Укичиро Накая (中谷 宇吉郎, Накая Укичиро , 4 июля 1900 — 11 апреля 1962) — японский физик и научный публицист , известный своими работами в области гляциологии и наук о низких температурах. Ему приписывают изготовление первых искусственных снежинок .
Накая родился недалеко от горячих источников Катаямадзу в Каге , префектура Исикава , недалеко от местности, изображенной в Hokuetsu Seppu , энциклопедическом труде, опубликованном в 1837 году, который содержит 183 наброска природных кристаллов снежинок — предмета, который стал делом жизни Накая. Позже Накая писал, что его отец хотел, чтобы он стал гончаром , и отправил его жить к гончару, пока он учился в начальной школе . Его отец умер после того, как он закончил начальную школу, но первая научная работа Накая , написанная в 1924 году для первого выпуска трудов физического факультета Токийского императорского университета , была посвящена японскому фарфору Кутани .
Накайя был вдохновлен изучением физики в старшей школе небулярными гипотезами Канта и Лапласа и работами Хадзимэ Танабэ . Он специализировался на экспериментальной физике под руководством Торахико Тэрады в Токийском императорском университете и окончил его в 1925 году. Вскоре после этого он стал научным сотрудником Тэрады в Институте физико-химических исследований ( RIKEN ). Накайя изучал электростатический разряд в качестве доцента в Токийском императорском университете. В 1928 и 1929 годах он продолжил свое обучение в аспирантуре в Королевском колледже Лондона под руководством Оуэна Вилланса Ричардсона [1] , где он работал с длинноволновыми рентгеновскими лучами . В 1930 году он стал доцентом в Университете Хоккайдо , с которым он будет связан до конца своей жизни, а позже в том же году он получил степень доктора наук в Киотском императорском университете .
Когда он прибыл в Университет Хоккайдо, на физическом факультете было минимум оборудования и мало исследовательских фондов. Но там был неограниченный запас естественного снега, поэтому Накая начал свои исследования снежных кристаллов. Из более чем 3000 микрофотографий он создал общую классификацию природных снежных кристаллов. [1] [2] В 1935 году он открыл Лабораторию низкотемпературной науки, [3] а 12 марта 1936 года создал первый искусственный снежный кристалл.
С 1936 по 1938 год Накая и его семья жили на курорте с горячими источниками на полуострове Идзу , пока он восстанавливался после приступа клонорхоза . После выздоровления он начал изучать пучение почвы при замерзании , что в конечном итоге привело к основанию Лаборатории сельскохозяйственной физики в Университете Хоккайдо в 1946 году. [4] В 1941 году он получил Императорскую премию Японской академии за вклад в исследование снежных кристаллов.
В 1943 году, через два года после начала войны на Тихом океане , Накая переехал в недавно построенную обсерваторию по исследованию атмосферного обледенения на горе Нисеко-Аннупури [5] , горе высотой 1308 метров (4290 футов) на Хоккайдо. В обсерваторию был доставлен истребитель Zero в надежде найти способы предотвращения атмосферного обледенения . В следующем году Накая переехал на побережье Немуро , чтобы изучать искусственное рассеивание тумана . После войны он продолжил свои исследования в Лаборатории сельскохозяйственной физики по наводнениям и таянию снега в водосборных бассейнах .
Накая всегда любил полевые работы, а также лабораторные исследования. Его исследования привели его в различные места, от вершины Мауна-Лоа , Гавайи, до ледяного острова Т-3 в Канадском Арктическом архипелаге . [1] В 1949 году по приглашению Международного гляциологического общества (организации, в которой он позже был сопредседателем) Накая совершил поездку по Соединенным Штатам и Канаде и посетил встречу, на которой было основано SIPRE ( Исследовательское учреждение по снегу, льду и вечной мерзлоте ). С 1952 по 1954 год он был научным сотрудником в SIPRE. В это время он жил в Виннетке, штат Иллинойс , и изучал фигуры Тиндаля — фигуры расплава, которые развиваются внутри крупных кристаллов ледникового льда после воздействия яркого солнечного света, которые впервые были описаны британским физиком Джоном Тиндалем . [6] [7]
В 1954 году издательство Гарвардского университета опубликовало его «Снежные кристаллы: естественные и искусственные» , иллюстрированную работу, которая суммировала его исследования снежинок, начиная с его работы в Университете Хоккайдо. Хотя она давно не издавалась, она по-прежнему служит классическим справочником по формам кристаллов, показывая, как научное исследование может продвигаться через систематическое наблюдение к точному описанию природного явления. [1] [8]
В 1957 году он посетил Гренландию в составе экспедиции США в рамках Международного геофизического года . Он посетил Гренландию еще несколько раз, обычно оставаясь там на месяц или два, чтобы наблюдать за гляциологической ледяной шапкой в месте расположения обсерватории на широте 78° .
