Патрик Мейнард Стюарт Блэкетт, барон Блэкетт , OM , CH , FRS [5] (18 ноября 1897 г. – 13 июля 1974 г.) был британским физиком- экспериментатором , известным своими работами по камерам Вильсона , космическим лучам и палеомагнетизму , удостоенным Нобелевской премии по физике в 1948 г. [6] В 1925 г. он стал первым человеком, доказавшим, что радиоактивность может вызывать ядерную трансмутацию одного химического элемента в другой. [7] Он также внес большой вклад во Вторую мировую войну, консультируя по вопросам военной стратегии и разрабатывая оперативные исследования . Его взгляды нашли выход в развитии третьего мира и влиянии на политику лейбористского правительства 1960-х гг. [8] [9] [10]
Блэкетт родился в Кенсингтоне , Лондон, в семье биржевого маклера Артура Стюарта Блэкетта и его жены Кэролайн Мейнард. [11] Его младшей сестрой была психоаналитик Мэрион Милнер . Его дед по отцовской линии преподобный Генри Блэкетт, брат австралийского архитектора Эдмунда Блэкета , много лет был викарием Кройдона . Его дед по материнской линии Чарльз Мейнард был офицером Королевской артиллерии во время Индийского мятежа . Семья Блэкетт последовательно жила в Кенсингтоне , Кенли , Уокинге и Гилфорде , Суррей, где Блэкетт ходил в подготовительную школу . Его главными увлечениями были модели самолетов и кристаллический радиоприемник . Когда он пошел на собеседование для поступления в Королевский военно-морской колледж в Осборне , на острове Уайт, Чарльз Роллс завершил свой перелет через Ла-Манш накануне, и Блэкетт, отслеживавший полет на своем кристалле, смог подробно рассказать об этом предмете. Его приняли, и он провел там два года, прежде чем перешел в Дартмут, где он «обычно был главой своего класса». [12]
В августе 1914 года, с началом Первой мировой войны, Блэкетт был назначен на действительную службу в качестве мичмана . Он был переведен на острова Зеленого Мыса на HMS Carnarvon и присутствовал в битве за Фолклендские острова . Затем он был переведен на HMS Barham и принимал участие в Ютландском сражении . Находясь на HMS Barham , Блэкетт был соавтором артиллерийского устройства, на которое Адмиралтейство оформило патент. В 1916 году он подал заявку на вступление в RNAS , но его заявка была отклонена. В октябре того же года он стал младшим лейтенантом на HMS P17 в патруле Дувра , а в июле 1917 года был отправлен на HMS Sturgeon в Harwich Force под командованием адмирала Тирвитта . [13] Блэкетт был особенно обеспокоен плохим качеством артиллерийского огня в отряде по сравнению с противником и своим собственным предыдущим опытом, и начал читать учебники по естествознанию. В мае 1918 года он был повышен до лейтенанта, но решил покинуть флот. Затем, в январе 1919 года, Адмиралтейство отправило офицеров, чье обучение было прервано войной, в Кембриджский университет на курс общих обязанностей. В свою первую ночь в колледже Магдалины в Кембридже он встретил Кингсли Мартина и Джеффри Уэбба , позже вспоминая, что никогда прежде, во время своей морской подготовки, не слышал интеллектуальных разговоров. Блэкетт был впечатлен престижной Кавендишской лабораторией и покинул флот, чтобы изучать математику и физику в Кембридже. [14]
Окончив колледж Магдалины в 1921 году, Блэкетт десять лет проработал в Кавендишской лаборатории в качестве физика-экспериментатора вместе с Эрнестом Резерфордом , а в 1923 году стал научным сотрудником Королевского колледжа в Кембридже и занимал эту должность до 1933 года.
