Сэр Уильям Генри Брэгг OM KBE FRS (2 июля 1862 — 12 марта 1942) был английским физиком , химиком , математиком и активным спортсменом, который уникальным образом [1] разделил Нобелевскую премию со своим сыном Лоуренсом Брэггом — Нобелевскую премию по физике 1915 года : «За заслуги в анализе кристаллической структуры с помощью рентгеновских лучей ». [2] Минерал Брэггит назван в честь него и его сына. Он был посвящен в рыцари в 1920 году.
Брэгг родился в Уэстварде , недалеко от Уигтона , Камберленд , Англия, в семье Роберта Джона Брэгга, офицера торгового флота и фермера, и его жены Мэри, урожденной Вуд, дочери священнослужителя. Когда Брэггу было семь лет, его мать умерла, и его воспитывал дядя, которого также звали Уильям Брэгг, в Маркет-Харборо , Лестершир . Там он получил образование в гимназии , в колледже короля Уильяма на острове Мэн и, выиграв выставку (стипендию) , в Тринити-колледже в Кембридже . Он окончил учебу в 1884 году как третий спорщик , а в 1885 году был удостоен первой степени с отличием по математическому трипо . [3] [4] [5]
В 1885 году [6] в возрасте 23 лет Брэгг был назначен (сэр Томас) старшим профессором математики и экспериментальной физики в Университете Аделаиды , [7] Австралия, и начал там работать в начале 1886 года. [8] Будучи опытный математик, в то время он имел ограниченные познания в физике, большая часть которых была в форме прикладной математики, которую он изучил в Тринити. Кроме того, в то время в Аделаиде обучалось всего около сотни студентов, из которых лишь немногие принадлежали к научной школе, чьи несовершенные учебные возможности Брэгг улучшил, поступив учеником в фирму производителей инструментов. Брэгг был способным и популярным лектором; он поощрял создание студенческого союза и бесплатное посещение его лекций преподавателями естественных наук. [4] [5]
Интерес Брэгга к физике развивался, особенно в области электромагнетизма. В 1895 году его посетил Эрнест Резерфорд по пути из Новой Зеландии в Кембридж; это было началом дружбы на всю жизнь. Брэгг проявлял большой интерес к новому открытию Вильгельма Рентгена рентгеновских лучей . 29 мая 1896 года в Аделаиде Брэгг продемонстрировал перед собранием местных врачей применение «рентгеновских лучей для выявления структур, которые иначе были бы невидимы». Сэмюэл Барбур , старший химик компании FH Faulding & Co. , фармацевтического производителя из Аделаиды, поставил необходимый аппарат в виде трубки Крукса , стеклянной газоразрядной трубки. Трубка была получена в Лидсе, Англия, где Барбур посетил фирму Рейнольдса и Брэнсона , производителя фотографического и лабораторного оборудования. Барбур вернулся в Аделаиду в апреле 1896 года. Вскоре после возвращения в Австралию Барбур провел свои собственные эксперименты, но результаты были ограничены из-за ограниченного заряда батареи. [9] В университете трубка была прикреплена к индукционной катушке и батарее, позаимствованной у сэра Чарльза Тодда , тестя Брэгга. Индукционная катушка использовалась для создания электрической искры, необходимой Брэггу и Барбуру для «генерации коротких всплесков рентгеновских лучей». Публика осталась под положительным впечатлением. Брэгг, подобно Рентгену, выступил в качестве испытуемого и позволил сделать рентгеновский снимок своей руки. Изображение пальцев на его руке показало «старую травму одного из его пальцев, полученную при использовании машины для измельчения репы на ферме его отца в Камбрии». [10] [11]
Еще в 1895 году профессор Уильям Х. (позже сэр Уильям) Брэгг работал над беспроводной телеграфией, хотя публичные лекции и демонстрации были сосредоточены на его исследованиях в области рентгеновских лучей, которые позже привели к его Нобелевской премии. Сообщалось, что во время поспешного визита Резерфорда он работал над осциллятором Герца. У этих двух технологий было много общих практических направлений, и в лаборатории ему умело помогал Артур Лайонел Роджерс, который изготовил большую часть оборудования. 21 сентября 1897 года Брэгг провел первую зарегистрированную публичную демонстрацию работы беспроводного телеграфа в Австралии во время лекционной встречи в Университете Аделаиды в рамках конференции Союза государственных учителей. [12] [13] Брэгг покинул Аделаиду в декабре 1897 года, [14] и провел весь 1898 год в 12-месячном отпуске, совершая поездку по Великобритании и Европе, и за это время посетил Маркони и осмотрел его беспроводные средства. [14] [15] Он вернулся в Аделаиду в начале марта 1899 года, [16] и уже 13 мая 1899 года Брэгг и его тесть, сэр Чарльз Тодд, проводили предварительные испытания беспроводной телеграфии с передатчиком в Обсерватория и приемник на Южной дороге (около 200 метров). [17] Эксперименты продолжались всю южную зиму 1899 года, и ареал постепенно расширялся до Хенли-Бич. В сентябре работа была расширена до двухсторонней трансмиссии с добавлением второй индукционной катушки, предоставленной г-ном Одди из Балларата. [18] Было желательно провести эксперименты через морской путь, и Тодд был заинтересован в соединении мыса Спенсер и острова Олторп, но местные затраты считались непомерно высокими, в то время как расходы на запатентованное оборудование от компании Маркони были непомерными. В то же время интересы Брэгга склонялись к рентгеновским лучам, и практическая работа в области беспроводной связи в Южной Австралии в течение следующего десятилетия практически бездействовала.
