Hejdå, Peter

Peter Joseph Wilhelm Debye
Petrus Josephus Wilhelmus Debije / Peter Joseph Wilhelm Debye
Debye 1936
Namn vid födseln	nederländska.  Petrus Josephus Wilhelmus Debije [3]
Födelsedatum	24 mars 1884( 1884-03-24 ) [1] [2] [3] […]
Födelseort	Maastricht , Nederländerna [6] [7]
Dödsdatum	2 november 1966( 1966-11-02 ) [4] [5] [1] […] (82 år)
En plats för döden	Ithaca , New York , USA
Land	Nederländerna [3]  USA [8] [9]
Vetenskaplig sfär	fysik fysikalisk kemi
Arbetsplats	University of München University of Zürich University of Utrecht University of Göttingen Zürich Polytechnic University of Leipzig Institute of Physics of the Kaiser Wilhelm Society Cornell University
Alma mater	Aachen Technische Hochschule
Akademisk examen	PhD ( 1908 )
vetenskaplig rådgivare	Arnold Sommerfeld
Studenter	Lars Onsager Paul Scherrer
Känd som	författare till Debye-modellen , Debye-Scherrer-metoden , Debye-Hückel-teorin
Utmärkelser och priser	Nobelpriset i kemi ( 1936 ) Priestley Medal ( 1963 )
Mediafiler på Wikimedia Commons

Peter Joseph Wilhelm Debye ( eng.  Peter Joseph Wilhelm Debye , holländsk.  Petrus Josephus Wilhelmus Debije ; 24 mars 1884 , Maastricht , Nederländerna  - 2 november 1966 , Ithaca , USA ) - holländsk fysiker och fysikalisk kemist, Nobelpriset i kemi ( 1936) och andra utmärkelser, medlem av många vetenskapsakademier och vetenskapliga sällskap.

Ett antal stora framgångar inom teoretisk och experimentell fysik, fysikalisk kemi och matematik är förknippade med namnet Debye. Han föreslog en solid kroppsmodell , på grundval av vilken han förklarade beteendet hos specifik värme vid låga temperaturer; den karakteristiska temperaturen, under vilken kvanteffekter blir väsentliga, kallas Debye-temperaturen . Han beskrev teoretiskt effekten av termiska vibrationer i kristallgittret på diffraktionen av röntgenstrålar ( Debye-Waller faktor ), tillsammans med Paul Scherrer utvecklade pulvermetoden för röntgendiffraktionsanalys och använde röntgenspridningsmetoder för att studera strukturen hos vätskor och enskilda molekyler. Debye observerade först diffraktionen av ljus med ultraljud och använde metoden för ljusspridning för att undersöka strukturen hos molekyler (inklusive polymerer ) och kritiska fenomen . Han utvecklade dipolteorin om dielektrikum , på grundval av vilken han förklarade deras dispersionsegenskaper och vissa aspekter av intermolekylära interaktioner . Tillsammans med Erich Hückel utvecklade han teorin om svaga lösningar av starka elektrolyter , på grundval av vilken han förklarade aktivitetens koncentrationsberoende och konduktivitetskoefficienterna . Debyes andra prestationer inkluderar utvecklingen av sadelpunktsmetoden för att beräkna vissa integraler av en speciell form; ett nytt sätt att härleda Plancks formel ; skapande av kvantteorin om den normala Zeeman-effekten ; teoretisk förklaring av Compton-effekten ; förslag på ett sätt att uppnå låga temperaturer med metoden för adiabatisk avmagnetisering .

Biografi

Maastricht-Aachen (1884-1906)

Peter Debye (Debeye) föddes den 24 mars 1884 i Maastricht (provinsen Limburg , Nederländerna). Den framtida vetenskapsmannens far, Joannes Wilhelmus Debije (1859-1937), var arbetare eller hantverkare ( Werkmeister ) i en fabrik som tillverkade metallprodukter. Mamma, Maria Anna Barbara Reimkens ( Maria Anna Barbara Ruemkens , 1859-1940), arbetade under många år som kassörska på teatern, som var ett viktigt kulturcentrum i staden och lille Peter var stammis. Fyra år efter födelsen av en son dök ett andra barn upp i familjen - en flicka som hette Carolina. Det är känt att Debye i tidig barndom nästan uteslutande talade på den lokala dialekten , som han fortsatte att använda under hela sitt liv (till exempel i korrespondens med vänner). Enligt vetenskapsmannen Mansel Davis biograf, bidrog andan av självständighet i förhållande till resten av Nederländerna, som är inneboende i invånarna i Limburg, och regelbundna familjeutflykter till olika städer i Europa till bildandet av Debyes karaktär - oberoende och inte påverkad av nationalism [10] .

Debye fick sin grundutbildning vid en lokal katolsk skola, och vid tolv års ålder gick han in på den högre civila skolan ( Hogere Burgerschool ) i Maastricht och studerade där i fem år. Under slutproven visade han sig vara den bästa studenten i hela provinsen Limburg, och fick högsta betyg (10) i geometri, mekanik, fysik, naturhistoria och kosmografi, 9 i kemi och holländska, 8 i algebra, trigonometri , redaktion, geografi, franska och tyska. Men de antika språken (grekiska och latin) studerades inte i skolan, så vägen till universitetsutbildning var stängd för den unge mannen. Debye fick jobb på Jurgens margarinfirma, som senare blev en del av Unilever , men började aldrig arbeta där: hans föräldrar beslutade att han skulle fortsätta sina studier och att de, trots sina blygsamma inkomster, skulle ge honom en sådan möjlighet. Valet stod mellan Delft University of Technology och Technische Hochschule Aachen . Kostnaden för utbildning och närhet till hemmet avgjorde valet till förmån för Aachen . Här fanns bland hans lärare kända fysiker - experimentatorn Max Wien och teoretikern Arnold Sommerfeld . Efter att ha avslutat sina studier, 1905, försvarade Debye sin avhandling i elektroteknik , och löste teoretiskt problemet med Foucault-strömmar i en rektangulär ledare. Men vid den här tiden var han redan intresserad inte så mycket av elektroteknik som i teoretisk fysik . Sommerfeld erkände omedelbart sin elevs förmågor och, när möjligheten bjöd sig att välja en assistent, bestämde han sig för Debyes kandidatur. Tydligen hör förändringen i stavningen av den unge vetenskapsmannens efternamn också till Aachen-perioden: i verk skrivna inte på holländska började han nästan undantagslöst skriva under Debye istället för Debije [11] [12] .

Från München till Berlin (1906–1939)

1906 följde Debye Sommerfeld till universitetet i München [Komm 1] , där han i juli 1908 försvarade sin doktorsavhandling med titeln "On the Rainbow" ( tyska:  Über den Regenbogen ), ägnad åt några problem i teorin om elektromagnetisk vågdiffraktion [14] . 1910 genomgick Debye ett habiliteringsförfarande och blev privatdozent [12] , och på våren året därpå fick han en inbjudan att tillträda tjänsten som professor i teoretisk fysik vid universitetet i Zürich , som lämnades efter avgången av Albert Einstein [15] . Den sistnämnde uppskattade högt sin efterträdare och skrev i oktober 1912 till Sommerfeld: "Jag förväntar mig mycket av honom [Debye], eftersom en djup förståelse för fysik i honom kombineras med en sällsynt matematisk talang" [16] . Redan våren 1912 återvände Debye till sitt hemland och tillträdde tjänsten som professor i matematisk fysik och teoretisk mekanik vid Utrechts universitet , vilket troligen berodde på önskan att experimentellt testa några av hans idéer. Även om Utrecht-åren visade sig vara mycket givande och innefattade skrivandet av viktiga artiklar om dispersion av dielektrikum och röntgendiffraktion, förverkligades inte förhoppningarna om att göra experimentellt arbete, och redan i september 1914 flyttade vetenskapsmannen till Göttingen . Året innan, i april 1913, gifte han sig med Matilde Alberer ( Matilde Alberer , 1887-1977), dotter till en hyresvärd i München, av vilken Debye en gång hade hyrt ett hus. Paret fick två barn - sonen Peter Paul Rupprecht Debye ( Peter Paul Rupprecht Debye , 1916-2012), som senare blev en experimentell fysiker och hjälpte sin far i viss forskning, och dottern Mathilde Maria Debye-Saxinger ( Mathilde Maria Debye-Saxinger , 1921 —1991) [17] [12] .

Initiativtagaren till Debyes inbjudan till Göttingen var den berömde matematikern David Hilbert , som kunde bedöma den unga vetenskapsmannens förmågor under en konferens om materiens kinetiska teori som hölls vid det lokala universitetet i april 1913. Befattningen som professor i teoretisk och experimentell fysik och ledning av Fysikinstitutet (sedan februari 1916) innebar vissa framtidsutsikter i termer av laboratorieexperiment. Det var också omöjligt att tacka nej till inbjudan av den anledningen att Debye i Göttingen föll i sällskap med framstående forskare: förutom Hilbert var det matematikerna Felix Klein , Edmund Landau , Hermann Weyl , Karl Runge , Richard Courant och fysikerna Woldemar Voigt , Emil Wiechert , Theodor von Karman m.fl. 1920 återvände Debye till Zürich (detta berodde till stor del på det svåra ekonomiska tillståndet i efterkrigstidens Tyskland), där han tog den prestigefyllda posten som direktör för fysikinstitutet vid Högre tekniska skolan ; på hans insisterande uppdaterades laboratorieutrustning och föreläsningskurser, och ett vetenskapligt seminarium började fungera regelbundet. Runt denna tid blev han redaktör för en av de ledande europeiska fysiktidskrifterna , Physikalische Zeitschrift , som publicerade ett stort antal av hans egna tidningar [18] [12] .

I september 1927 lämnade Debye Zürich för att bli professor i experimentell fysik och chef för fysikinstitutet vid universitetet i Leipzig . Hans universitetskollega var den berömde teoretiske fysikern Werner Heisenberg, som många år senare erinrade sig: ”Debye hade en viss tendens att inte anstränga sig för sin omgivning. Han tillhörde inte den typ av vetenskapsmän som kommer till laboratoriet tidigt på morgonen och inte lämnar det före midnatt. Från mitt rum på institutet kunde jag ofta se hur han går i sin trädgård och vattnar rosor, även på arbetstid. Men vetenskapen stod utan tvekan i centrum för hans intressen” [19] [Komm 2] . I slutet av 1933 föreslog Max Planck , dåvarande ordförande för Kaiser Wilhelm Society , till Debye att han skulle tillträda posten som direktör för Institute of Physics , som fanns inom Society. Debye gick dock med på, på grund av utdragna förhandlingar med myndigheterna och Rockefeller Foundation , som finansierade konstruktionen och utrustningen av institutsbyggnaden, först i oktober 1935 flyttade han till Berlin och tillträdde officiellt; samtidigt tillträdde han en professur vid universitetet i Berlin . Bygget avslutades våren 1938 ; på initiativ av direktören fick institutet sitt namn efter Max Planck [Komm 3] . Redan dessförinnan, 1936, hade Debye tilldelats Nobelpriset i kemi " för sina bidrag till vår kunskap om molekylär struktur genom sina undersökningar av dipolmoment och om diffraktionen av röntgenstrålar och elektroner i gaser ). Även om hela hans karriär vid den tiden hade varit förknippad med positioner som professorer i fysik, gjorde hans arbete mycket för att överbrygga klyftan mellan fysik och kemi. Själv konstaterade han upprepade gånger med tillfredsställelse att han tillhörde båda vetenskaperna [21] [12] .

