Нобелови лауреати – Виктор Франц Хес

Виктор Франц Хес (Victor Franz Hess),

24 юни 1883 г. – 17 декември 1964 г.

Нобелова награда за физика (заедно с Карл Дейвид Андерсън), 1936 г.

(За откриването на космическите лъчи.)

Австро-американският физик Виктор Франц Хес е роден в замъка Валдщайн в австрийската провинция Щирия в семейството на Винзенс Хес - главен лесничей в имението на принц Отинген-Валерщайн - и Серафине Елде фон Гросбауер-Валдщат. От 1893 до 1901 г. учи в гимназия, след завършването на която постъпва в Грацкия университет. През 1906 г. защитава докторска дисертация по физика "с похвални отзиви".

След защитата Хес възнамерява да се заеме с изследвания по оптика в Берлинския университет под ръководството на Паул Друде, но след самоубийството на Друде е принуден да промени своите планове. Работейки като демонстратор и лектор във Виенския университет, той проявява интерес към изследванията на Франц Екснер и Егон фон Швайдлер за йонизиращото въздействие на радиоактивните излъчвания. Подобни излъчвания се появяват, когато атомите на нестабилните елементи, например уран или торий, излъчват порции енергия и положителни или отрицателни частици. Под въздействието на радиоактивното излъчване заобикалящата източника атмосфера става електропроводима, иначе казано - се йонизира. Подобна радиоактивност може да бъде открита с помощта на електроскоп - прибор, който губи придадения му електрически заряд под въздействието на радиацията.

Работейки от 1910 г. като асистент-изследовател в Института за радиеви изследвания към Виенския университет, Хес научава за провежданите от неговите колеги експерименти, целящи да определят източника на йонизиращо излъчване в атмосферата. Той разбира, че няколко месеца по-рано Теодор Вулф е измервал в Париж йонизацията на атмосферата. Измерванията си Вулф осъществява от Айфеловата кула и те показват, че на върха ѝ (височина 320 метра) равнището на радиация е много по-голямо, отколкото в основата. Данните на Вулф се разминават със съществуващата по това време теория, според която радиацията може да идва само изпод земята. Вулф предполага, че необикновено високото равнище на радиация на върха е предизвикано от радиация, идваща от земната атмосфера. Той се обръща към други учени с предложение да проверят хипотезата му, като пускат в атмосферата измервателни прибори с помощта на балони.

През следващата година Хес създава прибори, способни да издържат съществени промени на температурата и налягането при издигане на голяма височина. Той изчислява, че максималната височина, на която земната радиация би могла да йонизира атмосферата, е 500 метра. През следващите две години пуска десет аеросонди с помощта на Австрийския въздухоплавателен клуб. "Успях да докажа - спомня си по-късно той, - че йонизацията [в електроскопа] намалява с увеличаването на разстоянието от земята (за сметка на намаляването на влиянието на радиоактивните вещества в земята), но от 1000 метра нагоре нараства забележимо и на височина 5000 метра достига значения, които са няколко пъти по-големи от наблюдаваните на повърхността на Земята". Тези данни довеждат Хес до заключението, че йонизацията би могла да е предизвикана от проникването в земната атмосфера на неизвестно излъчване от космическото пространство.

В това, че излъчването е от космическото пространство, а не от Слънцето, Хес се убеждава от резултатите, които показват нощните пускания на сонди, по време на които не се наблюдава понижаване на равнището на радиация в повърхностните слоеве на атмосферата. През 1925 г. новото излъчване е наречено от американския физик Робърт А Миликен "космически лъчи". Експериментите на Хес привличат вниманието към космическите лъчи на други физици, включително и Карл Д. Андерсън, откривателя на позитрона, положително заредена частица с маса, равна на масата на електрона. Андерсън заедно с С. Х. Недермайер открива мю-мезона - необикновено краткотрайна частица с маса около 200 пъти по-голяма от масата на електрона. По-късно тя започва да се нарича мюон.

През 1919 г. Хес е назначен за асистент-професор по физика във Виенския университет, но през 1920 г. се мести в Грац, където става адюнкт-професор по експериментална физика. През 1921 г., като си взема отпуск, Хес заминава за Съединените щати, където оглавява изследователската лаборатория на Радиевата корпорация на Съединените щати в Ориндж (щат Ню Джърси) и едновременно с това изпълнява длъжността на консултант към Минното бюро на Министерството на вътрешните работи на САЩ.

В Грац Хес се връща през 1923 г. След две години става пълноправен професор, а през 1929 г. е назначен за декан на факултета. През 1931 г. става професор по експериментална физика и директор на Института за радиационни изследвания към Инсбургския университет. Той създава край Хафелекар станция за изследване на космическите лъчи.

През 1938 г., два месеца след като нацистка Германия анексира Австрия, Хес е освободен от поста си в Грац, защото жена му е еврейка, и става научен съветник в правителството на сваления канцлер на Австрия Курт фон Шушниг. Като получава предупреждение, че се подготвя ареста му, Хес бяга в Швейцария.

Покана от Фордхемския университет го довежда през 1938 г. с жена му в Ню Йорк. Във "Фордхем" Хес преподава физика и след шест години получава американски гражданство. През 1946 г. към него се обръщат с молба да оглави първите в света измервания на равнището на радиоактивните отлагания, паднали в Съединените щати след атомната бомбардировка в Хирошима. През следващата година Хес заедно с физика Уилям Т. Макниф разработва метод за откриване на малки количества радий в човешкото тяло с измерване на гама излъчването.

През 1920 г. Хес се жени за Мари Берте Варнер Брейски, която умира през 1955 г. През същата година сключва брак с Елизабет М. Хьонке. След като излиза в оставка през 1956 г., Хес продължава да се занимава до края на живота си с изследване на космическите лъчи и радиоактивността. Умира в Маунт Върнън (щат Ню Йорк).

За дългата си кариера Хес е удостоен с множество награди, сред които наградата Либен на Австрийската академия на науките (1919 г.), наградата Ернст Абе на Фонда "Карл Цайс" (1932 г.), почетния знак "За заслуги в изкуството и науката" на австрийското правителство (1959 г.) и почетни степени на Виенския университет, университета "Лойола" в Ню Орлеан и Фордхемския университет.

Превод от руски: Павел Б. Николов