Поворотный момент в карьере Брэгга наступил в 1904 году, когда он выступил с президентским обращением к секции А Австралазийской ассоциации содействия развитию науки в Данидине , Новая Зеландия, [5] на тему «Некоторые последние достижения в теории ионизации газов». ". Эта идея получила развитие «в блестящей серии исследований» [5] , которые в течение трех лет принесли ему стипендию Лондонского королевского общества . Эта статья также послужила источником его первой книги « Исследования радиоактивности» (1912). Вскоре после произнесения его речи в 1904 году Брэггу было предоставлено немного бромида радия для экспериментов. В декабре 1904 года в « Философском журнале» появилась его статья «О поглощении α-лучей и о классификации α-лучей из радия» , а в том же номере — статья «О кривых ионизации радия», написанная в соавторстве с его Также появился студент Ричард Климан . [4] [5]
В конце 1908 года Брэгг вернулся в Англию. За 23 года своего пребывания в Австралии «он видел, как число студентов в Университете Аделаиды увеличилось почти в четыре раза, и принял полное участие в развитии его превосходной научной школы». [4] Он вернулся в Англию во время первого рейса SS Waratah , корабля, который исчез в море во время своего второго рейса в следующем году. Он был встревожен тенденцией корабля крениться во время путешествия и пришел к выводу, что метацентр корабля находился чуть ниже его центра тяжести . В 1911 году в ходе расследования исчезновения корабля он заявил о своей убежденности в нестабильности «Вараты» . [19]
.jpg/1280px-X-ray_spectrometer,_1912._(9660569929).jpg)
Брэгг занимал кафедру физики Кавендиша в Университете Лидса с 1909 по 1915 год. Он с большим успехом продолжал свою работу в области рентгеновских лучей. Он изобрел рентгеновский спектрометр и вместе со своим сыном Лоуренсом Брэггом, тогда студентом-исследователем в Кембридже, основал новую науку — рентгеновскую кристаллографию — анализ кристаллической структуры с помощью дифракции рентгеновских лучей. [20]
Оба его сына были призваны в армию после начала войны в 1914 году. [21] В следующем году он был назначен профессором физики Куэйна в Университетском колледже Лондона . [4] Ему пришлось ждать почти год, чтобы внести свой вклад в военные усилия: наконец, в июле 1915 года он был назначен в Совет по изобретениям и исследованиям, созданный Адмиралтейством. [4] В сентябре его младший сын Роберт умер от ран в Галлиполи. В ноябре он разделил Нобелевскую премию по физике со старшим сыном Уильямом Лоуренсом. Военно-морской флот изо всех сил пытался предотвратить затопление невидимыми подводными лодками. Ученые рекомендовали, чтобы лучшей тактикой было прислушиваться к подводным лодкам. Военно-морской флот располагал исследовательским центром по гидрофонам в Абердуре, Шотландия, укомплектованным военно-морскими силами. В ноябре 1915 г. его штат пополнился двумя молодыми физиками. Поддавшись внешнему давлению в пользу использования науки, в июле 1916 года Адмиралтейство назначило Брэгга научным директором в Абердуре, которому помогали еще три молодых физика. Они разработали улучшенный направленный гидрофон, который окончательно убедил Адмиралтейство в их полезности. В конце 1916 года Брэгг со своей небольшой группой переехал в Харвич , где штат был увеличен и им была предоставлена подводная лодка для испытаний. Во Франции, куда ученые были мобилизованы с начала войны, физик Поль Ланжевен сделал большой шаг вперед в области эхолокации, генерируя интенсивные звуковые импульсы с помощью кварцевых листов, колеблющихся на высокой частоте, которые затем использовались в качестве микрофонов для прослушивания эха. Кварц можно было использовать, когда в конце 1917 года стали доступны электронные лампы для усиления слабых сигналов. Британцы сделали сонар практичным, используя мозаику из маленьких кусочков кварца, а не из кусочков большого кристалла. В январе 1918 года Брэгг перешел в Адмиралтейство на должность начальника научных исследований противолодочного дивизиона. К концу войны британские суда были оснащены гидролокаторами , укомплектованными обученными слушателями.
Вдохновленный методами Уильяма Лоуренса по обнаружению вражеских орудий по звуку их стрельбы , звук микрофонов, расположенных на расстоянии шести миль друг от друга вдоль побережья, был записан на движущуюся фотопленку. Звуковая дальность гораздо точнее в море, чем в турбулентной атмосфере. Им удалось локализовать места дальних взрывов, что использовалось для определения точного местоположения британских военных кораблей и минных полей.