Samtida noterade den fullständiga apatin hos Debye [Komm 4] , som ville slutföra det arbete som påbörjats i Berlin om institutets arrangemang och avslog de då inkomna förslagen att flytta utomlands. Det var dock omöjligt att hålla sig borta från händelserna som ägde rum i Tyskland på 1930-talet. Efter andra världskrigets utbrott beslutade myndigheterna att öka sekretessen och meddelade Debye att han inte skulle kunna besöka sitt laboratorium förrän han accepterat tyskt medborgarskap. Efter hans vägran fick vetenskapsmannen rådet att stanna hemma och arbeta med boken. I slutet av 1939 fick Debye nio månaders betald ledighet och lämnade landet i januari 1940, först till Schweiz, sedan till Italien och slutligen från Genua till New York. Hans fru gick med honom senare, och vid den tiden hade hans son redan varit i USA i ungefär sex månader [23] [12] .

I Amerika (1939–1966)

Det formella skälet till att komma till USA var en inbjudan att ge en cykel av Baker-föreläsningarna vid Institutionen för kemi vid Cornell University . I maj 1940 invaderade Tyskland Nederländerna , så i juli bestämde sig Debye för att stanna på Cornell och acceptera ett erbjudande om att leda kemiavdelningen; medan han formellt förblev direktör för Berlin Institute of Physics (utan lön) fram till slutet av kriget, då Kaiser Wilhelm Society förvandlades till Max Planck Society . Cornell var det sista jobbet i sin långa karriär. 1946 fick vetenskapsmannen amerikanskt medborgarskap, 1950 avgick han från posten som dekan, 1952 - från tjänsten som professor i kemi, men efter att ha fått titeln hedersprofessor fortsatte han att studera vetenskap till slutet av hans liv. Han föreläste och gav konsultationer i olika amerikanska städer och reste vanligtvis till Europa två gånger om året. I april 1966, på Kennedys flygplats , där Debye skulle börja sin nästa resa, drabbades han av en hjärtattack. Även om han en månad senare återvände till vetenskaplig verksamhet och undervisning, var han snart tvungen att åka tillbaka till sjukhuset. Forskaren fortsatte att vara intresserad av arbetet i sitt laboratorium fram till de sista dagarna av sitt liv [24] [12] . Han dog den 2 november 1966 och begravdes på Pleasant Grove Cemetery (Cayuga Heights, Tompkins County, New York ) [25] .

Personliga egenskaper

Enligt Debyes kollegor vid Cornell University har hans verk sin egen unika stil på samma sätt som "en målning kan omisskännligt tillskrivas El Greco eller van Gogh." Huvuddraget i Debye-stilen är önskan om enkelhet, för att framhäva det viktigaste och förkasta det sekundära; förståelsen av problemets väsen gjorde att Debye, med hjälp av en utmärkt behärskning av den matematiska apparaten eller experimenttekniken, kunde få åtskilliga konsekvenser. Forskarens skicklighet som skapare av visuella modeller av fysiska fenomen är kopplad till önskan om enkelhet; han gillade inte alltför matematiska teorier, utan konkrethet och klarhet. Han sa att han bara sysslar med de uppgifter som är intressanta för honom och som han kan lösa, och föredrar att ägna sig helt åt den aktuella uppgiften, snarare än att ta itu med flera problem samtidigt [26] . Professor Henry Sack påminde:

Hans frekventa replik vid seminarier och möten - "Titta, det är så enkelt" - har redan blivit en Debye-legend ... För honom var de fysiska vetenskaperna inte en uppsättning smala specialiteter, utan en enda kunskapsmassa genom vilken, som en röd tråd, flera grundläggande principer passerade. I ständiga försök att koppla samman fenomen från olika områden fick han hjälp av sitt fenomenala minne. Han kanske glömmer den exakta författarens namn eller den exakta publiceringsplatsen, men han glömde aldrig kärnan i vad han läste eller hörde på konferensen.

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] Hans frekventa kommentar i kollokvier och möten "Titta här, det här är verkligen så enkelt" har redan blivit en Debye-legend... För honom var de fysiska vetenskaperna inte en serie smala specialiteter, utan en sammanhängande kunskapsmassa, där några grundläggande principer vävde som en röd tråd genom hela fältet. Han fick hjälp i sin ständiga strävan att korrelera fenomen från olika områden genom sitt fenomenala minne. Han kan ha glömt det exakta namnet på författaren eller den exakta platsen för publiceringen, men han glömde aldrig kärnan i vad han hade läst i en tidning eller hört på ett möte. — Citat. av Davies M. Peter Joseph Wilhelm Debye. 1884-1966 // Biogr. Mems föll. Roy. soc. - 1970. - Vol. 16. - S. 220.

Studenter och kollegor till Debye noterade hur vänlig och uppmärksam han var mot alla som vände sig till honom för råd eller med några problem. Hans arbete bidrog till att överbrygga gapet mellan experiment och teori, mellan fysik och kemi. I ett anförande från Harvard University , utfärdat med anledning av tilldelningen av en hedersdoktor, kallades han "en fysiker med ett stort hjärta som gärna ger en hjälpande hand till en kemist." Debye värderades som en utmärkt föreläsare, som tydligt och begripligt kunde förklara forskningsresultaten för alla publik - kollegor, skolbarn, studenter, industrimän. Som handledare stödde han starkt i sina elever manifestationer av självständighet, viljan att utveckla sina egna idéer och metoder, även om han själv inte höll med dem. Han tyckte om att delta i konferenser och behöll sin entusiasm för vetenskap till slutet av sitt liv. Han värdesatte tid och trodde samtidigt att vetenskap borde vara en fröjd. En kollega mindes en Debye-specifik uppmaning: "Arbeta när du vill: det finns inget arbetsschema åtta till fem. Kom när du vill, lämna när du vill: bara gör något och, viktigast av allt, njut av ditt arbete.” Debye var en djupt familjefar, så att hans fru tog en ständig del i hans huvudsakliga hobbyer - trädgårdsskötsel och fiske [27] [28] . Angående Debyes personliga egenskaper skrev Henry Zach:

Jag har försökt hitta en enkel egenskap (om möjligt) för att karakterisera professor Debyes mångsidiga personlighet, och jag känner att det närmaste jag kan komma min personliga uppfattning om honom är att säga att han var en verkligt lycklig person. Han var inte bara begåvad med det mest kraftfulla och insiktsfulla intellekt och en oöverträffad förmåga att presentera sina idéer på det mest transparenta sätt, utan han kunde också konsten att leva livet fullt ut. Han njöt av sina vetenskapliga ansträngningar, han älskade sitt familje- och hemliv, han förstod naturens skönhet och hade en smak för friluftslivets nöjen, vilket framgår av hans fritidsintressen som fiske, kaktusplockning och trädgårdsarbete, som han främst ägnade sig åt. i sällskap med fru Debye. Han njöt av en god cigarr och utsökt mat och var knuten till sina elever och kollegor och älskade deras sällskap... <> ...han kommer att leva i vårt minne som en lysande vetenskapsman, en fantastisk lärare, faderligt redo att hjälpa till med råd, och framför allt som glad man.

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] Jag har försökt hitta en enkel egenskap - om detta är möjligt - med vilken jag kan karakterisera professor Debyes mångfacetterade personlighet, och känner att jag kommer närmast min personliga bild av honom genom att säga att han var en verkligt lycklig eller lycklig man. Han var inte bara utrustad med ett mycket kraftfullt och genomträngande intellekt och en oöverträffad förmåga att presentera sina idéer på ett mycket tydligt sätt, utan han kunde också konsten att leva ett fullt liv. Han njöt mycket av sina vetenskapliga ansträngningar, han hade en djup kärlek till sin familj och sitt hemliv, han hade ett öga för naturens skönhet och smaken för njutningen av utomhus som manifesterades av hans hobbyer som att fiska, samla kaktusar och trädgårdsarbete, mestadels i sällskap med fru Debye. Han njöt av en god cigarr och ett gott bord, och han hade tillgivenhet för sina elever och kollegor och gillade deras sällskap... <> ...han kommer att leva i vårt minne som en lysande vetenskapsman, en stor lärare, en faderlig och hjälpsam rådgivare, och framför allt som en lycklig man. — Citat. av Davies M. Peter Joseph Wilhelm Debye. 1884-1966 // Biogr. Mems föll. Roy. soc. - 1970. - Vol. 16. - P. 219-220.

Vetenskaplig kreativitet

Värmekapacitet för ett fast ämne

1912 publicerade Debye Zur Theorie der spezifischen Wärmen ,  Zur Theorie der spezifischen Wärmen , en artikel där han publicerade ett viktigt steg i utvecklingen av teorin om värmekapacitet hos fasta ämnen . Enligt klassisk statistisk mekanik följer specifik värmes oberoende av temperatur från satsen om ekvidelning av energi över frihetsgrader , det vill säga Dulong-Petit-lagen . Experiment som utfördes i början av 1900-talet visade att denna lag endast är giltig vid tillräckligt höga temperaturer, medan en minskning av specifik värme observeras vid kylning. År 1907 fick Albert Einstein , som antog att alla atomer i en fast kropp vibrerade med samma frekvens, och tillämpade Plancks kvanthypotes på dessa svängningar, en exponentiell minskning av värmekapaciteten med temperaturen , vilket endast hade en kvalitativ överensstämmelse med experimentet. Ett empiriskt försök att förbättra denna överenskommelse genom att introducera halva frekvenser, utfört av Walter Nernst och Frederick Lindemann 1911 , var inte teoretiskt tillräckligt bra . Även 1911 insåg Einstein det otillfredsställande i hans tillvägagångssätt. I Debye-modellen representeras en solid kropp som ett kontinuerligt medium, där frekvenserna av elastiska vibrationer begränsas av ett visst begränsande (maximalt) värde, som kallas Debye-frekvensen och bestäms utifrån följande tillstånd: det totala antalet vibrationer, som var och en motsvarar Planck-energin , antas vara lika med antalet frihetsgrader , där  - antalet atomer som utgör en fast kropp. I sin artikel lyckades Debye beräkna antalet frihetsgrader för en sfärisk kropp och få ett uttryck för den specifika värmekapaciteten, nu känd som Debyes lag . Denna formel representerar värmekapaciteten som en universell funktion av förhållandet mellan temperatur och ett karakteristiskt värde som kallas Debye-temperaturen , och i lågtemperaturområdet bör ett kubiskt beroende av värmekapaciteten på temperaturen observeras. Jämförelse av detta resultat med experimentella data, utförda av vetenskapsmannen, visade god överensstämmelse [29] [30] .  

Samma 1912 publicerades arbetet av Max Born och Theodor von Karman , där en solid kropp betraktades som ett tredimensionellt kristallgitter , och vibrationsspektrumet beräknades baserat på en detaljerad övervägande av vibrationerna hos sammankopplade punktmassor. . Detta mer rigorösa och realistiska tillvägagångssätt gav ett antal resultat som överensstämde med den enkla Debye-modellen. Det senare, som för närvarande är känt, kan inte på ett tillfredsställande sätt förklara många detaljer av vibrationsspektra för verkliga fasta ämnen. Ändå förblir det populärt och används aktivt inom fysiken, eftersom det gör det möjligt att korrekt beskriva den lågfrekventa delen av spektrumet ("akustiska svängningar") och få det korrekta uttrycket för det totala antalet frihetsgrader [29] [ 30] . 1913 tog Debye hänsyn till anharmoniciteten hos gittervibrationer, vilket gjorde det möjligt att beräkna expansionskoefficienten för ett fast ämne, och beaktade också värmeledningsförmågan när det gäller spridning och dämpning av ljudvågor. På denna grund, sexton år senare, byggde Rudolf Peierls en helt kvantfononteori för värmeledning [31] .

