Леннард-Джонс, Джон Эдвард

Джон Эдвард Леннард-Джонс
Sir John Edward Lennard-Jones
Дата рождения:	27 октября 1894(1894-10-27)
Место рождения:	Ли, Ланкашир, Великобритания
Дата смерти:	1 ноября 1954(1954-11-01) (60 лет)
Место смерти:	Сток-он-Трент, Стаффордшир, Великобритания
Страна:	Великобритания
Научная сфера:	физика химия
Место работы:	Манчестерский университет Кембриджский университет Бристольский университет Университетский колледж Северного Стаффордшира
Альма-матер:	Манчестерский университет
Научный руководитель:	Ральф Фаулер
Известные ученики:	Джон Попл Чарльз Коулсон Уильям Пенни
Известен как:	один из пионеров квантовой химии

Джон Эдвард Леннард-Джонс (англ. Sir John Edward Lennard-Jones; 27 октября 1894, Ли — 1 ноября 1954, Сток-он-Трент) — английский физик- и химик-теоретик. Член Лондонского королевского общества (1933).

Биография

Джон Эдвард Джонс родился в городке Ли (графство Ланкашир), обучался в местной грамматической школе. В 1912 году он поступил в Манчестерский университет, где изучал математику, занимался вопросами теории звука и получил степень магистра наук. В 1915 году, во время Первой мировой войны, поступил на службу в Королевские ВВС, служил во Франции. Он также участвовал в проведении аэродинамических расчетов в Национальной физической лаборатории.

В 1919 году, после возвращения из армии, Джонс преподавал математику в Манчестерском университете, получил степень доктора наук. В это время зарождается его интерес к кинетической теории газов. В 1922 году Джонс получил стипендию в честь Всемирной выставки 1851 года (см. 1851 Research Fellowship) и получил возможность отправиться в Кембриджский университет, где в 1924 году защитил диссертацию на степень доктора философии. В следующем году он женился на Кэтлин Леннард и изменил свою фамилию на двойную — Леннард-Джонс. В Кембридже под влиянием Ральфа Фаулера он увлекся проблемой межатомных и межмолекулярных сил.

В 1925 году Леннард-Джонс был избран лектором по математической физике Бристольского университета, а полтора года спустя возглавил кафедру теоретической физики (Melville Wills Chair of Theoretical Physics). В течение 1929 года он изучал квантовую механику в Гёттингене, после чего стал активно применять эту новую науку к проблеме структуры молекул и твердых тел. В 1930—1932 годах Леннард-Джонс был деканом факультета наук Бристольского университета — это была его первая чисто административная должность.

В 1932 году Леннард-Джонс получил место профессора теоретической химии (Plummer Chair of Theoretical Chemistry) в Кембридже, должность, специально введенную для него. Здесь он основал известную школу теоретической химии, многие его ученики стали успешными учеными. В 1937 году Леннард-Джонс выступил одним из основателей математической лаборатории Кембриджского университета (см. University of Cambridge Computer Laboratory), которую возглавлял в первые годы её существования. В 1939 году он выступил одним из инициаторов автоматизации квантовомеханических расчетов, для чего был создан небольшой дифференциальный анализатор.

После начала Второй мировой войны Леннард-Джонс руководил группой математиков, занимавшихся военными расчетами (баллистические вычисления), занимал различные консультативные должности в Министерстве снабжения (см. Ministry of Supply). После окончания войны, в августе 1945 года, он возглавил научные исследования Министерства снабжения, занимался их переводом на мирные рельсы, однако через год решил вернуться в Кембриджский университет. Здесь он выступил с рядом инициатив по улучшению научного и образовательного процесса. В 1948-1950 годах он был президентом Фарадеевского общества. В 1947—1954 годах он являлся членом исследовательского отдела Лондонской национальной галереи.

В 1953 году он был приглашен занять пост директора университетского колледжа Северного Стаффордшира, в котором проводился эксперимент по реорганизации учебного процесса и администрирования. Имя Леннард-Джонса носит одна из лабораторий Университета Кила (бывший университетский колледж Северного Стаффордшира, см. Keele University). Королевское химическое общество вручает Медаль имени Леннард-Джонса.

Научная деятельность

Научные труды Леннард-Джонса посвящены квантовой химии, статистической механике, атомной физике. В 1924 году он предложил полуэмпирический потенциал для описания межатомных сил (потенциал Леннард-Джонса), который использовал для расчета энергетических параметров кристаллических решеток ряда веществ. Он также интерпретировал параметры уравнения Ван-дер-Ваальса в терминах межмолекулярных сил.

