Фриц Вольфганг Лондон ( нем. Fritz Wolfgang London , 7 марта 1900 ( 1900-03-07 ) — 30 марта 1954 ) — немецкий физик-теоретик. Его фундаментальные труды по теории химической связи и межмолекулярных сил (лондоновские дисперсионные силы) считаются сегодня классическими и рассматриваются в современных учебниках по физической химии.

Вместе со своим братом он внёс значительный вклад в понимание электромагнитных свойств сверхпроводимости ( уравнение Лондонов ).

Биография

Лондон родился в Бреслау , Силезия , Германия (теперь Вроцлав, Польша) в 1900 в семье Франца Лондона (1863—1917). После прихода к власти нацистов он теряет должность в Берлинском университете из-за еврейского происхождения. Занимая временно должности в Англии и Франции, он окончательно эмигрирует в Соединённые Штаты в 1939. В 1945 году получает гражданство США. В дальнейшем до конца своей жизни был профессором в Университете Дьюка . В 1953 году награждён медалью Лоренца . Умер Лондон в 1954 году в городе Дарем , штат Северная Каролина .

Научные достижения

Ранняя работа Лондона , написанная совместно с Вальтером Гайтлером , представляла собой первую в мире статью по квантовой химии . В ней впервые была правильно объяснена связь в гомоядерных молекулах, таких как H ₂ . Нет ничего удивительного в том, что эта работа Гайтлера — Лондона появилась вскоре после создания квантовой механики Гейзенбергом и Шрёдингером , потому что квантовая механика являлась ключевой теорией в их описании ковалентной связи . Другим необходимым для данной теории принципом был принцип неразличимости электронов.

Ещё одна ранняя работа Лондона касалась области межмолекулярного взаимодействия . Он ввёл понятие «дисперсионного эффекта» для притяжения между атомами двух разрежённых газов на больших (порядка 1 нм ) расстояниях друг от друга. В настоящее время эти силы притяжения носят название « лондоновские силы ». В 1930 году он (совместно с Р. Эзеншицем ) даёт объяснение взаимодействию между атомами двух инертных газов , которое состоит в притяжении на больших расстояниях и в отталкивании — на малых. Эзеншиц и Лондон показали, что подобное отталкивание вызвано антисимметрией волновой функции к перестановке электронов. Наличия такой антисимметрии требует принцип Паули , и оно есть следствие того факта, что электроны являются фермионами .

Для атомов и неполярных молекул лондоновские дисперсионные силы — единственные межмолекулярные силы. Они отвечают за существование вещества в жидком и твердом состояниях. Для полярных молекул лондоновские силы — одна из составляющих ван-дер-ваальсовых сил , наряду с силами между постоянными дипольными моментами молекул.

Фриц Лондон был первым физиком-теоретиком, сделавшим фундаментальное и в то время спорное предположение, что сверхтекучесть , по своей сути, связана с эйнштейновской конденсацией бозонов , эффектом, известным теперь как конденсация Бозе — Эйнштейна . Бозе показал, что статистика безмассовых фотонов может быть также применена к массивным частицами, однако он не рассматривал теорию конденсации бозонов.

Лондон также входит в число первых авторов (включая Шрёдингера ), которые правильно описывали принцип калибровочной инвариантности в контексте новой тогда квантовой механики

Лондон предсказал эффект квантования магнитного потока в сверхпроводниках и в 1935 году вместе со своим братом предложил описание электродинамики сверхпроводников. Введённое ими дополнительное уравнение получило название уравнение Лондонов . Лондон также разработал теорию поведения вращающегося сверхпроводника — такой сверхпроводник генерирует магнитное поле (лондоновский момент). Этот эффект используется в моделях вращательной динамики нейтронных звезд .

Лекции памяти Фрица Лондона и Премия имени Фрица Лондона

С 1956 в Университете Дьюка проходят лекции памяти Фрица Лондона, а также вручается премия его имени ученым, внесшим выдающийся вклад в области физики низких температур . В 1972 году двукратный лауреат Нобелевской премии по физике Джон Бардин учредил фонд для поддержки лекций и премии Фрица Лондона .

Публикации

• Heitler W., London F. Wechselwirkung neutraler Atome und homöopolare Bindung nach der Quantenmechanik (нем.) // Zeitschrift für Physik : журнал. — 1927. — H. 44 . — S. 455-472 .
• Über das Verhältnis der van der Waalsschen Kräfte zu de homöopolaren Bindungskräften (нем.) // Zeitschrift für Physik : журнал. — 1930. — H. 60 . — S. 491 .
• London F., London. H. The electromagnetic equations of the supraconductor (англ.) // Proc. Roy. Soc. : журнал. — 1935. — Iss. 149 . — P. 71-88 .
• London F. Macroscopical interpretation of supraconductivity (англ.) // Proc. Roy. Soc. : журнал. — 1935. — Iss. 152 . — P. 24-24 .
• London F. A new conception of supraconductivity (англ.) // Nature : журнал. — 1937. — Iss. 140 . — P. 793-7 .
• London F. Superfluids (англ.) . — Wiley and Sons , 1950. — Vol. I.
• London F. Superfluids (англ.) . — Wiley and Sons , 1954. — Vol. II.

Литература

• Gavroglu K. Fritz London: A Scientific Biography (англ.) . — Cambridge University Press, 1995. — ISBN 0-521-43273-1 .
• Matricon J., Waysand G. The cold wars: A history of Superconductivity = La guerre du froid: Une histoire de la superconductivite (англ.) . — Rutgers University Press. — 2003.
• (англ.) . Университет Дьюка . Дата обращения: 3 декабря 2012.

Ссылки

• Храмов Ю. А. Лондон Фриц (London Fritz) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука , 1983. — С. 169. — 400 с. — 200 000 экз.