Spridning av röntgenstrålar

Debyes intresse för problemen med diffraktion och interaktionen mellan röntgenstrålar och materia var inte av misstag. Detta underlättades av situationen kring vetenskapsmannen i München: Professor Roentgen , upptäckaren av en ny typ av strålar, fortsatte att arbeta fruktbart här; Sommerfeld vände sig också till detta ämne, vars elev Paul Ewald teoretiskt undersökte problemet med de optiska egenskaperna hos en uppsättning periodiskt arrangerade spridare. Ewalds arbete uppmärksammades av Sommerfelds andra assistent, Max von Laue , som på grundval av detta föreslog ett sätt att slutligen bevisa röntgenstrålningens elektromagnetiska natur. Tanken var följande: om röntgenstrålning är en slags elektromagnetisk strålning, så är det möjligt att observera diffraktionen av dessa strålar på en struktur, vars avstånd mellan elementen är av storleksordningen en våglängd; i detta fall kan ett kristallgitter användas som en sådan struktur . Detta antagande bekräftades under loppet av experiment och markerade början på röntgendiffraktionsanalys [32] .

Debye var väl medveten om de senaste experimentella resultaten och om deras teoretiska behandling som Laue gav, och redan 1913 tog han ett viktigt steg i utvecklingen av teorin om röntgenspridning. I den klassiska artikeln "Röntgeninterferens och termisk rörelse" ( tyska:  Interferenz von Röntgenstrahlen und Wärmebewegung ) övervägde han i detalj frågan om inverkan av termiska vibrationer hos atomer som utgör ett kristallgitter på diffraktionsegenskaper. Med hjälp av det allmänna tillvägagångssättet för beskrivningen av gitteroscillationer som utvecklats av Born och von Karman, visade Debye att termisk rörelse inte påverkar skärpan i diffraktionsmönstret, utan bara intensiteten av den spridda strålningen. Försvagningen av intensiteten kan karakteriseras av en exponentiell faktor av formen , där  är någon funktion av temperaturen. För att få kvantitativa resultat som kan jämföras med resultaten av mätningar använde forskaren samma approximation som visades i hans arbete om kristallers värmekapacitet. Alla beräkningar utfördes för två alternativ - med och utan hänsyn till de så kallade nollsvängningarna som introducerades kort tidigare av Max Planck ; eftersom förekomsten av nollpunktssvängningar ännu inte var definitivt bevisat vid den tiden, var det bara experiment som behövde avgöra vilket av de två alternativen som var korrekt. Debyes uttryck för korrigerades senare av den svenske fysikern Ivar Waller . Kvantiteten , som spelar en viktig roll i teorin om fasta ämnen, kallas Debye-Waller-faktorn [33] [34] .  

1915 föreslog Debye att röntgendiffraktion kunde användas för att studera den inre strukturen hos atomer och molekyler. Enligt forskaren, beroende på förhållandet mellan strålningsvåglängden och de karakteristiska intraatomära avstånden, kommer elektronerna i ett ämne att emittera antingen oberoende av varandra eller i fas, det vill säga det är möjligt att skilja mellan elektroner som tillhör olika atomer och till och med grupper av elektroner inom en atom. Om arrangemanget av elektroner inte är slumpmässigt, utan följer vissa mönster (som antogs till exempel i Bohr-modellen av atomen ), bör detta visa sig i form av utseendet av maxima och minima för strålningen som sprids av ämne, även när själva ämnets atomer är slumpmässigt ordnade. Debye och hans assistent Paul Scherrer försökte testa denna idé experimentellt, med hjälp av ett pappersark som ett prov, men fann inget intressant. Sedan tog de finmalet litiumfluoridpulver och fick en serie tydliga interferenslinjer. Detta resultat var oväntat, eftersom man vid den tiden felaktigt trodde att slumpmässiga orienteringar av pulverkristaller skulle leda till utsmetande av interferensmönstret. Debye gav en korrekt tolkning av det observerade fenomenet: det förklarades inte genom spridning av regelbundet åtskilda elektroner, utan genom diffraktion av kristaller, vars position uppfyller Bragg-villkoren; diffrakterad strålning utbreder sig längs koniska ytor och registreras på fotografisk film. Debye och Scherrer publicerade resultaten av detta arbete i artikeln Interferenzen an regellos orientierten Teilchen im Röntgenlicht ( tyska:  Interferenzen an regellos orientierten Teilchen im Röntgenlicht , 1916), som markerade födelsen av en av de viktigaste metoderna för röntgendiffraktionsanalys. Det brukar kallas för Debye-Scherrer- metoden eller pulvermetoden , och diffraktionsmönstret som registreras på fotografisk film kallas ett debyegram [35] [36] .

Under de följande åren tillämpade Debye sina idéer på studiet av strukturen hos fasta ämnen, vätskor och till och med gaser. Så, tillsammans med Scherrer, studerades strukturen av vissa kubiska kristaller (till exempel grafit ) och det visades att om vi betraktar diffraktionsmönstret som ett resultat av tillägget av elementära spridningshändelser på varje atom, den resulterande intensitetsfördelningen bör bero på antalet och arrangemanget av elektroner associerade med varje atom. Speciellt för litiumfluorid erhölls laddningsförhållandet Li:F=2:10 (det vill säga litiumatomen bär en positiv enhetsladdning och fluoratomen bär en negativ enhetsladdning), och uppskattningen av storleken på det atomära elektronsystemet (elektronmoln) gjorda för diamant , visade sig vara mycket mindre än gitterkonstanten och motsvarade i storleksordning radien av elektronskalet i Bohrs teori . När man övervägde oordnade spridningssystem användes samma idé: det resulterande interferensmönstret bestäms av den rumsliga skalan som är karakteristisk för det givna systemet. När det gäller en vätska är huvudskalan medelavståndet mellan molekyler, medan det i försålda gaser bör förekomma intramolekylära skalor (det vill säga avståndet mellan atomerna i en molekyl). 1929 bekräftade Debye med medarbetare Ludwig Bewilogua och F. Ehrhardt experimentellt giltigheten av dessa idéer, för första gången erhöll röntgendiffraktion på enskilda molekyler. Experimenten utfördes på koltetrakloridånga och gjorde det möjligt att bestämma avståndet mellan kloratomerna i molekylen efter storleken på interferensringarna. Därefter tillämpades en liknande metod för att studera strukturen av andra föreningar, såväl som strukturen av vätskor. Det senare har tolkats utifrån begreppet kortdistansordning ; experiment gjorde det möjligt att återställa fördelningsfunktionen , som beskriver sannolikheten att hitta molekyler på ett visst avstånd från varandra och som gjorde det möjligt att dra slutsatsen att i vissa fall bevaras ett kvasikristallint tillstånd i en vätska, i samband med bildningen av " kluster " av molekyler. Det bör noteras att de första experimenten utfördes ungefär samtidigt, i vilka liknande mål uppnåddes genom att bestråla prover med elektronstrålar, vilkas vågnatur hade fastställts kort tidigare; metoderna för teoretisk analys som utvecklats av Debye för röntgenspridning visade sig vara fullt tillämpliga även på denna nya situation [37] [38] [39] .

Kvantteori

1910 föreslog Debye i artikeln "The concept of probability in theory of stration" ( tyska:  Der Wahrscheinlichkeitsbegriff in der Theorie der Strahlung ), en konsekvent härledning av Plancks formel , utan bristerna hos dess föregångare. Kärnan i det nya tillvägagångssättet var att kvantenergin (  - Plancks konstant,  - frekvens) inte var associerad med atomära eller molekylära strukturer ("resonator"), utan direkt med moderna för elektromagnetiska svängningar. Antalet lägen bestämdes med Rayleigh och Jeans-metoden , och lagen om jämviktsstrålning följde av sannolikhetsmaximeringsvillkoret, det vill säga antalet möjliga alternativ för fördelning av energikvanta över en given uppsättning lägen borde ha varit största. Således, i denna slutsats, fästes vikt endast vid kvantiseringen av energi i sig, och inte till en specifik mekanism för interaktion mellan resonatorn och elektromagnetisk strålning [40] [41] .

Uppkomsten 1913 av Bohr-modellen av atomen förde med sig nya tillvägagångssätt för kvantfysik. Men redan innan det berömda arbetet av Niels Bohr uppträdde, uttryckte Debye idéer (som applicerade på ett system med en frihetsgrad) som förutsåg de så kallade Bohr-Sommerfeld-villkoren för kvantisering av rörelsemängd [42] . 1916 gav Debye, oberoende av Sommerfeld, en förklaring av den enkla Zeeman-effekten (uppdelningen av spektrallinjer i ett magnetfält ) baserad på Bohr-modellen av atomen. Efter att ha övervägt rörelsen hos en elektron i en väteatom belägen i ett enhetligt magnetfält, fick forskaren, med hjälp av Hamilton-Jacobi-metoden och ovanstående kvantförhållanden, en formel för energinivåerna för en elektron i ett sådant system. Frekvenserna för det emitterade ljuset, motsvarande övergångarna mellan nivåerna, visade sig vara proportionella mot magnetfältets styrka och kunde ta tre olika värden i enlighet med Hendrik Lorentz klassiska teori (den så kallade Lorentziska tripletten). Mer komplexa typer av splittring (den anomala Zeeman-effekten) kunde dock inte förklaras med detta tillvägagångssätt [43] .

I oktober 1922 publicerade Arthur Holly Compton resultaten av sina experiment på röntgenspridning av fria elektroner . I december 1922 formulerade en amerikansk forskare en enkel kvantteori om detta fenomen, som gjorde det möjligt att förklara det experimentellt observerade vinkelberoendet hos våglängden för spridd strålning som en konsekvens av tillämpningen av lagarna för bevarande av energi och momentum (med hänsyn till relativistiska korrigeringar) till situationen för en elastisk kollision av en elektron med ett ljuskvantum . Denna teori, som ingick i alla läroböcker och spelade en viktig roll i acceptansen av Einsteins hypotes om ljuskvanta, publicerades av Compton i maj 1923 . En månad tidigare hade Debye publicerat en artikel som innehöll en liknande analys. Debye, till skillnad från Compton, som i sitt arbete inte ens nämnde Einsteins namn och inte hade som mål att testa hypotesen om ljuskvanta, var direkt påverkad av Einsteins koncept. Den holländska fysikern utvecklade teorin tillbaka i slutet av 1920 eller början av 1921 och föreslog att Paul Scherrer satte upp ett experiment för att testa den. Experimenten genomfördes dock aldrig, och först efter att Comptons budskap hade framkommit i oktober 1922, bestämde sig Debye för att publicera sina resultat. Även om termen "Compton-Debye-effekt" ibland användes vid den tiden, prioriterade Debye själv och andra fysiker Compton, så detta fenomen brukar kallas för Compton-effekten [44] . Ett mer komplext problem var vinkel- och frekvensberoendet av den spridda strålningsintensiteten. Debye försökte hitta detta beroende med hjälp av korrespondensprincipen , men den korrekta formeln hittades av Oscar Klein och Yoshio Nishina först 1929 på grundval av ett helt kvantmekaniskt övervägande [45] .

I mitten av 1920-talet, medan Debye arbetade i Zürich, var en av hans närmaste kollegor Erwin Schrödinger . Så här påminde Debye själv om sin roll i utvecklingen av vågmekanikens formalism av en österrikisk vetenskapsman :

Sedan publicerade de Broglie sin artikel. Vid den tiden efterträdde Schrodinger mig vid universitetet i Zürich, och jag arbetade på Technische Hochschule, och vi hade ett gemensamt kollokvium. Vi pratade om de Broglies teori och kom fram till att vi inte förstod den och att vi noga borde fundera över dess formuleringar och deras innebörd. Så jag bjöd in Schrödinger att tala vid kollokviet. Förberedelser och knuffade honom att börja arbeta.

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] Sedan publicerade de Broglie sin tidning. Vid den tiden var Schroedinger min efterträdare vid universitetet i Zürich, och jag var vid det tekniska universitetet, som är ett federalt institut, och vi hade ett kollokvium tillsammans. Vi pratade om de Broglies teori och var överens om att vi inte förstod den, och att vi verkligen borde fundera över hans formuleringar och vad de betyder. Så jag bad Schroedinger att ge oss ett kollokvium. Och förberedelserna för det fick honom verkligen igång. — Peter JW Debye: En intervju // Vetenskap . - 1964. - Vol. 145. - S. 554.

