Эта статья входит в число добротных статей

Аллен, Джон Фрэнк

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Джон Фрэнк Аллен
англ. John Frank Allen
Дата рождения 6 мая 1908(1908-05-06)[1]
Место рождения
Дата смерти 22 апреля 2001(2001-04-22)[1] (92 года)
Место смерти
  • Elie and Earlsferry[вд], Великобритания
Страна
Род деятельности физик
Научная сфера Физика
Место работы Национальный исследовательский центр (1930—1933)
Кембриджский университет (1934—1947)
Университет Сент-Эндрюс (1947—1978)
Альма-матер Кембриджский университет, Университет Торонто
Награды и премии

Джон Фрэнк Аллен (англ. John Frank Allen; 6 мая 1908, Виннипег, Канада — 22 апреля 2001, недалеко от Сент-Эндрюса, Шотландия) — канадский и британский физик-экспериментатор. Член Лондонского (1949) и Эдинбургского королевских обществ. Известен как один из трёх первооткрывателей явления сверхтекучести[2][3].

Джон Фрэнк Аллен родился в канадском Виннипеге в семье профессора физики, преподававшего в университете Манитобы. В 1928 году окончил тот же университет со степенью бакалавра физики (BA in physics) и перешёл в Торонто для получения докторской степени под руководством Джона Макленнана (John McLennan)[2]. Там он сконструировал первый криостат, сейчас экспонируемый в музее Лондонского Королевского института[4].

В 1930—1933 годах работал в Национальном исследовательском центре в Оттаве[3]. В 1933 году стал доктором философии (PhD)[2].

После научно неблагодарной двухлетней постдокторантуры в Калифорнийском технологическом институте он обратился к Эрнесту Резерфорду, чтобы узнать, есть ли возможность работать с Петром Капицей в Мондской лаборатории (the Royal Society Mond Laboratory). Получив утвердительный ответ, в 1934[* 1] году Аллен переезжает в Кэмбридж, но вновь оказывается один, так как теперь пионеру в области физики низких температур Петру Капице по личному указанию Сталина запретили выезд из СССР[2][3].

Десять лет работы в Монде были необычайно продуктивными. В 1937 году Аллен и Дон Майзнер[англ.] в своих опытах над жидким гелием и изучением его свойств обнаружили очень низкий предел вязкости жидкого гелия II при его протекании через узкие капилляры. Эту очевидную аномалию в своей лаборатории в Москве независимо от них наблюдал Петр Капица, он же назвал её «сверхтекучестью». В январе 1938 года на соседних страницах журнала Nature вышли статья Аллена и Майзнера и работа Капицы, посвящённые сверхтекучести[3][2][5].

В дальнейших исследованиях Аллен подтвердил результат Виллема Кеезома, полученный в 1928–1932 годах в Лейденской криогенной лаборатории, зафиксировав аномально высокое значение теплопроводности жидкого гелия[5][3]. Они выявили, что при уменьшении температуры жидкого гелия II его теплопроводность непропорционально увеличивалась, в миллионы раз превышая соответствующее значение для гелия I. Для объяснения явления Аллен и Майзнер ввели понятие пристенного слоя[3].

В феврале 1938 года Аллен вместе с Х. Джонсом открыли фонтанирование жидкого гелия, впоследствии получившее название термомеханического эффекта. Аллен вспоминал, что когда явление впервые демонстрировали в Лондонском королевском обществе, присутствовавший там писатель Герберт Уэллс залезал под стол, чтобы удостовериться в отсутствии какого-либо насоса[3][2][5].

По воспоминаниям Рассела Доннели[англ.], Аллен всегда себя укорял, что не оценил в должной мере предложение Ласло Тисса искать «температурные волны», ставшие позднее известными как второй звук в жидком гелии[2].

С началом Второй мировой войны все фундаментальные исследования в Кэмбридже были свёрнуты[2], и Аллен занялся разработкой кислородных станций для пилотов бомбардировщиков и электронного таймера взрывателей для зенитных снарядов[4].

В 1946 году Аллен и Лоуренс Брэгг организовали в Кэмбридже первую крупную послевоенную конференцию. На ней Фриц Лондон во вступительной речи отметил несомненную связь между явлением сверхтекучести и квантовой жидкостью (Конденсат Бозе — Эйнштейна), прежде имевшей характер сугубо теории[2].

Менее известным, но не менее важным фактом, является внедрение Алленом вакуумного уплотнения в насосных соединениях. В 1937 году он использовал уплотнительное кольцо из неопрена взамен использовавшихся до того ненадёжных соединений из проволоки или пластилина[2]. В 1947 году с этой же целью внедрил индий-кольцо (indium-ring cryogenic seal)[4].

