Миллер, Роджер Эрвин

Роджер Миллер родился в Канаде (Китченер, Онтарио) в благополучной и многодетной семье Дональда Р. Миллера, работавшего на фабрике по производству шин и имевшего непосредственное отношение к технике и производству. Дональд, будучи мастером в своем деле, являлся человеком крайне требовательным к уходу и починке своих вещей. Эти черты он прививал и своим детям, что во многом повлияло на будущую карьеру Роджера. В семье Миллеров Роджер был первым, кто получил полноценное высшее образование и связал свою жизнь с наукой. Все началось ещё в детстве, когда юный Роджер заинтересовался астрономией, именно с этого началась его страсть к книгам, которую он удовлетворял сначала в публичной библиотеке, а затем и в научной библиотеке Университета Ватерлоо. Первое проявление способностей экспериментатора случилось, когда 14-летний Роджер решил собрать собственный телескоп, качество работы которого превосходило все ожидания. Кроме того, ещё в детстве он заявил о себе и как об отличном организаторе: после успешного сбора телескопа он организовал клуб астрономии в заброшенном фермерском здании и добился финансовой поддержки от правительства Онтарио.

Тяга к астрономии навела его на мысль о получении высшего образования и в 1971 году он поступает в университет Ватерлоо, где в силу своей тяги к астрономии попадает в лабораторию, занимающуюся спектроскопией. После получения степени бакалавра в 1975 году Роджер остается в университете для выполнения докторской диссертации под руководством Джачинто Скоулзом, ведущего ученого в развитии метода молекулярных пучков. Докторская диссертация Миллера была посвящена именно этому методу[1]. Основной проблемой, которой занимался Миллер в тот период, было детектирование слабого изменения в интенсивности инфракрасного излучения, с целью изучения спектров поглощения молекул. Решением стало использование криогенно охлажденного болометра[2]. Таким образом, был найден путь измерения абсорбируемой части энергии. Роджер успешно справлялся со своими задачами как экспериментатор, например, ему удавалось добиться разрешения, неслыханного для приборов, с которыми он имел дело. Его неординарные способности быстро стали известными не только в Ватерлоо, но и за его пределами. Достижения в области детектирования ИК-поглощения, привели к серии успешных работ по определению некоторых свойств ван-дер-Ваальсовых комплексов и лучшему пониманию межмолекулярных взаимодействий в целом. В результате значительных успехов в своей научной работе Боб Ваттс пригласил Миллера на работу в Австралийском Национальном Университете.

У Роджера появилась возможность организовать собственную лабораторию на базе группы Боба Ваттса, работавшего до этого, в основном теоретически. После обустройства, первой работой Роджера стало определение скорости и её распределения в потоке молекул фтороводорода, а затем и других молекул. Этот проект был осуществлен совместно с Джоном Фенном, будущим лауреатом Нобелевской премии. За время работы в Австралии Роджер опубликовывает порядка 20 статей, связанных с изучением спектров диссоциации различных кластеров, таких как димеры оксидов азота, углекислого газа и воды[3].

В 1985 году Роджер переводится в Университет Северной Каролины, где оборудует собственную лабораторию. Здесь Миллер работает теорией внутримолекулярного распределения энергии колебания, в качестве предмета изучения он выбирает димер фтороводорода и показывает характерное уширение полосы поглощения, вызванное диссоциацией димера, определив при этом диапазон колебаний димера и скорость перераспределения энергии в молекуле. Вскоре после этого в группе Миллера были проведены исследования множества прочих димеров, опубликованных во второй половине 1986 — начале 1987. В результате этих работ были определены также строения некоторых из частиц, например, планарное циклическое строение тримера углекислого газа[4] или две возможные формы тримера циановодорода. Все эти работы позволили составить лучшее представление о межмолекулярных взаимодействиях в газовой фазе и напрямую подводили к приближенному описанию взаимодействий в конденсированных фазах. Группа Миллера предоставила экспериментальные данные крайне необходимые в то время теоретикам, так на практике был замечен сдвиг частот колебаний в кластере в зависимости от частот колебаний в мономере, а также времени жизни возбужденного кластера[5]. Полученный результат был позже интерпретирован Джорджем Лероем на основе теории возмущений. Другим важным достижением в этот период работы Миллера, стало первое экспериментальное определение энергии связывания молекул в кластере фтороводорода, после чего разработанная техника была применена для расчета энергий и других димеров[6].

