Биография

Английский физик Патрик Мейнард Стюарт Блэкетт родился в Лондоне и был единственным сыном из трех детей Артура Стюарта Блэкетта, биржевого маклера, и Каролины Фрэнсис (в девичестве Мейнард) Блэкетт. В девять лет Блэкетт начал посещать небольшую приготовительную школу в Лондоне. Потом, мечтая о морской карьере, он в 1910 г. поступил в Осборнский королевский морской колледж, а затем, в 1912 г. в Дартмутский королевский морской колледж, где он стал одним из первых в классе.

Сайт: Электронная библиотека НиТ

Когда в 1914 г. разразилась первая мировая война, Б. начал морскую службу в качестве гардемарина на военном корабле «Карнарвон». Он принимал участие в сражениях у Фолклендских островов и Ютландии и получил звание лейтенанта в 1918 г., за несколько месяцев до прекращения военных действий. После войны он поступил на шестимесячные курсы в Магдален-колледж (Кембридж). В том же году он вышел в отставку и стал изучать физику в Кембридже, закончив его со степенью бакалавра в 1921 г.

Получение стипендии позволило ему остаться в Кембридже и работать под руководством Эрнста Резерфорда в университетской Кавендишской лаборатории, ведущем центре изучения радиоактивности и строения атома. Здесь он использовал конденсационную камеру Ч.Т.Р. Вильсона, бомбардируя атомы азота альфа-частицами (ядрами гелия). Камера Вильсона представляет собой прозрачный цилиндр, заполненный перенасыщенным паром и помещенный между полюсами электромагнита. Заряженные частицы, проходя через сосуд, создают на своем пути ионы, на которых конденсируется пар, образующий видимые следы (треки), поддающиеся фотографированию. Б. хотел выяснить природу конечных продуктов взаимодействия между альфа-частицами и атомами азота. В 1924 г., изучив более 25 тыс. фотопластинок, он показал, что в результате столкновения альфа-частицы с атомом азота образуются ядро водорода (протон) и изотоп кислорода, подтвердив тем самым предположение Резерфорда, что из одного элемента можно искусственно получить другой.

Б. взял в Кембридже отпуск в 1924...1925 гг., чтобы изучать квантовую механику и спектральный анализ под руководством Джеймса Франка в Геттингенском университете в Германии. По возвращении он продолжил свои исследования в Кавендише и в 1930 г. стал лектором.

В 1932 г. Б. вместе с итальянским физиком Джузеппе П.С. Окьялини начал изучать космические лучи. Чтобы осуществить управление камерой Вильсона от счетчика, они соединили два счетчика Гейгера (один был расположен выше камеры, а другой ниже нее) с электрическим реле, которое включало фотокамеру как только через сосуд пролетала заряженная частица. Эта система заменила более раннюю, где фотографирование производилось через определенные промежутки времени, которая была гораздо менее эффективной при регистрации треков частиц в камере. За год работы Б. и Окьялини удалось обнаружить следы позитрона, положительно заряженной частицы с массой, равной массе электрона, тем самым подтвердив открытие позитрона, сделанное несколькими месяцами ранее американским физиком Карлом Д. Андерсоном. Более того, они были первыми, кто обнаружил, что позитроны и электроны обычно появляются парами, образующими «ливни».

Исследуя излучение радиоактивных веществ, Б. и Окьялини заметили, что ливни позитронно-электронных пар, по-видимому, возникают из гамма-лучей (коротковолновое излучение, испускаемое ядром). Поскольку позитрон обычно не встречается на Земле, они сделали вывод, что превращение гамма-излучения в электронно-позитронные пары должно удовлетворять уравнению Альберта Эйнштейна, утверждающего эквивалентность массы и энергии (Е = mc2). Тем самым Б. и Окьялини дали первое экспериментальное подтверждение уравнения Эйнштейна в той ситуации, когда энергия переходит в массу.

Оставив Кембридж, чтобы стать профессором физики в Биркбек-колледже, вечернем колледже Лондонского университета, Б. продолжал исследования космических лучей. В 1935...1936 гг. он служил в Комитете Тизарда, созданном министерством авиации с целью усовершенствования военно-воздушной защиты Великобритании перед лицом нарастающей угрозы со стороны германских люфтваффе. В 1937 г. Б. сменил У.Л. Брэгга на посту профессора физики в Манчестерском университете. В течение года он заменил большую часть преподавателей и служащих физического факультета, которые работали в области рентгеновской кристаллографии, специализации Брэгга, служащими и преподавателями из Биркбек-колледжа, поскольку ему нужна была их помощь в исследовании космических лучей.

