Артур Еріх Гаас

Артур Еріх Гаас
нім. Arthur Erich Haas
Народився 30 квітня 1884(1884-04-30)[1][2][…]
Брно, Землі Богемської Корони, Австро-Угорщина[1]
Помер 20 лютого 1941(1941-02-20)[1][2][…] (56 років)
Чикаго, Іллінойс, США
·пневмонія
Громадянство
(підданство)
Flag of Austria-Hungary (1869-1918).svg Австро-Угорщина
Flag of Austria.svg Австрія
Діяльність фізик, викладач університету
Alma mater Віденський університет
Сфера інтересів теоретична фізика і Історія фізики
Заклад Віденський університет, Лейпцизький університет і Університет Нотр-Дам
Науковий керівник Людвіг Больцман
Член Міжнародна академія історії наукиd
Нагороди

Артур Еріх Гааз (нім. Arthur Erich Haas; 30 квітня 1884, Брно — 20 лютого 1941 року, Чикаго) — австрійський фізик-теоретик і популяризатор науки, автор робіт, присвячених квантовій теорії, атомній фізиці, теоретичній спектроскопії, історії фізики. Гаазу належить перша модель атома, в яку було безпосередньо введено уявлення про кванти енергії і яка може розглядатися як попередник борівськой моделі атома.

Життєпис

Походження та освіта (1884—1906)

Артур Еріх Гааз народився в моравському місті Брюнн (нині чеський Брно) в багатій родині австрійських євреїв. Його батько Густав Гааз (нім. Gustav Haas, 1850—1913) мав юридичну фірму і, крім іншого, представляв інтереси впливової єврейської сім'ї Стракошів (нім. Strakosch), що контролювала значну частину цукрового ринку Австро-Угорської імперії. Саме з цієї сім'ї походить мати майбутнього вченого — Габріель Стракош (1861—1916). Артур був першою дитиною в родині, в 1887 році народився його брат Отто, а в 1893 — сестра Маргарете. У десятирічному віці юний Гааз пішов в першу німецьку гімназію в Брюнні і в 1902 році закінчив її з відзнакою з фізики і математики, однак особливі успіхи мав у вивченні латинської та грецької мов. У тому ж році він вступив до Віденського університету, де, незважаючи на бажання батька, що бачив його юристом, почав вивчати фізику і хімію. Тут Гааз навчався у фізиків-експериментаторів Франца Екснера і Віктора фон Ланга, проте не був задоволений якістю університетських лекцій; на другому році навчання він потрапив під вплив Людвіга Больцмана. Крім того, як член студентського братства, він брав участь в поширених в цих колах шабельних боях, був поранений і до кінця життя носив на своєму обличчі шрами, про що згодом не раз жалкував і називав таке проведення часу «центральноєвропейським ідіотизмом»[Ком 1][4].

1904 року Гааз прибув в Геттінген, щоб продовжити навчання в місцевому університеті. Незважаючи на огиду до способу життя Геттінгенського студентства[Ком 2], він гідно оцінив якість викладання: слухав курс експериментальної фізики у Едуарда Рікке, теоретичної фізики у Вольдемара Фойгта, фізичної хімії у Вальтера Нернста, радіоактивності у Йоганнеса Штарка, механіки і гідравліки у Людвіґа Прандтля, електрики у Германа Теодора Симона, а також лекції з різних розділів математики, що читалися Феліксом Кляйном, Давидом Гільбертом і Германом Мінковським. Хоча Симон пропонував йому зайнятися інтерференцією звукових хвиль в газорозрядних системах і захистити по цій темі дисертацію, молодий австрієць повернувся до Відня, щоб возз'єднатися з сім'єю, яка як раз перебралася з Брюнна в столицю. Гааз звернувся до Больцмана, який порадив взяти в якості дисертаційної теми історичний аналіз другого закону термодинаміки. Однак їм так і не вдалося обговорити цей напрямок роботи через хворобу Больцмана, тому Гааз взяв іншу тему з історії науки — «Античні теорії світла» (нім. Antike Lichttheorien) — і в жовтні 1906 року, вже після смерті свого наставника, на відмінно пройшов всі випробування і отримав докторський ступінь[6].

