Ганс Генрих Эйлер ( нем. Hans Heinrich Euler ; 6 октября 1909 , Мерано — 23 июня 1941 , Азовское море ) — немецкий физик - теоретик . Автор работ по квантовой электродинамике , физике элементарных частиц и физике космических лучей , известный прежде всего как один из авторов лагранжиана Гейзенберга — Эйлера .

Биография

Ганс Эйлер родился в южнотирольском городе Мерано в семье художника. В 1914 году семья, в которой был и второй ребёнок (девочка по имени Марита), вернулась в родной город отца Дюссельдорф , где юный Ганс учился в гимназии принца Георга ( Prinz-Georg-Gymnasium ) и в 1928 году получил аттестат зрелости ( Abitur ). После года, проведённого на бременских верфях для получения необходимых средств и инженерных навыков, в 1929 году Эйлер поступил в Мюнхенский университет , чтобы изучать техническую физику. После двух семестров он перевёлся в Боннский университет , где сделал окончательный выбор в пользу теоретической физики, и зимой 1933/34 года оказался в Лейпцигском университете , одном из крупнейших центров физических исследований, где в то время работали Вернер Гейзенберг , Петер Дебай и Фридрих Хунд .

Осенью 1935 года Эйлер успешно защитил докторскую диссертацию «Рассеяние света на свете как следствие теории Дирака » ( нем. Über die Streuung von Licht an Licht nach der Diracschen Theorie ), выполненную под руководством Гейзенберга, с отличием сдал необходимые экзамены и в июне 1936 года был удостоен докторской степени. Чтобы обеспечивать семью после смерти отца, молодой учёный был вынужден сменить несколько временных работ и лишь осенью 1937 года (о причине задержки см ниже) получил оплачиваемое место в институте Гейзенберга. Уже в июне следующего года он представил работу «К дискуссии о хоффмановых вспышках и проникающей компоненте космического излучения» ( нем. Zur Diskussion der Hoffmaunschen Stöße und der durchdringenden Komponente der kosmischen Strahlung ) для прохождения процедуры хабилитации и с осени получил право преподавать в Лейпцигском университете .

Эйлер крайне отрицательно относился к нацистскому режиму, что отчасти было обусловлено личными мотивами. Этот «радикализм» не был секретом для окружающих . Так, он не раз отказывался вступать в какие-либо нацистские организации и посещать лагерь для будущих преподавателей, где проводилась их идеологическая обработка. По этой причине сразу после получения докторской степени Эйлер не был утверждён в качестве ассистента Гейзенберга; последнему в итоге потребовалось более года, чтобы добиться этого назначения. Перед хабилитацией Эйлер по совету своего руководителя всё-таки посетил лагерь для преподавателей . Вот как в своей автобиографической книге «Часть и целое» Гейзенберг писал об одном из своих самых близких молодых учеников :

Он сразу мне понравился не только своей одарённостью, далеко выходившей за средний уровень, но также и своим внешним обликом. Он выглядел более ранимым и чутким, чем большинство студентов, и на его лице — как раз когда он улыбался — можно было иногда заметить страдальческую чёрточку. У него было тонкое продолговатое лицо с впалыми щеками и высоким лбом, с белокурыми вьющимися волосами, и в его речи ощущалась напряжённая сосредоточенность, необычная для молодого человека… Его родители едва смогли наскрести средства на его обучение. Сам он был убеждённым коммунистом… Эйлер был обручён с молодой девушкой, которая из-за своего еврейского происхождения вынуждена была бежать из Германии и жила в Швейцарии. О людях, захвативших в 1933 году власть в Германии, он мог говорить только с отвращением.

Однако доказательств, что Эйлер придерживался коммунистических взглядов, не существует. По свидетельству его близкого друга , Эйлер не был «политически организован» и по своим убеждениям был скорее социал-демократом . После начала Второй мировой войны его поначалу не призывали в ряды вооружённых сил (по-видимому, по состоянию здоровья), однако в 1940 году, несмотря на возможность получить освобождение от военной службы для работы в урановом проекте, нацеленном на создание атомной бомбы для нацистской Германии, он записался добровольцем в авиацию . Как писал Гейзенберг, на этот шаг Эйлера толкнуло острое чувство безнадёжности; вот как он передаёт доводы своего младшего коллеги :

Вы знаете, что я это сделал не для того, чтобы бороться за победу. Ибо, во-первых, я не верю в возможность победы Гитлера, а во-вторых, победа национал-социалистской Германии была бы для меня так же ужасна, как и победа всякого агрессора. Развязный цинизм, с каким власть имущие нарушают ради своей выгоды все ими же провозглашённые принципы, не оставляет для меня больше никакой надежды… Если бы у меня ещё оставались какие-то надежды, я, наверное, и поступил бы по-другому. Но я так сильно ощущаю бессмысленность происходящего, что уже не могу набраться мужества для мыслей о будущем.

Эйлер прошёл обучение на бортового метеоролога и штурмана и служил в основном в Вене и Юго-Восточной Европе. После нападения Германии на СССР его подразделение было отправлено на Восточный фронт для проведения разведывательных полётов над Крымом и Азовским морем . Машина Эйлера была сбита в первом же полёте 23 июня 1941 года . В последующие годы семья молодого физика при поддержке Гейзенберга пыталась прояснить его судьбу, однако поиски ни к чему не привели .