Леннард-Джонс исследовал критические явления, разрабатывал методы описания жидкостей и плотных газов. С 1932 года он занимался теорией адсорбции, показал возможность образования ковалентных связей между молекулой и адсорбирующей поверхностью. На этой основе была построена классификация видов адсорбции.

Леннард-Джонс по праву считается одним из основоположников квантовой химии. В 1928-1932 годах наряду с Фридрихом Хундом и Робертом Малликеном он заложил основы одного из основных квантовохимических подходов — метода молекулярных орбиталей. В 1929 году он использовал этот подход к двухатомным молекулам и дал первое обоснование парамагнетизма молекулы кислорода. В дальнейшем он разрабатывал приложения этого метода к исследованию строения различных молекул: в 1937 году рассмотрел полиены и ароматические молекулы, в ряде статей с 1949 года обосновал теорию химической валентности. В 1951 году провел первые вычисления потенциалов ионизации органических молекул, воспользовавшись методом эквивалентных орбит.

Награды

• Рыцарь-командор Ордена Британской империи (1946)
• Почетный доктор наук Кембриджского университета (1946)
• Медаль Дэви Лондонского королевского общества (1953)
• Премия Хопкинса Кембриджского философского общества (1953)
• Почетный доктор Оксфордского университета (1954)
• Медаль Лонгстаффа Химического общества (1954)

Основные публикации

• J. E. Jones. [rspa.royalsocietypublishing.org/content/106/738/441.full.pdf+html?sid=9d97d35b-1a67-4bbc-9676-851685b8a557 On the Determination of Molecular Fields. I. From the Variation of the Viscosity of a Gas with Temperature] // Proc. R. Soc. Lond. A. — 1924. — Т. 106. — С. 441-462.
• J. E. Jones, A. E. Ingham. [rspa.royalsocietypublishing.org/content/107/744/636.full.pdf+html?sid=bb0b0963-6db9-4e41-8e70-b3751ed3d5a6 On the Calculation of Certain Crystal Potential Constants, and on the Cubic Crystal of Least Potential Energy] // Proc. R. Soc. Lond. A. — 1925. — Т. 107. — С. 636-653.
• W. E. Garner, J. E. Lennard-Jones. [www.rsc.org/publishing/journals/TF/article.asp?doi=TF9292500611 Molecular Spectra and Molecular Structure. A general discussion] // Transactions of the Faraday Society. — 1929. — Т. 25. — С. 611-627.
• W. E. Garner, J. E. Lennard-Jones. [www.nature.com/nature/journal/v124/n3128/pdf/124584a0.pdf Molecular Spectra and Molecular Structure] // Nature. — 1929. — Т. 124. — С. 584-588.
• J. E. Lennard-Jones. [www.rsc.org/Publishing/Journals/TF/article.asp?doi=TF9292500668 The electronic structure of some diatomic molecules] // Transactions of the Faraday Society. — 1929. — Т. 25. — С. 668-686.
• J. E. Lennard-Jones, A. F. Devonshire. [www.nature.com/nature/journal/v137/n3478/abs/1371069a0.html Diffraction and Selective Adsorption of Atoms at Crystal Surfaces] // Nature. — 1936. — Т. 137. — С. 1969-1070.
• J. E. Lennard-Jones, A. F. Devonshire. [rspa.royalsocietypublishing.org/content/169/938/317.full.pdf+html?sid=48f4e4b1-6154-48b5-89cf-49a05de44b46 Critical and Co-Operative Phenomena. III. A Theory of Melting and the Structure of Liquids] // Proc. R. Soc. Lond. A. — 1939. — Т. 169. — С. 317-338.
• J. Lennard-Jones. [rspa.royalsocietypublishing.org/content/198/1052/1.abstract?sid=9a170f1e-e630-4fcc-bf55-be17a6a7594b The Molecular Orbital Theory of Chemical Valency. I. The Determination of Molecular Orbitals] // Proc. R. Soc. Lond. A. — 1949. — Т. 198, № 1052. — С. 1-13.
• G. G. Hall, J. Lennard-Jones. [rspa.royalsocietypublishing.org/content/205/1082/357.abstract?sid=0323c66a-2e3f-4ff6-9af5-4f81f33a5989 The Molecular Orbital Theory of Chemical Valency. VII. Molecular Structure in Terms of Equivalent Orbitals] // Proc. R. Soc. Lond. A. — 1951. — Т. 205, № 1082. — С. 357-374.