Своё невероятное техническое чутье и способности применять технические задумки для решения научных проблем Миллер проявил во время, одной из знаковых для себя командировок в Гёттингене. Где он развивал спектроскопию в каплях гелия, технология создания подходящих капель была создана его бывшим руководителем Джачинто Скоулзом. Миллер не только придумал как применить разработанную технологию, но и с успехом реализовал её в диодной лазерной спектроскопии, получив разрешенные вращательные спектры гексафторида серы. Дальнейшая карьера Роджера была связана в основном с разработанным в Гёттингене методом. Так, вернувшись из командировки он устанавливает аналогичный прибор у себя в лаборатории, где его группе удается обнаружить гексагональную структуру (H2O)6. На основании этих данных были проведены исследования динамических процессов, например, перемещения водородной связи[7]. Кроме того на счету Миллера и его группы введение маятниковой спектроскопии для упрощения использования ИК спектров в идентификации соединений в чистом виде и смесях. Также им было сделано предложение, позволившее совершить прорыв в спектроскопии больших молекул, встречающихся в биологических системах. Его предложение заключалось в сравнении теоретически подсчитанных углов между связями с наблюдаемыми экспериментально, такой подход был назван методом моментального возбужденного угла[8].

Роджер Миллер был преданным советчиком для его учеников. Словно часовой механизм, он обходил лабораторию два раза в день, предоставляя консультации и направляя студентов, проводящих эксперименты. Все студенты из его группы всегда соглашались, что Роджеру удается объяснить сложные вещи простыми и очевидными словами, это показывало умения и знания Миллера в высшей степени и придавало ему всеобщего уважения. Роджер прививал своим студентам общее понимание подходов в экспериментальной физической химии, что делало его известным специалистом в области подготовки кадров как для научной, так и для индустриальной среды. Роджер передавал внимательность к тонким деталям, которые могли нарушить эксперимент. Студенты называли его «действенным мотиватором». Он мастерски умел выжимать все лучшее из своих студентов. Роджер распознавал сильные стороны своих студентов и помогал сфокусировать свои способности таки образом, чтобы добиться наибольшей выгоды для студента, а также для группы в целом. Когда у его бывшего студента, Гарри Дауберли (профессор университета Джорджии), спросили, что делало Роджера Миллера таким эффективным наставником, он ответил[9]

«Энтузиазм Роджера был заразителен. Студенты глубоко уважали его экспериментальные способности и готовы были часами сидеть над своими экспериментами, только для того чтобы произвести впечатление на Роджера полученными новыми результатами. Роджер всегда требовал лучшего от своих студентов; он мог подойти к студенту, работающему за установкой с жидкими каплями гелия и внезапно спросить: „Как продвигается битва? Получишь сегодня лучшее соотношение сигнала к шуму?“ И пусть иногда это раздражало, было понятен требуемый экспериментальный уровень работы для его студентов.»

Хоть Роджер и был сосредоточен на своих студентах, он активно работал и в городских и государственных службах. Он занимал пост заместителя председателя химического факультета в Университете Северной Каролины с 1989 по 1994. На национальном уровне он входил в редакционную коллегию журналов физической химии, молекулярной физики, международных обзоров по физической химии, а также физико-химических сообщений. Он составлял программу для факультета физической химии американского физического общества. Благодаря своим научным достижениям он получил предложение написать очерк в журнале физической химии[3].

Роджер в результате своей плодотворной работы получил множество наград, среди которых можно выделить медаль Пирсона по физике в 1981 году, исследовательская стипендия Альфрэда Слоана в 1987, приз Прайлера по спектроскопии от американского физического сообщества в 1997, награда Уильяма Меджерса от оптического сообщества Америки в 2000 году. Кроме того Роджер был избран членом королевского сообщества.

Во время обучения в Университете Ватерлоо Роджер познакомился с Дэборой Энн Фрэйзер, на ней он женился в 1975 году. Роджер был крайне разносторонним человеком. Играл в гольф, рыбачил, любил музыку, был искусным плотником, так, возвращаясь из Австралии, Роджер привез с собой кипарисовое дерево, из которого самостоятельно вырезал скамью. Свою любовь к музыке Роджер и Дэбби передали своим детям, Лэнсу, Рэйчел и Люку, которые стали музыкантами. Дэбби приводит и знакомит Роджера с церковью Иисуса Христа святых последних дней в 1974. Он отнесся к этому со свойственной ему энергией и вскоре стал духовным лидером этой церкви.

Роджер скончался от рака в своем доме в Чапел Хилл 6 ноября 2005 года.