Питер Дебай: өмір және ғылыми еңбектері

Кіріспе

Голландиялық-америкалық физикалық химик (1884–1966)

Питер Джозеф Уильям Дебай (/dɛˈbaɪ/; 24 наурыз 1884 – 2 қараша 1966) – голландиялық-америкалық физик және физикалық химик, Химия саласындағы Нобель сыйлығының лауреаты.

Ерте өмір

Маастрихт қаласында дүниеге келген Петрус Иосиф Вильгельм Дебие 1901 жылы Ахен Технологиялық университетіне түсті. 1905 жылы ол электр инженері мамандығы бойынша алғашқы білімін аяқтады. 1907 жылы тұншықты тоқтарға қатысты мәселені математикалық тұрғыдан шешіп, алғашқы мақаласын жариялады. Аахенде ол теориялық физик Арнольд Сомерфельдтің басшылығымен оқыды, кейіннен ол Питер Дебай – өзінің ең маңызды жаңалығы екенін айтты. 1906 жылы Сомерфельд Баварияның Мюнхен қаласына тағайындалды және Дебиді өзінің ассистенты ретінде алды. Деби 1908 жылы сәулелену қысымы туралы диссертация қорғап, ғылым докторы атағын алды. 1910 жылы ол Макс Планк өзінен оңайырақ деп мойындаған әдіс арқылы Планк сәулелену формуласын шығарды. 1911 жылы Альберт Эйнштейн Богемияның Прага қаласында профессорлық қызметке тағайындалғанда, Деби Швейцарияның Цюрих университетіндегі бұрынғы профессорлық лауазымын иеленді. Одан кейін 1912 жылы Утрехтке, 1913 жылы Геттингенге, 1920 жылы Цюрихтің ЭТХ-на, 1927 жылы Лейпциг университетіне және 1934 жылы Берлинге көшті, онда Эйнштейннің орнын басып, Кайзер Вильгельм физика институтының директоры болды (қазір Макс Планк институты деп аталады), оның ғимараты Дебидің кезінде салынды. 1935 жылы ол Лоренц медалімен марапатталды. 1937 жылдан 1939 жылға дейін ол Deutsche Physikalische Gesellschaft президенті болды. 1914 жылдың мамыр айында ол Нидерланды Корольдік өнер және ғылым академиясының мүшесі болды, ал сол жылдың желтоқсан айында шетелдік мүше болып сайланды.

Отбасылық және жеке өмірі

Питер Деби ғылыми принциптерге келгенде қатаң талапкер ретінде сипатталды, бірақ ол әрқашан жақындасуға дайын және студенттеріне уақыт бөліп отырды. Оның жеке философиясы мақсатқа жетуді және өз жұмысынан ләззат алуды баса назар аударды. Деби трофалық балық аулауға және бағбандалыққа құмар, кактустарды жинады және "әрдайым жақсы сигардың қызығын көретін" еді. Берлинде Арнольд Зоммерфельдтің ассистенты болып жұмыс істеген кезде Деби Матильда Альберермен танысты. Матильда Деби тұрған пансионаттың иесінің қызы еді. Деби берік католик болды және отбасын шіркеуге баруға талап етті.

Ғылыми еңбектері

Оның алғашқы маңызды ғылыми еңбегі 1912 жылы диполь моменті тұжырымдамасын асимметриялық молекулалардағы заряд таралуына қолдану, диполь моменттерін температура мен диэлектрлік тұрақтыға байланысты теңдеулерді жасау болды. Осының нәтижесінде молекулалық диполь моменттерінің өлшем бірліктері оның құрметіне деби деп аталды. 1912 жылы ол Альберт Эйнштейннің меншікті жылу теориясын төмен температураларға дейін кеңейтіп, оған төмен жиілікті фонондардың үлесін қосты. Деби моделіне қараңыз. 1913 жылы ол Нильс Бордың атом құрылымы туралы теориясын дамытып, эллипстік орбиталарды енгізді, бұл тұжырымдаманы Арнольд Зоммерфельд та ұсынды. 1914–1915 жылдары Дебье Пол Шеррермен бірлесіп, кристалдық қатты денелердің рентген сәулелерінің дифракциялық суретіне температураның әсерін есептеп шығарды («Дебье–Валлер факторы»). 1923 жылы ол өзінің ассистенті Эрих Гюкельмен бірге Сванте Аррениус теориясын электролиттік ерітінділердегі электр өткізгіштігі туралы жетілдірді. Дебье–Хюкель теңдеуі 1926 жылы Ларс Онсагермен толықтырылса да, бұл теория электролиттік ерітінділерді түсінудегі маңызды қадам ретінде саналады. Сондай-ақ 1923 жылы Деби Комптон эффектісін түсіндіретін теорияны жасады, яғни рентген сәулелері электрондармен әрекеттескенде жиілігінің өзгеруін.