Литература

• N. F. Mott. [rsbm.royalsocietypublishing.org/content/1/174.full.pdf+html?sid=2e7baaaa-f4df-49dd-8fbe-a4ef0bac38f0 John Edward Lennard-Jones (1894-1954)] // Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. — 1955. — Т. 1. — С. 174-184.
• Храмов Ю. А. Леннард-Джонс Джон Эдвард (Lennard-Jones, Sir John Edward) // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и дополн. — М.: Наука, 1983. — С. 160-161. — 400 с. — 200 000 экз. (в пер.)
• [www.edu.delfa.net/Interest/biography/l/Lennard.htm Леннард-Джонс, Джон Эдвард] // В.А. Волков, Е.А. Вонский, Г.И. Кузнецова. Выдающиеся химики мира: Биографический справочник. — М.: Высшая школа, 1991. — С. 261.
• G.G. Hall. [www.quantum-chemistry-history.com/LeJo_Dat/LJ-Hall1.htm The Lennard-Jones paper of 1929 and the foundations of Molecular Orbital Theory] // Adv. Quant. Chem. — 1991. — Т. 22. — С. 1.

Отрывок, характеризующий Леннард-Джонс, Джон Эдвард

– Идите! – еще раз проговорил дрожащий голос. И князь Василий должен был уехать, не получив никакого объяснения.
Через неделю Пьер, простившись с новыми друзьями масонами и оставив им большие суммы на милостыни, уехал в свои именья. Его новые братья дали ему письма в Киев и Одессу, к тамошним масонам, и обещали писать ему и руководить его в его новой деятельности.


