Его именем названа единица измерения дипольных моментов

Дебай Петер Йозеф Вильгельм – выдающийся немецко-американский физикохимик нидерландского происхождения, лауреата Нобелевской премии, один из основоположников теории твёрдого тела.

Петер Джозеф Уильям Дебай (англ. Peter Joseph Wilhelm Debye, нидерл. Petrus Josephus Wilhelmus Debije) родился 24 марта 1884 года в городе Маастрихте в Нидерландах в семье Марии Дебьо (в девичестве Рюмкенс) и Вильгельмуса Йоганнеса Дебьо, контролера фирмы по производству металлической проволоки.

В начальной и средней школе изучал иностранные языки, математику и естествознание. Сначала его увлекали зоология и электротехника. В ходе выпускных экзаменов в 1901 году он показал себя лучшим учеником во всей провинции Лимбург, получив высший балл (10) по геометрии, механике, физике, естественной истории и космографии, 9 — по химии и нидерландскому языку, 8 — по алгебре, тригонометрии, черчению, географии, французскому и немецкому языкам. Однако в школе не изучались древние языки (греческий и латинский), поэтому путь к университетскому образованию был для юноши закрыт. Он поступил в Ахенский технический университет в Германии по специальности «электротехника» и в 1905 году закончил обучение, получив диплом инженера-электрика.

В Ахене Дебай (так позднее он стал писать свою фамилию) проявил интерес к химии и физике. Один из его преподавателей физик Макс Вин разрешил Дебаю проводить несложные эксперименты в институтской физической лаборатории, когда она была свободна, что и пробудило у него интерес к научным исследованиям. Ещё будучи студентом последнего курса, он уже являлся ассистентом по теоретической механике Арнольда Зоммерфельда.

В 1906 г Дебай вслед за Зоммерфельдом перешёл в Мюнхенский университет, где и работал в течение пяти лет его помощником. По воспоминаниям М. Лауэ, личный контакт между учеником и учителем стал с самого начала настолько тесным, что о своем приглашении в Мюнхен в 1906 году Зоммерфельд сообщил Дебаю словами «Мы получили приглашение».

В 1911 году Дебай покинул Мюнхенский университет, приняв приглашение от Цюрихского университета в Швейцарии занять должность профессора по теоретической механике. Там он работал с известным физиком, нобелевским лауреатом Альбертом Эйнштейном. Однако год спустя, в 1912 г., Дебай вернулся в Нидерланды, в Утрехтский университет, приняв должность профессора теоретической механики. Следующее приглашение поступило через два года в Гёттингенский университет. Инициатором приглашения Дебая в Гёттинген стал знаменитый математик Давид Гильберт, который смог оценить способности молодого учёного во время конференции по кинетической теории материи, состоявшейся в местном университете в апреле 1913 года. Должность профессора теоретической и экспериментальной физики и руководство Физическим институтом (с февраля 1916 года) подразумевали определённые перспективы в плане проведения лабораторных опытов. Отказаться от приглашения было невозможно и по той причине, что в Гёттингене Дебай попадал в компанию выдающихся исследователей: помимо Гильберта, это были математики Феликс Клейн, Эдмунд Ландау, Герман Вейль, Карл Рунге, Рихард Курант и физики Вольдемар Фойгт, Эмиль Вихерт, Теодор фон Карман и другие. Лекции по экспериментальной физике Дебай читал до окончания Первой мировой войны.

Находясь в Берлине в качестве помощника Арнольда Зоммерфельда, Дебай познакомился с Матильдой Альберер. Матильда была дочерью хозяйки пансионата, в котором остановился Дебай. Матильда вскоре сменила гражданство, и в 1913 году Дебай женился на Матильде Альберер. У них были сын Питер П. Дебай и дочь Матильда Мария. Питер стал физиком и сотрудничал с отцом в некоторых его исследованиях. Внук Дебая также был химиком.

Дебай был верным католиком, который настаивал, чтобы его семья ходила в церковь.

Дебай был глубоко семейным человеком, так что в основных его хобби — садоводстве и рыбной ловле — постоянное участие принимала его супруга. Он наслаждался хорошей сигарой и вкусной едой и был привязан к своим студентам и коллегам, любил их компанию.

В 1920 году Дебай вернулся в Цюрих (это было во многом связано с тяжёлым экономическим состоянием послевоенной Германии), где занял престижный пост директора Физического института при Высшей технической школе; по его настоянию были обновлены оборудование лабораторий и лекционные курсы, начал регулярную работу научный семинар. Примерно в это же время он стал редактором одного из ведущих европейских физических журналов Physikalische Zeitschrift, в котором было опубликовано большое количество его собственных работ.