Кейінгі жұмыстар

1934 жылдан 1939 жылға дейін Дебье Берлиндегі беделді Кайзер Вильгельм институтының физика бөлімінің директоры болды. 1936 жылдан бастап ол Берлиндегі Фредерик Вильгельм университетінде теориялық физика профессоры болды. Бұл лауазымдар Германияда нацистік Германия кезінде, ал 1938 жылдан бастап Австрияда атқарылды. 1939 жылы Дебье АҚШ-қа, Нью-Йорк штатының Итака қаласындағы Корнелл университетінде Бейкер лекцияларын оқу үшін сапар шекті. 1940 жылдың басында Германиядан кеткеннен кейін Дебье Корнеллде профессор болып жұмыс істеді, 10 жыл бойы химия кафедрасын басқарды және Альфа Чи Сигма қоғамының мүшесі атанды. 1946 жылы ол АҚШ азаматы болды. Еуропалық өмірінде бірнеше жылда бір қалаға көшіп тұрғаннан айырмашылығы, Америка Құрама Штаттарында Дебье өмірінің соңына дейін Корнеллде қалды. 1952 жылы зейнеткерлікке шықты, бірақ қайтыс болғанға дейін ғылыми зерттеулерін жалғастырды. Дебье Корнеллдегі жұмысының көп бөлігі полимерлік молекулалардың мөлшері мен молекулалық салмағын анықтау үшін жарық шашырату әдістерін (оның жылдар бұрынғы рентгендік сәулелерді шашырату жұмысынан туындаған) қолданумен байланысты. Бұл екінші дүниежүзілік соғыс кезінде синтетикалық резеңке туралы зерттеулерінің нәтижесінде басталды, бірақ ақуыздар және басқа да макромолекулаларға дейін кеңейтілді. 1966 жылдың сәуір айында Дебье жүрек талмасына ұшырады, ал сол жылдың қараша айында екінші талмадан көз жұмды. Ол Плезант-Гроув зиратында (Итака, Нью-Йорк, АҚШ) жерленген.

