Нобелевские лауреаты: Эдуард Эплтон. Связь со всем миром

Как сын рабочего искал себе, что потяжелее, как военная карьера определила выбор научных занятий и как «Би-Би-Си» помогло с самой значимой наградой для ученого, читайте в рубрике «Как получить Нобелевку».

Сэр Эдуард Виктор Эплтон

Родился 6 сентября 1892 года, Брадфорд, Уэст-Йоркшир, Англия, Великобритания

Умер 21 апреля 1965 года, Эдинбург, Шотландия, Великобритания

Лауреат Нобелевской премии по физике 1947 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За исследования физики верхних слоев атмосферы, в особенности за открытие так называемого слоя Эплтона».

Будущий британский аристократ Эдуард Виктор Эплтон родился в семье рабочего Питера Эплтона и его жены Мэри, урожденной Уилкок. В принципе, все считали, что унаследованный от отца, но не развитый последним талант к музыке в итоге приведет мальчика к карьере музыканта, хотя бы уличного, но тут, еще в школе, внезапно проснулась любовь к физике.

Как и наш предыдущий герой, Бернардо Усай, Эплтон в юности числился гением. Один из его одноклассников вспоминал о будущем великом ученом так: «Он был великолепен во всех отношениях, когда был школьником. Он не только постигал с легкостью и быстротой все, что давали ему учителя, но он также, казалось, предвидел следующий урок. Это происходило благодаря его замечательному таланту, очень редкому у школьников, — "схватыванию" всего школьного предмета целиком. Я хорошо помню, как он набирал 100% баллов на своем первом школьном экзамене по физике. При этом никакой успех не заставлял его зазнаваться, напротив, он прилагал все большие усилия, чтобы учиться. К своему гению он прибавил почти сверхчеловеческую способность к тяжелому труду, и одно из моих самых ярких воспоминаний о нем — это то, что он всегда искал самый трудный путь, тот, что заставлял прилагать максимум усилий».

Естественно, у такого таланта в Великобритании начала XX века была одна дорога — в Кембридж. Еще до Первой мировой войны Эплтон успел поработать с тремя нобелевскими лауреатами: сначала с учителем и учеником — Джозефом Джоном Томсоном и Эрнестом Резерфордом, а затем — с Уильямом Брэггом-старшим.

Началась война, и наш герой не остался от нее в стороне. Эплтон служил в пехоте, но затем гениального физика решили использовать более эффективно и перевели в инженерные войска — офицером связи. Там он занялся темой, которая в итоге привела его к Нобелевской премии, — проблемой затухания и предельной дальности радиосвязи.

Интересно, что, когда Эплтон вернулся в Кембридж, он занялся изучением гроз и молний с Чарльзом Вильсоном. Забавно, как облака и проводимость атмосферы смогли привести двух гениев к таким двум разным Нобелевским премиям.

То, что в атмосфере где-то высоко-высоко есть проводящий слой, стало понятно в 1901 году, когда Маркони сумел осуществить трансатлантическую радиопередачу.

Предположение о ионизированном проводящем слое высоко в атмосфере, где-то на уровне 80-90 километров, высказал другой английский физик, Оливер Хевисайд, в 1902 году. Консервативная наука восприняла это предположение скептически, поскольку доказать существование некоего странного атмосферного слоя никому не удавалось. Хотя все же появился термин «слой Хевисайда — Кеннелли» (вторая часть названия пришла от фамилии американского инженера Артура Кеннелли, который попытался все-таки получить некоторые характеристики ионосферного слоя).

Как выяснилось, именно Эплтону и предстояло экспериментально обнаружить этот слой. Он задался вопросом, могут ли радиоволны, отражающиеся от слоя Хевисайда – Кеннели, интерферировать с радиоволнами, распространяющимися непосредственно у земли, и, попадая в противофазу, приводить к ночному затуханию сигналов, которое он наблюдал во время Первой мировой.

И здесь на помощь пришла компания BBC. 11 декабря 1924 года Эплтон и его первый в жизни аспирант Майлс Барнет на вещательной станции BBC в Борнмуте провели контролируемое отражение радиоволн от слоя Хевисайда, тем самым совершив экспериментальное открытие ионосферы. Точнее, одного из ее слоев, который сейчас называют «слой Е». Кстати, через 30 лет Эплтон через BBC распространил в эфир уже не просто радиоволны, а популярную науку: в шести лекциях «Наука и нация» он рассказал об основных научных группах в Британии и том, чем они занимаются.

А через год Эплтон открыл новый слой, выше, который получил название «слой F» или «слой Эплтона». Этот слой отражал короткие волны и дал возможность прямой радиосвязи со всем миром. Так от фундаментальной науки быстро перешли к той самой практической пользе, о которой столько говорил в своем завещании Альфред Нобель.

Любопытно, что в 1947 году Эплтон не был фаворитом в «нобелевской» гонке. От слова «совсем». Среди 37 номинаций на премию в том году его фамилия звучала лишь один раз. Для сравнения: Лиза Мейтнер, так и не получившая в итоге свою безусловно заслуженную премию, номинировалась шесть раз (другое дело, что затем в ее честь назовут химический элемент мейтнерий), а Петр Капица, уже неоднократно номинировавшийся на премию за открытие сверхтекучести гелия, — четыре. Петру Леонидовичу тоже придется подождать еще 31 год, в 1978 году он станет самым возрастным на тот момент нобелиатом.

В своей Нобелевской лекции Эплтон отметил, что та область атмосферы, которой он занимается, еще не изучена человеком, поскольку мы там еще не бывали. До полета Гагарина оставалось всего 14 лет, и сэр Эдуард еще успел увидеть, как человек поднялся выше нижней границы слоя Эплтона. А завершил свою лекцию ученый словами, которые прекрасно подходят для ответа тем, кто считает, что фундаментальная наука не нужна или от нее слишком мало пользы:

«Таким образом, научная работа, которая первоначально проводилась для изучения удивительных явлений окружающего нас мира, показывает, как народы могут переговариваться друг с другом по радио с большой ясностью и надежностью».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.