Dipolmoment för molekyler

1912 publicerades Debyes lilla artikel "Some results on the kinetic theory of sulators" ( tyska:  Einige Resultate einer kinetischen Theorie der Isolatoren ), där en teoretisk tolkning av dielektriska konstantens temperaturberoende gavs . Detta beroende kunde inte förklaras med den då accepterade idén att polariseringen av dielektrikum i ett externt elektriskt fält endast uppstår på grund av förskjutningen av elektroner från jämviktspositionen och uppkomsten av ett inducerat dipolmoment . Debye föreslog att "inuti dielektrikumet finns det inte bara elastiskt bundna elektroner, utan även permanenta dipoler med ett konstant dipolmoment." Om vi ​​vidare antar att bidraget från permanenta dipoler till polarisationen beskrivs av ett uttryck som liknar Curie-Langevins lag för magnetiska moment , lyckades han få fram en formel för dielektricitetskonstanten som funktion av temperaturen, som är giltig för gasformiga medier. Eftersom temperaturdata för gaser dock inte var tillgängliga vid den tiden, gjorde Debye en jämförelse med resultaten som erhölls för polära vätskor ( vatten , ett antal alkoholer , etyleter ), och fick god överensstämmelse mellan teori och experiment. Slutligen fick han de första uppskattningarna av storleken på dipolmomentet för molekylerna av dessa ämnen och förutspådde att under en viss kritisk temperatur kan spontan polarisering observeras även i frånvaro av ett externt fält (detta fenomen kallades senare ferroelektricitet ) [46] .

Året därpå använde Debye idén om molekylära dipolmoment för att förklara dispersionsegenskaperna hos polära vätskor , det vill säga frekvensberoendet för brytningsindex och absorptionskoefficient . I sin klassiska artikel "Theory of anomalous dispersion in the region of long-wavelength electromagnetic radiation" ( tyska:  Zur Theorie der anomalen Dispersion im Gebiete der langwelligen elektrischen Strahlung ) betraktade han dynamiken i dipolernas rotation under verkan av en alternerande elektriskt fält, och på grund av viskös friktion bör dessa rotationer ske med viss fördröjning i förhållande till fältförändringar. Genom att generalisera Einsteins inställning till analysen av Brownsk rörelse lyckades Debye härleda en differentialekvation som beskriver hur antalet dipoler som är orienterade på ett givet sätt förändras med tiden; Ekvationer av denna typ kallas nu Fokker-Planck-ekvationen . Fördröjningen av svängar gör att upprättandet av jämvikt i systemet inte inträffar omedelbart; detta leder till utseendet i formlerna av en karakteristisk faktor för formen , där  är den cirkulära frekvensen , och  är relaxationstiden proportionell mot vätskans viskositet. Närvaron av denna faktor, som specificerar den så kallade "Debye-relaxationen", gjorde det möjligt att erhålla formler för brytningsindex och absorptionskoefficient som funktioner av frekvens och att på ett tillfredsställande sätt förklara dispersionsegenskaperna hos vissa vätskor (till exempel vatten) . Dessutom har Debye-metoden blivit grunden för analysen av avslappningsprocesser i olika typer av media [47] [48] .

1920 gjorde Debye ett försök att förklara ursprunget till van der Waals intermolekylära attraktionskrafter. Eftersom de är universella till sin natur och existerar för både polära och opolära molekyler, kunde deras natur inte reduceras till endast dipol-dipol (orientering) interaktioner. Tanken var att det elektriska fältet hos omgivande molekyler skulle kunna inducera ett dipolmoment på en given molekyl, det vill säga orsaka en rumslig separation av positiv och negativ laddning. Det är växelverkan mellan sådana inducerade dipoler som orsakar den önskade attraktionen; denna typ av induktiv kraft kallas ibland Debye-kraft. Attraktionen av polära och opolära molekyler kan lätt förklaras i dipolapproximationen, medan interaktionen mellan opolära molekyler beskrevs av vetenskapsmannen som antog den fyrpolära karaktären hos fältet som skapas av molekylerna. Detta är endast möjligt om molekylerna inte är absolut stela elektriska system. I sitt nästa arbete, publicerat 1921, berörde Debye ämnet intermolekylära repulsiva krafter och kom till den viktiga slutsatsen att för att förklara dem räcker det inte att bara ta hänsyn till den elektrostatiska interaktionen mellan laddningar och dynamiska effekter måste tas med i beräkningen. konto. Debyes tillvägagångssätt var rent klassiskt och kunde därför bara nå delvis framgång. Den korrekta förklaringen av intermolekylära krafter blev möjlig först efter skapandet av kvantmekaniken ; i synnerhet, kvantteorin om interaktion mellan opolära molekyler (spridningskrafter) skapades av Fritz London under andra hälften av 1920 -talet [49] [50] .

En viktig roll för att stimulera kemisters intresse för molekylers dipolmoment spelades av Debyes klassiska monografi "Polar molecules" ( eng.  Polar molecules , 1929), som innehöll en systematisk presentation av frågor relaterade till den molekylära beskrivningen av dielektrika [51 ] .

Teori om elektrolyter

I början av 1920-talet började Debye en cykel av forskning i en helt ny riktning för sig själv, relaterad till ett av den tidens viktigaste problem inom fysikalisk kemi - förklara beteendet hos elektrolytlösningar , i synnerhet orsakerna till den starka avvikelsen av deras kolligativa egenskaper från de beräknade. 1923 publicerade han tillsammans med sin assistent Erich Hückel två artiklar under den allmänna titeln "On the Theory of Electrolytes" ( tyska:  Zur Theorie der Elektrolyte ), som lade grunden för det tillvägagångssätt som kom in i läroböckerna i fysikalisk kemi under namnet av Debye-Hückel-teorin . Tanken att jonernas elektrostatiska växelverkan skulle ha en betydande effekt på lösningarnas egenskaper uttrycktes också tidigare, men bara Debye och Hueckel lyckades komma runt alla matematiska svårigheter och få kvantitativa resultat lämpliga att jämföra med experiment. Genom att begränsa sig till fallet med utspädda lösningar av starka elektrolyter , fick de en ekvation för Coulomb- potentialen nära en jon, med hänsyn till dess screening av joner med motsatt tecken. Screening sker på grund av omfördelningen av partiklar på ett sådant sätt att nära en given jon det alltid kommer att finnas i genomsnitt fler joner av motsatt tecken än av samma tecken. Tjockleken på den "joniska atmosfären" kännetecknas av en speciell parameter, nu kallad Debye length eller Debye screening radie. Eftersom denna parameter är omvänt proportionell mot kvadratroten av jonkoncentrationen kunde Debye och Hückel förklara koncentrationsberoendet känt från experiment av sådana egenskaper hos starka elektrolytlösningar som sänkning av fryspunkten och osmotiskt tryck . Det bör noteras att innebörden av begreppet Debye-längd går långt utöver teorin om elektrolyter och används i många grenar av fysiken, till exempel i plasmafysik och fasta tillståndets fysik . I den andra av de nämnda artiklarna övervägde författarna ett mycket mer komplext problem med den elektriska ledningsförmågan hos en elektrolytlösning. När man överväger en jons rörelse under inverkan av ett elektriskt fält är det nödvändigt att ta hänsyn till inte bara screeningseffekten utan också deformationen av den joniska atmosfären. Denna deformation inträffar inte omedelbart, utan med viss fördröjning, vilket leder till uppkomsten av en effektiv retarderande kraft som verkar på jonen. Ytterligare retardation uppstår på grund av att joner av ett annat tecken rör sig i motsatt riktning och drar med sig några av lösningsmedelsmolekylerna. Det slutliga uttrycket för konduktiviteten , härlett med hänsyn till dessa effekter, gjorde det möjligt att på ett övertygande sätt förklara de empiriska data som är kända från den litteratur som erhållits för utspädda lösningar [52] [53] . År 1924 omformulerade Debye teorin i termer av aktivitetskoefficienter , föreslagen av Gilbert Lewis och används i stor utsträckning idag. Senare gjorde Lars Onsager några förbättringar av teorin för att fullt ut kunna ta hänsyn till den Brownska rörelsen av joner [54] .

Under de efterföljande åren tillämpade Debye framgångsrikt sin teori på olika specifika problem i elektrolyternas fysik och kemi. Så han studerade frågan om lösligheten av vissa salter i närvaro av andra elektrolyter ( utsaltningseffekt ). 1928 undersökte han , tillsammans med sin medarbetare Hans Falkenhagen , problemet med konduktivitetsspridning och permittivitet hos elektrolytlösningar .  Anledningen till beroendet av dessa parametrar på frekvensen av det växlande elektriska fältet är fördröjningen i screening av laddningar: förändringen i den joniska atmosfären inträffar inte omedelbart, men kräver lite tid; denna process kännetecknas av en viss avslappningstid. Frekvensberoendet som erhålls på grundval av dessa överväganden, med hänsyn till den Brownska rörelsen och jondriften under inverkan av ett elektriskt fält, förutspår en ökning av konduktiviteten vid höga frekvenser. Detta fenomen kallas ibland för Debye - Falkenhagen-effekten [ 55] [ 56] . 

Ljusspridning

Problem med spridningen av elektromagnetisk strålning lockade Debyes uppmärksamhet från hans första steg i vetenskapen. Så redan i sin avhandling "On the Rainbow" (1908) studerade han spridningen av ljus av sfäriska partiklar med olika optiska egenskaper, vilket visade anmärkningsvärda matematiska förmågor. 1910 skrev han på förslag av Arnold Sommerfeld en stor encyklopedisk artikel "Stationära och kvasistationära fält" ( tyska:  Stationäre und quasistationäre Felder ), samt ett gemensamt arbete med Demetrius Hondros ( engelska  Demetrius Hondros ) om förökningen av vågor, där några viktiga i teorin om radar och vågledare resultat [57] .

1932 rapporterade Debye och Francis Sears den första observationen av ljusets diffraktion av en ultraljudsvåg . Utgångspunkten var Leon Brillouins idéer om spridning av ljus genom termiska fluktuationer, som kan representeras av en uppsättning ljudvibrationer termiskt exciterade i kroppen (nu kallas detta fenomen Mandelstam-Brillouin spridning ). Debye och Sears bestämde sig för att undersöka spridningen av ljus av en ljudvåg artificiellt skapad i en vätska och observerade en ljus effekt som kan tolkas som Bragg-spridning från ett slags diffraktionsgitter som bildas av akustiska vågor. I en efterföljande artikel som publicerades samma år utvecklade Debye en detaljerad teori där han inte bara förklarade riktningen för det spridda ljuset och dess frekvensförändring på grund av Dopplereffekten , utan också beräknade dess intensitet. De erhållna resultaten hade en betydande inverkan på vidareutvecklingen av akustooptik [58] [59] .  

Under de sista åren av sitt liv genomförde Debye en rad viktiga studier av de så kallade kritiska fenomenen , särskilt de som inträffar nära den kritiska punkten för att blanda lösningar. 1959 visade han teoretiskt hur man från data om intensiteten och vinkelfördelningen av spridd strålning som observerats i fenomenet kritisk opalescens kan extrahera information om storleken och de rumsliga dimensionerna av fluktuationer i lösningskoncentrationen nära den kritiska punkten (här, delvis upprepades resultaten av Ornstein och Zernike ). Debye initierade systematiska experimentella studier av kritiska fenomen genom ljusspridning, inklusive i polymerlösningar . I synnerhet förutspådde han och mätte sedan, med hjälp av sina medarbetare, experimentellt effekten av ett elektriskt fält på egenskaperna hos kritisk opalescens [60] .