2006 жылғы дау

2006 жылдың қаңтар айында Нидерландыда Сиб Риспенс жазған «Эйнштейн Нидерландыда» атты кітап (голланд тілінде) жарық көрді. Бұл кітаптың бір тарауы Альберт Эйнштейн мен Дебай арасындағы қарым-қатынасты қарастырады. Риспенс жаңа деп санайтын құжаттарды тауып, Дебай Кайзер Вильгельм қоғамының директоры болған кезінде неміс ғылыми мекемелерін еврейлер мен басқа да «арий емес элементтерден» тазартуға белсенді қатысқанын дәлелдеді. Риспенс 1938 жылдың 9 желтоқсанында Дебай өзінің Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) төрағасы ретінде барлық мүшелеріне хат жазғанын айтады: «Қазіргі жағдайды ескере отырып, Нюрнберг заңдарында белгіленгендей, неміс еврейлерінің Deutsche Physikalische Gesellschaft мүшелігі жалғастырыла алмайды. Басқарманың тілегіне сәйкес, осы анықтамаларға сәйкес келетін барлық мүшелерден маған өздерінің отставкаға кетулерін хабарлауларын сұраймын». «Гитлерге салауат!» Риспенстің жұмысына дейін жарық көрген көптеген өмірбаяндар Дебайдың АҚШ-қа көшкенін, себебі ол нацистердің оған мәжбүрлеп берген неміс азаматтығын қабылдаудан бас тартқанын көрсетеді. Ол 1939 жылдың соңында Маастрихтке анасымен сапар кезінде Германиядан кетуді жоспарлады, 1940 жылдың қаңтар айында Генуяда кемеге мініп, 1940 жылдың ақпан айының басында Нью-Йоркке келді. Ол бірден АҚШ-та тұрақты қызметке орналасуға ұмтылып, 1940 жылдың маусым айында Корнеллден осындай ұсынысты қабылдады. Сол айда ол АҚШ шекарасынан Канадаға өтіп, бірнеше күн ішінде иммиграциялық визамен оралды. 1940 жылдың желтоқсанына қарай ол әйелін Германиядан АҚШ-қа көшіруге мүмкіндік алды. Ол кеткенге дейін оның ұлы АҚШ-та болғанмен, 19 жасар қызы мен қарындасы кетпеді. Олар Берлиндегі ресми резиденциясында өмір сүрді және Дебайдың ресми Берлин жалақысымен қамтамасыз етілді (ол осы мақсатта ресми демалысын мұқият сақтап тұрды). Бұдан басқа, Риспенс 1940 жылы осы мәселе бойынша ФБР-дің есептерін зерттеді және «сенімді дереккөзді» Эйнштейнге жіберілген, аты жоғалған адам жазған хатқа байланыстырды. Бұл адам Эйнштейнге жеке таныс емес еді және Эйнштейннің айтуынша, Дебайды да жеке танымаған болуы мүмкін. Бұл айыптау хаты Эйнштейнге тікелей жеткен жоқ, бірақ оны британдық цензура ұстап алып, Эйнштейнге көрсетті. Эйнштейн британдық агентті хатпен Корнеллге жіберді, ал Корнелл билігі Дебайға оқиға туралы хабарлады. Содан кейін Дебай 1940 жылы Эйнштейнге өзінің белгілі хатын жазды, оған Эйнштейн жауап берді. Осы екі хатты Эйнштейннің жарияланған хат алмасуынан табуға болады. Риспенс Дебайдың 1941 жылдың 23 маусымында Берлинге бұрынғы жұмыс берушілеріне өзінің Кайзер Вильгельм институтындағы міндеттерін қайтадан орындауға дайын екенін хабарлап, демалысын ұзарту және қызы үшін Берлиндегі үйді және жалақыны сақтап қалу үшін телеграмма жібергенін айтады. Осы телеграмманың көшірмесі әлі табылмаған. 1941 жылдың жазында Дебай АҚШ азаматы болуға ниеттенгенін білдірді және тез арада Достасқан елдердің соғыс зерттеулеріне қатысуға шақырылды. Көптеген өмірбаяндарда, сондай-ақ Риспенстің кітабында Дебай мен голландтық әріптестерінің 1938-1939 жылдары еврей әріптесі Лиза Мейтнерге (өзін және отбасын үлкен қауіпке ұшыратып) голландиялық-неміс шекарасынан өтіп, нацистік қуғын-сүргіннен құтылуға және Швецияда лауазымға ие болуға көмектескені жақсы құжатталған. Риспенстің жұмысына дейін және оған қарама-қарсы, Реченберг 18 жыл бұрын Дебайдың хаты туралы мақала жариялаған. Мақалада Дебайдың хаты егжей-тегжейлі сипатталған және нацистік белсенділерге қарсы күрестегі Дебайдың өте жағымды бейнесі көрсетілген. Сонымен қатар, мақалада анти-нацистік көзқарастарымен танымал Макс фон Лауэ ДПГ төрағасының хатына келісім бергені айтылған.

In January 2006, a book (in Dutch) appeared in The Netherlands, written by Sybe Rispens, entitled Einstein in the Netherlands. One chapter of this book discusses the relationship between Albert Einstein and Debye. Rispens discovered documents that, as he believed, were new and proved that, during his directorship of the Kaiser Wilhelm Society, Debye was actively involved in cleansing German science institutions of Jewish and other "non Aryan elements". Rispens records that on December 9, 1938, Debye wrote in his capacity as chairman of the Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) to all the members of the DPG:

In light of the current situation, membership by German Jews as stipulated by the Nuremberg laws, of the Deutsche Physikalische Gesellschaft cannot be continued. According to the wishes of the board, I ask of all members to whom these definitions apply to report to me their resignation. Heil Hitler! Many biographies published before Rispens' work, state that Debye moved to the US because he refused to accept German citizenship forced on to him by the Nazis. He planned his departure from Germany during a visit with his mother in Maastricht in late 1939, boarded a ship in Genoa in January 1940 and arrived in New York in early February 1940. He immediately sought a permanent position in the US and accepted such an offer from Cornell in June 1940. That month, he crossed the US border into Canada and returned within days on an immigration visa. He was able to get his wife out of Germany and to the US by December 1940. Although his son already was in the US before he departed, Peter Debye's 19 year old daughter and his sister in law did not leave. They lived in his official residence in Berlin and were supported by Debye's official Berlin wages (he carefully maintained an official leave of absence for this purpose). Further, Rispens investigated 1940 FBI reports on this matter and traced the "reliable source" to a single letter directed to Einstein and written by someone whose name is lost. This person was not known personally to Einstein and, according to Einstein, probably did not know Debye personally either. Moreover, this accusatory letter did not reach Einstein directly but was intercepted by British censors who showed it to Einstein. Einstein sent the British agent with the letter to Cornell, and the Cornell authorities told Debye about the affair. Thereupon Debye wrote his well known 1940 letter to Einstein to which Einstein answered. The latter two letters can be found in the published Einstein correspondence. Rispens alleges that Debye sent a telegram to Berlin on 23 June 1941 informing his previous employers that he was able and willing to resume his responsibilities at the Kaiser Wilhelm Institut, presumably to maintain his leave of absence and keep the Berlin house and wages available for his daughter. A copy of this telegram has not been recovered thus far. In summer 1941, Debye filed his intent to become a US citizen and was quickly recruited in the US to participate in Allied War research. It has been well documented in many biographies, and also in Rispens' book, that Debye and Dutch colleagues helped his Jewish colleague Lise Meitner in 1938–1939 (at great risk to himself and his family) cross the Dutch German border to escape Nazi persecution and eventually obtain a position in Sweden. Predating Rispens' work, and in contrast to it, an article by Rechenberg appeared 18 years earlier concerning Debye's letter. The article describes Debye's missive in more detail and presents a very favorable picture of Debye in his efforts to resist Nazi activists. Moreover, this article points out that Max von Laue, well known for his anti Nazi views, gave his approval to the letter from the DPG chairman.

