Ван ден Брук — Биография

Антониус Йоханнес ван ден Брук (нидерл. Antonius Johannes van den Broek; 4 мая 1870, Зутермер — 25 октября 1926, Билтховен) — нидерландский юрист и физик-любитель. Несмотря на отсутствие специального образования, получил несколько результатов, оставивших след в истории науки. Ему принадлежит первая формулировка положения о равенстве порядкового номера элемента в периодической системе заряду атомного ядра. С именем ван ден Брука связано возникновение ранних теоретических представлений о составе ядра, в частности им была предложена протон-электронная модель ядерного строения. В своих работах он неоднократно пытался найти верный принцип расположения элементов в периодической системе и разработать метод вычисления всех возможных в природе изотопов.

Антониус ван ден Брук родился 4 мая 1870 года в деревне Зутермер близ Гааги в семье, происходившей с одного из прибрежных островов Северного моря. О ранних годах ван ден Брука и его родителях известно очень мало. Отец, Ян Адриан ван ден Брук (Jan Adriaan van den Broek, 1832 — ?), по-видимому, сначала работал деревенским нотариусом, а затем основал нотариальную контору в Гааге. Мать, Виллемина Франсина Нёй (Willemina Francina Nuij, 1830 — 1912), была образованной женщиной, интересовавшейся естественными науками, и, вероятно, передала этот интерес сыну. В сентябре 1889 года ван ден Брук поступил на юридическое отделение Лейденского университета, с ноября 1891 года в течение двух или трёх лет учился в Сорбонне, а затем вернулся в Лейден, где 22 октября 1895 года защитил диссертацию и получил степень доктора юриспруденции. В его диссертационной работе были затронуты некоторые вопросы совершенствования нидерландского уголовного и торгового кодексов.

После защиты и примерно до 1902 года ван ден Брук работал в конторе своего отца. В 1896 году он женился на Элизабет Маргарете Мауве (Elisabeth Margaretha Mauve, 1875 — 1948), дочери известного художника Антона Мауве. Уже в следующем году у них родился сын, а в дальнейшем — ещё три дочери. К этому времени относится недолгое увлечение супругов толстовством, они посещали собрания местного толстовского общества. В 1899 году ван ден Брук начал посещать лекции по праву в Амстердамском университете, а после 1902 года отправился за границу, чтобы изучать экономику: сначала в Вене (у профессора Карла Менгера), а затем в Берлине (у Адольфа Вагнера и Густава Шмоллера). Ван ден Брука, по-видимому, интересовали прежде всего философские и математические аспекты экономики, однако его занятия, судя по всему, ограничились общим знакомством с проблемами этой дисциплины и не принесли ему удовлетворения.

В декабре 1905 — феврале 1906 года ван ден Брук совершил путешествие по Румынии, Греции и Турции. Примерно в это время он начал систематически заниматься естественными науками. Сделать этот вывод позволило счастливое стечение обстоятельств. В конце 1960-х годов академик АН БССР Михаил Ельяшевич обнаружил в Фундаментальной библиотеке АН БССР в Минске несколько рукописных фрагментов, находившихся между страниц одного из выпусков журнала Philosophical Magazine за 1914 год. Изучение этих текстов позволило заключить, что они были написаны рукой ван ден Брука. В результате обследования фондов библиотеки, проведённого в 1978—1979 годах историком Юрием Лисневским, было установлено, что ряд номеров журнала Philosophical Magazine с января 1906 по январь 1924 года принадлежали голландскому учёному. Пометки на полях журнала свидетельствуют, что первый и часть второго номера за 1906 год были прочитаны полностью; пометки на других выпусках указывают на круг основных научных интересов ван ден Брука — радиоактивность, строение атома, рентгеновские лучи. Детальное описание находок — помет и вложений (рукописей, вырезок и так далее) — было проведено Лисневским и позволило значительно расширить представления о жизни и творчестве физика-любителя. Каким образом издания из личной библиотеки ван ден Брука оказались в Минске, до конца не ясно. По-видимому, после смерти учёного его вдова продала журналы, а те попали в Минск после Великой Отечественной войны, когда происходило восстановление разграбленных оккупантами фондов Фундаментальной библиотеки.