Резерфорд обнаружил, что ядро атома азота может быть расщеплено путем выстреливания быстрыми альфа-частицами в азот. Он попросил Блэкетта использовать камеру Вильсона , чтобы найти видимые следы этого распада, и к 1925 году он сделал 23 000 фотографий, показывающих 415 000 следов ионизированных частиц. Восемь из них были разветвленными, и это показало, что комбинация атома азота и альфа-частицы образовала атом фтора , который затем распался на изотоп кислорода 17 и протон. Блэкетт опубликовал результаты своих экспериментов в 1925 году. [15] Таким образом, он стал первым человеком, который намеренно преобразовал один элемент в другой. [16]
Во время своего пребывания в Кембридже он стал научным руководителем молодого американского выпускника Дж. Роберта Оппенгеймера . Желание Оппенгеймера изучать теоретическую физику, а не сосредоточиться на лабораторной работе, привело его к конфликту с Блэкеттом. Обратившись за помощью в связи с психиатрическим срывом, вызванным требовательным Блэкеттом, Оппенгеймер признался в попытке отравить своего наставника яблоком, напичканным токсинами. Блэкетт не съел яблоко, и никаких действий по факту попытки отравления предпринято не было. [17]
Блэкетт провел некоторое время в 1924–1925 годах в Геттингене , Германия, работая с Джеймсом Франком над атомными спектрами . В 1932 году, работая с Джузеппе Оккиалини , он разработал систему счетчиков Гейгера , которая делала фотографии только тогда, когда частица космического излучения пересекала камеру. Они обнаружили 500 треков частиц космических лучей высокой энергии в 700 автоматических экспозициях. В 1933 году Блэкетт обнаружил четырнадцать треков, которые подтвердили существование позитрона и выявили теперь мгновенно узнаваемые противостоящие спиральные следы образования пар позитрон/электрон . [18] Эта работа и работа по аннигиляционному излучению сделали его одним из первых и ведущих экспертов по антиматерии .
В том же году он переехал в Биркбек, Лондонский университет , где четыре года проработал профессором физики. Затем в 1937 году он отправился в Университет Виктории в Манчестере , где был избран на должность профессора Лэнгворти и создал крупную международную исследовательскую лабораторию. Мемориальный зал Блэкетта и лекционный зал Блэкетта в Манчестерском университете были названы в его честь.
В 1947 году Блэкетт представил теорию , объясняющую магнитное поле Земли как функцию ее вращения, в надежде, что она объединит как электромагнитную силу , так и силу гравитации . Он потратил несколько лет на разработку высококачественных магнитометров для проверки своей теории и в конечном итоге обнаружил, что она бесполезна. Однако его работа по этой теме привела его в область геофизики , где он в конечном итоге помог обработать данные, относящиеся к палеомагнетизму , и помог предоставить веские доказательства дрейфа континентов .
В 1948 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике за исследование космических лучей с использованием изобретенной им камеры Вильсона с контролируемым счетчиком .
Блэкетт был назначен главой физического факультета Имперского колледжа Лондона в 1953 году и вышел на пенсию в июле 1963 года. Здание физического факультета Имперского колледжа, Лаборатория Блэкетта , названо в его честь.
В 1957 году Блэкетт выступил с президентской речью («Технология и мировое развитие») на собрании Британской ассоциации в Дублине. [19] В 1965 году его пригласили прочитать лекцию памяти Макмиллана в Институте инженеров и судостроителей в Шотландии . Он выбрал тему «Континентальный дрейф». [20]
В 1935 году Блэкетт был приглашен в Комитет по исследованиям в области аэронавтики под председательством сэра Генри Тизарда . Комитет эффективно настаивал на скорейшей установке радара для противовоздушной обороны . В начале Второй мировой войны Блэкетт работал в различных комитетах и провел некоторое время в Королевском авиационном учреждении (RAE) Фарнборо , где внес большой вклад в разработку бомбового прицела Mark XIV , который позволял сбрасывать бомбы без предварительного горизонтального бомбометания. В 1940–41 годах Блэкетт работал в Комитете MAUD , который пришел к выводу о возможности создания атомной бомбы . Он не согласился с выводом комитета о том, что Великобритания может произвести атомную бомбу к 1943 году, и рекомендовал обсудить этот проект с американцами. Он был избран членом Королевского общества (FRS) в 1933 году [5] и награжден его Королевской медалью в 1940 году.
В августе 1940 года Блэкетт стал научным консультантом генерал-лейтенанта сэра Фредерика Пайла , главнокомандующего противовоздушной обороной , и таким образом начал работу, которая привела к появлению области исследований, известной как оперативные исследования (OR). Он был директором оперативных исследований в Адмиралтействе с 1942 по 1945 год, и его работа с Э. Дж. Уильямсом улучшила шансы на выживание конвоев , представила контринтуитивные, но верные рекомендации по бронированию самолетов и достигла многих других успехов. Его целью, по его словам, было найти цифры, на которых можно было бы основывать стратегию, а не порывы эмоций. Во время войны он критиковал предположения в статье лорда Черуэлла о дехаусинге и встал на сторону Тизарда, который утверждал, что меньше ресурсов должно идти в Командование бомбардировщиков Королевских ВВС для наступательной бомбардировки местности и больше — в другие вооруженные силы, поскольку его исследования показали неэффективность стратегий бомбардировок по сравнению с важностью борьбы с немецкими подводными лодками , которые сильно влияли на военные усилия своими потоплениями торговых судов . [21] [22] В этом мнении он раздражался против существующей военной власти и был отрезан от различных кругов коммуникаций. Однако после войны Стратегическое бомбардировочное обследование союзников подтвердило правоту Блэкетта.
