Роберт Милликен

Роберт Милликэн

Роберт Эндрюс Милликэн (англ. Robert Andrews Millikan; 22 марта 1868, Моррисон, США — 19 декабря 1953, Сан-Марино) — американский физик. В 1923 году получил Нобелевскую премию по физике за работы в области фотоэлектрического эффекта и за измерения заряда электрона. Впоследствии он занимался изучением космических лучей.

Биография

Роберт Милликэн родился в семье священника. Перед поступлением в колледж Оберлин в Огайо, работал некоторое время репортёром. В 1891 г. получил степень бакалавра по классике — языку, философии, истории и искусству древнего средиземноморья. В 1896 г. получил степень доктора по физике в Колумбийском университете. С своей автобиографии он так объяснил столь разительную смену темы изучения:

В последний год обучения … мой профессор по греческому … попросил меня прочесть курс по элементарной физике в подготовительном отделении в следующем году. На мой ответ, что я ничего не знаю из физики, он ответил — «любой, кто смог получить у меня хорошую отметку по греческому, может преподавать физику». «Хорошо» — ответил я — «под вашу ответственность я попробую и посмотрю, что из этого получится.» Сразу после этого я купил книгу Эвери «Начала физики» и провёл большую часть летних каникул 1889 г. дома … пытаясь вникнуть в предмет. … сомневаюсь, преподавал ли я лучше когда-либо в моей жизни, чем во время того моего первого курса по физике в 1889 г. Я был настолько заинтересован в том, чтобы знать больше, чем мои ученики, что они наверно подхватили часть моего интереса и энтузиазма.

После завершения обучения он преподавал в различных местах, в том числе один год он проработал в университетах Берлина и Гёттингена. В 1896 г. возвращается в США, где становится ассистентом профессора физики, а затем и профессором физики в Чикагском университете.

В 1904 г. женился на Грете Бланшар. У них было три сына — Крарк, Гленн и Макс, которые впоследствии также стали учёными.

Научные достижения

Заряд электрона

В 1910 г., будучи профессором в Чикагском университете, Милликен опубликовал первые результаты своих экспериментов с заряженными капельками масла (англ.), при помощи которых он измерил заряд электрона. Элементарный электрический заряд является одной из фундаментальных физических констант и знание его точного значения очень важно. В своих экспериментах он измерял силу, действующую на мельчайшие заряженные капельки масла, подвешенные между электродами при помощи электрического поля. При известном значении электрического поля можно определить заряд капли. Проведя повторные эксперименты с большим количеством капелек, Милликэн показал, что результаты могут быть объяснены, если предположить, что заряд капли пропорционален целому числу элементарных зарядов, величиной −1.592×10⁻¹⁹ Кулон. Несколько меньшее значение, чем в настоящий момент принятое −1.60217653×10⁻¹⁹ Кулон объясняется тем, что Милликен использовал неточные значения коэффициента вязкости воздуха.

Фотоэффект

Когда Альберт Эйнштейн в 1905 г. опубликовал свою плодотворную статью по корпускулярной теории света, Милликэн был убеждён, что эта теория неверна, так как к этому времени существовало большое количество доказательств в пользу волновой природы света. Для проверки эйнштейновской теории он предпринял серию экспериментов, продолжавшихся десять лет, которая потребовала того, что он назвал "a machine shop in vacuo" ("механическая мастерская в вакууме") для приготовления очень чистой поверхности фотоэлектрода. Его результаты в точности подтвердили предсказания Эйнштейна, но это не убедило Милликэна в эйнштейновской радикальной интерпретации, и в 1916 г. он написал: "Уравнение фотоэффекта Эйнштейна... по моему мнению, не может рассматриваться как имеющее хоть какое-то удовлетворительное теоретическое обоснование", - даже если "оно действительно очень точно описывает процесс" фотоэффекта. Тем не менее, в своей автобиографии 1950 г. он незатейливо высказался, что он "едва ли допускает какие-либо интерпретации, кроме первоначально предложенной Эйнштейном, а именно саму полукорпускулярную, или фотонную, теорию".

Так как работы Милликэна отчасти лежат в основе современной физики частиц, ироничным кажется то, что он был весьма консервативен в своих убеждениях по поводу открытий в физике в XX веке, как в случае с фотонной теорией. В качестве ещё одного примера можно привести его учебник 1927 г. издания, где недвусмысленно утверждалось существование эфира, а эйнштейновская теория относительности в уклончивой форме упоминалась лишь в примечании в конце главы под портретом Эйнштейна, которое завершало список достижений и гласило, что он стал "автором специальной теории относительности в 1905 г. и общей теории относительности в 1914 г.; обе теории явились большим достижением в объяснении явлений, не объяснимых никак иначе, и в предсказании новых явлений". Также признавалась заслуга Эйнштейна в измерении значения постоянной Планка из графиков фотоэлектронной эмиссии для различных металлов.

Ссылки

• Информация с сайта Нобелевского комитета(англ.)