В 1960 году Накая перенес операцию по удалению рака простаты в больнице Токийского университета. Он умер 11 апреля 1962 года от остеомиелита . В знак признания его заслуг он был посмертно награжден одним из высших орденов, присуждаемых японским правительством.
В 1960 году Комитет по топонимам Антарктики Великобритании назвал группу островов Антарктики « Острова Накая » в знак признания его вклада в науку. [ 9] Астероид 10152 Укичиро также назван в его честь.
С 1933 года Накая наблюдал за естественным снегом и создал 3000 фотопластинок снежных кристаллов, классифицируя их на семь основных и многочисленные второстепенные типы. [2] В ходе этих наблюдений, фотографируя естественный снег и сортируя их по внешнему виду в соответствии с погодными условиями, Накая почувствовал необходимость сделать искусственный снег из ледяных кристаллов, выращенных в лаборатории. Он генерировал водяной пар в двухслойной полой стеклянной трубке, которую затем охлаждал. Вопреки его первоначальным ожиданиям, создание снежных кристаллов было непростой задачей — вместо того, чтобы формироваться в снежинки, ледяные кристаллы росли, как гусеницы, на хлопковой нитке, которую он использовал для зародышеобразования .
Лаборатория низкотемпературной науки открылась в 1935 году, и эксперименты продолжились с различными материалами для ледяного ядра . Эти эксперименты показали, что шерстяная нить лучше хлопковой; однако снежные кристаллы все еще не образовывались так, как предполагалось. Однажды Накая обнаружил снежный кристалл на кончике волоска кроличьей шубы в лаборатории. Это был прорыв, который привел к производству первого искусственного снежного кристалла. 12 марта 1936 года, через три года после первой попытки, он создал снежный кристалл на кончике одного волоска кроличьей шерсти в своем лабораторном аппарате. В декабре 1937 года он сделал фотографии многих типов искусственных снежных кристаллов в своей лаборатории. Такие фотографии, собранные в книге Бентли « Снежные кристаллы» , которой Накая очень восхищался, позже повлияли на собственную работу Накая. [10]
Накая продолжил свои исследования снежных кристаллов и выяснил, как их различные узоры производятся в природе. Он опубликовал свою Диаграмму Накая , которая описывает взаимосвязи между паром , температурой , пересыщением и избыточной плотностью пара в облаках. [11]
Достижение Накайи сегодня увековечено шестиугольным каменным памятником на месте его лаборатории в кампусе Университета Хоккайдо . Его оригинальный аппарат сохранился и экспонируется в Институте науки о низких температурах.
... снежные кристаллы можно назвать письмами, посланными с небес.
- Укичиро Накая, Снежные кристаллы (1939)
Накая также был плодовитым научным эссеистом. Избранная библиография на веб-сайте Музея снега и льда Накая Укичиро содержит более 40 названий, которые объясняли науку для широкой публики, по темам от снега и геофизики до археологии и научного метода . [12]
Он также спродюсировал ряд документальных фильмов и радиопрограмм. В 1950 году он сыграл центральную роль в основании Iwanami Productions , которая выпустила более 4000 документальных и образовательных фильмов. (Фильмы теперь доступны в цифровом формате от Hitachi Media Productions как Iwanami Film Library. [13] )
Его самая известная цитата, вероятно, «Снежинки — это письма, отправленные с небес». Он возвращался к этой идее несколько раз, сначала в своем документальном фильме 1939 года « Снежные кристаллы » , а затем в рукописной заметке в копии своей книги 1954 года « Снежные кристаллы: натуральные и искусственные» . [14]
Накая был женат дважды. Его первой женой была дочь Сакутаро Фудзиоки (藤岡作太郎, Fujioka Sakutarō ) , историка литературы, преподававшего в Токийском императорском университете. Она умерла в Японии от дифтерии , когда Накая учился в Королевском колледже. Он женился во второй раз в 1932 году. Его дочь Фудзико Накая , родившаяся в 1933 году, является художницей, известной своими скульптурами из тумана . [15] У него было еще две дочери, Сакико и Миёко Накая.
В последние годы жизни Накая был выдающимся художником суми-э .
