Яков Френкель¶

Яков Френкель — советский физик-теоретик, один из основоположников современной теории твёрдого тела, ядерной физики и физики полупроводников. Автор фундаментальных работ по квантовой механике, электродинамике, теории металлов, теории дефектов кристаллической решётки, а также создатель теории жидких кристаллов и теории деления атомных ядер. Член-корреспондент Академии наук СССР (1929).

¶Биография

¶Ранние годы и образование

Яков Ильич Френкель родился 29 января (10 февраля) 1894 года в Ростове-на-Дону в еврейской семье. Его отец, Илья Абрамович Френкель, был присяжным поверенным, мать, Розалия Абрамовна, занималась воспитанием детей. В 1908 году семья переехала в Санкт-Петербург, где Яков поступил в реальное училище. Уже в школьные годы проявил выдающиеся способности к математике и физике, самостоятельно изучал высшую математику и теоретическую механику.

В 1913 году поступил на физико-математический факультет Петроградского университета. Учёба была прервана Первой мировой войной — в 1915 году Френкель был мобилизован в армию, но вскоре комиссован по состоянию здоровья. В 1916 году он сдал экзамены экстерном и получил диплом об окончании университета.

¶Научная и преподавательская деятельность

С 1916 года работал в Петроградском политехническом институте (ныне Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого), где прошёл путь от лаборанта до профессора. В 1921 году стал профессором кафедры физики Политехнического института, а также начал преподавать в Физико-техническом институте (ныне Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН).

В 1920-е годы Френкель активно сотрудничал с ведущими зарубежными физиками. В 1925 году он был командирован в Германию, где работал в лабораториях Макса Борна и Джеймса Франка. В 1927 году посетил Англию, где общался с Эрнестом Резерфордом и Полем Дираком.

В 1929 году был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. В 1930-е годы его научная деятельность была сосредоточена на теории ядра, теории металлов и физике полупроводников. Во время Великой Отечественной войны (1941–1945) Френкель находился в эвакуации в Казани, где продолжал научную работу, в том числе по проблемам акустики и радиолокации.

Яков Френкель скончался 23 января 1952 года в Ленинграде от сердечного приступа. Похоронен на Богословском кладбище.

¶Основные научные достижения

¶Теория твёрдого тела

Френкель внёс решающий вклад в создание современной теории твёрдого тела. В 1926 году он независимо от Вернера Гейзенберга разработал квантовомеханическую теорию ферромагнетизма. В 1933 году совместно с Я. Г. Дорфманом предсказал существование доменной структуры ферромагнетиков.

В 1932 году Френкель предложил модель дефектов кристаллической решётки, известную как дефекты Френкеля (вакансия и межузельный атом). Эта модель стала основой для понимания диффузии в твёрдых телах, радиационных повреждений и многих других процессов.

¶Теория жидких кристаллов

В 1931 году Френкель создал первую статистическую теорию жидких кристаллов, объяснив их существование как промежуточного состояния между твёрдым телом и жидкостью. Он предсказал существование смектической и нематической фаз, что было подтверждено экспериментально лишь десятилетия спустя.

¶Ядерная физика

В 1939 году, сразу после открытия деления урана, Френкель разработал капельную модель атомного ядра, которая позволила объяснить механизм деления. Он также ввёл понятие «барьера деления» и рассчитал энергию, выделяющуюся при этом процессе. Эта работа стала одной из теоретических основ советского атомного проекта.

¶Физика полупроводников

Френкель внёс фундаментальный вклад в теорию полупроводников. В 1931 году он предсказал существование экситонов — связанных состояний электрона и дырки, которые играют ключевую роль в оптических свойствах полупроводников. В 1938 году совместно с А. Ф. Иоффе разработал теорию выпрямления тока на контакте металл-полупроводник.

¶Другие области

Френкель также работал в области геофизики (теория земного магнетизма), астрофизики (теория происхождения космических лучей) и акустики. Он является автором более 200 научных статей и нескольких монографий, в том числе знаменитого учебника «Электродинамика» (1934).

¶Педагогическая деятельность

Френкель был блестящим лектором и педагогом. Он читал курсы теоретической физики, электродинамики, квантовой механики в Ленинградском политехническом институте и Ленинградском государственном университете. Среди его учеников — многие известные советские физики, в том числе академики А. П. Александров, В. М. Тучкевич, Ю. Б. Харитон.

¶Научные труды

Основные работы Френкеля изданы в четырёх томах собрания сочинений (1956–1959). Наиболее известные монографии:

• «Электродинамика» (1934, 2-е издание 1938)
• «Статистическая физика» (1933, совместно с А. Ф. Иоффе)
• «Теория металлов» (1939)
• «Волновая механика» (1934)
• «Кинетическая теория жидкостей» (1945)

¶Признание и память

• Член-корреспондент АН СССР (1929)
• Лауреат Сталинской премии второй степени (1947) — за монографию «Кинетическая теория жидкостей»
• Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1945)
• В 1964 году учреждена премия имени Я. И. Френкеля АН СССР за выдающиеся работы в области физики твёрдого тела
• Имя Френкеля носит Институт физики твёрдого тела РАН (до 1993 года — Институт физики твёрдого тела АН СССР)
• В 1994 году в честь 100-летия со дня рождения учёного была выпущена почтовая марка России

¶Интересные факты

• Френкель был не только физиком, но и талантливым математиком — он самостоятельно освоил высшую математику к 14 годам.
• Он владел несколькими иностранными языками, включая немецкий, французский и английский, и свободно читал научную литературу на этих языках.
• В 1930-е годы Френкель активно выступал против идеологических нападок на генетику и кибернетику, защищая научную объективность.
• Его сын, Виктор Яковлевич Френкель (1929–1997), стал известным историком науки и биографом отца.

¶Источники

• Френкель В. Я. Яков Ильич Френкель. — М.: Наука, 1966.
• Собрание научных трудов Я. И. Френкеля. Т. 1–4. — М.: Издательство АН СССР, 1956–1959.
• Храмов Ю. А. Физики: Биографический справочник. — М.: Наука, 1983.
• Большая советская энциклопедия. 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1974. — Т. 18.
• Яков Ильич Френкель // Успехи физических наук. — 1952. — Т. 46, вып. 3.