НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ / 1971 ГОДИНА / ХИМИЯ / ГЕРХАРД ХЕРЦБЕРГ

Герхард Херцберг (Gerhard Herzberg)

25 декември 1904 г. – 3 март 1999 г.

Нобелова награда за химия

(За приноса му в проучването на електронната структура и строежа на молекулите, особено на свободните радикали.)

Германско-канадският физик Герхард Херцберг е роден в Хамбург, в семейството на Ела (Бибер) Херцберг и Албин Херцберг. Ранните му ученически години преминават в Хамбург; степента бакалавър (1927 г.) и доктор (1928 г.) получава в Дармщатския технологичен институт. Дисертацията му, завършена още докато е студент под ръководството на Ханс Рау, разглежда взаимодействието на веществата с електромагнитните излъчвания. През следващата година той работи под ръководството на Макс Бор и Джеймс Франк в Гьотингенския университет, а след една година – с А. М. Тиндал в Бристълския университет в Англия. През 1929 г., когато е на 24 години, вече е публикувал двадесет научни статии. През 1930 г. получава длъжността приват-доцент (извънщатен лектор) и старши асистент по физика в Дармщатския технологичен институт.

Електромагнитното излъчване е енергия във вълнова форма, създадена от електрическите заряди. Електромагнитният спектър включва инфрачервена, видима и ултравиолетова светлина; дълги радиовълни, микровълни; рентгенови и гама-лъчи. Когато отделните атоми се подлагат на въздействието на електромагнитно излъчване, те или поглъщат светлина, или излъчват светлина в зависимост от това дали електроните се преместват на по-високо или на по-ниско енергетично равнище. Тази светлина образува линейния спектър на характерните за дадените атоми дължини на вълните. Молекулите имат по-сложни спектри от атомите. Възбуждането на молекулите включва вътреатомни вибрации, промени в молекулните връзки и ротационни промени. Молекулите излъчват и поглъщат светлина в по-широк интервал на дължините на вълните. Спектроскопията, анализът на спектралните линии, може да даде информация за структурата и енергетичните равнища на атомите и молекулите.

През 1929 г., анализирайки спектрите на молекулярния азот, Херцберг и неговият колега от Дармщатския институт Вернер Хейтлер доказват, че ядрата на азота не могат да се състоят само от протони и електрони, както се смята по-рано. Скоро след това английският физик Джеймс Чадуик доказва, че основен компонент на атомното ядро е и незаредената частица неутрон. Херцберг открива линейния спектър на двуатомния кислород, което има голямо значение за изследването на горните слоеве на атмосферата.

Преследването на евреите от нацистите заставя Херцберг да емигрира през 1935 г. в Канада, където става професор в Саскачеванския университет. Макар че в момента, когато пристига, няма възможности за експериментална работа, той успява да създаде спектрална лаборатория. Понеже е чужденец и поданик на враждебна държава, Херцберг не участва във военни изследвания по време на Втораат световна война.

През 1945 г. Херцберг става гражданин на Канада и заема професорска длъжност към Йъркската астрономическа обсерватория на Чикагския университет (САЩ). С помощта на студентите от последния курс той успява да оборудва прочутата лаборатория за изследване на молекулярните спектри на звездите, кометите и планетите. Използвайки инфрачервената техника, Херцберг доказва, че в атмосферата на няколко планети има водород, а също така потвърждава присъствието на вода в кометите. След три години се връща в Канада като водещ изследовател в отдела по физика на Националния изследователски съвет в гр. Отава. През следващата година става директор на отдела, а през 1955 г. - директор на отдела по фундаментална физика. През 1969 г. е признат от научно-изследователския съвет към Института по астрофизика за изключителен учен и изследовател.

До 50-те години Херцберг проучва структурата и свойствата на стабилните молекули. От началото на 50-те той се обръща към по-трудните спектрални анализи на свободните радикали (атоми и молекули с поне един електрон, който не образува двойка). Макар че тяхното съществуване като междинни съединения при химичните реакции е предвидено, свободни радикали, заради високата си реакционна способност и поради нея - краткотраен живот, все още не са открити. Опитвайки се да направят това, Херцберг и неговите колеги използват методите на импулсната фотолиза, разработени от Роналд Нориш заедно с Джордж Портър, при които светлината или друг излъчвател на енергия предизвиква химично делене. Изследователите провеждат първите си успешни спектроскопични експерименти със метилов свободен радикал през 1965 г., а след три години – с аналогичен метиленов радикал.

През 1929 г. Херцберг се жени за Луиза Отингер, специалистка по физика; семейството има син и дъщеря. След смъртта на съпругата си през 1971 г. той сключва брак с Моника Тентхоф. Херцберг е характеризиран от А. Е. Дъглъс, негов колега от Националния изследователски съвет в Отава, като „динамичен учен, скромен и благороден човек“.

Херцог е награден с медала Тори на Канадското кралско дружество (1953 г.), със златния медал на Канадската асоциация по физика (1957 г.), с медала Уилард Гибс (1969 г.) и Лайнъс Полинг (1971 г.) на Американското химично дружество, с медала Фредерик Айвс на Американското оптично дружество и с медала Фарадей на Британското химично дружество (1971 г.). През 1968 г. става кавалер на Ордена на Канада. Освен член на химически и физически асоциации, Херцберг е ръководител на международни комисии по спектроскопия, президент е на Канадската асоциация на физиците (1956-1957 г.), на Международния съюз по теоретична и приложна физика (1957-1963 г.) и на Канадското кралско дружество (1966-1967 г.).

Превод от руски: Павел Б. Николов