Габілітація (1907—1912)

Віденський університет на листівці початку XX століття

Після захисту дисертації Гааз постав перед дилемою — продовжити академічну кар'єру або приєднатися до сімейного цукрового бізнесу. Протягом декількох років він вів світське життя багатого молодого чоловіка, відвідуючи численні вечори, театральні постановки і заміські курорти. Крім того, в жовтні 1907 він вступив добровольцем в 5-й драгунський полк («жовті драгуни»), проте незабаром втомився від служби, був звільнений в запас за станом здоров'я і повернувся до Відня. Одночасно він багато читав і написав кілька статей, присвячених історичним і філософським аспектам науки. Серед них була і робота, яка містить історичний аналіз другого закону термодинаміки — тема, запропонована йому ще Больцманом. Поступово Гааз прийшов до ідеї розглянути історичний розвиток концепції збереження енергії, витоки якої він бачив в античних ідеях про вічність атомів і світу в цілому. Свої міркування він доповів на щорічних зборах Німецького товариства дослідників природи і лікарів у Кельні у вересні 1908 року і виклав у праці, закінченій до Різдва того ж року. Цю роботу вчений представив на філософський факультет Віденського університету в якості дисертації, розраховуючи пройти габілітацію — обов'язкову умову для отримання викладацької посади. Результат був не дуже обнадійливим: хоча філософська сторона роботи була оцінена дуже високо, фізикам Екснеру і фон Лангу фізична частина дисертації здалася занадто мізерною і вони запропонували доповнити її розділом більш технічного змісту[7].

Гааз, уражений і ображений такою відповіддю, вирішив взагалі залишити фізику і стати юристом, як того хотів батько. Вже через рік він успішно склав іспит з юриспруденції, а в 1911 році отримав офіційне свідоцтво (Absolutorium) про закінчення юридичного факультету Віденського університету. Однак на той час він уже переглянув своє поспішне рішення і в кінці 1909 року повернувся до занять фізикою. Щоб знайти тему для дисертаційного дослідження, він вивчив найсвіжішу літературу і виявив, що формула, виведена Максом Планком для спектра теплового випромінювання абсолютно чорного тіла, і нова стала, що входить в цей закон, до того моменту не отримали задовільного пояснення. Результатом досліджень Гааза стала стаття, яка вийшла в 1910 році і в якій він вперше використав квантові міркування для пояснення структури атома. Його результати передбачали деякі особливості моделі атома, опубліковані Нільсом Бором три роки по тому. Однак комісія з розгляду дисертації, в яку на цей раз входили експериментатор Ернст Лехер і теоретик Фрідріх Газенорль, не змогла гідно оцінити представлені результати і відкинула роботу. Лехер навіть назвав ідеї Гааза «карнавальним жартом»[Ком 3]. Лише побувавши на першому Сольвеєвському конгресі, де серед іншого обговорювалися і публікації молодого австрійця, Хазенерль в повній мірі усвідомив значимість його результатів і запропонував знову подати дисертацію в доопрацьованому вигляді. Робота була негайно прийнята, і в серпні 1912 року Гааз отримав право викладати (venia legendi) історію науки в Віденському університеті[8].

З Відня в Лейпциг (1912—1921)

Лейпцизький університет (1898)

У жовтні 1912 року Гааз в якості приват-доцента без оплати почав читати в Віденському університеті лекції з історії фізики. Одночасно він активно займався популяризацією науки, зокрема виступав з публічними лекціями, які організовувалися товариством «Уранія». Восени 1913 року на запрошення відомого історика Карла Зудгофа, з яким вони познайомилися на одному із з'їздів Німецького товариства дослідників природи і лікарів, Гааз зайняв посаду екстраординарного професора Лейпцизького університету. В його обов'язки крім читання лекцій з історії фізики входило редагування п'ятого тому «Біографічного довідника з історії точних наук», який був заснований в 1863 році Іоганном Поггендорфом. Поступово, однак, його інтереси зміщувалися в сторону фізики як такої: вже в літньому семестрі 1914 він прочитав курс, в якому звернувся не тільки до історії механіки, а й до її математичного формалізму; в тому ж році ці лекції були опубліковані окремим виданням[9].

