ПЕРСЕЛЛ, ЭДУАРД МИЛС

ПЕРСЕЛЛ, ЭДУАРД МИЛС (Purcell, Edward Mills) (1912–1997), американский физик, удостоенный в 1952 Нобелевской премии по физике (совместно с Ф.Блохом) за создание новых точных методов ядерных магнитных измерений и связанные с ними открытия.

Родился 30 августа 1912 в Тейлорвилле (шт. Иллинойс). Его отец был управляющим местной телефонной компании, и мальчик, с детства листавший журналы фирмы «Белл», решил стать инженером-электриком. В 1933, по окончании университета Пердью, он был направлен на год в Технический университет в Карлсруэ (Германия); по возвращении поступил в аспирантуру в Гарвардский университет, где в 1936 защитил магистерскую, а в 1938 – докторскую диссертацию по физике. До 1940 работал в Гарварде преподавателем. С началом Второй мировой войны перешел в Радиолокационную лабораторию Массачусетского технологического института и возглавил группу ученых, занимавшихся разработкой микроволновой техники. Здесь познакомился с И.Раби, изучавшим свойства атомов и молекул с помощью радиоволн. В 1946 вернулся в Гарвард (в 1949 стал там же профессором) и вплотную занялся исследованиями магнитных свойств атомных ядер. Глубокие знания в области микроволновой и радиотехники помогли ему открыть (совместно с Р.Паундом) ядерный магнитный резонанс (ЯМР); независимо и одновременно этот феномен был обнаружен Ф.Блохом из Станфордского университета. С помощью ЯМР Пёрселл установил, что на магнитные свойства ядер в молекуле оказывают влияние магнитные поля окружающих электронов, что позволяет получить важную информацию о структуре молекулы. Он разработал метод ядерного резонанса для измерения магнитных моментов ядер и частиц, исследовал поведение ядер при низких температурах, измерил атомные константы. В 1948 Пёрселл (совместно с Н.Бломбергеном и Р.Паундом) ввел представление о том, что спиновая температура может быть выше температуры решетки, в 1951 (совместно с Паундом) – о положительной и отрицательной спиновой температуре.

В 1951 Пёрселл методом ЯМР обнаружил, что атомы водорода излучают на частоте, соответствующей длине волны 21 см. Он предположил, что это излучение может стать своеобразным «наблюдательным окном» в астрономических исследованиях межзвездного пространства, – к этому времени уже повсеместно считалось, что межзвездное пространство содержит облака водорода, но он не излучает в оптическом диапазоне и поэтому недоступен для наблюдений. В том же году Пёрселл совместно с Г.Юинем установили радиоантенну на крыше Лаймановской лаборатории в Гарварде, и космическое излучение было обнаружено. Впоследствии радиотелескопы позволили определить общую структуру нашей Галактики – Млечного Пути.

Пёрселл был советником по науке при президентах Эйзенхауэре, Кеннеди и Джонсоне. Будучи членом комиссии по переработке школьных и университетских программ по физике, он в 1965 написал учебник Электричество и магнетизм, являющийся по общему признанию шедевром. В 1968 Американская ассоциация преподавателей физики наградила его медалью Эрстеда, а в 1980 он был награжден Национальной медалью «За научные достижения». Пёрселл был членом Национальной академии наук, Американской академии наук и искусств, Американского философского общества и Американского физического общества (в 1970 – его президентом).

Умер Пёрселл в Кеймбридже (шт. Массачусетс) 10 марта 1997.