В 1927 году такая же должность появилась в Лейпцигском университете, и Дебай был приглашен занять её. Студенты и коллеги знали, как дружелюбно и внимательно он относился ко всем, ценили его как прекрасного лектора. В свободное время Дебай увлекался рыбалкой, зоологией и альпинизмом.

Его коллегой по университету был знаменитый физик-теоретик Вернер Гейзенберг, который много лет спустя вспоминал: «Дебай имел некоторую склонность не напрягаться по поводу окружающего. Он не принадлежал к тому типу учёных, которые приходят в лабораторию рано утром и не покидают её раньше полуночи. Из своей комнаты в институте я часто мог видеть, как он гуляет по своему саду и поливает розы даже в рабочее время. Но в центре его интересов была, несомненно, наука».

В конце 1933 года Макс Планк, тогдашний президент Общества кайзера Вильгельма, предложил Дебаю занять пост директора Института физики, существовавшего в рамках Общества. Дебай ответил согласием.

«Призвание» Дебая на должность директора Института физики Общества кайзера Вильгельма прошло не вполне гладко. Как только И. Штарк, один из создателей движения за «арийскую физику», в мае 1934 г. узнал о готовящемся назначении, он тут же обратился к властям с заявлением, что Дебай — «типичный теоретик и как таковой в своей экспериментальной работе нуждается в помощи физиков-экспериментаторов. Г-н Планк является чистым теоретиком и не знает требований, предъявляемых к Институту физики». Вместе с тем письмо лишено каких-либо резких выпадов против Дебая, возможно, потому, что его работы не были (или не были глубоко) связаны с ненавидимыми «арийскими физиками» теориями (теорией относительности и квантовой механикой). Штарк даже похвалил голландца, назвав его «лучшим теоретиком, работающим в настоящее время в германском университете», а потому заслуживающим назначения, которое позволит ему «создать школу теоретиков, которые смогут лучше, нежели формалисты типа Эйнштейна, Шредингера, Гейзенберга и др., обеспечить прогресс физики, а не препятствовать ему».

Видимо, Штарк намекал на место профессора в Берлинском университете.

В итоге, в начале 1930-х гг. перед Дебаем открылись следующие карьерные возможности: либо продолжать работать в Лейпцигском университете (чего он не желал), либо перейти в Берлинский, либо возглавить Институт физики Общества кайзера Вильгельма. Поскольку преподавательская работа его не привлекала, он склонялся в директорству в Институте.

Но Дебая смущало, что положение его на этом посту будет ненадежным, поскольку власти могли в любой момент разорвать контракт. Тогда он обратился к правительству Нидерландов с просьбой сохранить гражданство в случае его перехода на работу в Германию. Одновременно он обратился к рейхсминистру Имперского министерства науки, воспитания и народного образования с аналогичной просьбой: разрешить ему работать в Германии, сохраняя гражданство Нидерландов. И разрешение было дано.

Вопрос о сохранении гражданства был для Дебая крайне важным. И дело не в патриотизме, а в гарантии безопасности (пусть даже весьма призрачной) и в получении свободы действий (пусть даже весьма относительной) на выборной должности.

Из-за затянувшихся переговоров с властями и Рокфеллеровским фондом, финансировавшим строительство и оборудование здания института, лишь в октябре 1935 года переехал в Берлин и официально вступил в должность; одновременно он занял пост профессора Берлинского университета. Строительство завершилось весной 1938 года; по инициативе директора институту было присвоено имя Макса Планка.

Современники отмечали полную аполитичность Дебая, желавшего закончить начатую в Берлине работу по обустройству института и отвергавшего поступавшие в то время предложения перебраться за границу. Однако остаться в стороне от событий, происходивших в 1930-е годы в Германии, было невозможно. После начала Второй мировой войны власти решили усилить секретность и уведомили Дебая, что он не сможет посещать свою лабораторию до тех пор, пока не примет германского гражданства. После его отказа учёному было рекомендовано оставаться дома и работать над книгой. В конце 1939 года Дебай получил девятимесячный оплачиваемый отпуск и в январе 1940 года покинул страну, отправился сначала в Швейцарию, затем в Италию и, наконец, из Генуи отплыл в Нью-Йорк. Его жена присоединилась к нему позже, а сын к тому моменту уже около полугода находился в США.

Формальным поводом для приезда в США стало приглашение прочитать цикл Бейкеровских лекций на химическом факультете Корнеллского университета.

В мае 1940 года Германия вторглась в Нидерланды, поэтому в июле Дебай решил остаться в Корнелле и принять предложение возглавить химический факультет; при этом формально он оставался директором берлинского Института физики (без жалования) до окончания войны, когда Общество кайзера Вильгельма было преобразовано в Общество Макса Планка.