Научная деятельность

Научное наследие Эйлера включает 12 публикаций, написанных в течение шести последних лет жизни . В 1935 году в своей диссертации Эйлер исследовал важную в квантовой электродинамике задачу о рассеянии света на свете, поставленную Гейзенбергом и Дебаем. Эта работа, в которой принимал участие (другой ученик Гейзенберга), стала одним из ранних предвестников теории перенормировки , однако сам эффект рассеяния света на свете, согласно расчётам, оказался чрезвычайно мал и недоступен для непосредственного экспериментального наблюдения . Годы спустя выяснилось, что при замене одного из взаимодействующих фотонов на виртуальный фотон кулоновского поля атомного ядра эффект проявляется как дельбрюковское рассеяние . Развивая свой подход, в 1936 году совместно с Гейзенбергом Эйлер опубликовал вывод лагранжиана Гейзенберга — Эйлера , который описывает нелинейные поправки к уравнениям Максвелла, учитывающие эффекты поляризации вакуума .

В сотрудничестве с Гейзенбергом Эйлер разработал ряд вопросов физики космических лучей . В частности, в 1938 году им удалось развить методы анализа данных о поглощении первичных (поступающих в атмосферу Земли из космоса) космических лучей в различных средах и оценить время жизни ( ${\displaystyle 2.7\times 10^{-6}}$ с) основной частицы «жёсткой» компоненты вторичного (образующегося в атмосфере при поглощении первичного излучения и наблюдаемого вблизи поверхности Земли) космического излучения. Этой частицей, которую в то время называли «мезоном» и ошибочно отождествляли с предсказанной Хидэки Юкавой частицей, по современным представлениям является мюон . В том же году Эйлер, работая в тесном контакте с экспериментатором , проанализировал природу так называемых «хоффмановых вспышек» ( нем. Hoffmannsche Stöße ), ответственных за производство «жёсткой» компоненты космических лучей («мезонов»), и нашёл свидетельства в пользу гипотезы Гейзенберга об их «взрывном» (а не каскадном, как в широких атмосферных ливнях , производящих преимущественно электроны) происхождении .

Список публикаций

• Euler H., Kockel B. Über die Streuung von Licht an Licht nach der Diracschen Theorie (нем.) // Naturwissenschaften. — 1935. — Bd. 23, Nr. 15 . — S. 246–247. — doi : .
• Euler H. Über die Streuung von Licht an Licht nach der Diracschen Theorie (нем.) // Annalen der Physik . — 1936. — Bd. 418 (26), Nr. 5 . — S. 398–448. — doi : .
• Heisenberg W. , Euler H. Folgerungen aus der Diracschen Theorie des Positrons (нем.) // Zeitschrift für Physik . — 1936. — Bd. 98, Nr. 11—12 . — S. 714–732. — doi : . — arXiv : .
• Euler H. Über die Wechselwirkung in den schweren Atomkernen (нем.) // Naturwissenschaften. — 1937. — Bd. 25, Nr. 13 . — S. 201. — doi : .
• Euler H. Über die Art der Wechselwirkung in den schweren Atomkernen (нем.) // Zeitschrift für Physik. — 1937. — Bd. 105, Nr. 9—10 . — S. 553–575. — doi : .
• Euler H. Zur Diskussion der Hoffmannschen Stöße und der durchdringenden Komponente in der Höhenstrahlung (нем.) // Naturwissenschaften. — 1938. — Bd. 26, Nr. 23 . — S. 382–383. — doi : .
• Euler H. Die Erzeugung Hoffmaunscher Stöße durch Multiplikation (нем.) // Zeitschrift für Physik. — 1938. — Bd. 110, Nr. 7—8 . — S. 450–472. — doi : .
• Euler H. Über die durchdringende Komponente der kosmischen Strahlung und die von ihr erzeugten Hoffmannschen Stöße (нем.) // Zeitschrift für Physik. — 1938. — Bd. 110, Nr. 11—12 . — S. 692–716. — doi : .
• Euler H., Heisenberg W. Theoretische Gesichtspunkte zur Deutung der kosmischen Strahlung (нем.) // Ergebnisse der exakten Naturwissenschaften. — 1938. — Bd. 17. — S. 1–69. — doi : . В русском переводе:
  • Гейзенберг В., Эйлер Г. К теории космического излучения. I // УФН . — 1939. — Т. 21 , вып. 2 . — С. 130—161 . — doi : .
  • Гейзенберг В., Эйлер Г. К теории космического излучения. II // УФН. — 1939. — Т. 21 , вып. 3 . — С. 261—300 . — doi : .
• Euler H., Wergeland H. Über die ausgedehnten Schauer der kosmischen Strahlung in der Luft (нем.) // Naturwissenschaften. — 1939. — Bd. 27, Nr. 28 . — S. 484–485. — doi : .
• Euler H. Über die Beobachtung von Luftschauern und Kernzertrümmerungen der kosmischen Strahlung in der Ionisationskammer (нем.) // Zeitschrift für Physik. — 1940. — Bd. 116, Nr. 1—2 . — S. 73–104. — doi : .
• Euler H. Über die Beobachtung von Luftschauern und Kernzertrümmerungen der kosmischen Strahlung in der Ionisationskammer (нем.) // Naturwissenschaften. — 1940. — Bd. 28, Nr. 9 . — S. 141–142. — doi : .

Примечания

Ссылки

• Hoffmann D. Kriegsschicksale: Hans Euler (1909–1941) (нем.) // Physikalische Blätter. — 1989. — Bd. 45, Nr. 9 . — S. 382–384. — doi : .
• Cassidy D.C. Beyond Uncertainty: Heisenberg, Quantum Physics, and the Bomb. — New York: Bellevue Literary Press, 2009.
• Mehra J., Rechenberg H. The Historical Development of Quantum Theory. Vol. 6: The Completion of Quantum Mechanics, 1926-1941. Part 2: The Conceptual Completion and the Extensions of Quantum Mechanics, 1932-1941. — Springer, 2001.
• Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое / Пер. с нем. — M.: Наука, 1989. — 401 с. — ISBN 5-02-012452-9 .