Блэкетт подружился с Кингсли Мартином , позже редактором New Statesman , будучи студентом, и стал приверженцем левых взглядов. Политически он считал себя социалистом и часто проводил кампании от имени Лейбористской партии . В конце 1940-х годов Блэкетт стал известен своими радикальными политическими взглядами, в том числе убеждением, что Британия не должна разрабатывать атомное оружие. Его считали слишком левым для лейбористского правительства 1945–1951 годов , чтобы нанять его, и он вернулся к академической жизни. Его интернационализм нашел выражение в его решительной поддержке Индии. Там в 1947 году он встретил Джавахарлала Неру , который искал его совета по вопросам исследований и разработок для индийских вооруженных сил , и в течение следующих 20 лет он был частым гостем и советником по военной и гражданской науке. Эти визиты углубили его заботу о неимущих и бедных. Он был убежден, что их проблемы можно преодолеть, применяя науку и технологии, и он использовал свой научный авторитет, чтобы попытаться убедить ученых, что одна из их первых обязанностей — использовать свои навыки для обеспечения достойной жизни для всего человечества. До того, как отсталость стала популярной проблемой, он предложил в президентском обращении к Британской ассоциации , что Великобритания должна выделять 1% своего национального дохода на экономическое улучшение третьего мира , и позже он был одним из главных инициаторов создания Института зарубежного развития . Он был старшим членом группы ученых, которые регулярно встречались для обсуждения научной и технологической политики в течение 13 лет, когда Лейбористская партия была вне офиса, и эта группа стала влиятельной, когда Гарольд Вильсон стал лидером партии. Идеи Блэкетта привели непосредственно к созданию Министерства технологий, как только было сформировано правительство Вильсона , и он настаивал на том, что первоочередной задачей является возрождение компьютерной индустрии . Он не занялся открытой политикой, но проработал год в качестве государственного служащего. Он оставался заместителем председателя Консультативного совета министра на протяжении всего срока его полномочий, а также был личным научным советником министра.
Блэкетт был агностиком или атеистом. [25] Он отказался от многих почестей, как радикал двадцатых годов, но принял назначение в качестве члена Ордена Кавалеров Почета на церемонии награждения в честь Дня рождения в 1965 году , [26] и был удостоен Ордена Заслуг в 1967 году. [27] Он был создан пожизненным пэром 27 января 1969 года как барон Блэкетт из Челси в Большом Лондоне . [ 28] Он был назначен президентом Королевского общества в 1965 году. Кратер Блэкетт на Луне назван в его честь.
В 1924 году Блэкетт женился на Констанце Байон (1899–1986). У них были сын и дочь.
Лаборатория Блэкетта является частью факультета естественных наук Имперского колледжа и размещает в себе кафедру физики с момента ее открытия в 1961 году.
Блэкетт умер 13 июля 1974 года в возрасте 76 лет. Его прах захоронен на кладбище Кенсал-Грин в Лондоне.
Бернард Ловелл писал о Блэкетте: «Те, кто работал с Блэкеттом в лаборатории, находились под влиянием его чрезвычайно сильной личности, а те, кто знал его в других местах, вскоре обнаружили, что за публичным образом скрывался тонкий и гуманный дух» [5] .
Эдвард Буллард сказал, что он был самым разносторонним и любимым физиком своего поколения, и что его достижения также не имели себе равных: «он был удивительно умным, обаятельным, веселым, достойным и красивым». [29]
В 2016 году дом, в котором Блэкетт жил с 1953 по 1969 год (48 Paultons Square, Челси, Лондон), получил синюю табличку «Английское наследие» . [30]
В июле 2022 года Королевский флот назвал экспериментальный корабль в честь Блэкетта в честь его заслуг перед Королевским флотом и страной; XV Patrick Blackett (X01) будет использоваться Королевским флотом для экспериментов с автономными технологиями. [31]
В фильме 2023 года «Оппенгеймер» роль Блэкетта исполнил Джеймс Д'Арси .