой теории Ганса Фридриха Карла Гюнтера, с радостью воспринятой Ленардом, он окончательно обратился к национал-социализму.

Поддержка НСДАП

Ленард был первым крупным немецким учёным, который публично, 8 мая 1924 г. поддержал НСДАП. В этот день в «Великогерманской газете» вышла его статья, в соавторстве с Йоганном Штарком, в которой оба учёных поддержали программу партии НСДАП, а также идеалы некоторых вождей партии, таких как Адольфа Гитлера, Людендорфа и Эрнста Пёнера (главного полицмейстера Мюнхена).

В 1926 г. Ленард встретился в Гейдельберге с Гитлером. После выхода на пенсию в 1932 г. Ленард получил от нацистского режима много наград в качестве ведущего представителя физики. В 1935 г. физический институт Гейдельбергского университета был переименован в Институт Филиппа Ленарда.

В 1937 г. Ленард становится членом НСДАП и награждается «золотым почётным знаком».

Основатель «Арийской физики»

В последующие годы Ленард был одним из группы примерно 30 физиков, которые пропагандировали «немецкую физику». Они отвергали части современной теоретической физики под предлогом того, что они были «догматическо-диалектическими» произведениями. По мнению Ленарда, познание природы зависит от расы, причём арийская раса имеет для этого наилучшие предпосылки. От физики требовалась наглядность моделей, причём в центре физики должен стоять эксперимент. Теоретические построения должны стоять «на твёрдом фундаменте классической физики».

Хотя квантовая теория отрицалась Ленардом, некоторые другие приверженцы «немецкой физики» принимали её (см. Гримзель-Томашек, «Учебник физики», Том II, вторая часть 2: Материя и эфир, Лейпциг/Берлин 1938, 8. Издание, стр. 229 и далее). Теория относительности, разработанная Лоренцом, Пуанкаре и Эйнштейном полностью отвергалась. Лоренцево сокращение длины всё же принималась некоторыми приверженцами «немецкой физики» в качестве возможного объяснения отрицательных результатов опытов Майкельсона (там же стр. 430)

В 1936 г. вышел учебник Ленарда «Немецкая физика в четырёх томах». Он описывал только области классической физики и не касался ни квантовой механики, ни теории относительности. Открытия современной физики объяснялись при помощи теории эфира и атомной модели Йоганна Штарка. В предисловии к учебнику, Ленард приводит следующее высказывание, которое можно рассматривать как программу немецкой физики: «Вы спросите — Немецкая физика?». Я мог бы назвать её также арийской физикой или физикой людей нордического типа, физикой исследователей реальности, искателей истины, физикой тех, кто основал естествоиспытание… В действительности наука, как и всё, что создают люди, зависит от расы, от крови.(см. Филипп Ленард, Немецкая Физика в четырёх томах, Мюнхен 1936, Том. I, стр. IX). В движении «немецкой физики» Ленард заведовал, в отличие от Йоганна Штарка, интеллектуальной частью и почти не участвовал в политических мероприятиях.

В ноябре 1940 г. было заключено соглашение (известное как «Мюнхенский разговор о религии») между представителями «немецкой физики» (Рудольфом Томашеком, Альфонсом Бюлем, Людвигом Вешем и Вильгельмом Мюллером) и представителями современной физики (Карлом Рамзауэром, Георгом Джоссом, Гансом Копферманом и Карлом Фридрихом фон Вайцзеккером). При этом представители «немецкой физики» должны были признать неопровержимые факты современной физики и прекратить политические нападки на них. Письменное соглашение закрепляло следующие пункты:

• теоретическая физика является неотъемлемой частью физики;
• специальная теория относительности является неотъемлемой частью физики, однако требует дальнейших проверок;
• четырёхмерное представление природных процессов является математической абстракцией и не является моделью пространства-времени;
• квантовая механика представляет собой единственную возможность описания атомных процессов, тем не менее требуется более глубокое понимание эффектов, стоящих за формализмом.

После этого договора «немецкая физика» потеряла своё влияние. Ленард считал, что его взгляды были недостаточно представлены при обсуждении и принял договор как предательство.

В 1944 г. часть физического института была перенесена в Мессельхаузен. Ленард был так привязан к институту, что тоже переехал в Мессельхаузен.

После капитуляции нацистов в 1945 году американцы, по причине преклонного возраста Ленарда, не стали подвергать его процедуре «денацификации».

Ленард умер в 1947 году. Его имущество хранится в «Музее Германии» в Мюнхене.