Polymerernas fysik

Under andra världskriget, i samband med att leveransen av malaysisk gummi till USA upphörde, blev det nödvändigt att skapa dess substitut. Debye, som vid den tiden hade flyttat utomlands, deltog i detta viktiga arbete; sedan den tiden har polymerernas fysik blivit en av huvudriktningarna för hans vetenskapliga verksamhet. För att utvärdera egenskaperna hos polymerer är det nödvändigt att känna till deras grundläggande egenskaper - den genomsnittliga molekylvikten och formen som makromolekyler tar i lösning. För att fastställa dessa egenskaper utvecklade Debye en kraftfull metod baserad på mätning av ljusspridning. Försök att använda ljusspridning har gjorts tidigare, men bara Debye lyckades utveckla ett ganska generellt tillvägagångssätt och få det till praktisk användning. Huvudtanken var att om storleken på de lösta molekylerna är jämförbar med ljusets våglängd uppstår en vinkelspridningsasymmetri, det vill säga att spridningsintensiteterna framåt och bakåt upphör att vara lika. Sedan, utifrån vinkelfördelningen av den spridda strålningen, är det möjligt att bestämma storleken och formen på molekylerna, inklusive hur svårt det är att rotera enheterna av polymermolekylen i förhållande till varandra. Mätningar av spridningsintensitetens koncentrationsberoende gör det möjligt att få information om polymerpartiklarnas molekylvikt. Den teoretiska och experimentella studien av detta problemkomplex blev föremål för ett tjugotal artiklar publicerade 1944-1964 [61] [62] .

År 1939 gav Debye en teoretisk motivering för den termiska diffusionsmetoden för isotopseparation som föreslagits kort innan av Klaus Clusius och Gerhard Dickel .  1945-1946 användes samma teoretiska överväganden för att systematiskt studera fenomenet termisk diffusion i polymerlösningar. Experimentella resultat erhållna på specialdesignade separeringskolonner visade den höga effektiviteten hos metoden för att separera polymerer i fraktioner; beroendet av termisk diffusion på parametrarna för installationen och egenskaperna hos lösningen (särskilt molekylvikt och koncentration) studerades i detalj. Dessutom följde det av experimenten att detta tillvägagångssätt också praktiskt kan användas för att arbeta med ämnen med låg molekylvikt, för att rena organiska ämnen och separera isomerer . Debyes andra viktiga studier inom polymerfysik inkluderar det teoretiska belägget för en metod för att uppskatta molekylvikter från en lösnings viskositet och ett antal arbeten om intermolekylära interaktioner och bildning av miceller ; för att studera det senare användes inte bara ljusspridningsmetoden utan även röntgendiffraktion, ultraljud och elektriska mätningar [63] [64] . 1951 studerade Debye tillsammans med F. Bueche ( F. Bueche ) teoretiskt påverkan av intramolekylära rotationer, det vill säga i viss mån svåra rotationer av länkar i förhållande till varandra, på storleken på polymerernas dipolmoment [65] .

Andra verk

1909 utvecklade Debye en metod för ungefärlig beräkning av vissa konturintegraler , nu känd som sadelpunktsmetoden eller den brantaste nedstigningsmetoden. Forskaren använde detta tillvägagångssätt för att lösa ett specifikt problem - att hitta asymptotiska formler för cylindriska funktioner för stora värden av argumentet (i synnerhet handlade det om Hankel- och Bessel-funktionerna ). Kärnan i metoden är att identifiera nära den stationära (sadel eller sadel) punkten för integranden i ett litet område, vilket ger det huvudsakliga bidraget till integralen. Genom att ytterligare välja integrationskonturen på ett sådant sätt att integrandens fas förblir konstant, och det absoluta värdet minskar snabbast (banan för den snabbaste nedstigningen), kan vi reducera den önskade integralen till referensen [66] . Det bör noteras att idén med passmetoden, som är en utveckling av den berömda Laplace-metoden , går tillbaka till en artikel av Augustin Cauchy , publicerad 1827. Debye själv påpekade att källan till idén för honom var ett av Bernhard Riemanns (1863) verk, men 25 år före den holländska vetenskapsmannen, den ryske matematikern Pavel Nekrasov ansåg problemet i en mer allmän form . Ändå förknippas den rigorösa formuleringen och konsekventa utvecklingen av passmetoden ofta just med namnet Debye [67] .

1926 föreslog Debye, samtidigt med och oberoende av William Giok , ett nytt tillvägagångssätt för att uppnå de lägsta temperaturerna - metoden för adiabatisk avmagnetisering . Paul Langevin märkte redan 1904 att den adiabatiska avmagnetiseringen av gasformigt syre skulle leda till dess kylning, men ingen ansåg detta fenomen som ett sätt att sänka temperaturen. Debye, baserat på Kamerling-Onnes experimentella studie av gadoliniumsulfatkristaller , kvantifierade den möjliga effekten. Bara några år senare, 1933, kunde Jioku experimentellt demonstrera effektiviteten av denna kylningsmetod [68] .

Debye och nazistregimen: diskussioner

Nazistiska anklagelser

Den 21 januari 2006 publicerade den holländska tidskriften Vrij Nederland en artikel "Nobelpristagare med smutsiga händer", som citerade utdrag ur boken Sybe Rispens, publicerad en vecka senare, "Einstein in the Netherlands" (Sybe Rispens. Einstein i Nederland, en intellectuele biografie. - Amsterdam): Ambo, 2006). Ett av kapitlen i boken, på grundval av vilket den nämnda artikeln skrevs, ägnas åt förhållandet mellan Debye och Einstein. Den citerar dokument som enligt författarens åsikt innehåller bevis för att Debye, som är en av ledarna för tysk vetenskap, aktivt deltog i "rensningen" av vetenskapliga institutioner från judar och i allmänhet intog en pro-nazistisk ståndpunkt. Rispens påståenden togs upp av den holländska pressen och redan den 16 februari 2006 meddelade universitetet i Utrecht att man tar bort Debye-namnet från sitt Institute for Nanomaterials Science ( Debye Institute for Nanomaterials Science ), och universitetet i Maastricht lade ner det årliga Debye-priset för prestationer inom området kemisk fysik. Den brådska med vilken dessa steg togs framkallade protester från det vetenskapliga samfundet både i Nederländerna och utomlands; Skandalen började få en internationell dimension. Cheferna för Institutet för studier av nanomaterial Leo Jenneskens ( Leo Jenneskens ) och Geys van Ginkel ( Gijs van Ginkel ) motsatte sig universitetets beslut; senare publicerade van Ginkel en bok där han visade att Rispens argument totalt misslyckades. Representanter för Maastrichts kommun , de holländska och tyska fysikaliska föreningarna, American Chemical Society , Cornell University utfärdade uttalanden om att det inte fanns tillräckliga skäl att misstänka Debye för sympatier för nazismen och att alla åtgärder borde avstås från [69] . Nobelpristagaren Martinus Veltman , som skrev förordet till Rispens bok, medgav i ett brev den 5 maj 2006 till personalen vid Institutet för studier av nanomaterial att han "inte visste något om Debye" vid den tiden och att han, eftersom han är nu övertygad om, "Rispens anklagelser är grundlösa". Han fördömde de förhastade åtgärderna vid universiteten i Utrecht och Maastricht och noterade att han förbjöd användningen av sitt förord ​​i framtida nytryck eller översättningar av Rispens bok [70] .

Följande är Rispens huvudargument och de invändningar som har framförts mot dem. Centralt i Rispens tänkande är följande meddelande från Debye till medlemmarna i German Physical Society (NPS), som han då var ordförande för (december 1938): ”I ljuset av tvingande omständigheter, de tyska judarnas vistelse i det tyska Physical Society kan inte längre fortsätta i enlighet med Nürnberglagarna . Efter överenskommelse med verkställande kommittén ber jag alla medlemmar som omfattas av dessa lagar att informera mig om deras utträde ur föreningen. Heil Hitler! [Komm 5] Även om Rispens citerar detta brev som sitt arkivfynd, har det publicerats tidigare. Ingen ansåg det dock som skäl för anklagelser. Ingen av brevets adressater, av vilka många återvände till NLF efter kriget, klandrade således organisationens ledare. Till exempel kallade Richard Hans sin uteslutning från NLF "en fråga om 'högre makter' mot samhällets vilja" [72] . Omständigheterna kring Debye-brevet och dess konsekvenser studerades i detalj av historiker redan innan Rispens bok publicerades. Det är känt att NLF var ett av de sista lärda sällskapen som uteslöt judiska medlemmar; Detta skedde under stor press från myndigheterna. De aktiva nazisterna som ingick i NLF ansåg att tonen i brevet var för mild och till och med ursäktande (de hade föredragit ett offentligt tillkännagivande om utvisningen av judarna snarare än en begäran om ett frivilligt tillbakadragande); med krav på ytterligare politisering av sällskapet uttryckte de missnöje med Debyes ställning och hoppades kunna ersätta honom med en mer lämplig kandidat. Med tanke på att tyska judar vid den tiden hade berövats många medborgerliga rättigheter och faktiskt inte kunde ägna sig åt vetenskap, hade uteslutningen från NLF ingen betydande inverkan på deras öde. När det gäller frasen "Heil Hitler!" , då var alla tjänstemän vid den tiden skyldiga att använda den i officiell korrespondens; detta kan inte betraktas som ett tecken på politiska sympatier. Till exempel, till och med Max von Laue , känd för sina antinazistiska känslor, undertecknade sina brev på detta sätt [73] [74] .

Rispens anklagade Debye för att vara inblandad i nazistisk militär forskning, med hänvisning till upptäckten och studien av kärnklyvning av Otto Hahns grupp . Detta arbete utfördes dock vid Kemiinstitutet i Kaiser Wilhelm Society, och Debye hade inget med det att göra. Vid Institute of Physics, som han ledde, började militärt arbete utföras först i september 1939. Han kunde inte delta i denna verksamhet, eftersom han vägrade att bli tysk medborgare. Han var dock medveten om det kärnkraftsarbete som utförs i Berlin, och att det var planerat att använda en högspänningsanläggning byggd vid hans institut för detta. Efter ankomsten till USA informerade Debye sina kollegor om att hemligt arbete inom kärnfysikområdet utfördes i Tyskland [Komm 6] . Detta var den omedelbara orsaken till Einsteins andra brev till president Roosevelt, och kan ha påverkat den förestående utvecklingen av Manhattanprojektet . Debye själv deltog inte i detta projekt, men från sommaren 1941 samarbetade han med Bell Labs forskningscenter i utvecklingen av nya typer av dielektrikum (inklusive polymerer), vilket var av stor betydelse för skapandet av vissa komponenter i radar system (isolering och annat) [76] . Tanken att en vetenskapsman skulle kunna spionera för Tyskland i Amerika saknar inte bara några bevis, utan är också inte övertygande ur en logisk och psykologisk synvinkel [77] .

Just det faktum att Debye lämnade Tyskland först i början av 1940 ses ibland som ett tecken, om inte på sympati för nazismen, så åtminstone på opportunism , viljan att behålla en gynnsam position. Det är dock nödvändigt att ta hänsyn till andra faktorer som starkt påverkade forskarens handlingar: ansvar för institutets arrangemang och för dess anställda, önskan att följa avtal med Max Planck och Rockefeller Foundation , som räknade med honom ; hoppas på nazistregimens förestående fall; familjeomständigheter; relativ säkerhet på grund av status som utlänning. Rispens citerar i sin bok, som bevis mot Debye, information om hans telegram daterat den 23 juni 1941, där han uttryckte sin beredvillighet att återgå till sin tidigare position vid Berlin Institute of Physics. Telegrammet i sig har inte bevarats, dess innehåll är endast känt från korrespondensen från ledarna för Kaiser Wilhelm Society. Det finns spekulationer om att Debye på detta sätt försökte säkra en försörjning åt sin dotter, som fortsatte att bo i deras hem i Berlin; för att skydda henne och andra medlemmar av hans familj från förföljelse från nazisterna, tvingades han agera med extrem försiktighet. Samtidigt hade han vid den tiden bestämt bestämt sig för att inte återvända till Tyskland: han ingick ett treårskontrakt med Cornell University, och i augusti 1941 ansökte han om amerikanskt medborgarskap [78] .

