Френкель Яков Ильич

ЯКОВ ИЛЬИЧ ФРЕНКЕЛЬ - ОСНОВАТЕЛЬ КАФЕДРЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ЛПИ им.М.И.Калинина

Научная деятельность одного из крупнейших советских фи­зиков — Я.И.Френкеля хорошо известна. Целый ряд явлений был им объяснен или предсказан и эти результаты прочно вошли в фонд науки.

Еще в двадцатые годы Я.И. создал классическую теорию, объясняющую магнитный момент вращающегося электрона [1]. В тридцатых годах его основные интересы лежали в области теории конденсированных сред — твердых и жидких. Он создал первую микроскопическую теорию пластичности, основанную на понятиях коллективного движения частиц и на теории дислока­ций [2]. Яков Ильич предложил объяснение выпрямления на кон­такте металла с полупроводником как проявление туннельного эффекта [3]. Целый ряд работ Якова Ильича был посвящен тео­рии проводимости, вопросам диффузии в твердых телах, теории плавления [б], магнитным явлениям в полупроводниках и т.д. Он заложил основы теории движения длинных органических моле­кул, которая дала толчок большому числу работ по физике вы­сокомолекулярных соединений и по биофизике [4]. Эти работы продолжаются его учениками и поныне.

Трудами Якова Ильича было показано, что жидкость гораз­до более похожа на кристалл, чем на газ, и обладает почти кристаллической мелкомасштабной структурой, хотя в больших масштабах расположение частиx неупорядочено [5]. Понятия ближнего и дальнего порядка оказались очень важными в теории конденсированных сред. За эти работы, выполненные в сороко­вых годах и, в значительной степени, во время войны, Яков Ильич получил Государственную премию.

В эти же годы Яков Ильич занимался вопросами ядерной физики. На основе предложенной им модели ядра как капли нуклонной жидкости удалось объяснить тогда же открытое явление деления атомных ядер 1б 1 . Эта работа послужила затем Н.Бору отправной точкой для построения количественной теории деле­ния ядер под действием нейтронов.

Яков Ильич интересовался самыми разными вопросами физи­ки. Ему принадлежит объяснение земного магнетизма на основе представлений о своего рода ”динамо-машине”, которая являет­ся проявлением конвективных движений в земном ядре [7] . Эти представления развиваются в настоящее время многими автора­ми. Яков Ильич дал объяснение также ряду явлений атмосферно­го электричества.

Исследуя проводимость, Яков Ильич обратил внимание на коллективный характер движения электронов, на то, что возбуж­денные состояния перемещаются в теле как некие "квазичасти­цы", которые он назвал экситонами [8] . Эти квазичастицы бы­ли затем обнаружены в опытах Гросса, Каплянского и Захарченя. Экситоны оказались ответственными за ряд важных свойств твердых тел. За эту работу Яков Ильич, уже посмертно, был удостоен Ленинской премии.

Поражает исключительно широкий спектр проблем, в решение которых важный, или даже определяющий, вклад внес Яков Ильич. Этот спектр простирается от биофизики до астрофизики и от физики жидкостей и твердых тел до атмосферного электричества. He меньший вклад внес Яков Ильич в организацию советской теоретической физики и в воспитание молодых ученых. Этой об­ласти деятельности Якова Ильича в мемуарной литературе совре­менников уделялось меньшее внимание. Между тем, именно он создал целую школу физиков высшей квалификации, обучил тео­ретической физике большое число студентов-теоретиков и экс­периментаторов, многие из которых занимают сейчас ведущие места в советской физике.

Преподавательскую деятельность Яков Ильич начал очень рано. Уже в шестом классе гимназии он репетировал и готовил к экзаменам отстающих учеников. Настоящая педагогическая ра­бота началась в 1918 году, когда Яков Ильич стал приват-до­центом физико-математического факультета Таврического уни­верситета в Симферополе. Наряду с лекциями он вел упражнения и практические занятия, уделяя большое внимание наглядной демонстрации физических явлений. В связи с этим, летом 1918 года он был направлен в Петроград для закупки оборудования для лекционных демонстраций. Б это же время был издан его первый курс лекций по общей физике, электродинамике и ста­тистической механике. Кроме того, для профессоров и препода­вателей были прочитаны и изданы лекции факультативных курсов по теории квантов и теории относительности. Лекции по элект­родинамике послужили, в дальнейшем, основой создания учебни­ка теории электричества, где, в отличие от всех предыдущих учебников, магнитные явления излагались на основе понятия об элементарных токах, а не о магнитных зарядах.

