Бете, Ханс

Родился в Страсбурге, который в то время входил в состав Германии, в семье Альбрехта Теодора Юлиуса Бете, приват-доцента физиологии в Страсбургском университете, и Анны (в девичестве — Кюн).[6][7] Хотя его мать, дочь профессора в Страсбургском университете, была еврейкой,[8] он воспитывался в протестантской традиции, как его отец.[9][10] Несмотря на это, Бете не был религиозен во взрослой жизни, характеризуя себя как атеиста.[11]

Ханс Бете в 12-летнем возрасте с родителями

В 1912 году отец Ханса принял должность профессора и руководителя Института физиологии Кильского университета, и семья переехала на директорскую квартиру при институте. Изначально Бете учился у частного преподавателя в группе из восьми мальчиков и девочек.[12] Семья переехала вновь, когда в 1915 году Альбрехт стал главой Института физиологии Университета Франкфурта-на-Майне[9], там Ханс поступил в Гимназию им. Гёте. Его обучение прервалось в 1916 году, когда он подхватил туберкулёз и был отправлен в Бад-Кройцнах на выздоровление. К 1917 году он поправился достаточно для того, чтобы поступить в местное реальное училище, а на следующий год продолжил обучение в Оденвальдшуле, частной школе-интернате с совместным обучением.[13] Бете вернулся в Гимназию им. Гёте в 1922 году, где проучился последние три класса средней школы (до 1924 года).[14]

Сдав выпускные экзамены, Бете поступил во Франкфуртский университет, где работал его отец, на отделение химии. Обучение физике было посредственным; и хотя во Франкфурте были знаменитые математики, такие как Карл Зигель и Отто Сас, Бете не понравился их подход к преподаванию в отрыве от других наук.[15] Ханс также понял, что в экспериментальной науке ему будет тяжело, когда пролил серную кислоту на свой лабораторный халат. Зато курс высшей физики, которую читал Вальтер Герлах, заинтересовал его гораздо больше.[15][16] Герлах ушёл в 1925 году, и Карл Мейснер, занявший его место, посоветовал Бете перейти в университет с более сильной школой теоретической физики, а именно Мюнхенский университет Людвига-Максимилиана, где работал Арнольд Зоммерфельд.[17][18]

По рекомендации Мейснера Зоммерфельд принял нового студента в апреле 1926 года.[19] Зоммерфельд читал продвинутый курс применения дифференциальных уравнений в физике, который очень понравился Бете. Будучи знаменитым учёным, Зоммерфельд часто получал препринты научных статей, которые он представлял для обсуждения на еженедельных вечерних семинарах. Незадолго до перевода Бете в университет Зоммерфельд получил статьи Эрвина Шрёдингерa по волновой механике.[20]

В качестве темы диссертации Зоммерфельд предложил Бете исследовать дифракцию электронов в кристаллических средах. За отправную точку Зоммерфельд посоветовал Бете взять статью Пауля Петера Эвальда 1914 года по дифракции рентгеновских лучей. Позже Бете признавался, что он стал слишком целеустремлённым, и в погоне за большей точностью неоправданно усложнил вычисления.[21] Когда Бете познакомился с Вольфгангом Паули, тот сказал ему: «После рассказов Зоммерфельда о тебе я ожидал от тебя больше, чем твоя диссертация»[прим 1].[22] Позднее Бете вспоминал: «Полагаю, что в устах Паули это был комплимент»[прим 2].[22]

В 1924—1928 гг. обучался в Франкфуртском и Мюнхенском университетах. В последнем получил докторскую степень по физике (1928).

Некоторое время работал у Эвальда в Политехнической школе Штутгарта и у Энрико Ферми в Риме[23].

Его мать была еврейкой и после прихода к власти нацистов в 1933 году ему пришлось оставить Тюбингенский университет, в который устроился в 1932 году. Зоммерфельд предоставил ему помощь, однако Бете уже не мог оставаться в нацистской Германии. Он эмигрировал в Великобританию, где получил должность преподавателя Манчестерского университета и оставался у Рудольфа Пайерлса, а с 1935 года — в США. С того же года профессор Корнеллского университета (ассистент-профессор до 1937, эмерит с 1975).