I Rispens bok citeras Einsteins brev till presidenten för Cornell University som bevis mot Debye, som påpekar den holländska vetenskapsmannens kopplingar till nazisterna och uppmanar kollegor att göra "som deras medborgerliga plikt dikterar". Trots Rispens påståenden var detta brev inte nytt för historiker. Omständigheterna kring hans framträdande är väl studerade, bland annat på basis av information från FBI :s arkiv , som hösten 1940 undersökte frågan om Debyes trovärdighet [Komm 7] . Einsteins agerande föranleddes av ett brev från en viss Fiedler som gjorde en rad vaga anklagelser mot Debye. Även om det inte fanns några konkreta bevis i brevet, beslutade Einstein, som han själv erkänner, helt enkelt att vidarebefordra informationen han fick till Cornell. Universitetsmyndigheterna ansåg inte denna skrivelse tillräcklig anledning att vidta några åtgärder; det finns inga bevis eller något motstånd mot Debyes ankomst bland Cornell-fakulteten, av vilka många var judar. Det bör noteras att denna episod inte hade någon betydande inverkan på det fortsatta förhållandet mellan de två forskarna. Så i december 1945 deltog Debye i arbetet i den kommitté som leddes av Einstein för att organisera insamlingen av donationer till förmån för det hebreiska universitetet i Jerusalem . 1950 röstade Einstein på Debye för att fastställa den nya vinnaren av Max Planck-medaljen [80] .

Debye beskrevs av många samtida som helt opolitisk. Dessutom, enligt många vittnesmål från kollegor och släktingar, behandlade Debye nazisterna med tydlig antipati. Det finns heller inga konkreta bevis för hans antisemitism . Sommaren 1938 tog Debye, trots den enorma risken, aktiv del i ödet för sin kollega Lise Meitner , vars liv var hotat efter Anschluss i Österrike; det var på hans initiativ som Dirk Coster transporterade henne till Holland, varifrån hon kunde flytta till Sverige. Debye hjälpte till att bosätta sig utomlands och ett antal andra människor som var i fara på grund av sitt icke-ariska ursprung: hans judiska tjänare; till sin tidigare assistent Henry Zak ( Henri Sack ), som han hittade en plats i Cornell; kemisten Hermann Salmang och andra kollegor. Maken till Debyes syster, som hade kopplingar i Belgien [81] [82] , deltog i överföringen av människor utomlands .

Efter att ha analyserat Rispens argument drog van Ginkel slutsatsen att Einstein i Nederländerna "inte uppfyller kvalitetskraven för ett vetenskapligt arbete om historia på grund av mängden fel och påståenden som inte stöds av källor, selektiv manipulation av källor och försummar det sammanhang där händelser ägde rum. Dessutom verkar det som att han [Rispens] dömer med fördomar och använder Debye för att sätta sig själv och sin bok i rampljuset . En välkänd specialist på tysk vetenskaps historia under det tredje riket, Mark Walker ( Mark Walker ) och andra historiker noterade att den karikatyrbild av Debye som skapades av Rispens inte alls tar hänsyn till den tidens realiteter, att Debye skilde sig inte från den stora majoriteten av tyska vetenskapsmän som inte kände någon sympati för nazistregimen och samtidigt inte vidtog några öppna åtgärder mot den. Deras motstånd gick i regel på att lämna in klagomål, att inte uppfylla vissa direktiv och att hjälpa kollegor som led av förföljelse. Frånvaron av organiserat motstånd beror till stor del på de traditionella idealen om vetenskapsmannen som en opolitisk person och "ren vetenskap" som ett företag som så långt som möjligt måste skyddas från kollisioner med politiken [84] . Enligt vetenskapsskribenten och populariseraren Philip Ball finns det ingen anledning att tro att Debye handlade i enlighet med tydliga moraliska principer, var en modig kämpe mot regimen, eller helt enkelt en opportunist: ”Som oräkneliga människor, när kriget började, improviserade Debye  [85] .

Den internationella reaktionen som följde på Rispens bok tvingade det nederländska ministeriet för utbildning, kultur och vetenskap att vidta nödvändiga åtgärder. Den 29 juni 2006 fick det nederländska institutet för krigsdokumentation (NIOD) i uppdrag att undersöka Debyes eventuella koppling till nazisterna. För att fatta politiska beslut tillsattes en särskild kommission under ledning av fysikern och före detta politikern Jan Terlouw ,  som även inkluderade en advokat och en historiker. I november 2007 publicerades NIOD-rapporten, senare publicerad som bok av Martijn Eickhoff . Den medgav att Debye inte var medlem i NSDAP , antisemit eller kollaboratör, men han förklarades som opportunist. Denna slutsats har i sin tur kritiserats på grund av källfel och tvivelaktig metodik som den byggde på. Det noterades att bokstavligen alla Debyes handlingar i rapporten tolkades som bevis på opportunism och en önskan att lämna sig själva "en flyktväg"; detta gällde till och med de av hans handlingar som kan betraktas som manifestationer av principer, som att vägra acceptera tyskt medborgarskap, att delta i Lise Meitners flykt eller frånvaron av uppenbara manifestationer av antisemitism från hans sida [Komm 8] . I januari 2008 rekommenderade Terlaukommissionen att universiteten skulle fortsätta att använda vetenskapsmannens namn. Utrecht University återlämnade Debye-namnet till Institutet för studier av nanomaterial; grundarna av Debye-priset tillkännagav också förnyelsen av dess pris [88] .

Allierad informatör?

2010 föreslog kemisten Jurrie Reiding , efter att ha granskat Debyes privata korrespondens, att vetenskapsmannen kunde vara en viktig informationskälla för brittisk underrättelsetjänst. Denna hypotes bygger på det faktum att Debye var en nära vän till Paul Rosbaud , fysiker och bidragsgivare till förlaget Springer Verlag . En principiell motståndare till nazismen, Rosbaud stannade i Berlin under hela kriget och vidarebefordrade information till brittiska MI6 om militärt arbete utfört av tyska vetenskapsmän. Debye och Rosbaud träffades i början av 1930-talet och båda hjälpte senare till att organisera Lise Meitners flykt från Tyskland. Som ett annat indirekt bevis uppmärksammade Reiding Debyes förhastade avresa från landet: till en början var det meningen att vetenskapsmannen skulle lämna Tyskland den 17 januari 1940, men lämnade två dagar tidigare, den 15 januari. Reiding tillskrev detta till det faktum att en tysk invasion av Nederländerna var planerad till den 17 januari, som så småningom försenades till våren. Det är möjligt att information om datumet för invasionen gavs till Debye av Rosbaud. Efter kriget upprätthöll de vänskapliga förbindelser och förde en korrespondens, som dock inte uttryckligen nämner de händelser i vilka de deltog; spionens verksamhet avslöjades inte förrän många år efter hans död. Det är känt att Rosbaud förvarade ett porträtt av Debye på en hedersplats på sitt kontor, vilket, enligt Reiding, i sig vederlägger alla anklagelser från den holländska fysikern om sympati för nazism eller banal opportunism [89] [90] . Hur som helst, direkta bevis för Debyes koppling till det brittiska underrättelsenätverket har ännu inte hittats [91] .

Utmärkelser och medlemskap

• Rumfoord-medalj (1930)
• Guthrie-medalj och pris (1930)
• Faraday-föreläsning (1933)
• Lorenz-medalj (1935)
• Nobelpriset i kemi (1936)
• Franklin-medaljen (1937)
• Riddare av Nederländska lejonorden (1937) [92]
• Willard Gibbs Award (1949)
• Max Planck-medalj (1950)
• Kommendör av Leopold II: s orden (1956) [92]
• Kendall Award in Colloid or Surface Chemistry ( ACS Kendall Award in Colloid or Surface Chemistry , 1957)
• Nichols Medal of the American Chemical Society ( Nichols Medal , 1961)
• Priestley-medalj (1963)
• National Medal of Science (1965) [93]
• Medlem av Royal Netherlands Academy of Sciences , US National Academy of Sciences (1947) [94] , USSR Academy of Sciences (1924) [95] , Royal Society of London (1933) [96] , Royal Danish Academy of Sciences , Kungl. Irish Academy , Pontifical Academy of Sciences (1936) [97] , Indian Academy i Bangalore, Berlin , Göttingen och Munich Academy of Sciences , New York Academy of Sciences , American Academy of Arts and Sciences , American Philosophical Society , Royal Institute i London , Franklin Institute i Philadelphia och andra vetenskapliga sällskap [98] .
• Hedersdoktorer från Oxford , Harvard , Aachen , Mainz , Bryssel, Liège , Prag , Sofia University , Zürich Polytechnic Institute och andra utbildningsinstitutioner [98] .

Minne

• Debye  är en enhet utanför systemet av elektriskt dipolmoment. I teorin om en solid kropp, termer som Debye-modellen , Debye -värmekapacitetslagen (den typ av funktioner som är förknippade med den kallas Debye-funktionen i matematik ), Debye-frekvensen , Debye- temperaturen och Debye-Waller-faktorn är kända . Inom området röntgenspektroskopi används Debye-Scherrer-metoden för att konstruera Debyegrams , och inom elektrolyternas fysik är vetenskapsmannens namn associerat med sådana begrepp som Debye-Hückel-teorin och Debye-längden (Debye-screening) radie).
• 1970 döpte International Astronomical Union en krater på månens bortre sida efter Peter Debye .
• En av asteroiderna bär namnet Debye ( (30852) Debye ).
• Debyes namn bärs av Debye Institute for Nanomaterials Science vid University of Utrecht [99] .
• Sedan 1962 har American Chemical Society delat ut Peter Debye Award för prestationer inom fysikalisk kemi [ 100] . 
• En gata och ett torg i hans hemland Maastricht bär Debyes namn . 1939 restes hans byst i stadshuset, vilket enligt samtiden var den mest angenäma belöningen för vetenskapsmannen själv [101] .

Kompositioner

Böcker

• Debye P. Polära molekyler: Wisconsin föreläsningar. - New York: Chemical Catalog Co., 1929. Ryska översättning: Debye P. Polar molecules. - L.-M.: GNTI, 1931.
• Debye P. Die Struktur der Materie. - Leipzig: Hirzel, 1933. Rysk översättning: Debye P. Materiens struktur. - Kharkov: GNTI i Ukraina, 1936.
• Debye P., Sack H. Theorie der elektrischen Molekülegenschaften // Handbuch der Radiologie. - 1934. - Bd. VI. Debye P., Zakk G. Teori om molekylers elektriska egenskaper. - L.-M.: ONTI, 1936.
• Debye P. Kernphysik. — Leipzig: Hirzel, 1935.
• Debye P. Samlade papper. - New York: Interscience, 1954.
• Debye P. Ämnen i kemisk fysik: Harvard-föreläsningar. — New York, Amsterdam: Elsevier, 1962.
• Debye P. Molecular forces: Baker-föreläsningar. — New York: Interscience, 1967.

