Хендрик Антони Крамерс ( нидерл. Hendrik Anthony Kramers ), ( 17 декабря 1894 , Роттердам — 24 апреля 1952 , ) — нидерландский физик -теоретик и общественный деятель.

Член Нидерландской королевской академии наук , член-корреспондент Французской академии наук (1947).

Биография

Крамерс родился в Роттердаме в семье врача. Младший брат исламоведа Йоханнеса Хендрика Крамерса . С детства увлекался физикой и математикой, а также литературой, обладал хорошим музыкальным слухом, играл на виолончели . После окончания школы Крамерс в течение 1911 — 1912 изучал латынь и греческий язык , чтобы поступить в университет. За год он смог освоить их и в сентябре 1912 поступил в Лейденский университет , где посещал лекции Хендрика Лоренца и знаменитые семинары Пауля Эренфеста . Тем не менее Эренфест не видел в Крамерсе задатков учёного, и потому в 1916 , после получения магистерской степени, тот стал учителем в школе в Арнеме . Крамерс, однако, по-прежнему хотел стать исследователем и в августе 1916 написал Нильсу Бору . Бор пригласил молодого голландца в Копенгаген и вскоре сделал его своим первым ассистентом. В 1917 Крамерс обручился с датчанкой Анной Петерсен, свадьба состоялась 25 октября 1920 . Впоследствии у них родилось три дочери и сын.

1 мая 1919 Крамерс защитил в Лейдене докторскую диссертацию, посвящённую вопросам теории спектров , и получил должность научного сотрудника в Институте теоретической физики в Копенгагене , где продолжал работать до 1926 и фактически являлся «заместителем Бора». В 1925 Крамерсу было предложено занять место профессора в Утрехтском университете и руководителя кафедры теоретической физики, и 15 февраля 1926 он вступил в должность (в Копенгагене его место занял Вернер Гейзенберг ). С 1931 являлся также внештатным профессором в Делфтском техническом университете . После смерти Эренфеста занял его должность в Лейденском университете ( 1934 ). В 1930-е годы некоторое время был редактором литературного журнала, писал и переводил на голландский язык стихи, был экспертом по творчеству Шекспира .

15 мая 1940 голландские войска капитулировали перед нацистскими армиями. Начались гонения против евреев, в результате протестов против которых в ноябре 1940 был закрыт Лейденский университет . В 1941 евреям было запрещено занимать должности в некоммерческих организациях, в том числе в Академии наук . Крамерс вместе с четырьмя другими членами-неевреями покинул Академию в знак протеста. Вынужденный искать другие источники существования, он стал консультантом крупной нефтяной компании «Shell» .

С 30 июля по 4 августа 1945 участвовал в качестве научного советника в проходивших в Лондоне американо-англо-голландских переговорах, в результате которых США и Великобритания получили эксклюзивное право на приобретение ториевой руды ( монацита ), добываемой в Голландской Ост-Индии . В январе 1946 Крамерс был избран председателем Научно-технического комитета Комиссии по атомной энергии ООН в Нью-Йорке ; эта комиссия приостановила свою деятельность в мае 1948 из-за разгоревшейся «холодной войны» . Будучи в Америке, преподавал в Колумбийском ( 1946 ) и Принстонском университетах ( 1947 ). В 1946 — 50 Крамерс занимал должность президента Международного союза чистой и прикладной физики (IUPAP) , активно участвовал в создании , Института ядерных исследований в Амстердаме , Голландско-норвежского проекта по исследованию ядерной энергии в Кьеллере ( 1951 ), выступил с предложением о размещении CERN в Дании .

С 1929 по 1952 под руководством Крамерса было защищено 27 докторских диссертаций.

Крамерс пережил кровоизлияние в мозг в августе 1947 . В апреле 1952 у него обнаружили карциному ; после удаления лёгкого случился правосторонний паралич . Умер в результате инфекции в лёгком.

Научная деятельность

Научные труды Крамерса посвящены атомной физике , квантовой механике , физике твёрдого тела , физике низких температур , физической оптике , кинетической теории газов. В 1920 разработал теорию спектра атома водорода во внешнем электрическом поле ( эффект Штарка ), основываясь на боровском принципе соответствия . Важное значение для становления квантовой механики имели его работы по теории атома гелия ( 1916 — 1922 ), в которых было показано, что квантование классических орбит приводит к заниженным значениям энергии связи . Задача о гелии была решена лишь в 1926 , после построения квантовой механики .

В 1923 впервые применил квантовую теорию к непрерывным спектрам . В 1921 рассмотрел задачу о рассеянии фотона на электроне (впоследствии ставшую известной как эффект Комптона ), однако в результате дискуссий с Бором эта идея была отвергнута. Вместо этого в 1924 совместно с Н. Бором и Дж. Слэтером предложил гипотезу, что в элементарных процессах энергия и импульс сохраняются не точно, а лишь статистически, однако вскоре была доказана ошибочность этой мысли. В том же году Крамерс предсказал существование отрицательной дисперсии, что позволило получить полную формулу дисперсии света с учётом комбинационного рассеяния ( ). Эта работа стала важнейшим методологическим шагом на пути к матричной механике , построенной В. Гейзенбергом в июле 1925 .

Внёс вклад в создание математического формализма квантовой механики . В 1926 независимо от Л. Бриллюэна и Г. Вентцеля развил метод решения одномерного уравнения Шрёдингера в рамках так называемого квазиклассического приближения , позволивший установить соответствие с правилами квантования Бора — Зоммерфельда в старой квантовой теории ( метод Вентцеля — Крамерса — Бриллюэна , или ВКБ-метод ).

В 1927 независимо от Р. Кронига получил дисперсионные соотношения классической электродинамики , связывающие действительную и мнимую части поляризуемости или показателя преломления ( соотношения Крамерса — Кронига ). В 1929 сформулировал так называемую теорему Крамерса в теории магнетизма . В 1930 разработал математический формализм для описания мультиплетной структуры атомных спектров.

Предложил _en , описывающий зависимость коэффициентов поглощения электромагнитного излучения от плотности и температуры среды, в которой оно распространяется.

В дальнейшем Крамерс участвовал в создании теории обменного взаимодействия и ввёл механизм ( 1934 ), развил теорию дырок Дирака ( 1937 ), предложил идею зарядового сопряжения как общего свойства фермионов , указал на проблему вычитания бесконечностей в квантовой электродинамике ( 1938 ).

Награды

• Медаль Лоренца (1948)
• Медаль Хьюза Лондонского королевского общества (1951)
• Почётный доктор университетов Осло , Лунда , Стокгольма и Парижа

Публикации

• Х. Крамерс. Строение атома и теория Бора. — М.—Л., 1926.
• H.A. Kramers. Collected Scientific Papers. — Amsterdam: North-Holland, 1956.

Память

В 1970 г. Международный астрономический союз присвоил имя Хендрика Крамерса кратеру на обратной стороне Луны .

См. также

• Метод Вентцеля — Крамерса — Бриллюэна
• Теорема Крамерса
• Соотношения Крамерса — Кронига

Примечания

Литература

• Храмов Ю. А. Крамерс Хендрик Антони (Kramers Hendrik Antony) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука , 1983. — С. 143—144. — 400 с. — 200 000 экз.
• А. Пайс . Хендрик Энтони Крамерс: личный взгляд на его жизнь и науку // А. Пайс . . — М.: ИКИ, 2002. — С. 191—220.

Ссылки