Введение

Американский физик Уильям Вебер Кобленц (20 ноября 1873 года – 15 сентября 1962 года) — американский физик, получивший известность благодаря своим работам в области инфракрасной радиометрии и спектроскопии.

Ранняя жизнь, образование и занятость

Уильям Кобленц родился в Северной Лиме, штат Огайо, в семье немецкого и швейцарского происхождения. Его мать (Кэтрин) умерла, когда Кобленцу было чуть меньше трех лет, оставив его временно с семьей, состоящей только из его младшего брата (Оскара) и их отца (Дэвида). Однако отец женился повторно примерно через два года, и, судя по всему, Кобленц испытывал уважение ко второй матери (Амелии). На протяжении всего детства и юности Кобленц жил на фермах, но семье так и не удалось приобрести собственную. Крайняя бедность семьи привела к некоторой задержке в образовании Кобленца, который окончил среднюю школу (Янгстаун, штат Огайо) только в 1896 году, когда ему было 22 года. Осенью 1896 года Кобленц поступил в Школу прикладных наук Кейса, ныне Университет Кейс-Уэстерн-Резерв, и в июне 1900 года получил степень бакалавра наук по физике. Затем он получил степени магистра (1901) и доктора философии (1903) в Корнелльском университете в Итаке, штат Нью-Йорк, проработав еще два года после защиты диссертации в качестве научного сотрудника при поддержке Института Карнеги. Весной 1905 года Кобленц принял предложение о работе в недавно созданном Национальном бюро стандартов (ныне Национальный институт стандартов и технологий, NIST) в Вашингтоне, округ Колумбия, где и провел всю свою карьеру. В 1905 году он основал радиометрический отдел Бюро и возглавлял его на протяжении 40 лет до выхода на пенсию в 1945 году.

Научная работа

В течение долгой и плодотворной карьеры Кобленц сделал множество научных вкладов как фундаментального, так и прикладного характера. Библиографии его работ свидетельствуют о сотнях научных публикаций, докладов и тезисов, автором которых он являлся. За свою жизнь он получил в общей сложности десять патентов, первым из которых был патент США № 1,077,219 на изобретение солнечного элемента для преобразования солнечного света в электричество. Первая публикация Кобленца, "Некоторые оптические свойства йода", была основана на его диссертационном исследовании. После получения докторской степени он вскоре начал регулярно публиковаться по проблемам, связанным с инфракрасным (ИК) излучением, как в области спектроскопии, так и в области радиометрии. Например, Кобленц был одним из первых, если не самым первым, кто экспериментально подтвердил закон Планка.

Изучение инфракрасного излучения

Когда Кобленц поступил в Корнеллский университет, инфракрасная спектроскопия находилась в состоянии, которое сегодня можно считать крайне примитивным. Будучи молодым исследователем в Корнелле, Кобленц собрал и откалибровал собственное ИК-оборудование и расширил диапазон ИК-измерений до более длинных волн, чем когда-либо достигалось ранее. К 1905 году он получил сотни спектров, проводя утомительные измерения точка за точкой с помощью призменного прибора собственной конструкции. Эти данные были опубликованы в 1905 году с большими раскладными графиками (отсутствующими в более поздних переизданиях) и таблицами длин волн, на которых различные материалы поглощали ИК-излучение. Хотя такая масштабная спектральная компиляция сама по себе была выдающимся достижением, возможно, это не самая важная часть книги Кобленца 1905 года. Скорее, это звание, вероятно, принадлежит его обобщению о том, что определенные молекулярные группировки, или функциональные группы, как их называют сегодня, поглощают специфические и характерные ИК-длины волн. Со временем это позволило ученым использовать ИК-спектр молекулы как своего рода молекулярный отпечаток. Это обобщение уже намекалось в более ранних работах других исследователей, но не подкреплялось таким объемом данных, как в работе Кобленца. Сегодня ИК-спектры используются в тысячах лабораторий по всему миру учеными различных областей. Стоит отметить, что ранние работы Кобленца по молекулярным спектрам не получили того признания, которого можно было бы ожидать, оглядываясь назад. Причин этому множество, и они были изучены несколькими авторами.

Астрономические исследования

Кобленц проявлял давний интерес к астрономическим проблемам. В 1913 году он разработал термоэлементные детекторы и использовал их в обсерватории Лика для измерения ИК-излучения от 110 звезд, а также планет Марс, Венера и Юпитер. В этой работе ему помогал Сет Николсон, впоследствии работавший в обсерватории Маунт-Уилсон. Продолжая эти исследования, Кобленц и Карл Лэмпленд из обсерватории Лоуэлла измерили значительные различия между дневными и ночными температурами на Марсе, что указывало на разреженную марсианскую атмосферу. За применение ИК-детекторов в астрономии Кобленц считается основоположником астрономической инфракрасной спектроскопии. В знак признания его вклада в астрономию Международный астрономический союз назвал его именем кратеры на Луне и Марсе. Кобленц также проводил наблюдения солнечных затмений и опубликовал работы, описывающие его исследования.

Другие исследования

Изучение библиографии Кобленца показывает, что примерно с 1930 года его исследования все больше склонялись к измерениям в ультрафиолетовой (УФ) области и отходили от работы в инфракрасном диапазоне. Значительная часть этих исследований имела выраженный биомедицинский уклон, например, его исследования ультрафиолетовой терапии (1938) и возникновения рака кожи под воздействием УФ-излучения (1948). Хотя сегодня Кобленца в основном помнят за его вклад в физику и астрономию, он также проявлял интерес к биолюминесценции, атмосферному озону и, возможно, удивительно, к парапсихологии. Кажется, он приложил к последней области столько же энергии, сколько и к другим областям, которые его интересовали.

Почести

В 1930 году Кобленц был избран членом Национальной академии наук. Это оставляло мало времени для светской жизни, поэтому неудивительно, что он женился только после 50 лет. Он женился на Кэтрин Эмме Кейт из Вермонта 10 июня 1924 года, и, по слухам, они провели свой медовый месяц в Флагстафе, штат Аризона, пока Кобленц работал в обсерватории Лоуэлла, измеряя температуры планет. Кэтрин Кейт Кобленц добилась успеха как автор детских книг, некоторое время работала в Национальном бюро стандартов и внесла значительный вклад в сбор средств на строительство библиотеки района Кливленд-Парк в Вашингтоне. Уильям Кобленц, по сообщениям, страдал от приступов плохого здоровья, но прожил почти 90 лет. Он похоронен на кладбище Рок-Крик в Вашингтоне, округ Колумбия, рядом со своей женой и младенческой дочерью.