Корнелл стал последним местом работы в его долгой карьере. В 1946 году учёный получил американское гражданство, в 1950 году он ушёл в отставку с поста декана, в 1952 — с должности профессора химии, однако, получив звание почётного профессора, до самого конца жизни продолжал заниматься наукой.

Он читал лекции и давал консультации в различных городах США, а также обычно дважды в год совершал путешествия в Европу.

В апреле 1966 года в аэропорту имени Кеннеди, откуда Дебай собирался начать очередную поездку, у него случился сердечный приступ. Хотя уже через месяц он вернулся к научной деятельности и преподаванию, вскоре ему пришлось вновь лечь в больницу.

Учёный продолжал интересоваться работой своей лаборатории до последних дней жизни. Он скончался 2 ноября 1966 года и был похоронен на кладбище Плезант-гроув (Каюга-хайтс, округ Томпкинс, штат Нью-Йорк).

О его заслугах М. Лауэ написал: «Во многих областях химии и физики он вписал своё имя, которые никогда не будет забыто».

Работы Дебая посвящены квантовой теории твёрдых тел, теории теплопроводности кристаллов, теории строения молекул, квантовой теории атома. В 1912 г. он ввёл модель твёрдого тела и рассчитал спектр собственных частот для правильного кристалла.

Дебай показал, что теплоёмкость решётки при низких температурах должна быть пропорциональна третьей степени абсолютной температуры (закон теплоёмкости Дебая).

Развил теорию теплопроводности диэлектрических кристаллов и дипольную теорию диэлектриков, основанную на представлении о молекулах как жёстких диполях. Независимо от Бриллюэна в 1913 г. Дебай предсказал диффузионное рассеяние рентгеновских лучей колебаниями решётки. Совместно с Зоммерфельдом применил условия квантования для объяснения эффекта Зеемана, ввёл магнитное квантовое число. Совместно с Шеррером разработал метод исследования структуры мелкокристаллических материалов с помощью дифракции рентгеновских лучей. В 1923 г. объяснил эффект Комптона. В 1932 г. обнаружил дифракцию света на ультразвуке. Один из первых начал исследования полимеров. Лауреат Нобелевской премии 1936 г. «за вклад в наше понимание молекулярной структуры в ходе исследований дипольных явлений и дифракции рентгеновских лучей и электронов в газах».

Дебай – член многих академий наук и научных обществ, иностранный член АН СССР (1924). Нобелевская премия по химии (1936). Награждён медалями X . Лоренца, М. Фарадея, Б. Румфорда, Б. Франклина, Дж. Гиббса (1949), М. Планка (1950), Э. Никольса, Дж. Пристли (1963).

Работы Дебая были отмечены большим количествлом почётных званий и степеней. Его имя носит кратер на Луне, астероид, институт, функции в математике, термины в физике, премия Американского химического общества, улица и площадь в Маастрихте.

Рассказывают, что ...

• Академик И.К. Кикоин вспоминал: "Мне удалось познакомиться с Дебаем в 1928 г. на Всесоюзном съезде физиков, на котором присутствовало много именитых зарубежных учёных. Я тогда был студентом, и для нас Дебай был классиком, так как его имя часто встречалось во многих курсах физики...

Тогда Дебаю было 44 года. Когда объявили его доклад, на трибуну вышел человек атлетического телосложения, и мы приготовились услышать громовой голос. Каково же было всеобщее удивление, когда он начал говорить очень высоким голосом, почти что дискантом.

Мы хорошо знали Дебая как теоретика и мало знали о его экспериментальных работах. На съезде рассказывали, что когда в кулуарах обсуждался какой-нибудь вопрос и к Дебаю обращались теоретики, Дебай говорил, что он экспериментатор и что теория - не его специальность. А если обращались экспериментаторы, Дебай говорил, что он теоретик. На самом деле он был, конечно, и тем и другим.

Дебай был весёлый и остроумный человек. Мы были удивлены, когда он в шутку затеял бороться с другим известным немецким физиком Робертом Полем, человеком тоже атлетического телосложения, и победил его".

• В январе 2006 года в Нидерландах была опубликована книга «Эйнштейн в Нидерландах». Одна из глав была посвящена взаимоотношениям Дебая с Эйнштейном. В ней есть указания на документы, в которых, по мнению автора, содержатся доказательства того, что Дебай, будучи в руководстве Общества кайзера Вильгельма по развитию науки, активно участвовал в чистках научных институтов от евреев. Автор приводит послание Дебая членам Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG): «В свете создавшейся ситуации согласно Нюрнбергским законам существование еврейского братства в DPG продолжаться не может. По настоянию управления, я прошу всех его членов подать мне рапорт об отставке. Хайль Гитлер!».

