Джон Полани

Биография

Родился в семье венгров Майкла и Магды Элизабет Полани. Когда ему было четыре года, семья переехала из Германии в Англию, в Манчестер, где его отец стал профессором химии Манчестерского университета.

Получив среднее образование в манчестерской школе, Полани в 1946 поступил в Манчестерский университет. Один из учеников Полани-старшего стал его научным руководителем. Полани измерял энергии химических связей с помощью пиролиза. В 1952 получил докторскую степень по химии.

Но в студенческие годы, проведенные в Англии, его основные интересы, скорее, лежали в области политики, журналистики и поэзии.

После защиты докторской диссертации работал в 1952–1954 в лабораториях Государственного научно-исследовательского совета Канады в Оттаве Несколько месяцев он проработал в лаборатории Г.Херцберга (Нобелевский лауреат, 1971), где собрал спектроскопическую установку для проверки колебательного и вращательного возбуждения в молекулах иода. «Меня, должно быть, направляла какая-то невидимая рука», – вспоминал позднее Полани об этом периоде. Впоследствии ему довелось измерять в продуктах реакции именно те виды перехода, которые он изучал в лаборатории Херцберга.

В 1954–1956 стажировался в Принстонском университете (США). Там познакомился с экспериментами коллег, которые исследовали колебательное возбуждение в продуктах реакции атомарного водорода с озоном. При этой реакции наблюдалось оранжевое свечение, когда продукт реакции самопроизвольно переходил от состояния крайне возбужденных колебаний к низкому состоянию возбуждения.

В 1956 Полани стал преподавателем университета Торонто, а в 1962 – профессором.

Полани провел эксперимент: атомарный водород, образующийся при электрическом разряде, при низком давлении смешивался с потоком газообразного хлора в сосуде, снабженном «окнами» из хлорида натрия, прозрачными в инфракрасной области. Перед «окном» был помещен инфракрасный спектрометр. Сосуд, в котором проходила реакция, на ощупь оставался холодным, но давал инфракрасный спектр, который указывал на присутствие водорода с температурой несколько тысяч градусов. Это возбуждение было химическим по своей природе и представляло собой инфракрасную хемилюминесценцию.

В 1958 Полани и его студент Дж. К.Кэшион заключили, что «благодаря этому методу можно получить сведения, касающиеся распределения колебательной, а возможно, и вращательной энергии среди продуктов трехцентровой реакции». Технологические выкладки проведенных ими исследований описаны в работе Инфракрасный мазер, основанный на колебательном возбуждении, написанной в 1960. Журнал «Physical Review Letters», куда Полани представил эту статью, отказался ее публиковать. В сентябре 1960 Полани передал статью в «Журнал химической физики», и там она была немедленно опубликована.

В 1968 с помощью метода хемилюминесценции, предложенного Полани, стало возможным изучать динамику химических процессов. Одна из проблем, затруднявших исследование, заключалась в колебательном и вращательном «затухании». Эта проблема была решена благодаря распылению газообразных реагентов, которые пересекались в центре вакуумированной камеры, испуская инфракрасное излучение, сопровождающее образование продуктов реакции.

Несмотря на свою простоту, инфракрасная хемилюминесценция обеспечивает получение полной, подробной и доступной информации об энергетическом распределении продуктов химических реакций. Такая информация используется для проверки теорий молекулярного механизма простых реакций обмена. Научно-исследовательская группа, возглавляемая Полани, с самого начала применяла компьютерное моделирование. Высокоскоростные компьютеры позволяли решать сложные уравнения движения реагирующих частиц, а соединение теории с практикой открывало возможность глубоко заглянуть в суть процессов.

Инфракрасная хемилюминесценция не ограничивается измерением степени возбуждения продуктов реакции, она может быть использована и для определения, каким образом колебательное и вращательное возбуждение различных реагентов влияет на вероятность протекания реакций.

В 1986 Полани совместно с Д.Р.Хершбахом и Я.Т.Ли была присуждена Нобелевская премия «за внесенный вклад в развитие исследований динамики элементарных химических процессов».

В дальнейшем время сфера научных интересов Полани расширяется. Он занимается спектроскопией реакционного переходного состояния. Его группа исследует также фотохимию абсорбированного состояния, используя ультрафиолетовую лазерную радиацию для индуцирования реакций между соседними молекулами, «прилепившимися» к твердой поверхности.

В конце 1950-х Полани пришел к убеждению, что ученым необходимо принимать участие в общественной жизни, особенно в век ядерного оружия, когда остро стоит проблема выживания. В 1960 Полани стал основателем и председателем канадской группы ученых, входящей в Пагуошское движение, и оставался ее председателем до 1978. Полани – активный член Комитета по проблемам международной безопасности Национальной академии наук США и Канадского центра по разоружению и контролю за вооружениями.

Полани активно участвует в работе Королевского общества, Канадского комитета по проблемам свободы научной деятельности, а также Канадского комитета ученых. Он находит время для того, чтобы принимать участие в «Канадских дискуссиях по проблемам политики в области науки», он считает, что только фундаментальная наука способна внести вклад в будущее развитие человечества, а на укор о непрактичности чисто теоретических исследований отвечает: «Нет ничего непрактичнее науки, ориентированной на нужды только сегодняшнего дня».

Полани получает эстетическое удовольствие от искусства, литературы и поэзии. В юности увлекался греблей на каноэ, был летчиком-любителем высокого класса, а теперь отдает предпочтение лыжным и пешим прогулкам.

Работы: Некоторые концепции динамики химических реакций: Нобелевские лекции / Пер. с англ. М., 1988; Dynamics of chemical reactions // Disc. Faraday Soc. 1967. V. 44.