Феликс Блох ( / b l ɒ k / ; нем. [blɔx] ; 23 октября 1905 — 10 сентября 1983) — швейцарско-американский физик и лауреат Нобелевской премии по физике, работавший в основном в США [1] Он и Эдвард Миллс Перселл были удостоены Нобелевской премии по физике 1952 года за «разработку новых путей и методов точных ядерно-магнитных измерений». [2] В 1954–1955 годах он в течение года занимал пост первого генерального директора ЦЕРНа . Феликс Блох внёс фундаментальный теоретический вклад в понимание ферромагнетизма и поведения электронов в кристаллических решётках . Он также считается одним из разработчиков ядерного магнитного резонанса .
Блох родился в Цюрихе , Швейцария, в семье евреев [3] Густава и Агнес Блох. Его отец, Густав Блох, не имел возможности учиться в университете и работал оптовым торговцем зерном в Цюрихе. [4] Густав переехал в Цюрих из Моравии в 1890 году, чтобы стать гражданином Швейцарии. Их первым ребенком была девочка, родившаяся в 1902 году, а Феликс родился тремя годами позже. [4]
Блох поступил в государственную начальную школу в возрасте шести лет и, как говорят, подвергался насмешкам, отчасти потому, что он «говорил на швейцарском немецком с несколько иным акцентом, чем большинство членов класса». [4] Большую часть этого времени он получал поддержку от своей старшей сестры, но она умерла в возрасте двенадцати лет, опустошив Феликса, который, как говорят, прожил «депрессивную и изолированную жизнь» в последующие годы. [4] Блох научился играть на пианино к восьми годам и был привлечен к арифметике за ее «ясность и красоту». [4] Блох окончил начальную школу в двенадцать лет и поступил в кантональную гимназию в Цюрихе для получения среднего образования в 1918 году. Здесь его определили на шестилетнюю программу обучения, чтобы подготовить его к университету. Он продолжал свою учебную программу до 1924 года, даже изучая инженерию и физику в других школах, хотя после первых трех лет она ограничивалась математикой и языками. После этих первых трех лет в гимназии, в возрасте пятнадцати лет Блох начал учиться в Eidgenössische Technische Hochschule (ETHZ), также в Цюрихе. Хотя изначально он изучал инженерное дело, вскоре он перешел на физику. В это время он посещал лекции и семинары, которые вели Петер Дебей и Герман Вейль в ETH Zürich и Эрвин Шредингер в соседнем университете Цюриха . Его однокурсником на этих семинарах был Джон фон Нейман .
Блох окончил университет в 1927 году и был вдохновлён Дебаем поехать в Лейпциг, чтобы учиться у Вернера Гейзенберга . [5] Блох стал первым аспирантом Гейзенберга и получил докторскую степень в 1928 году. [5] Его докторская диссертация заложила основу квантовой теории твёрдых тел , используя волны для описания электронов в периодических решётках.
14 марта 1940 года Блох женился на Лоре Кларе Миш (1911–1996), коллеге-физике, работавшей над рентгеновской кристаллографией , с которой он познакомился на собрании Американского физического общества . [6] У них было четверо детей: близнецы Джордж Джейкоб Блох и Дэниел Артур Блох (родились 15 января 1941 года), сын Фрэнк Сэмюэл Блох (родился 16 января 1945 года) и дочь Рут Хеди Блох (родилась 15 сентября 1949 года). [5] [7]
Блох остался в европейской академии, работая над сверхпроводимостью с Вольфгангом Паули в Цюрихе; с Гансом Крамерсом и Адрианом Фоккером в Голландии; с Гейзенбергом над ферромагнетизмом , где он разработал описание границ между магнитными доменами, теперь известными как « стенки Блоха », и теоретически предложил концепцию спиновых волн , возбуждений магнитной структуры; с Нильсом Бором в Копенгагене , где он работал над теоретическим описанием остановки заряженных частиц, проходящих через вещество; и с Энрико Ферми в Риме. [5] В 1932 году Блох вернулся в Лейпциг, чтобы занять должность «приват-доцента» (лектора). [5] В 1933 году, сразу после прихода Гитлера к власти, он покинул Германию, потому что был евреем, и вернулся в Цюрих, прежде чем отправиться в Париж, чтобы читать лекции в Институте Анри Пуанкаре . [8]
В 1934 году председатель Стэнфордского факультета физики пригласил Блоха присоединиться к факультету. [5] Блох принял предложение и эмигрировал в Соединенные Штаты. Осенью 1938 года Блох начал работать с 37-дюймовым циклотроном в Калифорнийском университете в Беркли, чтобы определить магнитный момент нейтрона. Блох впоследствии стал первым профессором теоретической физики в Стэнфорде. В 1939 году он стал натурализованным гражданином Соединенных Штатов.
Во время Второй мировой войны Блох недолгое время работал над проектом атомной бомбы в Лос-Аламосе . Невзлюбив военную атмосферу лаборатории и не проявляя интереса к теоретической работе там, Блох ушёл, чтобы присоединиться к проекту радара в Гарвардском университете . [9]
После войны он сосредоточился на исследованиях ядерной индукции и ядерного магнитного резонанса , которые являются основополагающими принципами МРТ . [10] [11] [12] В 1946 году он предложил уравнения Блоха , которые определяют временную эволюцию ядерной намагниченности. Он был избран в Национальную академию наук США в 1948 году. [13] Вместе с Эдвардом Перселлом Блох был удостоен Нобелевской премии по физике 1952 года за свою работу по ядерной магнитной индукции.
Когда в начале 1950-х годов создавался ЦЕРН , его основатели искали человека с высоким статусом и международным престижем, чтобы возглавить начинающую международную лабораторию, и в 1954 году профессор Блох стал первым генеральным директором ЦЕРНа, [14] в то время, когда строительство на нынешнем участке в Мейрене только начиналось и составлялись планы первых машин. Покинув ЦЕРН, он вернулся в Стэнфордский университет , где в 1961 году стал профессором физики имени Макса Штейна.
В 1964 году он был избран иностранным членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук . [15] Он также был членом Американской академии искусств и наук и Американского философского общества . [16] [17]
Блох умер в Цюрихе в 1983 году . [6]
Медиа, связанные с Феликсом Блохом на Wikimedia Commons