Во время второй мировой войны Б. оставил работу в университетской лаборатории. В качестве главного научного представителя отдела приборостроения управления Королевских военно-воздушных сил он работал над усовершенствованием прицельного бомбометания, по линии командования противовоздушной обороны он занимался проблемой совмещения радарных систем с зенитными орудиями, по линии британского берегового командования, а затем как директор морских операционных исследований в Адмиралтействе Б. работал над совершенствованием противолодочного вооружения. Международная репутация Б. как физика способствовала его назначению в подкомитет комиссии научных исследований ВВС, возглавляемый Дж. П. Томсоном. Когда этот подкомитет представил в 1941 г. доклад правительству, в котором настаивал, чтобы Великобритания занялась производством атомной бомбы, Б. был единственным его членом, который не был с этим согласен. Убежденный, что правительство не располагает средствами для того, чтобы быстро осуществить проект, он рекомендовал Англии объединить свои усилия с Соединенными Штатами, что и было сделано.

После войны Б. критиковал решение США сбросить атомные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки, считая, что это решение было вызвано политическими, а не военными причинами и представляло собой «первый акт холодной дипломатической войны с Россией». Он выразил свои взгляды в книге «Военные и политические последствия использования атомной энергии» («Military and Political Consequences of Atomic Energy»), которая появилась в 1948 г. После ее публикации роль Б. как советника правительства резко уменьшилась на многие годы.

Вернувшись в Манчестер, Б. возобновил свои исследования космических лучей. Он также предложил новую теорию, связывающую воедино магнитные свойства Земли, Солнца и звезд, но объявил ее несостоятельной несколько лет спустя. Позже он вернулся к вопросам, близким к скальному магнетизму – изучению магнитных материалов, найденных в древних скальных образованиях. По результатам полученных здесь измерений Б. сделал вывод, что смещение полюса и дрейф континентов действительно имели место.

Б. был награжден в 1948 г. Нобелевской премией по физике «за усовершенствование метода камеры Вильсона и сделанные в связи с этим открытия в области ядерной физики и космической радиации». При презентации лауреата Г.А. Айзинг, член Шведской королевской академии наук, отметил, что «огромное значение метода Вильсона для исследовательских целей не было вполне очевидным до начала 20-х гг. и это изменение отношения к нему во многом вызвано работами Б.»

Б. покинул Манчестер в 1953 г., чтобы сменить Дж. П. Томсона на посту главы физического факультета научно-технологического Империал-колледжа в Лондоне. Два года спустя он стал, кроме того, деканом по науке Королевского колледжа, входящего в Империал-колледж, и оставался на этом посту до 1960 г. В 1963 г. он ушел в отставку и стал служить советником лейбористской партии по вопросам науки и техники. Когда эта партия победила на всеобщих выборах в 1964 г., Б. возглавил Консультативный совет по технике. В 1965 г. он ушел с этого поста, чтобы стать президентом Лондонского королевского общества.

Последние годы своей жизни Б., который называл себя фабианским социалистом, много времени и энергии посвящал политическим вопросам. Избранный в 1943 г. президентом Ассоциации научных работников, входящей в состав Британского конгресса тред-юнионов, он заявил, что «способ, с помощью которого ученые могут лучше всего помочь изменению общества, – это разделить свою судьбу с организованным рабочим классом, поскольку именно он в конечном счете получит больше всего от развития науки». Он часто читал лекции по проблемам науки и ее отношений с обществом и входил в множество организаций, в том числе в совет Института развития заморских территорий. Конференцию ООН по использованию науки и техники для экономического развития, Совет по научной политике. Посетив Ассоциацию индийского научного конгресса в 1947 г., Б. заинтересовался проблемами развития науки в Индии, а также экономическими и политическими проблемами этой страны.

В 1924 г. Б. женился на Констанции Бейон; у них родились дочь и сын. Человек высокого роста, с энергичными манерами, хороший оратор, Б. привносил энтузиазм в интересующие его области жизни, включающие не только науку, но и политические, социальные и экономические вопросы. Он умер в Лондоне 13 июля 1974 г.

Среди его многочисленных наград можно назвать Королевскую медаль (1940) и медаль Копли (1956) Лондонского королевского общества, медаль «За заслуги» правительства США (1946), медаль Дальтона Манчестерского литературного и философского общества (1949) и орден Орла Ацтеков мексиканского правительства (1970). Он был членом десяти иностранных научных обществ и обладал двадцатью почетными учеными степенями. В 1965 г. он был награжден британским орденом «За заслуги», а в 1969 г. стал пожизненным пэром, бароном Блэкеттом.