2007 жылғы NIOD есебі

Есеп Риспенстің Дебайды нацистерге қарсы емес, мүмкіндікті пайдаланушы ретінде көрсетуін карикатуралық бейнелеу ретінде сипаттайды. Дебидің АҚШ-қа келгеннен кейін мүмкіндікті пайдаланушы деп аталуы орынды екенін айтуға болады. Оның ең алдымен Үшінші рейхте, содан кейін АҚШ-та үстем саяси жүйеге адал болғанын, сонымен бірге артқы есікті ашық ұстағанын көрдік: Үшінші рейхте ол голланд азаматтығын сақтап қалды, ал АҚШ-та сыртқы істер министрлігі арқылы нацистік Германиямен құпия байланыстарды сақтауға тырысты. Есеп Дебидің 1933-1945 жылдарығы әрекеттерінің негізінде ғылымды адамзатқа береке әкелетін зерттеулер деп қараған 19 ғасырғы позитивистік көзқарас жатқанын көрсетеді. Дебидің замандастары оны кейбіреулері мүмкіндікті пайдаланушы, ал басқалары жоғары мінезді адам деп саққан. Есеп Дебиді нацистердің "Гитлерге салам" хатын жазуға мәжбүрлемегенін, және ол басқа қоғамдардың үлгісін алмаған, керісінше, басқа қоғамдар оның үлгісін алғанын мәлімдейді. NIOD есебі Дебидің хатты жіберуге міндетті сезінгенін және ол үшін бұл жай ғана қалыптасқан жағдайдың растауы болғанын көрсетеді. Есеп Дебидің Үшінші рейхте саяси жағдайдың тұрақсыздығына қарамастан ғылыми мансабын жалғастыруға мүмкіндік берген, екіұштылықтан тұратын өмір сүру әдісін дамытқанын айтады. Осы әдістің маңызды бөлігі – қажет болған жағдайда, мысалы, 1941 жылы нацистермен құпия келісімдерде болған кезде, қашу жолын дайын ұстау қажеттілігі болды. Дегенмен, есеп Деби туралы бейнені тым қарапайымдатуға болмайды дейді, өйткені Дебидің әрекеттеріне оның Берлинде қалған қызына деген адалдығы да ықпал еткен. Жалпы алғанда, Деби "адамдардың көзін жолмайтын" екіұштылықтан тұратын өмір сүру әдісін дамытты.