После войны Брэгг вернулся в Университетский колледж Лондона, где продолжил работу над анализом кристаллов. [4]
С 1923 года он был фуллерианским профессором химии в Королевском институте и директором исследовательской лаборатории Дэви Фарадея. [22] Это учреждение было практически перестроено в 1929–30, и под руководством Брэгга из лаборатории было выпущено много ценных документов. [4] В 1919, 1923, 1925 и 1931 годах его приглашали прочитать рождественскую лекцию Королевского института о мире звука ; О природе вещей, старых ремеслах, новых знаниях и вселенной жизни соответственно. [23]
Брэгг был избран президентом Королевского общества в 1935 году. [24] Физиолог А.В. Хилл был секретарем по биологии, а вскоре А.Г. Эгертон стал физическим секретарем. [25] Во время Первой мировой войны все трое стояли в стороне в течение нескольких разочаровывающих месяцев, прежде чем их навыки были использованы для военных действий. Теперь дело науки было подкреплено отчетом армейского комитета высокого уровня об уроках, извлеченных в прошлой войне; их первой рекомендацией было «быть в курсе современных научных разработок». [26] Предвидя новую войну, Министерство труда убедили принять Хилла в качестве консультанта по научным кадрам. Королевское общество составило реестр квалифицированных мужчин. Они предложили создать небольшой комитет по науке для консультирования Комитета по имперской обороне, но это предложение было отклонено. Наконец, в 1940 году, когда срок полномочий Брэгга истек, при военном кабинете был назначен научно-консультативный комитет. Брэг был среди 2300 имен выдающихся людей, внесенных нацистами в специальный список розыска , среди тех, кто должен был быть арестован во время вторжения в Великобританию и передан гестапо . Брэгг умер в 1942 году.
Брэгг вместе со своим сыном Лоуренсом Брэггом был удостоен Нобелевской премии по физике в 1915 году: «За заслуги в анализе кристаллической структуры с помощью рентгеновских лучей » . [27]
Брэгг был избран членом Королевского общества в 1907 году, вице-президентом в 1920 году и занимал пост президента Королевского общества с 1935 по 1940 год. Он был избран международным членом Национальной академии наук США в 1939 году и международным членом. Американского философского общества . [28] [29] Он был избран членом Королевской академии наук, литературы и изящных искусств Бельгии 1 июня 1946 года.
Он был назначен кавалером Ордена Британской Империи (CBE) в 1917 году и кавалером Ордена Британской Империи ( KBE ) в наградах за гражданскую войну 1920 года . [30] Он был удостоен ордена «За заслуги» в 1931 году. [4]
Нынешний избирательный округ Брэгг в Палате собрания Южной Австралии был создан в 1970 году и назван в честь Уильяма и Лоуренса Брэггов.
В 1889 году в Аделаиде Брэгг женился на Гвендолин Тодд, опытной художнице-акварелистке и дочери астронома, метеоролога и инженера-электрика сэра Чарльза Тодда . [4] [5] У них было трое детей: дочь Гвендолен и два сына Уильям Лоуренс , родившийся в 1890 году в Северной Аделаиде, и Роберт. Гвендолен вышла замуж за английского архитектора Албана Каро , Брэгг преподавал Уильяма в университете Аделаиды, а Роберт погиб в битве при Галлиполи . Жена Брэгга, Гвендолин, умерла в 1929 году.
Брэгг играл в теннис и гольф, а также, будучи одним из основателей клубов лакросса Университета Северной Аделаиды и Аделаиды , способствовал распространению лакросса в Южной Австралии, а также был секретарем Шахматной ассоциации университета Аделаиды. [32]
Брэгг умер в 1942 году в Англии, у него остались дочь Гвендолен и сын Лоуренс .
Лекционный зал Колледжа короля Уильяма (KWC) назван в память о Брэгге; Приглашенное литературное дискуссионное общество шестого класса в KWC, Общество Брэгга, также названо в его память. Один из школьных «Домов» школы Роберта Смита в Маркет-Харборо , Лестер, назван «Брэгг» в память о том, что он там учился. С 1992 года Австралийский институт физики награждает Золотой медалью Брэгга за выдающиеся достижения в области физики за лучшую кандидатскую диссертацию, написанную студентом австралийского университета . На двух сторонах медали изображены сэр Уильям Генри и его сын сэр Лоуренс Брэгг. [33]
Центр экспериментальной техники в Университете Брунеля носит название Брэгг-билдинг. Здание сэра Уильяма Генри Брэгга в Университете Лидса открылось в 2021 году. [34]
В 1962 году в Университете Аделаиды были построены лаборатории Брэгга в ознаменование 100-летия со дня рождения сэра Уильяма Х. Брэгга. [4]
Австралийский центр протонной терапии и исследований Брэгга [35] также в Аделаиде, Австралия, был построен в конце 2023 года. Он назван в честь отца и сына и предлагает лучевую терапию для больных раком.
В августе 2013 года родственник Брэгга, телеведущий Мелвин Брэгг , представил программу BBC Radio 4 «Брэгг о Брэггсе» о лауреатах Нобелевской премии по физике 1915 года . [36] [37]
