Фриц Вольфганг Лондон (7 марта 1900 — 30 марта 1954) — физик немецкого происхождения и профессор Университета Дьюка . Его фундаментальный вклад в теории химической связи и межмолекулярных сил ( лондонских дисперсионных сил ) 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 пять раз номинировался на Нобелевскую премию по химии.
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 в 1933 году расовые законы . Он занимал гостевые должности в Англии и Франции и эмигрировал в Соединенные Штаты в 1939 году, натурализованным гражданином которых стал в 1945 году. Позже Лондон был профессором Университета Дьюка . Он был награжден медалью Лоренца в 1953 году. Он умер от болезни сердца в Дареме, Северная Каролина , в 1954 году .
Ранние работы Лондона с Уолтером Хейтлером [3] по химической связи теперь рассматриваются в любом учебнике по физической химии. Эта статья была первой, которая правильно объяснила связь в гомоядерной молекуле, такой как H 2 . Не случайно работа Гейтлера-Лондона появилась вскоре после введения Гейзенбергом и Шредингером квантовой механики , поскольку квантовая механика сыграла решающую роль в их объяснении ковалентной связи . Другим необходимым ингредиентом было осознание того, что электроны неразличимы, как это выражено в принципе Паули .
Другие ранние работы Лондона были в области межмолекулярных сил . Он ввёл выражение «эффект дисперсии» для обозначения притяжения между двумя атомами редкого газа, находящимися на большом (скажем, около 1 нанометра ) расстоянии друг от друга. Сейчас эту достопримечательность часто называют «Лондонской силой». В 1930 г. он дал (совместно с Р. Эйзеншицем) [4] единую трактовку взаимодействия двух атомов благородных газов, которые притягиваются друг к другу на больших расстояниях, но отталкиваются на малых. Эйзеншиц и Лондон показали, что это отталкивание является следствием антисимметричности электронной волновой функции при перестановках электронов. Эта антисимметрия требуется принципом Паули и тем фактом, что электроны являются фермионами .
Для атомов и неполярных молекул дисперсионная сила Лондона является единственной межмолекулярной силой и ответственна за их существование в жидком и твердом состояниях. Для полярных молекул эта сила является частью силы Ван-дер-Ваальса, а также сил между постоянными дипольными моментами молекул .
Лондон был первым физиком-теоретиком, выдвинувшим фундаментальное и в то время спорное предположение о том, что сверхтекучесть неразрывно связана с эйнштейновой конденсацией бозонов , явлением, теперь известным как конденсация Бозе-Эйнштейна . Бозе признал, что статистика безмассовых фотонов также может быть применена к массивным частицам; он не внес вклад в теорию конденсации бозонов.
Лондон был также одним из первых авторов (включая Шрёдингера ), которые должным образом поняли 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, хотя магнитный поток вытесняется 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 момент Лондона магнитного поля . Этот эффект используется в моделях вращательной динамики нейтронных звезд.
С 1956 года лекции памяти Фрица Лондона привлекли к научному сообществу Университета Дьюка выдающуюся группу лекторов, в том числе двадцать нобелевских лауреатов. Научные интересы каждого лектора в одном или нескольких аспектах затрагивают различные области физики и химии, в которые внес вклад Фриц Лондон. В декабре 1972 года Джон Бардин , двукратный лауреат Нобелевской премии по физике, учредил благотворительный фонд, «чтобы увековечить память Фрица Лондона, выдающегося ученого и члена факультета Дьюка с 1939 года до момента его смерти в 1954 году». и способствовать исследованиям и пониманию физики в Университете Дьюка и в более широком научном сообществе». Фонд будет использован для финансирования премии имени Фрица Лондона, присуждаемой в знак признания выдающегося вклада в физику низких температур [5] и для поддержки лондонских мемориальных лекций в Университете Дьюка. [6]