После многих опасных приключений и неприятностей с белы­ми властями в Крыму, которые чуть не кончились для Якова Ильича роковым образом, он возвратился в Петроград и по пригла­шению А.Ф.Иоффе начал преподавать теоретическую физику на физико-механическом факультете Политехнического института. Именно здесь полностью развернулось его дарование как учено­го и преподавателя. Он читал лекции и вел упражнения по всем разделам теоретической физики, а также читал различные кур­сы по математике.

С 1926 года и до конца жизни (1952 г.) Яков Ильич заве­довал кафедрой теоретической физики ЛПИ. В эти года был на­писан последовательный курс современной теоретической физи­ки - первый курс подобного рода в мировой литературе. Серия монографий включала теоретическую механику (1925 и 1940 гг.), аналитическую механику (1935 г.), электродинамику в двух то­мах (1934-1935 гг.), волновую механику в двух томах (1933-1934 гг.), статистическую физику (1933 и 1948 гг.). Все эти книги неоднократно издавались у нас и за рубежом. В 1930-31 гг., Яков Ильич был приглашен профессором теоретической физики в Минеаполисском университете США и прочел там курс лекций.

Во время войны Яков Ильич заведовал кафедрой теоретиче­ской физики в Казанском университете ж работал в ФТИ, который был эвакуирован в Казань. В этот период Яков Ильич написал уникальную монографию, которая содержала результаты его мно­гочисленных исследований жидкого состояния вещества и зало­жила основу современных представлений о строении жидкостей. За книгу по теории жидкостей Якову Ильичу была присуждена Государственная премия.

Возвратившись в 1945 г. в Ленинград, Яков Ильич включил­ся в работы по атомной физике и написал известную монографию по теории атомных ядер (I960, 1955 гг.). Вместе с тем он не прерывал работ по теории конденсированных состояний, которые вошли в книгу по элементарной теории твердых тел.

Я.И.Френкель активно участвовал в обсуждении философ­ских проблем теоретической физики. К сожалению, его против­никам нередко удавалось проводить свои примитивные механи­стические взгляды на физику и обвинять Якова Ильича в идеа­листических отклонениях. Эти нападки Яков Ильич тяжело пе­реживал. Теперь, когда прошло много лет, видно насколько правильны, в большинстве случаев, были высказывания Я.И.Френ­келя. Отрицать теорию относительности или квантовую механику мало кто отважится в настоящее время. Но и тогда Якову Ильичу удавалось дать студентам верное понимание основных положений новой физики. Одной из особенностей Якова Ильича была его полная доступность для любого желающего - даже для студента первокурсника или школьника. Яков Ильич не жалел времени для объяснений физических вопросов, если он видел настоящую заинтересованность своего собеседника. Яков Ильич был всегда доброжелателен. Многие люди просили и получали помощь от Якова Ильича по различным вопросам. Он не требовал заучивания наизусть сложных формул теоретической физики, а разрешал пользоваться конспектом. Это означало возможность посмотреть конспект, но затем отвечать без него, с подроб­ным объяснением физической сути явлений. Якову Ильичу доста­точно было очень короткого времени, чтобы уяснить уровень знаний студента. Остальное время экзамена тратилось на то, чтобы сам студент понял, что он не знает и на что следует обратить внимание.

Яков Ильич активно участвовал в пропаганде научных зна­ний. Он написал много обзоров в УФН, в "Природу" и в рад популярных журналов. Он многократно выступал с популярными лекциями в институтах и на заводах.

Я. И. Френкель создал научную школу физиков-теоретиков. Ученые теоретического отдела Физико-технического института АН СССР им.А. Ф.Иоффе и кафедры теоретической физики 1ПИ имени М.И.Калинина- это ученики или ученики учеников Я.И.Френкеля. Успешная работа этих коллективов является лучшим доказатель­ством плодотворной работы Я.И.Френкеля.