У жовтні 1914 року, після повернення до Відня після закінчення семестру, Гааз був викликаний на військову службу у зв'язку з початком Першої світової війни. Він не був відправлений на фронт за станом здоров'я і займав різні офіцерські посади в тилу: спочатку відповідав за госпіталь для поранених коней, потім займався паперовою роботою в рідному Брюнні. У травні 1917 року вчений переконав начальство відпустити його для роботи над «Біографічним довідником» і повернувся в Лейпциг, проте до цього моменту редагування видання повністю перейшло в руки старого Артура фон Еттінгена; Гааз поступово віддалився від цієї діяльності і більше нею не займався (сам довідник був виданий тільки в 1926 році). До моменту свого повернення він остаточно відійшов від історії науки і сконцентрувався на сучасних досягненнях фізики, прочитавши один з перших в Німеччині курсів теорії відносності. Одночасно Гааз працював над підручником теоретичної фізики (нім. Einführung in die Theoretische Physik), який вийшов незабаром після закінчення війни і став справжнім бестселером. Книга неодноразово перевидавалася, була переведена на англійську та інші мови, створила автору славу успішного письменника і приносила постійний дохід в непрості повоєнні роки[10].

Знову у Відні (1921—1934)

Після закінчення Першої світової війни і розпаду Австро-Угорської імперії Гааз, як уродженець Брно, став вважатися громадянином Чехословаччини. Лише в липні 1921 роки йому вдалося домогтися повернення йому австрійського громадянства. У тому ж році він остаточно повернувся до Відня і в серпні зайняв в університеті колишню посаду приват-доцента. У 1923 році вчений став екстраординарним професором, проте, як і раніше, цей пост не передбачав оплати. У цей час питання грошей набуло особливого значення: через післявоєнний економічний колапс практично всі сімейні статки, вкладені в акції та військові облігації, зникли, так що основним джерелом доходу для Гааза стали гонорари за написані ним книги, особливо популярні. Так, ще в 1920 році він опублікував свою першу науково-популярну книгу «Природа нової фізики» (нім. Das Naturbild der neuen Physik), яка виявилася досить успішною і витримала кілька перевидань в наступні роки; в 1924 році вийшла книга «Атомна теорія в елементарному викладі» (нім. Atomtheorie in elementarer Darstellung). Економічна ситуація, неможливість професійного росту і посилення в австрійському суспільстві і Віденському університеті антисемітських настроїв не дозволяли Гаазе розраховувати на успішний розвиток кар'єри в Австрії. Він почав серйозно замислюватися про пошук позиції за межами країни, наприклад, в США[11].

У серпні 1924 року Гааз познайомився з молодою жінкою на ім'я Емма Беатріс Хубер (1896—1985), що прочитала у Відні лекцію про американську систему освіти (ця тема цікавила фізика в зв'язку з можливою еміграцією). Хубер, німкеня за походженням, кілька років прожила в Америці, а потім повернулася до Європи і до моменту зустрічі з Гаазом вчилася у віденській школі мистецтв. Вже через кілька тижнів 8 вересня 1924 року, вони одружилися. У наступному році у них народився син Артур, а ще через рік — другий син Георг. До цього часу фінансове становище дещо покращилося, оскільки Гааз отримав у Віденській академії наук пост актуарія, якому він добре відповідав як за своєю математичною підготовкою, так і за юридичною освітою. Серед книг, опублікованих їм у другій половині 1920-х років, — монографія з класичної механіки (нім. Mechanik der Massenphysik und der Starren Körper), популярне видання «Світ атомів» (нім. Die Welt der Atome) і, ймовірно, найуспішніший його твір «Хвилі матерії і квантова механіка» (нім. Materiewellen und Quantenmechanik), присвячений новітнім досягненням фізики[12].

