James Franck (1882-1964)
Ο συνεπής άνθρωπος και επιστήμονας

Άρθρο, Οκτώβριος 2002

Ο James Franck γεννήθηκε το 1882, στο Αμβούργο της Γερμανίας. Σπούδασε Χημεία αρχικά στο Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης και μετά Φυσική στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, όπου οι κύριοι δάσκαλοί του ήταν ο Emil Warburg και Paul Drude. Έλαβε το διδακτορικό του στο Βερολίνο το 1906 κάτω από την καθοδήγηση του Warburg.

Μετά από τον Α! Παγκόσμιο Πόλεμο, διορίστηκε μέλος στο τμήμα φυσικής στο Ινστιτούτο Kaiser Wilhelm στο Βερολίνο. Το 1920, ο Franck έγινε καθηγητής της πειραματικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο Göttingen. Κατά τη διάρκεια της περιόδου 1920-1933, όταν το Göttingen έγινε σημαντικό κέντρο για την κβαντική φυσική, ο Franck συνεργαζόταν πολύ με τον Μαξ Πλανκ , ο οποίος διεύθυνε έπειτα το Ίδρυμα για τη Θεωρητική Φυσική. Ο κύκλος των σπουδαστών και των συνεργατών του είναι μεγάλος (μεταξύ τους οι: Blackett , Condon, Kopfermann, Kroebel, Mayer, Oppenheimer, και Rabinovich).

Μετά από την άνοδο του ναζισμού στη Γερμανία, ο Franck και η οικογένειά του μετακινήθηκαν στη Βαλτιμόρη των ΗΠΑ, όπου είχε προσκληθεί για να μιλήσει στο Πανεπιστήμιο, ως επισκέπτης καθηγητής, Johns Hopkins . Για ένα έτος γύρισε στην Κοπεγχάγη, ως φιλοξενούμενος καθηγητής και το 1935, επέστρεψε στις Ηνωμένες Πολιτείες ως καθηγητής της φυσικής στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, που όμως άφησε το 1938 για να αποδεχθεί μια καθηγεσία στη Φυσική-Χημεία στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου. Κατά τη διάρκεια του Β! Παγκόσμιου Πολέμου ο Franck δούλεψε σαν διευθυντής του τμήματος χημείας του μεταλλουργικού εργαστηρίου στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, το οποίο ήταν το κέντρο του προγράμματος της ατομικής βόμβας Μανχάταν.

Στο Βερολίνο το κεντρικό πεδίο της έρευνας του ήταν η κινητική των ηλεκτρονίων, των ατόμων, και των μορίων. Οι αρχικές έρευνές του εξέτασαν την αγωγιμότητα του ηλεκτρισμού μέσω των αερίων (η κινητικότητα των ιόντων στα αέρια). Αργότερα, μαζί με τον Hertz, ερεύνησε τη συμπεριφορά των ελεύθερων ηλεκτρονίων στα διάφορα αέρια - ιδιαίτερα τις ανελαστικές επιδράσεις των ηλεκτρονίων επάνω στην ενέργεια των ατόμων, που τον οδήγησε τελικά στην πειραματική απόδειξη μερικών από τις βασικές έννοιες της ατομικής θεωρίας του Bohr, και για το οποίο του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1925. Πολλές έρευνες του Franck, αρκετές από τις οποίες πραγματοποιήθηκαν με τους συνεργάτες και τους σπουδαστές του, αφιερώθηκαν επίσης στα προβλήματα της ατομικής φυσικής, πάνω  στην ανταλλαγή της ενέργειας των διεγερμένων ατόμων (δευτερογενείς επιδράσεις, φωτοχημικές έρευνες), και οπτικά προβλήματα που συνδέονταν με τις στοιχειώδεις διαδικασίες κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων.

Κατά τη διάρκεια της περιόδου του στο Göttingen οι περισσότερες από τις μελέτες του αφιερώθηκαν στο φθορισμό των αερίων και των ατμών. Το 1925, πρότεινε έναν μηχανισμό για να εξηγήσει τις παρατηρήσεις του των φωτοχημικών διαχωρισμών των μορίων του ιωδίου. Οι ηλεκτρονικές μεταβάσεις από μια κανονική σε μια υψηλότερη διεγερμένη κατάσταση εμφανίζονται έτσι γρήγορα, πρότεινε, που η θέση και οι ορμές των πυρήνων δεν υποβάλλονται σε καμία αξιόλογη αλλαγή στη διαδικασία διέγερσης. Αυτός ο προτεινόμενος μηχανισμός επεκτάθηκε αργότερα από τον Ε. Condon σε μια θεωρία που από τότε είναι γνωστή ως αρχή Franck- Condon.

Αναφορά πρέπει να γίνει για το θάρρος του Franck να υπερασπίζεται πάντα αυτό που ήταν ηθικά σωστό. Ήταν ένας από τους πρώτους που τάχθηκε ανοικτά ενάντια στο ζήτημα των φυλετικών διακρίσεων και νόμων στη Γερμανία (χωρίς να είναι Εβραίος), και παραιτήθηκε από το Πανεπιστήμιο του Göttingen το 1933 ως προσωπική διαμαρτυρία ενάντια στο ναζιστικό καθεστώς κάτω από τον τον Αδόλφο Χίτλερ.

Αργότερα, στη δεύτερη πατρίδα του, το ηθικό θάρρος του ήταν πάλι εμφανές όταν το 1945 (δύο μήνες πριν από τη ρίψη της βόμβας στη Χιροσίμα) συνδέθηκε με μια ομάδα ατομικών επιστημόνων στην προετοιμασία της ονομαζόμενης "Αναφοράς Franck" προς το Πολεμικό Υπουργείο. Στην αναφορά του ο Frank πρότεινε να ριχτεί η ατομική βόμβα σαν επίδειξη, σε κάποια ακατοίκητη τοποθεσία ως εναλλακτική λύση στη στρατιωτική απόφαση να χρησιμοποιηθεί η βόμβα χωρίς προειδοποίηση στον πόλεμο ενάντια στην Ιαπωνία. Αυτή η έκθεση, αν και απέτυχε να εισακουστεί, θεωρείται ακόμα ως ένα μνημείο της απόρριψης από τους επιστήμονες της χρήσης της επιστήμης στις καταστροφικές συνέπειες των πυρηνικών όπλων.

Για την συμβολή του στην κατανόηση και επιβεβαίωση της κβαντικής θεωρίας πήρε μαζί με τον Hertz το βραβείο Nobel φυσικής, το 1925.

Έλαβε πολλά βραβεία στην Αμερική, Αγγλία, Γερμανία και αλλού. Το 1964, ο Franck εκλέχτηκε ως ξένο μέλος της Βασιλικής Εταιρείας, στο Λονδίνο, για τη συμβολή του στην κατανόηση των ανταλλαγών της ενέργειας στις συγκρούσεις ηλεκτρονίων, στην ερμηνεία των μοριακών φασμάτων, και στα προβλήματα της φωτοσύνθεσης.

Ο Franck πέθανε στη Γερμανία στις 21 Μαΐου του 1964, ενώ επισκεπτόταν το Göttingen.

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Το πείραμα των Franck-Hertz
Gustav Hertz
HomeHome