Нобелови лауреати – 1947 година

Едуард В. Еплтън (Edward V. Appleton)

6 септември 1892 г. – 21 април 1965 г.

Нобелова награда за физика

(За изследванията му на физиката на горните слоеве на атмосферата и особено за откриването на така наречения слой на Еплтън.)

Английският физик Едуард Еплтън е роден в Брадфорд (графство Йоркшир). От баща си, Питър Еплтън, фабричен работник, и майка си, Мери (Уилкок) Еплтън, момчето наследява жив интерес към музиката, но на шестнадесет години внезапно започват да го увличат физиката и математиката. Блестящ ученик, той получава стипендия за постъпване в средното училище "Хенсън", където учи от 1903 до 1911 година, и в колежа "Сент Джон" в Кеймбридж, където се занимава под ръководството на Ърнест Ръдърфорд и Дж. Дж. Томсън, получава награда по минералогия и физика и степента бакалавър през 1913 г.

Стипендията му позволява да остане в Кеймбридж и да осъществи аспирантски изследвания под ръководството на У. Х. Брег, свързани с кристалната структура на металите и минералите.

Когато през 1914 г. започва Първата световна война, Еплтън участва в нея като пехотинец. Но скоро е преместен в инженерните войски, където, като свързочен офицер, осъществява радиовръзка и изследва проблема за заглъхването на радиосигналите, а понеже работи с вакуумни тръби, започва да се интересува и от тази област. Когато се връща след войната в Кеймбридж, той продължава изследванията си за използването на вакуумните тръби за осъществяване на радиовръзка.

Еплтън е избран за член на научния съвет на колежа "Сент Джон" през 1919 г. и през следващата година е назначен за асистент-демонстратор в лабораторията "Кавендиш" на Кеймбриджкия университет. Заедно с Ч. Т. Р. Уилсън той започва да проучва излъчването на радиовълни по време на бури.

През 1924 г., на тридесет и две години, Еплтън става професор по физика в Лондонския университет. През тази година заедно с Майлс Барнет, първия му аспирант, започва да проучва разпространението на радиовълните в атмосферата. През 1902 г. английският физик Оливър Хевисайд изказва предположението, че в горната част на атмосферата се намира йонизиран електрически слой, който може да отразява дългите радиовълни; благодарение именно на този слой радиосигналът на Гулиелмо Маркони успява да пресече предишната година Атлантическия океан. Еплтън си задава въпроса могат ли радиовълните, отразяващи се от слоя на Хевисайд и Кенели, да интерферират с радиовълните, разпространяващи се непосредствено над земята, водейки до нощното заглъхване на сигналите, което той наблюдава.

С помощта на компанията "Бритиш броудкастинг" Еплтън и Барнет осъществяват отразяване на различни по честота радиовълни от слоя на Хевисайд и Кенели на 11 декември 1924 г. С помощта на техния метод, известен днес като радиолокация с честотна модулация, се получава първото експериментално потвърждение за съществуването на йоносферата и се определя нейната височина, равна на шестдесет мили над земята; този метод дава тласък за развитието на радиотехниката и прокарва пътя към изобретяването на радиолокатора.

Две години по-късно след измерването на височината на йоносферата Еплтън открива втори непропусклив слой, разположен на височина 150 мили над повърхността на земята. Голямото съпротивление на този слой, известен днес като слой на Еплтън, му позволява да отразява късовълновите радиосигнали. С това откритие Еплтън установява, че е възможно да се общува по радиото с целия свят.

С помощта на интерференцията на отразяваните радиовълни и вълните, разпространяващи се край повърхността на Земята, Еплтън продължава да проучва детайлно строежа и свойствата на високите слоеве на йоносферата през целия си останал живот. Наблюдавайки пълното слънчево затъмнение през 1927 г., той установява, че както образуването, така и поведението на йоносферата се определя от слънчевата светлина. Като преминават от радиоинтерференционния към радиоимпулсния метод за измерване на височината, който се използва в Съединените щати, Еплтън и неговите колеги измерват височината и строежа на йоносферата в полярните райони. Те откриват, че йоносферата се намира както под въздействието на излъчваните от Слънцето частици (слънчев вятър), така и на слънчевото ултравиолетово излъчване. Накрая определят, че височината на йоносферата се намира под въздействието на лунните приливи.

Две години след като Ч. Т. Р. Уилсън излиза в оставка през 1934 г., Еплтън заема професорския пост по натурфилософия в Кеймбриджкия университет. Авторитетен член на международната общност в сферата на радиото, той е президент на Международния съюз на учените в областта на радиовръзката от 1934 до 1952 г.

В началото на Втората световна война през 1939 г. Еплтън е назначен за секретар на Департамента за научните и промишлените изследвания - водещо научноизследователско учреждение във Великобритания. На този пост той не само ръководи изследванията в областта на военната радиовръзка, но и координира усилията на Великобритания за създаване на атомна бомба. Групата изследователи, които събира в началото на 1930-те години, се занимават с радиолокация, което в края на краищата позволява на английските ВВС да отразяват ефективно германските въздушни нападения. Според Робърт Уотсън Уат, който работи над усъвършенстването на радара като английско секретно оръжие, ако не са били ранните изследвания на Еплтън, радарът е щял да се появи прекалено късно, за да изиграе решаваща роля в битката за Британия през 1940 г. За заслугите си в тази област Еплтън получава през 1941 г. дворянска титла. Докато продължава войната, той започва да съставя програма за следвоенно възстановяване, според която Департаментът за научни и промишлени изследвания и изобщо учените трябва да изиграят важна роля за възстановяването на транспорта, за снабдяването на населението с храни и за решаване на жилищния въпрос.

През 1949 г. Еплтън става вицеканцлер на Единбургския университет. Талантлив ръководител, посвещаващ много време на административните си задължения, той освен това запазва активен интерес към работата в областта на атмосферата и се намира в тясна връзка с учените, работещи в същото направление. По време на Международната геофизическа година (юли 1957 - декември 1958 година) той играе важна роля при планирането на световните радиоексперименти.

През 1916 г. Еплтън се жени за Джеси Лонгсън; семейството има две дъщери. През 1965 г., една година след като първата му жена умира, Еплтън се жени за Елън Елисън. Един месец по-късно умира в дома си.

Нисък на ръст, но надарен с много енергия, Еплтън е известен като добър и мек човек в общуването си с другите. Подобно на баща си, който ръководи много години хора в брадфордската църква, той има звучен тенор и този дар му помага като оратор, защото му се налага не един път да се изказва публично.

Сред многобройните награди на Еплтън са медалът Хюз (1933 г.) и Кралския медал (1950 г.) на Лондонското кралско дружество, а също така медала Албърт на Кралското дружество по изкуствата (1950 г.). Награден е с почетни степени от университетите в Абърдийн, Лондон, Глазгоу, Синсинати, Оксфорд, Кеймбридж и други учебни заведения. Има награди от правителствата на САЩ, Норвегия, Франция и Исландия, член е на Лондонското кралско дружество, чуждестранен член е на Американската академия на науките и изкуствата, на Шведската кралска академия на науките, на Американското метеорологично дружество, на Папската академия на науките и на много професионални дружества.

Превод от руски: Павел Б. Николов