Huvudsakliga vetenskapliga artiklar

• Debye P. Näherungsformeln für die Zylinderfunktionen für große Werte des Arguments und unbeschränkt veränderliche Werte des Index // Mathematische Annalen . - 1909. - Bd. 67. - S. 535-558. - doi : 10.1007/BF01450097 .
• Debye P. Der Wahrscheinlichkeitsbegriff in der Theorie der Strahlung // Annalen der Physik . - 1910. - Bd. 338(33). - S. 1427-1434. - doi : 10.1002/andp.19103381617 .
• Debye P. Eniga resultat einer kinetischen Theorie der Isolatoren // Physikalische Zeitschrift . - 1912. - Bd. 13. - S. 97-100.
• Debye P. Zur Theorie der spezifischen Wärmen // Annalen der Physik. - 1912. - Bd. 344 (39). - S. 789-839. - doi : 10.1002/andp.19123441404 .
• Debye P. Zur Theorie der anomalen Dispersion im Gebiete der langwellligen elektrischen Strahlung // Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. - 1913. - Bd. 15. - S. 777-793.
• Debye P. Interferenz von Röntgenstrahlen und Wärmebewegung // Annalen der Physik. - 1913. - Bd. 348 (43). - S. 49-92. - doi : 10.1002/andp.19133480105 .
• Debye P., Scherrer P. Interferenzen an regellos orientierten Teilchen im Röntgenlicht. I // Physikalische Zeitschrift. - 1916. - Bd. 17. - S. 277-283.
• Debye P. Quantenhypothese und Zeeman-Effekt // Physikalische Zeitschrift. - 1916. - Bd. 17. - S. 507-512.
• Debye P. Die van der Waalsschen Kohäsionkräfte // Physikalische Zeitschrift. - 1920. - Bd. 21. - S. 178-187.
• Debye P. Zerstreuung von Röntgenstrahlen und Quantentheorie // Physikalische Zeitschrift. - 1923. - Bd. 24. - S. 161-166.
• Debye P., Hückel E. Zur Theorie der Elektrolyte. I. Gefrierpunktserniedrigung und verwandte Erscheinungen // Physikalische Zeitschrift. - 1923. - Bd. 24. - S. 185-206.
• Debye P., Hückel E. Zur Theorie der Elektrolyte. II. Das Grenzgesetz für die elektrische Leitfähigkeit // Physikalische Zeitschrift. - 1923. - Bd. 24. - S. 305-325.
• Debye P. Einige Bemerkungen zur Magnetisierung bei tiefer Temperatur // Annalen der Physik. - 1926. - Bd. 386 (81). - S. 1154-1160. - doi : 10.1002/andp.19263862517 .
• Debye P., Bewilogua L., Ehrhardt F. Zerstreuung von Röntgenstrahlen an einzelnen Molekeln // Physikalische Zeitschrift. - 1929. - Bd. 30. - S. 84-87.
• Debye P., Sears FW On the scattering of light by supersonic waves  // Proceedings of the National Academy of Sciences . - 1932. - Vol. 18. - P. 409-414.
• Debye P. Molecular-weight bestämning genom ljusspridning // Journal of Physical and Colloid Chemistry. - 1947. - Vol. 51. - S. 18-32. - doi : 10.1021/j150451a002 .
• Debye P. Vinkeldissymmetri av kritisk opalescens i flytande blandningar  // Journal of Chemical Physics . - 1959. - Vol. 31. - P. 680-687. - doi : 10.1063/1.1730446 .

Artiklar i rysk översättning

• Debye P. Molecular structure of liquids  // Phys . - 1934. - T. 14 , nr 7 . - S. 846-856 .
• Debye P. Magnetisk metod för att erhålla mycket låga temperaturer  // UFN. - 1935. - T. 15 , nr 2 . - S. 197-206 .
• Debye P. Dielektriska egenskaper hos rena vätskor  // UFN. - 1937. - T. 17 , nr 4 . - S. 459-469 .
• Debye P. Quasikristallin struktur av vätskor  // UFN. - 1939. - T. 21 , nr 2 . - S. 120-129 .
• Debye P. Utvalda verk. Artiklar 1909-1965. - L . : Nauka, 1987.

Kommentarer

1. ↑ Senare skrev Sommerfeld om det så här: "När jag fick ett telegram från Roentgen som tillkännagav min nya utnämning, sa jag:" Debye, vi fick en inbjudan till München. Han tvekade verkligen inte en minut och bestämde sig för att följa med mig till München, varifrån hans triumferande marsch till framgång inom fysik och kemi började .
2. ↑

   Jag lyckades bli bekant med Debye 1928 på All-Union Congress of Physicists, där många framstående utländska forskare deltog. Jag var student då, och för oss var Debye en klassiker, eftersom hans namn ofta fanns på många fysikkurser. Ett personligt möte och bekantskap med honom var en händelse för mig och andra unga fysiker.

   Debye var då 44 år gammal. När hans rapport tillkännagavs klev en atletisk man upp på podiet och vi förberedde oss på att höra en dånande röst. Vad var den allmänna överraskningen när han började tala med en mycket hög röst, nästan en diskant.

   Vi kände Debye väl som teoretiker och visste lite om hans experimentella arbete. På kongressen sades det att när någon fråga diskuterades vid sidan av och teoretiker vände sig till Debye, sa Debye att han var en experimenterare och att teori inte var hans specialitet. Och om experimenterare närmade sig sa Debye att han var en teoretiker. I själva verket var han, naturligtvis, båda.
   

   Debye var en glad och kvick man. Vi blev förvånade när han på skämt började brottas med en annan berömd tysk fysiker Robert Pohl , en man också av en atletisk byggnad, och besegrade honom.

   - I. K. Kikoin , Berättelser om fysik och fysiker, 1986, sid. 95
3. ↑ Enligt populär legend, när myndigheterna, under påtryckningar från företrädare för " arisk fysik ", krävde att namnet Planck ( tyska  Planck ) skulle tas bort från institutets fasad, beordrade Debye att inskriptionen skulle täckas med en träplanka ( Tyska  Planke ). Hur som helst, när institutet officiellt öppnades den 30 maj 1938, fick det namnet Max Planck-institutet [20] .
4. ↑ Således skrev Werner Heisenberg: ”Debye var inte särskilt intresserad av politiska frågor och försökte därför ignorera de politiska sammandrabbningarna på Leipzigs gator så mycket som möjligt. Liksom många tyskar hoppades han att den nationalsocialistiska revolutionens extrema manifestationer skulle avta och att Tyskland kunde återgå till ett mer eller mindre normalt politiskt liv. Som holländare kände han sig inte ansvarig för vad som hände i vårt land” [22] .
5. ↑ Givet från den engelska översättningen: Under de tvingande övergripande omständigheterna kan rik-tyska judars efterlevnad i German Physical Society inte längre upprätthållas i Nürnberglagarnas mening. I samförstånd med styrelsen ber jag alla medlemmar som faller under denna förordning att meddela mig att de drar sig ur föreningen. Heil Hitler! [71]
6. ↑ Samtidigt ansåg Debye själv att kärnvapen såg ut som otroligt, och själva arbetet i denna riktning var bara ett sätt att utvinna pengar från den tyska armén för grundforskning [75] .
7. ↑ I ett samtal med en FBI-agent talade Einstein negativt om Debye som person. Kanske berodde detta på det faktum att den holländska fysikern var väl medveten om några av omständigheterna i Einsteins personliga liv. Andra kollegor (särskilt de som kände Debye bättre) gav honom en helt annan karaktärisering. Således kallade James Frank (också en judisk invandrare) Debye "en man med höga egenskaper och höga ideal" [79] .
8. ↑ Som Philip Ball noterade, "det här är kanske det första förslaget någonsin att offentliga uppvisningar av antisemitism kunde ha varit dåligt för dina framtidsutsikter i Nazityskland" [86] . Enligt hans åsikt, "Eickhoff lägger en betydande mängd värdefullt material i form av populärpsykologi, mer oroad över konstruktionen av en fiktiv motivation för dess objekt [dvs. Debye] än genom att presentera fakta i all sin tvetydighet och ofullständighet” [87] .