Как бы то ни было, с марта 1906 года ван ден Брук выписывал журнал Philosophical Magazine, а также, возможно, Nature и Physikalische Zeitschrift. Уже через год интенсивных занятий он написал свою первую научную работу, которая была опубликована в немецком журнале Annalen der Physik. До сих пор остаются неясными причины неожиданного обращения ван ден Брука к естественнонаучной тематике. Согласно предположению Лисневского, основанному на сведениях, полученных от родственников учёного, интерес ван ден Брука к физике проявился достаточно рано под влиянием матери; это подтверждают глубокие познания, которые он проявил уже при написании первой своей статьи и которые едва ли можно было приобрести всего за один год. Однако склонность к научным изысканиям долгое время оставалась нереализованной: на выбор профессии решающее влияние оказала воля отца. Вероятно, около 1900 года отец скончался, и ван ден Брук, почувствовав себя свободным от прежних обязательств, приступил к «поискам себя». Отсюда его временное увлечение экономикой; на смену ему пришли систематические занятия физикой, которым он не изменял до конца жизни.

Несмотря на новые интересы, ван ден Брук по-прежнему выполнял обязанности юриста, связанные в основном с продажей и покупкой земли, строительством и подобными вопросами. В 1903—1911 годах он жил с семьёй в Бур-ла-Рен (фр. Bourg-la-Reine) под Парижем и в Гаутинге под Мюнхеном, в последующие годы — в разных городках Нидерландов (Нордвейк, Горссель, Де-Бильт, Схевенинген), периодически выезжая за границу: любил бывать в Париже, посещал Италию и дважды Испанию. Со студенческих лет он увлекался архитектурой и строительством и в 1920 году построил дом шестиугольной формы, которую считал более рациональной, чем обычные четырёхугольные здания; с друзьями ван ден Брук основал кооперативный посёлок Билтховен (нидерл. Bilthoven) под Утрехтом. В сферу его интересов входила и музыка, он хорошо играл на фортепиано. Как писала много лет спустя дочь ван ден Брука, своё увлечение наукой он старался не афишировать: «Он никогда не сообщал о своих занятиях и публикациях. Я не считаю, что он был несчастлив в семье, однако был очень замкнут. Его общественные контакты большей частью ограничивались друзьями по работе. Он всегда был вежливым и добрым в общении. Его здоровье всегда было очень плохим… Я никогда не могла понять, что он делал в течение многих часов, неподвижно уставившись в одну точку. Это раздражало меня. Теперь я могу понять, что он работал – без стола, без бумаг, без карандаша. Только маленький блокнот для заметок и то не всегда».

Всего ван ден Брук опубликовал 23 статьи, посвящённые периодической системе элементов, строению атома и явлению изотопии. В них в полной мере проявилось особое умение автора находить количественные соотношения в больших массивах внешне несвязанных данных. По словам известного физика Хендрика Крамерса, «мистерия чисел… была для его одарённой натуры особенно привлекательной». Работы ван ден Брука отличались смелостью идей и гипотез, которые порой кажутся недостаточно согласованными и поверхностными. Учёный, однако, всегда пытался дать высказываемым положениям физическое обоснование, связать их с самыми последними экспериментальными данными. Вместе с тем отсутствие профессиональной подготовки сказывалось на стиле его работ: нарушения логики изложения материала, неудачная структура статей, нечёткость и неоднозначность формулировок затрудняли понимание мысли автора.

По-видимому, у ван ден Брука не было никаких контактов с профессиональными учёными до 1923 года, когда профессора Эрнст Коэн (англ. Ernst Cohen) из Утрехта и Реммельт Сиссинг (Remmelt Sissingh) из Амстердама рекомендовали принять его в Голландское королевское общество наук (нидерл. Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen) в Харлеме. На очередном заседании общества знаменитый Хендрик Лоренц выступил с характеристикой работ ван ден Брука, после чего последний был избран членом этой организации. С этого времени между двумя учёными установилась связь, велась научная переписка. Слабое здоровье ван ден Брука ещё сильнее пошатнулось из-за пережитой личной трагедии: зимой 1917 года погиб его 19-летний сын, провалившись под лёд во время катания на коньках на Зёйдерзе. В конце 1924 года учёный тяжело заболел, у него была обнаружена анемия в запущенной форме. 25 октября 1926 года он скончался в Билтховене, где и был похоронен. Последняя рукопись ван ден Брука была передана его вдовой Лоренцу, однако из-за скорой смерти последнего была опубликована лишь в 1929 году с предисловием Крамерса.