Нобелевские лауреаты: Манфред Эйген

Schnelle Reaktion

Немецкий физикохимик Манфред Эйген

The Nobel Foundation/Pexels/Indicator.Ru

Как будущий нобелевский лауреат бежал из советского плена, как можно при помощи звука проникнуть в суть химических реакций и какой научной вдове химик выражал благодарность в своей речи на банкете, рассказывает очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Манфред Эйген

Родился: 9 мая 1927 года, Бохум, Германия

Умер: 6 февраля 2019 года, Геттинген, Нижняя Саксония, Германия

Лауреат Нобелевской премии по химии 1967 года (1/2 премии, вторую половину разделили Рональд Норриш и Джордж Портер). Формулировка Нобелевского комитета: «За исследования сверхбыстрых химических реакций, стимулируемых нарушением равновесия с помощью очень коротких импульсов энергии (for their studies of extremely fast chemical reactions, effected by disturbing the equilibrium by means of very short pulses of energy)».

Случай Нобелевской премии 1967 года по химии достаточно уникален. Дело в том, что, согласно завещанию Альфреда Нобеля, лауреатов каждый год может быть максимум три, а премия может быть присуждена за одно или два открытия или изобретения. Поэтому формулировок комитета может быть одна или две в год. Если три человека получают премию за одно и то же, премия делится на три равные части, если же формулировок две, а лауреатов трое — одна половина всегда уходит одному ученому, а вторая делится на четвертинки — двум другим.

В 1967 году случилось странное — формулировка была одна. Но половина премии досталась немцу, а британцы разделили между собой остальное. Потому что то, что сделал Манфред Эйген, очень сильно отличалось от того, что сделали Рональд Норриш и его ученик Джордж Портер. Объединяло работы всех трех химиков лишь одно: их методы позволили заглянуть в очень короткие промежутки времени, посмотреть, как происходят очень быстрые процессы в химических реакциях. Но Портер и Норриш, о которых мы уже рассказали, использовали в своей работе свет. Следовавший за ними более молодой Манфред Эйген (он скончался менее года назад) использовал для проникновения в наносекундные интервалы звук. Однако обо всем по порядку.

Наш герой родился в одном из центров Рурского региона, в Северной Рейн-Фестфалии, в Бохуме. Его отец, Эрнст Эйген, был профессиональным музыкантом и играл в камерном оркестре, поэтому Манфред вырос в любви к музыке — классической, естественно, — и потому должен был стать музыкантом. Уже ребенком будущий нобелевский лауреат изучал фортепиано. Кто знает, кем бы стал Эйген, когда вырос, если бы не война. Уже в 15-летнем возрасте выпускник бохумской гимназии стал зенитчиком в войсках гитлеровской Германии. К счастью, не погиб — в конце войны он был пленен советскими войсками и сумел сбежать, пройдя пешком сотни километров по советской зоне оккупации и добравшись до Геттингена.

Естественно, никаких документов о среднем образовании, дававших право поступать в университет, у Эйгена не осталось, но дополнительный экзамен позволил юноше поступить, изучать геофизику и сделать докторскую работу под руководством самого Вернера Гейзенберга (точнее, великий физик был одним из научных руководителей Эйгена).

Работы, приведшие вчерашнего военнопленного к Нобелевской премии, Эйген выполнял в 1950-х годах в Институте физической химии Общества Макса Планка в Геттингене, где он работал с 1953 года, — и через 11 лет стал директором этого института.

Работа Эйгена началась с наблюдений военных. Точнее, флотских. Уже некоторое время было известно, что сигнал гидролокатора (который представляет собой звуковые волны) сильнее поглощается в морской воде и слабее — в пресной. Однако раствор хлорида натрия так же слабо поглощал сигнал сонара, как и пресная вода. Эйген занялся этим вопросом и обнаружил, что все дело в небольшом количестве сульфата магния, который присутствует в морской воде. Предположение ученого состояло в следующем: высокочастотные звуковые волны разрушают ассоциаты ионов магния и сульфата, что приводит к небольшой потере энергии. Так Эйген понял, что звук можно использовать для «малых разрушений» в химической системе. С помощью наблюдения за состоянием химической системы при ее небольшом отклонении от равновесия он смог измерять скорости химических процессов, в то время неизмеряемые. Метод получил название релаксационного. Эйген изучал с его помощью различные типы процессов и реакций: реакции нейтрализации, диссоциации ионов, кето-енольную таутомерию и так далее.

Позже к звуку Эйген добавил другие способы «слабых» воздействий на химическую систему — пульсирующие изменения температуры или электрического потенциала. В результате Эйген сумел «добраться» до промежутков времени, равных одной наносекунде и даже меньше. Результат — Нобелевская премия вместе с Норришем и Портером.

Речь на банкете молодого (40 лет для Нобелевки — это очень мало) ученого, который, напомним, успел повоевать на стороне гитлеровской Германии, была полна благодарностей, иронии — и горечи. Он успел сказать, что Норриш и Портер более популярны у прессы, «ибо мы все фотолизованы, а о релаксации никто не помышляет», сказать спасибо своим ученикам и спонсорам, Нобелевскому комитету и своей «научной вдове» — в смысле, супруге, которая переносит свою участь «с терпением, самодисциплиной и обаянием». А финал речи позволим себе процитировать полностью:

Королева Нидерландов Беатрикс принимает у себя нобелиатов в 1983 году. Слева направо: лауреат по химии 1980 года Пол Берг, лауреат по медицине 1974 года Христиан де Дюве, лауреат по физике 1979 года Стивен Вайнберг, лауреат по химии 1967 года Манфред Эйген и лауреат по физике 1981 года Николаас Бломберген

Dutch National Archives. CC BY-SA 3.0 nl via Wikimedia Commons Photo: Rob C. Croes/Anefo

«Я хочу отметить отсутствие лауреата Нобелевской премии мира в этом году, если замечу, что не все к лучшему, и что мы, возможно, не совсем в чем-то виноваты.

Мы пытаемся проникнуть в тайны природы и при этом слишком часто обвиняем себя в первородном грехе, в котором Бертольд Брехт обвинял уже Галилея: мы пренебрегаем проблемами нашего общества. Мы слишком часто просто "бежим", удивляясь тому, что изменения совершаются силой.

Но как немец я не должен выдвигать этого обвинения здесь, не в этой стране, которая для нас является символом мира и которая показала миру, что последователи разных форм общества могут приспосабливаться друг к другу, не разрушая и не убивая».

…После премии Эйген прожил более полувека и успел сделать еще очень много: в науках о жизни его помнят в первую очередь как автора теории гиперциклов — самоорганизации индивидуальных нуклеиновых кислот в более сложные структуры, их взаимодействия с белками и появления примитивных генов.

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.