2008 жылғы Терлоу баяндамасы

2008 жылдың қаңтар айында Терлоу комиссиясы Утрехт және Маастрихт университеттерінің басқармаларына Питер Дебье атын Утрехттегі химия және физика институты үшін қолдануды және Маастрихттегі ғылыми сыйлықты беруді жалғастыруды ұсынды. Комиссия Дебье партия мүшесі емес, антисемит емес, нацистік пропаганданы қолдамаған, нацистік соғыс машинасымен ынтымақтаспаған, жалтақ емес, сонымен қатар қарсылық батыры да емес деген қорытындыға келді. Ол өте прагматикалық, икемді және дарынды ғалым, ғылымды іздеуде идеалист болған, бірақ саясатқа сырттай ғана қанағаттанған. DPG хатын жіберу мәселесі бойынша комиссия Дебье үшін жағдайдан қашу мүмкін емес деп шешті. Комиссия бұл шешімдердің қандай жағдайда қабылданғанын атап, Нидерланд Корольдік Ғылым академиясының да Альберт Эйнштейннің құрметті мүшелігін алып тастағанын көрсетті. Комиссия жетпіс жыл өткен соң, Дебьедің өте қиын жағдайда болған кезде осы хатқа қол қою шешімін қазір бағалауға болмайтынын мәлімдеді. Дегенмен, комиссия DPG хатын өміріндегі қараңғы бет болып табылатын өте жағымсыз факті ретінде сипаттады. Соңында, комиссия NIOD есебіне сүйене отырып, Дебье тарапынан жаман ниеттілік байқалмағандықтан, оның адалдығын болжау керек және Утрехт университетінің Дебье Наноматериалдар ғылымы институтының атын сақтап, Маастрихт университетінің Петер Дебай сыйлығымен байланысын жалғастыруын ұсынды. Утрехт университеті ұсынысты қабылдады, Маастрихт университеті қабылдамады. Бірақ 2008 жылдың ақпан айында Петер Дебай сыйлығының бастамашысы және демеушісі – Маастрихттегі Хастинкс қоры сыйлықты беруді жалғастыратынын хабарлады. Дебье туған қаласы Маастрихт, Дебье көшесі мен Дебье алаңының атауын өзгертуге себеп жоқ екенін мәлімдеді.

In January 2008 the Terlouw Commission advised the Boards of Utrecht and Maastricht Universities to continue to use Peter Debye’s name for the chemistry and physics institute in Utrecht, and to continue awarding the science prize in Maastricht. The Commission concluded that Debye was not a party member, was not an anti semite, did not further Nazi propaganda, did not cooperate with the Nazi war machine, was not a collaborator, and yet also was not a resistance hero. He was a rather pragmatic, flexible, and brilliant scientist, idealistic with respect to the pursuit of science, but only superficially oriented in politics. With respect to sending out the DPG letter, the Commission concluded that Debye found the situation inescapable. The Commission pointed out that the Royal Dutch Academy of Sciences also took away Albert Einstein's honorary membership, emphasizing the circumstances in which these decisions had been taken. The Commission stated that now, seventy years later, no judgment can be made concerning the decision of Debye to sign this letter in the exceptionally difficult circumstances in which he then found himself. Nevertheless, the Commission describes the DPG letter as an extraordinarily unpleasant fact, forming a dark page in his life history. Finally, the Commission concluded that based on the NIOD report since no bad faith on Debye’s part has been demonstrated, his good faith must be assumed and recommended that the University of Utrecht retain the name of the Debye Institute of NanoMaterials Science and that the University of Maastricht continue to associate itself with the Peter Debye Prize. Utrecht University accepted the recommendation, Maastricht University did not. But in February 2008, the Hustinx Foundation (Maastricht), originator and sponsor of the Peter Debye Prize, announced that it will continue to have the prize awarded. The City of Maastricht, Debye's birthplace, declared that it sees no reason to change the names of Debye Street and Debye Square.

Дебэй - тыңшы

2010 жылы жарық көрген басылымда Джурри Рейдинг Дебидің МИ6 қызметкері болуы мүмкін екенін мәлімдейді. Рейдинг Дебидің жақсы құжатталған тыңшы Пол Росбодпен дос болғанын анықтады. Олар алғаш рет 1930 жылдары екі ғылыми журналдың редакторы ретінде жұмыс істеген кезде танысты. 1938 жылы Лиза Майтнердің қашуына бірлесіп көмектесті. Рейдингтің сөзінше, Деби Германияның ғылыми және өнеркәсіптік салаларында жақсы байланыстарға ие болған және МИ6-қа құнды ақпарат ұсынуға қабілетті болды. Мысалы, Германияның Ұшқыш күштерін зерттеу академиясының мүшесі ретінде Герман Герингпен жақсы таныс еді. Рейдинг Дебидің 1940 жылғы 16 қаңтарда АҚШ-қа шұғыл түрде аттанғанына түсіндірме береді: бұл күн Нидерландыға жоспарланған (бірақ кейінге шегерілген) неміс шабуылының күнімен бірге келді, бұл ақпаратты Росбод берген болуы мүмкін. Алайда, Филип Болл бұл гипотезаға қарсы шығып, Росбодпен достық Дебидің саяси көзқарасын анықтамайды деп атап өтеді. Росбод көптеген адамдармен байланыста болды, ал Деби, Росбодтың досы болғанымен, геолог Фридрих Дрешер Каденге, сонымен қатар ынталы нацистке де құрметпен қараған сияқты көрінеді.