Незважаючи на стабілізацію фінансового становища, Гааза не покидала думка про еміграцію. У початку 1927 року він здійснив першу поїздку по США, організовану по лінії Інституту міжнародної освіти. Протягом двох місяців він відвідав з лекціями 26 установ Східного узбережжя і Середнього Заходу, в тому числі виступав в Єльському, Прінстонському, Колумбійському, Корнелльському та інших університетах. У 1930—1931 роках Гааз здійснив друге турне по Америці, відвідавши 50 університетів, в тому числі на Заході. Він сподівався, що йому представиться можливість отримати постійну позицію в США, однак через важкий економічний стан в країні цим планам не судилося збутися. Серед книг, опублікованих їм в кінці 1920-х і першій половині 1930-х років, — одна з перших монографій з квантової хімії (нім. Die Grundlagen der Quantenchemie), популярне видання «Фізика для всіх» (нім. Physik für Jedermann, лекції з ядерної фізики (нім. Die Umwandlungen der Chemischen Elemente) і один з перших підручників космології (нім. Kosmologische Probleme der Physik)[13].

Життя в еміграції (1935—1941)

Університет Нотр-Дам на листівці середини XX століття

На початку 1930-х років в Австрії різко зріс вплив нацистів, який особливо посилився після приходу Гітлера до влади в Німеччині. Все голосніше стали звучати заперечення націоналістично налаштованих науковців проти того, що єврей Гааз займає відповідальну посаду в Віденської академії наук. Все це тільки збільшило бажання вченого покинути країну. У 1934 році йому, нарешті, випала зручна можливість: невеликий Боудін-коледж в Брансвіку (штат Мен) запропонував австрійському фізику посаду запрошеного лектора терміном на один рік. Гааз прибув на місце до початку осіннього семестру 1935 року і, оскільки не мав наміру повертатися до Відня, відразу ж приступив до пошуку постійної позиції, задіявши всі свої численні зв'язки. Однак жоден університет не міг запропонувати досить високооплачуване місце, яке відповідало б рівню настільки визнаного вченого, як Гааз. Лише в травні 1936 року він отримав запрошення з невеликого католицького Університету Нотр-Дам, президент якого Джон Френсіс О'Хара планував посилити дослідницьку сторону своєї установи. Хоча спочатку університету був потрібний експериментатор, лист Ейнштейна на підтримку Гааза схилив чашу терезів на користь останнього. Австрійський фізик, який розраховував спочатку зайняти позицію в більшому вузі, після деяких роздумів погодився[14].

Коментарі

  1. В оригіналі: mitteleuropäischer Idiotiein.
  2. Сам Гааз так писав про це[5]:

    З ранку до вечора і з вечора до ранку п'яні шумно сперечаються і сваряться, з неймовірними нелюдськими бридкими пивними пиками, що заповнюють усі аудиторії, вулиці, будинки і театри з нестерпним смородом випитого і знову виблюваного пива, немитих тіл і прусської гомосексуальності. Я ледве дихав від відрази, але вирішив дотерпіти до кінця семестру.

    Оригінальний текст (англ.)
    From morning to night and night to morning, drunk and further publicly quaffing, noisy brawling, and quarreling, with indescribable brutal, bloated beer faces, filling all lecture halls and streets and houses and theaters with an unbearable stench of guzzled and again vomited beer, of unwashed bodies and Prussian homosexuality. I could barely breathe with disgust, but I decided to endure the semester.
  3. В оригіналі: Faschingsscherz.

Примітки

Література

  • Hermann A. Haas, Arthur Erich // Dictionary of Scientific Biography. — Charles Scribner's Sons, 1981. — Т. 5. — С. 609—610.
  • Mehra J., Rechenberg H. The historical development of quantum theory. — Springer-Verlag, 1982.
  • Mehra J., Rechenberg H. The historical development of quantum theory. — Springer-Verlag, 1987.
  • Wiescher M. Arthur E. Haas, his life and cosmologies // Physics in Perspective. — 2017. — Т. 19. — С. 3—59. — DOI:10.1007/s00016-017-0197-4.
  • Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики / пер. с англ. В. Н. Покровского; под ред. [и с предисл.] Л. И. Пономарева. — М. : Наука, 1985. — 379 с.
  • Храмов Ю. А. Гааз Артур Эрих // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и дополн. — М. : Наука, 1983. — С. 70. — 200 000 прим.