Параллельно с работой в лаборатории Аллен с 1934 по 1947 год был лектором в Кембриджском университете[3]. В 1947 году он был назначен на кафедру естественной философии в шотландском университете Сент-Эндрюс[4] и взял с собой группу учёных, занимающихся низкотемпературной физикой, создав в университете соответствующий отдел. В Сент-Эндрюсе Аллен постепенно отошёл от научной деятельности и проявил себя как успешный администратор.

Среди его достижений — надзор за проектированием и строительством нового научного здания, открывшегося в 1966 году. Он дважды был деканом факультета естественных наук и создал отдельный факультет прикладной науки в тогдашнем Королевском колледже в Данди, который был частью Сент-Эндрюса до получения статуса отдельного университета в 1960-е годы[4][2]. Перед его отставкой в 1978 году он заинтересовался историей шотландских физиков[2].

В 1978 году Нобелевский комитет вручил премию по физике Петру Капице «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур», обойдя вниманием вклад Джона Аллена и Дона Майзнера[2]. Согласно свидетельствам, Капица заявлял, что откажется от премии, если её присудят ему совместно с Алленом. Причины такого отношения до сих пор не вполне понятны. Возможно, это был более молодой возраст канадского физика, а также тот факт, что Аллен и Майзнер работали в Мондской лаборатории, которую Капица продолжал считать «своей». В любом случае, всё это сильно задержало присуждение премии[6].

Джон Аллен умер на 93-м году жизни от связанных с возрастом осложнений[2].

Аллен был избран членом Лондонского физического общества в 1945 году, членом Королевского общества Эдинбурга и Американского физического общества в 1948 году, Королевского общества в 1949 году. Он был председателем Комиссии по сверхнизкой температуре Международного союза теоретической и прикладной физики с 1966 по 1969 год, а также членом Британского национального физического комитета (British National Committee for Physics)[4].

Он был одним из основателей и председателем Британской постоянной конференций профессоров физики и Комитета шотландских профессоров физики[4].

Аллен женился в 1933 году на Эльфриде Хиберт (Elfriede Hiebert), позднее брак был расторгнут[4].

Избранные публикации

[править | править код]
  • Allen J.F., Peierls R., Uddin M.Z. Heat Conduction in Liquid Helium // Nature. — 1937. — Vol. 140. — P. 62-63. — doi:10.1038/140062a0.
  • Allen J.F., Misener A.D. Flow of Liquid Helium II // Nature. — 1938. — Vol. 141. — P. 75. — doi:10.1038/141075a0.
  • Allen J.F., Jones H. New Phenomena Connected with Heat Flow in Helium II // Nature. — 1938. — Vol. 141. — P. 243-244. — doi:10.1038/141243a0.
  • Allen J.F., Misener A.D. Flow Phenomena in Liquid Helium II // Nature. — 1938. — Vol. 142. — P. 643-644. — doi:10.1038/142643a0.
  • Allen J.F., Jones H. Liquid Helium // Nature. — 1939. — Vol. 143. — P. 227-230. — doi:10.1038/143227a0.

Примечания

[править | править код]

Комментарии

  1. В источниках существуют разночтения. Биографический справочник под редакцией Юрия Храмова датой начала работы в Кембриджском университете называет 1934 год, тогда как в некрологе за авторством Рассела Доннели годом переезда в Кэмбридж обозначен 1935.

Источники

  1. 1 2 Lundy D. R. Professor John Frank Allen // The Peerage (англ.)
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Donnelly, Russell J.[англ.]. Obituary: John Frank Allen (англ.) // Physics Today : magazine. — 2002. — July (vol. 55, no. 7). — P. 76—77. — doi:10.1063/1.1506759. — Bibcode2002PhT....55g..76D. Архивировано 20 августа 2016 года.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 Храмов, 1983, с. 11.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 Professor John F Allen. The Daily Telegraph (3 мая 2001). Дата обращения: 14 августа 2016. Архивировано 23 сентября 2016 года.
  5. 1 2 3 S ́ebastien Balibar. Looking Back at Superfluid Helium (неопр.) // Poincaré Seminars[англ.]. — 2003. — № 1. — С. 11—20. Архивировано 8 мая 2016 года.
  6. Griffin A. Superfluidity: three people, two papers, one prize // Physics World. — 2008. — Vol. 21. — P. 27-30. — doi:10.1088/2058-7058/21/08/36.

Литература

[править | править код]
  • В. Кеезом. Гелий. — М.: Издательство иностранной литературы, 1949.
  • К. Мендельсон. Физика низких температур. — М.: Издательство иностранной литературы, 1963.
  • К. Мендельсон. На пути к абсолютному нулю. — М.: Атомиздат, 1971.
  • Храмов Ю. А. Аллен Джон Фрэнк // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 11. — 400 с. — 200 000 экз.