Anteckningar

1. ↑ 1 2 Petrus Josephus Wilhelmus Debije - 2009.
2. ↑ Peter Joseph Wilhelm Debije // KNAW Tidigare medlemmar 
3. ↑ 1 2 3 Catalogus Professorum Academiae Rheno-Traiectinae
4. ↑ Arunan E. Peter Debye  // Resonance - Journal of Science Education - Springer Science+Business Media , Indian Acad of Sciences, Springer , 2010. - Vol. 15, Iss. 12. - P. 1056-1059. — ISSN 0971-8044 ; 0973-712X - doi:10.1007/S12045-010-0117-2
5. ↑ Courtens E. Peter Debye--Ett liv för vetenskap  // Ferroelectrics - Taylor & Francis , 2002. - Vol . 267, Iss. 1. - S. 43-60. — ISSN 0015-0193 ; 1563-5112 ; 1026-7484 - doi:10.1080/00150190211019
6. ^ Peter Debye - American Institute of Physics .
7. ↑ Crease R. P. Physics: Science under the Nazis  // Nature / M. Skipper - NPG , Springer Science + Business Media , 2013. - Vol. 502, Iss. 7472.-P. 441-442. - 2p. — ISSN 1476-4687 ; 0028-0836 - doi:10.1038/502441A
8. ↑ Debye V. P. Die Winkelverteilung der kritischen Opaleszenz und die Messung molekularer Wechselwirkung  (tyska) // Die makromolekulare Chemie - 1960. - Vol. 35, nr. 1. - S. 1-11. — ISSN 0025-116X — doi:10.1002/MACP.1960.020350114
9. ↑ Moore M. Great Solid State Physicists of the 20th Century, redigerad av Julio A. Gonzalo och Carmen Aragó López  // Crystallogr . Varv. — Taylor & Francis , 2012. — Vol. 18, Iss. 1. - S. 23-31. — ISSN 0889-311X ; 1476-3508 - doi:10.1080/0889311X.2011.641540
10. ↑ Davies, 1970 , s. 175-176.
11. ↑ Davies, 1970 , s. 176-177.
12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Courtens, 2002 , sid. 46-53.
13. ↑ Sommerfeld A. Flyktiga minnen av min undervisningsverksamhet // Sommerfeld A. Kunskapssätt i fysik. - M . : Nauka, 1973. - S. 186 .
14. ↑ Davies, 1970 , sid. 177.
15. ↑ Davies, 1970 , sid. 179.
16. ↑ Från Sommerfelds korrespondens med Einstein // Sommerfeld A. Kunskapens sätt i fysik. - M . : Nauka, 1973. - S. 191 .
17. ↑ Davies, 1970 , s. 182, 185.
18. ↑ Davies, 1970 , sid. 187-188, 192.
19. ↑ Davies, 1970 , s. 203, 221.
20. ↑ Ball, 2014 , s. 107-108.
21. ↑ Davies, 1970 , s. 208-210.
22. ↑ Davies, 1970 , sid. 221.
23. ↑ Davies, 1970 , s. 208-209.
24. ↑ Davies, 1970 , s. 210, 214.
25. ↑ Peter Joseph Wilhelm  Debye . Hitta en grav (1 januari 2001). Datum för åtkomst: 19 november 2014. Arkiverad från originalet 29 november 2014.
26. ↑ Sack et al., 1967 .
27. ↑ Davies, 1970 , s. 216-219.
28. ↑ Long, 1967 .
29. ↑ 1 2 Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 527-528, 531-532.
30. ↑ 12 Davies , 1970 , s. 179-180.
31. ↑ Davies, 1970 , sid. 188.
32. ↑ Davies, 1970 , sid. 178.
33. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 515, 534.
34. ↑ Davies, 1970 , s. 185-187.
35. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 516-518, 535.
36. ↑ Davies, 1970 , sid. 189.
37. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 518-519, 539.
38. ↑ Davies, 1970 , s. 190, 199-201, 204-205.
39. ↑ Williams, 1975 , s. 29-30.
40. ↑ Davies, 1970 , s. 178-179.
41. ↑ Jammer, 1985 , sid. 38-39.
42. ↑ Davies, 1970 , s. 188-189.
43. ↑ Jammer, 1985 , sid. 129-130.
44. ↑ Stuewer RH Comptoneffekten: Övergång till kvantmekanik // Annalen der Physik . - 2000. - Vol. 9. - P. 975-989. - doi : 10.1002/1521-3889(200011)9:11/12<975::AID-ANDP975>3.0.CO;2-8 .
45. ↑ Brown LM Compton-effekten som en väg till QED // Studies in History and Philosophy of Modern Physics. - 2002. - Vol. 33. - P. 221-223, 233. - doi : 10.1016/S1355-2198(02)00005-9 .
46. ↑ Davies, 1970 , s. 181-182.
47. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 520, 533.
48. ↑ Davies, 1970 , s. 183-184.
49. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 521, 536.
50. ↑ Davies, 1970 , s. 191-192.
51. ↑ Davies, 1970 , sid. 204.
52. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 522, 536-538.
53. ↑ Davies, 1970 , s. 195-198.
54. ↑ Williams, 1975 , s. 38-39.
55. ↑ Davies, 1970 , sid. 199.
56. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 523, 538.
57. ↑ Davies, 1970 , s. 177-178.
58. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 524-525, 539-540.
59. ↑ Davies, 1970 , s. 205-207.
60. ↑ Davies, 1970 , sid. 213.
61. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 525-526, 541.
62. ↑ Davies, 1970 , s. 210-211.
63. ↑ Davies, 1970 , s. 211-212.
64. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 529.
65. ↑ Williams, 1975 , sid. 34.
66. ↑ Gurevich och Dzyaloshinsky, 1987 , sid. 527.
67. ↑ Petrova SP, Solov'ev AD Ursprunget till metoden för brantaste nedstigning // Historia Mathematica. - 1997. - Vol. 24. - s. 361-375. - doi : 10.1006/hmat.1996.2146 .
68. ↑ Davies, 1970 , s. 202-203.
69. ↑ Reiding, 2010 , s. 283-286.
70. ↑ Van Ginkel, 2006 , s. 107, 124.
71. ↑ Hoffmann D. Between Autonomy and Accommodation: The German Physical Society under the Third Reich // Fysik i perspektiv. - 2005. - Vol. 7. - P. 302. - doi : 10.1007/s00016-004-0235-x .
72. ↑ Reiding, 2010 , s. 283-284.
73. ↑ Van Ginkel, 2006 , s. 22-30.
74. ↑ Ball, 2014 , s. 126-130.
75. ↑ Ball, 2014 , sid. 176.
76. ↑ Van Ginkel, 2006 , s. 31-35, 57-60.
77. ↑ Ball, 2014 , sid. 172.
78. ↑ Van Ginkel, 2006 , s. 36-43, 61-65.
79. ↑ Ball, 2014 , s. 174-175.
80. ↑ Van Ginkel, 2006 , s. 44-56.
81. ↑ Van Ginkel, 2006 , s. 19-21.
82. ↑ Ball, 2014 , s. 132-137.
83. ↑ Van Ginkel, 2006 , sid. 110.
84. ↑ Ball, 2014 , s. 3ff..
85. ↑ Ball, 2014 , s. 184, 240.
86. ↑ Ball, 2014 , sid. 131.
87. ↑ Ball, 2014 , sid. 237.
88. ↑ Reiding, 2010 , s. 287-290.
89. ↑ Reiding, 2010 , s. 291-299.
90. ↑ Ball P. Letters försvarar Nobelpristagaren mot nazistiska anklagelser // Nature. - 2010. - doi : 10.1038/news.2010.656 .
91. ↑ Ball, 2014 , s. 140-141.
92. ↑ 12 Courtens , 2002 , sid. 58.
93. ↑ Peter JW  Debye . National Science Foundation. — Presidentens nationella vetenskapsmedalj: Uppgifter om mottagaren. Datum för åtkomst: 21 oktober 2014. Arkiverad från originalet den 18 december 2014.
94. ↑ Peter J. Debye Arkiverad 5 december 2018 på Wayback Machine  
95. ↑ Profil av Peter Josef Wilhelm Debye på den officiella webbplatsen för den ryska vetenskapsakademin
96. ↑ Debye; Peter Joseph Wilhelm (1884 - 1966  )
97. ↑ Pieter Josef William Debye Arkiverad 5 december 2018 på Wayback Machine  
98. ↑ 12 Williams , 1975 , s. 49-50.
99. ↑ Debye Institute  (engelska)  (otillgänglig länk) . Utrecht universitet. Hämtad 18 september 2014. Arkiverad från originalet 25 april 2015.
100. ↑ Peter Debye utmärkelse i fysikalisk  kemi . American Chemical Society. Datum för åtkomst: 20 september 2014. Arkiverad från originalet den 9 januari 2015.
101. ↑ Williams, 1975 , sid. 24.

Litteratur

Böcker

• Jammer M. Utveckling av begrepp inom kvantmekanik. — M .: Nauka, 1985.
• Pie Debije - Peter Debye 1884-1966 / Ed. SE Hustinx, C. Bremen. — St Augustin: Gardez!, 2000.
• Van Ginkel G. Prof. Peter JW Debye (1884-1966) 1935-1945. En undersökning av historiska källor . — RIPCN, 2006.
• Eickhoff M. I vetenskapens namn? PJW Debye och hans karriär i Nazityskland. — Amsterdam University Press, 2008.
• Ball P. Serving the Reich: Kampen om fysikens själ under Hitler . — University of Chicago Press, 2014.

Artiklar

• Peter JW Debye: En intervju // Vetenskap . - 1964. - Vol. 145. - S. 554-559. - doi : 10.1126/science.145.3632.554 .
• Ewald PP Peter Debye, 1884-1966 // Acta Crystallographica. - 1967. - Vol. 22. - P. 947-949. - doi : 10.1107/S0365110X6700194X .
• Lång FA Peter Debye - En uppskattning // Vetenskap. - 1967. - Vol. 155. - P. 979-980. - doi : 10.1126/science.155.3765.979 .
• Sack H., Widom B., Bauer SH Peter Joseph William Debye  // Cornell News. - 1967. - S. 16-19.
• Davies M. Peter JW Debye (1884-1966)  // Journal of Chemical Education. - 1968. - Vol. 45. - s. 467-473. doi : 10.1021 / ed045p467 .
• Davies M. Peter Joseph Wilhelm Debye. 1884-1966 // Biografiska memoarer av stipendiater i Royal Society. - 1970. - Vol. 16. - S. 175-232. - doi : 10.1098/rsbm.1970.0007 .
• Smith C. Debye, Peter Joseph William  // Dictionary of Scientific Biography. - New York: Scribner's, 1971. - Vol. 3. - P. 617-621.
• Williams JW Peter Joseph Wilhelm Debye. 1884-1966  // National Academy of Sciences Biografiska memoarer. - 1975. - Vol. 46. ​​- S. 23-68.
• Khramov Yu.A. A. I. Akhiezer . - Ed. 2:a, rev. och ytterligare — M  .: Nauka , 1983. — S. 99. — 400 sid. - 200 000 exemplar.
• Davies M. Peter Debye (1884-1966): En hundraårsjubileumsuppskattning // Journal of Physical Chemistry. - 1984. - Vol. 88. - P. 6461-6462. - doi : 10.1021/j150670a001 .
• Ewald P.P. Remembering Peter Debye i München // Physics Today . - 1985. - Vol. 38, nr 1 . - P. 9, 122. - doi : 10.1063/1.2813691 .
• Gurevich V. L., Dzyaloshinsky I. E. Peter Joseph Wilhelm Debye. Biografi och uppsats om vetenskaplig verksamhet. Kommentarer // Debye P. Utvalda verk. Artiklar 1909-1965. - L. : Nauka, 1987. - S. 515-542 .
• Courtens E. Peter Debye - Ett liv för vetenskapen // Ferroelektrik. - 2002. - Vol. 267. - S. 43-60. - doi : 10.1080/00150190211019 .
• Altschuler GC Peter Debyes övertygelser  // Daedalus. - 2006. - Vol. 135. - S. 96-103.
• Reiding J. Peter Debye: Nazistisk kollaboratör eller hemlig motståndare? // Ambix. - 2010. - Vol. 57. - S. 275-300. - doi : 10.1179/174582310X12849808295706 .

Länkar

• Peter Debye  (engelska) . nobelprize.org. - Information på Nobelkommitténs hemsida. Hämtad: 18 september 2014.
• Kuhn TS , Uhlenbeck G. Intervju med Dr. Peter Debye  (engelska) . American Institute of Physics (3 maj 1962). Hämtad: 18 september 2014.
• Peter Debye  (engelska) . Notable Names Database . Hämtad: 19 september 2014.

Tematiska platser	Matematisk släktforskning Nobelpristagarens API zbMATH Öppna
Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor katalanska Stor norsk Stor ryss runt världen Kroatisk Amerikansk nationalbiografi Britannica (online) Brockhaus Anmärkningsvärda namndatabas Universalis schweizisk historisk
Släktforskning och nekropol	Hitta en grav WikiTree
I bibliografiska kataloger BIBSYS: 90056877 BNC : a11209197 BNF : 12395957g BPN : 78472700 CiNii : DA00755412 CONOR : 108938339 GND : 116042621 ISNI : 0000 0001 1081 0865 J9U : 987007279480005171 LCCN : n85806624 NDL : 00437534 NKC : ola2002159240 NLA : 35681579 NLP : A37005005 NTA : 074517937 NUKAT : n98044726 LIBRIS : ljx00w340wlw0w8 SUDOC : 073274372 VIAF : 108518274 WorldCat VIAF : 108518274

Nobelpristagare från Nederländerna
Nobels fredspris	T. Asser (1911)
Nobelpriset i fysik	P. Zeeman (1902) H. Lorenz (1902) J. D. Van der Waals (1910) H. Kamerling-Onnes (1913) F. Zernike (1953) N. Blombergen (1981) S. van der Meer (1984) M. Veltman (1999) G. Hoft (1999) A.K. Game (2010)
Nobelpriset i kemi	J.H. van't Hoff (1901) P. Debye (1936) P. Crutzen (1995) B. Feringa (2016)
Nobelpriset i ekonomi	J. Tinbergen (1969) T. Koopmans (1975)
Nobelpriset i fysiologi eller medicin	W. Einthoven (1924) H. Aikman (1929) N. Tinbergen (1973)

Nobelpristagare i kemi 1926-1950
Theodor Svedberg (1926) Heinrich Wieland (1927) Adolf Windaus (1928) Arthur Garden / Hans von Euler-Helpin (1929) Hans Fischer (1930) Carl Bosch / Friedrich Bergius (1931) Irving Langmuir (1932) Harold Urey (1934) Frédéric Joliot-Curie / Irene Joliot-Curie (1935) Peter Debye (1936) Walter Haworth / Paul Carrer (1937) Richard Kuhn (1938) Adolf Butenandt / Leopold Ruzicka (1939) György de Hevesy (1943) Otto Hahn (1944) Artturi Virtanen (1945) James Sumner / John Northrop / Wendell Stanley (1946) Robert Robinson (1947) Arne Tiselius (1948) William Gyok (1949) Otto Diels / Kurt Alder (1950)
Full lista 1901-1925 1926-1950 1951-1975 1976-2000 sedan 2001

Mottagare av Lorenz-medaljen
Planck (1927) Pauli (1931) Debye (1935) Sommerfeld (1939) Kramers (1947) London (1953) Onsager (1958) Peierls (1962) Dyson (1966) Uhlenbeck (1970) Van Vleck (1974) Blombergen (1978) Abraham (1982) Hoft (1986) de Gennes (1990) Polyakov (1994) Wiman / Cornell (1998) Wilczek (2002) Kadanov (2006) Witten (2010) Berry (2014) Maldacena (2018)