Перед отъездом в Америку посетил Институт Нильса Бора в Копенгагене, где сделал предложение своей коллеге-физику Хильде Леви. Та его приняла, однако мать Бете, хотя сама была еврейкой, запретила ему жениться на еврейской девушке; Ханс разорвал помолвку за несколько дней до запланированной свадьбы, чем шокировал Нильса Бора и Джеймса Франка, более не приглашавших его в свой институт вплоть до послевоенного времени. В 1939 году Бете женился на дочери Пауля Эвальда Розе[23].

В 1941 году получил американское гражданство. В военные годы принимал участие в работах, проводившихся в рамках Манхэттенского проекта, возглавляя теоретический отдел Лос-Аламосской лаборатории. Сыграл ключевую роль в расчетах критической массы для атомных бомб и теоретического обоснования взрывного метода, применявшегося как в испытании «Тринити», так и в атомной бомбардировке Нагасаки бомбой «Толстяк». Спустя годы он напишет: «По сей день меня не покидает чувство, что я поступил неправильно. Но так уж я поступил…»[24]. Затем Бете участвовал ещё и в разработке водородной бомбы, хотя к проекту присоединился в надежде доказать, что он не может быть реализован.

После Второй мировой войны выступал за ядерное разоружение и мирное использование ядерной энергетики. Присоединился к основанному Альбертом Эйнштейном Чрезвычайному комитету ученых-атомщиков, боровшемуся против гонки ядерных вооружений. Был одним из главных научных голосов, добившихся подписания в 1963 году Договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой, а затем и Договора об ограничении систем противоракетной обороны 1972 года. В 1968 году в написанной с Ричардом Гарвином статье доказал бесперспективность затратного проекта обороны от баллистических ракет, предлагавшегося Министерством обороны США[25]. Ещё более резкую критику от него заслужила объявленная в 1983 году администрацией Рональда Рейгана Стратегическая оборонная инициатива — группа американских специалистов под началом Бете произвела разгромную технико-экономическую оценку предлагаемой системы.

В 1992 году Бете подписал «Предупреждение человечеству»[26].

В 1995 году 88-летний Бете написал открытое письмо, призывавшее всех учёных мира не принимать участие в любых работах, связанных с созданием ядерного вооружения[27]. В 2004 году он был в числе 48 нобелевских лауреатов, поддержавших в своём обращении кандидатуру Джона Керри против Джорджа Буша-младшего на выборах президента США, чтобы восстановить «надлежащее место науки в правительстве»[28].

Основные работы посвящены ядерной физике и астрофизике. Открыл протон-протонный цикл термоядерных реакций (1938). Предложил шестиступенчатый углеродно-азотный цикл, позволяющий объяснить процесс протекания термоядерных реакций в массивных звёздах (1938[29], независимо от К. Вайцзеккера). Бете принадлежит формула для определения потерь энергии заряженной частицей, движущейся в веществе (1934). В 1947 году Бете объяснил лэмбовский сдвиг, введя в квантовую теорию радиационные поправки и положив начало теории перенормировок. В теории элементарных частиц широко применяется уравнение Бете — Солпитера, описывающее систему двух взаимодействующих частиц (1951).

В 1929 году разработал квантовохимическую теорию кристаллического поля, рассматривающую низшие по энергии состояния молекулы как состояния одного атома (иона), находящегося в электростатическом поле, созданном окружающими его атомами или ионами.

Ханс Бете — автор более 250 научных работ,[30] в том числе соавтор (совместно с Эдвином Солпитером) до сих пор широко использующейся физиками книги «Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами» (М.: Физматлит, 1960; англ. Hans A. Bethe and Edwin E. Salpeter, Quantum mechanics of one- and two-electron atoms. — Berlin: Springer, 1957). Продолжал научную деятельность до преклонного возраста. В последние 20 лет жизни работал в основном в области физики нейтрино, в частности опубликовал серию работ, посвящённых проблеме дефицита солнечных нейтрино. Фримен Дайсон, один из его учеников, считал Бете учёным, лучше всех в XX веке решавшим научные проблемы[31].