Многие опубликованные ранее биографии указывают на то, что Дебай переехал в США, отказавшись принять немецкое гражданство, навязываемое ему нацистами. Свой переезд Дебай спланировал в 1939 году во время поездки в Маастрихт. В январе 1940 он отплыл из Генуи, а в феврале прибыл в Нью-Йорк. В июне ему было предложено постоянное место в Корнелльском университете. Ему удалось перевезти в США свою жену. Их 19-летняя дочь осталась в Германии. Благодаря тому, что Дебай покинул страну официально, его дочь могла жить на довольство, полагавшееся ему в Берлине.

В книге «Эйнштейн в Нидерландах» присутствуют указания на то, что Эйнштейн старался помешать Дебаю осесть в Корнелле. В ней представлены записи, в которых Эйнштейн указывает на связи с нацистами, поддерживаемые Дебаем, и призывает своих коллег поступить «как им указывает их гражданский долг». Автор книги указывает на тот факт, что 23 июня 1941 года Дебай послал телеграмму в Берлин, в которой выражал готовность и желание вернуться на свою должность в Институт Кайзера Вильгельма. Существует предположение, что таким образом Дебай старался сохранить свой берлинский дом и выплаты для своей дочери.

В противовес заявленным обвинениям существуют материалы, представляющие нам Дебая противником нацизма. Многие биографии указывают на то, что Дебай, несмотря на огромный риск, помог своей коллеге Лизе Мейтнер, попавшей под преследование из-за своего еврейского происхождения, пересечь границу Германии и сбежать в Швецию.

• Сын Дебая П. Дебай в своём интервью в 2006 году вспоминал своего отца как полностью аполитичного человека. По его словам, главным желанием учёного было продолжение исследований в институте Кайзера Вильгельма, чем Дебай и занимался, пока немецкое правительство не вмешивалось в его работу. Его сын оказался в Америке в 1939 году, приехав туда провести каникулярное время. Жена Дебая отговорила сына возвращаться, опасаясь войны, которая действительно грянула в скором времени.

Выдвинутые против учёного обвинения оказали сильный эффект на общественность. В связи с этим университет Утрехта снял его имя с названия Института физики и химии наноматериалов, а университет Маастрихта отменил ежегодную премию Дебая за достижения в области химической физики.

В апреле 2007 года это решение было подвергнуто критике некоторыми членами правления Утрехтского университета. Они указывали на давление, которое нацистская власть могла оказывать на сотрудников DPG. Подписывать свои письма фразой «Хайль Гитлер!» были обязаны все государственные служащие. При этом искоренение евреев в DPG происходило неохотно, что даже вызвало возмущение национал-социалистических организаций от образования. Также на рассмотрение выносится тот факт, что в момент получения Дебаем медали Макса Планка в 1950 году не было ни одного возражения от авторитетных в научном мире ярых противников нацизма, многие из которых хорошо знали Дебая (М. фон Лауэ, А. Эйнштейн, Л. Мейтнер, Дж. Франк). Более того, ради этого события впервые за много лет Альберт Эйнштейн присоединился к голосованию, чтобы проголосовать за Дебая.

В 2008 г. специально собранная комиссия под председательством зам. премьер-министра Нидерландов и министра экономики Я.-К. Терлува пришла к выводу, что Дебай не являлся членом НСДАП и коллаборационистом, и порекомендовала университетам продолжить использование имени учёного. Университет Утрехта вернул имя Дебая Институту физики и химии; учредители премии имени Дебая также объявили о продолжении её присуждения.

• В 2010 году появились сообщения об обстоятельствах, косвенно указывающих на возможность принадлежности Дебая к британской шпионской сети. Стало известно, что Дебай был хорошим другом Паула Росбауда, чья шпионская деятельность точно установлена. Они встретились в 1930 году, когда оба работали редакторами научных журналов. Вместе они способствовали выезду Лизы Мейтнер из Германии. Имея связи в научных кругах Германии, Дебай имел возможность передавать информацию, интересующую британскую разведку. Приверженцы этой теории дают следующее объяснение поспешному выезду Дебая из страны: учёный покинул страну за день до запланированного (но впоследствии отложенного) вторжения Германии в Нидерланды. Информация о дате вторжения могла быть передана Дебаю Росбаудом.

• Профессор Генри Зак вспоминал: «Его частое замечание на семинарах и заседаниях — «Посмотрите, это же так просто» — уже стало дебаевской легендой… Для него физические науки были не набором узких специальностей, а единой совокупностью знаний, через которую, подобно красной нити, проходили несколько основных принципов. В постоянных попытках связать явления из различных областей ему помогала его феноменальная память. Он мог забыть точное имя автора или точное место публикации, но он никогда не забывал сути того, что он прочитал или услышал на конференции.»