Некоторые научные труда Якова Ильича Френкеля 

1.    Frenkel J. I. Spanning electron, Nature, 117, 653, 1925. Френкель Я. И.   Вращающийся электрон. УФН, 7, 202, 1927.
2.    Конторова Т. А., Френкель Я. И.   К теории пластической деформации и двойникования. ЖЭТФ, 8, с. 89 (I часть), с.1340 (II часть), с 1349 (III часть, 1938.)
3.    Frenkel J. I. On the electrical resistance of contact  between solid conductors. Phys. rev. 37, 102, 1931.
4.    Бреслер С.Е., Френкель Я.И. 0 характере теплового движения длинных органических цепей и о причинах эластических свойств каучука. ЖЭТФ, 9, 1094, 1939.
5.    Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Изд.АН СССР, М.-Л., 1945.
6.    Френкель Я. И.   Электрокапиллярная теория расщепления тяже¬лых ядер медленными нейтронами. ЖЭТФ, 9, 641, 1939.
7.    Френкель Я. И.   Земной магнетизм. Изв. АН СССР, сер. И, 607, 1947.
8.    Frenkel J. I. On the transformation of light into heat in solids. Phys. rev. 37, p17, p1276 1931.

Полный список научных трудов Я. И. Френкеля насчитывает около 250 названий.


Книги, написанные член-корреспондентом АН СССР Я.И.Френкелем
1.    Строение материи. 4.1. Расчленение материи. Книгоизд. "Сеятель", II гр, 1922, 151 с.
2.    Теория относительности. Центр. кооп. изд. "Мысль",1923, 299 с.
3.    Строение материи. Ч.П. Сочленение материи. Книгоизд. "Сеятель", 1924, вып.1; Природа света и экспериментальные исследования законов сочленения материи, 165 с. Вып.2: Кван¬товая теория сочленения материи, 212 с.
4.    Электрическая теория твердых тел. Изд. Сабашниковых, Л., 1924, 285 с.
5.    Курс векторного исчисления с приложениями к механике. ГИЗ, Л., 1925, 205 с.
6.    Электричество и материя. Изд. Петроград, Л.-М., 1925, 175 с.
7.    Волновая механика. 4.1. Элементарная теория. ГТТИ, Л.-М., 1933, 386 с (есть англ.изд. 1932 г. и немец.изд. 1929г.).
8.    Статистическая физика. ч.1. Классическая теория ста¬тистического равновесия. ГТТИ, Л.-М., 1933, 263 с.
9.    Волновая механика. ЧП. ГТТИ, Л.-М., 1934, 704 с (англ.изд. 1934 г. издана в США в 1950 г.).
10.    Теория твердых и жидких тел. ГТТИ, Л.-М., 1934,116 с.
11.    Электродинамика. T.I. Общая теория электричества. ГОТ, Л.-М., 1934, 422 с (немец- кое  издание 1926 г.).
12.    Аналитическая механика. Изд. КУБУЧ, Л., 1935, 197 с.
13.    Электродинамика. Т.2., Макроскопическая электродинамика тел. ОНТИ, Л.-М., 1935, 541 с. (немец.изд. 1928 г.).
14.    Курс теоретической механики на основе векторного и тензорного анализа. ГТТИ, Л.-М., 1940, 436 с.
15.    Кинетическая теория жидкостей. Изд.АН СССР, М.,-Л., 1945, 422 с. (англ.изд. 1946 г., издано в США в 1955 г.).
16.    Освобождение внутриатомной энергии. Изд. АН СССР, М.-Л., 1946, 123 с.
17.    Введение в теорию металлов. ГТТИ, Л.-М., 1948, 291 с.
18.    Статистическая физика. Изд.АН СССР, М.-Л., 1948, 752 с (издано в ГДР в 1957 г.).
19.    Теория явлений атмосферного электричества. ГТТИ, Л.-М., 1949, 150 с.
20.    Введение в теорию металлов (2-е дол. и испр.изд. 1950, 383 с., 1958). Книга переведена на венгерский (1951), румынский (1953), польский (1955) и китайский (1958) языки.
21.    Принципы теории атомных ядер. Изд.АН СССР, М.-Л., 1950, 272 с; 1955; немец. изд. в ГДР, 1957.
22.    Собрание избранных трудов Я.И.Френкеля в 3-х томах.  Изд. АН СССР, 1956-1959 гг.