Бете даёт интервью журналистам

Член Американской академии искусств и наук (1947). Член Американского философского общества, Американского астрономического общества и Американского физического общества и президент последнего в 1954 году. Член Леопольдины (1978). Иностранный член Российской академии наук (1994)[32].

Почётный доктор английских университетов.

• 1946 — Presidential Medal of Merit
• 1947 — Медаль Генри Дрейпера
• 1955 — Медаль имени Макса Планка
• 1959 — Медаль Франклина
• 1961 — Медаль Эддингтона Королевского астрономического общества
• 1961 — Премия Энрико Ферми
• 1963 — Премия Румфорда
• 1967 — Нобелевская премия по физике
• 1975 — Национальная научная медаль США
• 1976 — Медаль Нильса Бора
• 1978 — Мемориальные лекции Вейцмана
• 1981 — Премия Лео Силарда
• 1985 — Vannevar Bush Award
• 1989 — Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова за выдающиеся достижения в области физики
• 1990 — Медаль Оскара Клейна
• 1992 — Albert Einstein Peace Prize
• 1993 — Медаль Эрстеда
• 1993 — Бейкеровская лекция
• 2001 — Медаль Кэтрин Брюс
• 2005 — Медаль Бенджамина Франклина Американского философского общества

В его честь названы астероид (30828) Бете и Премия Ханса Бете.

На русском языке:

• Бете (Bethe), Ханс Альбрехт // Лауреаты Нобелевской премии. Энциклопедия / Отв. ред. Е. Ф. Губский. — М.: Прогресс, 1992. — Т. 2. — 862 с. — 25 000 экз. — ISBN 5-01-002539-6.
• Храмов Ю. А. Бете Ханс Альбрехт // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 31. — 400 с. — 200 000 экз.

На английском языке:

• Bernstein J. Hans Bethe, Prophet of Energy. — New York: Basic Books, 1980. — 224 p. — ISBN 978-0-465-02903-7.
• Brian D. The Voice Of Genius: Conversations With Nobel Scientists And Other Luminaries. — Cambridge, Massachusetts: Perseus Pub, 2001. — 440 p. — ISBN 9780738204475.
• Schweber S. S. Nuclear Forces: The Making of the Physicist Hans Bethe. — Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, 2012. — 608 p. — ISBN 9780674065871.

Источники:

• Информация на Нобелевском сайте (англ.)
• Г. А. Бете. «Источники энергии звезд». Нобелевская лекция, УФН, том 96, выпуск 3, ноябрь 1968
• Бете, Ханс // Энциклопедия «Кругосвет».
• Ханс Бете на сайте КиноПоиск

Интервью Ханса Бете:

• Interview with Hans Albrecht Bethe by Thomas S. Kuhn At Kuhn's office, Dwinelle Hall, UC, Berkeley, 17 January 1964 (англ.). Niels Bohr Library & Archives. American Institute of Physics. Дата обращения: 25 сентября 2014.
• Interview with Hans Bethe by Charles Weiner and Jagdish Mehra at Cornell University, October 27, 1966 (англ.). Niels Bohr Library & Archives. American Institute of Physics. Дата обращения: 25 сентября 2014.
• Interview with Hans Bethe by Charles Weiner at Cornell University, November 17, 1967 (англ.). Niels Bohr Library & Archives. American Institute of Physics. Дата обращения: 25 сентября 2014.
• Interview with Hans A. Bethe by Charles Weiner at Cornell University, May 8, 1972 (англ.). Niels Bohr Library & Archives. American Institute of Physics. Дата обращения: 25 сентября 2014.
• Interview with Hans Albrecht Bethe by Lillian Hoddeson in Sicily, April 29, 1981 (англ.). Niels Bohr Library & Archives. American Institute of Physics. Дата обращения: 25 сентября 2014.