Карл Ф. Герцфельд

Карл Ф. Герцфельд (нем. Karl F. Herzfeld; 24 февраля 1892, Вена — 3 июня 1978, Вашингтон) — австрийско-американский физик-теоретик, известный работами в области квантовой механики, статистической физики, акустики и биофизики. Внёс вклад в теорию распространения звука в газах, теорию молекулярных сил и механизмы биологического действия ионизирующего излучения.

Биография

Ранние годы и образование

Карл Ф. Герцфельд родился в Вене в еврейской семье. Его отец, Август Герцфельд, был врачом, мать — Адель Герцфельд. С ранних лет проявил интерес к естественным наукам. В 1910 году поступил в Венский университет, где изучал физику и химию. Среди его преподавателей были Людвиг Больцман и Франц Экснер. В 1914 году защитил докторскую диссертацию под руководством Фридриха Хазенёрля, посвящённую теории броуновского движения.

Научная карьера в Европе

После получения степени работал ассистентом в Венском университете, а затем в Мюнхенском университете у Арнольда Зоммерфельда. В 1919 году хабилитировался в Мюнхене, представив работу по квантовой теории молекул. В 1920-х годах активно сотрудничал с ведущими физиками Европы, включая Эрвина Шрёдингера и Вернера Гейзенберга. В 1926 году стал профессором теоретической физики в Мюнхенском университете, однако в 1933 году, после прихода к власти национал-социалистов, был уволен из-за своего еврейского происхождения.

Эмиграция в США

В 1934 году Герцфельд эмигрировал в США. Получил приглашение от Католического университета Америки в Вашингтоне, где занял должность профессора физики. В 1937 году основал и возглавил кафедру физики, которую руководил до выхода на пенсию в 1962 году. В США он продолжил активную научную деятельность, сосредоточившись на акустике и биофизике.

Поздние годы

После выхода на пенсию Герцфельд оставался почётным профессором и продолжал публиковать научные работы. Он был членом Национальной академии наук США (с 1960 года) и Американского физического общества. Умер 3 июня 1978 года в Вашингтоне.

Научные достижения

Акустика и молекулярная физика

Герцфельд внёс фундаментальный вклад в теорию распространения звука в газах. Совместно с Фрэнсисом Райсом разработал теорию дисперсии и поглощения звука в газах, учитывающую релаксационные процессы между поступательными и внутренними степенями свободы молекул. Эта работа, известная как теория Герцфельда — Райса, стала основой для понимания акустических свойств газов и жидкостей.

Квантовая механика и статистическая физика

В 1920-х годах Герцфельд занимался применением квантовой механики к молекулярным системам. Он разработал теорию молекулярных сил, основанную на квантово-механических расчётах, и внёс вклад в статистическую теорию жидкостей. Его работы по теории фазовых переходов и критических явлений получили широкое признание.

Биофизика и радиобиология

В поздний период своей карьеры Герцфельд сосредоточился на биофизике, особенно на механизмах действия ионизирующего излучения на живые организмы. Он предложил теоретические модели, описывающие повреждение ДНК и клеточных структур под воздействием радиации. Эти работы имели важное значение для развития радиационной медицины и радиобиологии.

Основные труды

• «Kinetische Theorie der Wärme» (1925) — учебник по кинетической теории теплоты.
• «Grundlagen der Quantenmechanik» (1927) — основы квантовой механики.
• «The Theory of Sound Absorption in Gases» (совместно с Ф. Райсом, 1938) — теория поглощения звука в газах.
• «The Physical Principles of Quantum Mechanics» (1949) — физические принципы квантовой механики.
• «Radiation Biology and Cancer» (1955) — радиационная биология и рак.

Награды и признание

• Член Национальной академии наук США (1960).
• Член Американской академии искусств и наук (1961).
• Медаль за заслуги в области физики от Американского физического общества (1965).

Интересные факты

• Герцфельд был одним из последних учеников Людвига Больцмана, посещая его лекции в Вене.
• В 1930-х годах он активно поддерживал коллег, эмигрировавших из нацистской Германии, помогая им с трудоустройством в США.
• Его сын, Карл Ф. Герцфельд-младший, стал известным биохимиком.

Источники

• National Academy of Sciences Biographical Memoir: Karl F. Herzfeld (1979).
• Dictionary of Scientific Biography, vol. 6, pp. 345–347.
• «Karl F. Herzfeld: A Biographical Sketch» by John A. Wheeler, Physics Today, 1978.
• «The Collected Works of Karl F. Herzfeld» (издание 1985 года).