Фриц Вольфганг Лондон (7 марта 1900 г. – 30 марта 1954 г.) был физиком немецкого происхождения и профессором Университета Дьюка . Его фундаментальный вклад в теории химической связи и межмолекулярных сил ( дисперсионные силы Лондона ) сегодня считается классическим и обсуждается в стандартных учебниках физической химии. Вместе со своим братом Хайнцем Лондоном он внес значительный вклад в понимание электромагнитных свойств сверхпроводников с помощью уравнений Лондона и был номинирован на Нобелевскую премию по химии пять раз.
Лондон родился в Бреслау , Германия (ныне Вроцлав, Польша) в семье Франца Лондона (1863-1917). Будучи евреем, Лондон потерял свою должность в Берлинском университете после того, как нацистская партия Гитлера приняла расовые законы 1933 года . Он занимал должности приглашенных преподавателей в Англии и Франции и эмигрировал в Соединенные Штаты в 1939 году, где он стал натурализованным гражданином в 1945 году. Позже в своей жизни Лондон был профессором в Университете Дьюка . Он был награжден медалью Лоренца в 1953 году. Он умер от болезни сердца в Дареме, Северная Каролина , в 1954 году. [2]
Ранняя работа Лондона с Вальтером Гайтлером [3] по химической связи теперь рассматривается в любом учебнике по физической химии. Эта работа была первой, в которой правильно объяснялось связывание в гомоядерной молекуле, такой как H 2 . Неслучайно работа Гайтлера–Лондона появилась вскоре после введения квантовой механики Гейзенбергом и Шредингером , поскольку квантовая механика имела решающее значение в их объяснении ковалентной связи . Другим необходимым ингредиентом было понимание того, что электроны неразличимы, как это выражено в принципе Паули .
Другие ранние работы Лондона были в области межмолекулярных сил . Он придумал выражение «эффект дисперсии» для притяжения между двумя атомами инертного газа на большом (скажем, около 1 нанометра ) расстоянии друг от друга. В настоящее время это притяжение часто называют «силой Лондона». В 1930 году он дал (совместно с Р. Эйзеншицем) [4] единую трактовку взаимодействия между двумя атомами инертного газа, которые притягиваются друг к другу на большом расстоянии, но отталкиваются друг от друга на коротких расстояниях. Эйзеншиц и Лондон показали, что это отталкивание является следствием принуждения электронной волновой функции быть антисимметричной при перестановках электронов. Эта антисимметрия требуется принципом Паули и тем фактом, что электроны являются фермионами .
Для атомов и неполярных молекул сила дисперсии Лондона является единственной межмолекулярной силой и отвечает за их существование в жидком и твердом состояниях. Для полярных молекул эта сила является частью силы Ван-дер-Ваальса, наряду с силами между постоянными молекулярными дипольными моментами .
Лондон был первым физиком-теоретиком, выдвинувшим фундаментальное и в то время спорное предположение о том, что сверхтекучесть неразрывно связана с эйнштейновской конденсацией бозонов , явлением, ныне известным как конденсация Бозе–Эйнштейна . Бозе осознавал, что статистика безмассовых фотонов может быть применена и к массивным частицам; он не внес вклад в теорию конденсации бозонов.
Лондон был также одним из первых авторов (включая Шредингера ), кто правильно понял принцип локальной калибровочной инвариантности ( Вейля ) в контексте тогдашней новой квантовой механики .
Лондон предсказал эффект квантования потока в сверхпроводниках и вместе со своим братом Хайнцем постулировал, что электродинамика сверхпроводников описывается массивным полем. То есть, пока магнитный поток выталкивается из сверхпроводника, это происходит экспоненциально на конечной длине с показателем, который теперь называется глубиной проникновения Лондона .
Лондон также разработал теорию вращательного отклика сверхпроводника, указав, что вращение сверхпроводника порождает магнитное поле London moment . Этот эффект используется в моделях вращательной динамики нейтронных звезд.
Начиная с 1956 года, Лекции памяти Фрица Лондона привлекли в научное сообщество Университета Дьюка выдающуюся группу лекторов, включая двадцать лауреатов Нобелевской премии. Научные интересы каждого лектора в той или иной степени затрагивают различные области физики и химии, в которые внес вклад Фриц Лондон. В декабре 1972 года Джон Бардин , двукратный лауреат Нобелевской премии по физике, основал фонд пожертвований «для увековечения памяти Фрица Лондона, выдающегося ученого и члена факультета Дьюка с 1939 года до момента его смерти в 1954 году, а также для содействия исследованиям и пониманию физики в Университете Дьюка и в более широком научном сообществе». Фонд будет использоваться для гарантии Премии памяти Фрица Лондона, присуждаемой в знак признания выдающегося вклада в физику низких температур, [5] и для поддержки Лекции памяти Лондона в Университете Дьюка. [6]