Дело Пьера с Долоховым было замято, и, несмотря на тогдашнюю строгость государя в отношении дуэлей, ни оба противника, ни их секунданты не пострадали. Но история дуэли, подтвержденная разрывом Пьера с женой, разгласилась в обществе. Пьер, на которого смотрели снисходительно, покровительственно, когда он был незаконным сыном, которого ласкали и прославляли, когда он был лучшим женихом Российской империи, после своей женитьбы, когда невестам и матерям нечего было ожидать от него, сильно потерял во мнении общества, тем более, что он не умел и не желал заискивать общественного благоволения. Теперь его одного обвиняли в происшедшем, говорили, что он бестолковый ревнивец, подверженный таким же припадкам кровожадного бешенства, как и его отец. И когда, после отъезда Пьера, Элен вернулась в Петербург, она была не только радушно, но с оттенком почтительности, относившейся к ее несчастию, принята всеми своими знакомыми. Когда разговор заходил о ее муже, Элен принимала достойное выражение, которое она – хотя и не понимая его значения – по свойственному ей такту, усвоила себе. Выражение это говорило, что она решилась, не жалуясь, переносить свое несчастие, и что ее муж есть крест, посланный ей от Бога. Князь Василий откровеннее высказывал свое мнение. Он пожимал плечами, когда разговор заходил о Пьере, и, указывая на лоб, говорил:
– Un cerveau fele – je le disais toujours. [Полусумасшедший – я всегда это говорил.]
– Я вперед сказала, – говорила Анна Павловна о Пьере, – я тогда же сейчас сказала, и прежде всех (она настаивала на своем первенстве), что это безумный молодой человек, испорченный развратными идеями века. Я тогда еще сказала это, когда все восхищались им и он только приехал из за границы, и помните, у меня как то вечером представлял из себя какого то Марата. Чем же кончилось? Я тогда еще не желала этой свадьбы и предсказала всё, что случится.
Анна Павловна по прежнему давала у себя в свободные дни такие вечера, как и прежде, и такие, какие она одна имела дар устроивать, вечера, на которых собиралась, во первых, la creme de la veritable bonne societe, la fine fleur de l'essence intellectuelle de la societe de Petersbourg, [сливки настоящего хорошего общества, цвет интеллектуальной эссенции петербургского общества,] как говорила сама Анна Павловна. Кроме этого утонченного выбора общества, вечера Анны Павловны отличались еще тем, что всякий раз на своем вечере Анна Павловна подавала своему обществу какое нибудь новое, интересное лицо, и что нигде, как на этих вечерах, не высказывался так очевидно и твердо градус политического термометра, на котором стояло настроение придворного легитимистского петербургского общества.
В конце 1806 года, когда получены были уже все печальные подробности об уничтожении Наполеоном прусской армии под Иеной и Ауерштетом и о сдаче большей части прусских крепостей, когда войска наши уж вступили в Пруссию, и началась наша вторая война с Наполеоном, Анна Павловна собрала у себя вечер. La creme de la veritable bonne societe [Сливки настоящего хорошего общества] состояла из обворожительной и несчастной, покинутой мужем, Элен, из MorteMariet'a, обворожительного князя Ипполита, только что приехавшего из Вены, двух дипломатов, тетушки, одного молодого человека, пользовавшегося в гостиной наименованием просто d'un homme de beaucoup de merite, [весьма достойный человек,] одной вновь пожалованной фрейлины с матерью и некоторых других менее заметных особ.
Лицо, которым как новинкой угащивала в этот вечер Анна Павловна своих гостей, был Борис Друбецкой, только что приехавший курьером из прусской армии и находившийся адъютантом у очень важного лица.
Градус политического термометра, указанный на этом вечере обществу, был следующий: сколько бы все европейские государи и полководцы ни старались потворствовать Бонапартию, для того чтобы сделать мне и вообще нам эти неприятности и огорчения, мнение наше на счет Бонапартия не может измениться. Мы не перестанем высказывать свой непритворный на этот счет образ мыслей, и можем сказать только прусскому королю и другим: тем хуже для вас. Tu l'as voulu, George Dandin, [Ты этого хотел, Жорж Дандэн,] вот всё, что мы можем сказать. Вот что указывал политический термометр на вечере Анны Павловны. Когда Борис, который должен был быть поднесен гостям, вошел в гостиную, уже почти всё общество было в сборе, и разговор, руководимый Анной Павловной, шел о наших дипломатических сношениях с Австрией и о надежде на союз с нею.
Борис в щегольском, адъютантском мундире, возмужавший, свежий и румяный, свободно вошел в гостиную и был отведен, как следовало, для приветствия к тетушке и снова присоединен к общему кружку.
Анна Павловна дала поцеловать ему свою сухую руку, познакомила его с некоторыми незнакомыми ему лицами и каждого шопотом определила ему.
– Le Prince Hyppolite Kouraguine – charmant jeune homme. M r Kroug charge d'affaires de Kopenhague – un esprit profond, и просто: М r Shittoff un homme de beaucoup de merite [Князь Ипполит Курагин, милый молодой человек. Г. Круг, Копенгагенский поверенный в делах, глубокий ум. Г. Шитов, весьма достойный человек] про того, который носил это наименование.
Борис за это время своей службы, благодаря заботам Анны Михайловны, собственным вкусам и свойствам своего сдержанного характера, успел поставить себя в самое выгодное положение по службе. Он находился адъютантом при весьма важном лице, имел весьма важное поручение в Пруссию и только что возвратился оттуда курьером. Он вполне усвоил себе ту понравившуюся ему в Ольмюце неписанную субординацию, по которой прапорщик мог стоять без сравнения выше генерала, и по которой, для успеха на службе, были нужны не усилия на службе, не труды, не храбрость, не постоянство, а нужно было только уменье обращаться с теми, которые вознаграждают за службу, – и он часто сам удивлялся своим быстрым успехам и тому, как другие могли не понимать этого. Вследствие этого открытия его, весь образ жизни его, все отношения с прежними знакомыми, все его планы на будущее – совершенно изменились. Он был не богат, но последние свои деньги он употреблял на то, чтобы быть одетым лучше других; он скорее лишил бы себя многих удовольствий, чем позволил бы себе ехать в дурном экипаже или показаться в старом мундире на улицах Петербурга. Сближался он и искал знакомств только с людьми, которые были выше его, и потому могли быть ему полезны. Он любил Петербург и презирал Москву. Воспоминание о доме Ростовых и о его детской любви к Наташе – было ему неприятно, и он с самого отъезда в армию ни разу не был у Ростовых. В гостиной Анны Павловны, в которой присутствовать он считал за важное повышение по службе, он теперь тотчас же понял свою роль и предоставил Анне Павловне воспользоваться тем интересом, который в нем заключался, внимательно наблюдая каждое лицо и оценивая выгоды и возможности сближения с каждым из них. Он сел на указанное ему место возле красивой Элен, и вслушивался в общий разговор.
– Vienne trouve les bases du traite propose tellement hors d'atteinte, qu'on ne saurait y parvenir meme par une continuite de succes les plus brillants, et elle met en doute les moyens qui pourraient nous les procurer. C'est la phrase authentique du cabinet de Vienne, – говорил датский charge d'affaires. [Вена находит основания предлагаемого договора до того невозможными, что достигнуть их нельзя даже рядом самых блестящих успехов: и она сомневается в средствах, которые могут их нам доставить. Это подлинная фраза венского кабинета, – сказал датский поверенный в делах.]
– C'est le doute qui est flatteur! – сказал l'homme a l'esprit profond, с тонкой улыбкой. [Сомнение лестно! – сказал глубокий ум,]
– Il faut distinguer entre le cabinet de Vienne et l'Empereur d'Autriche, – сказал МorteMariet. – L'Empereur d'Autriche n'a jamais pu penser a une chose pareille, ce n'est que le cabinet qui le dit. [Необходимо различать венский кабинет и австрийского императора. Австрийский император никогда не мог этого думать, это говорит только кабинет.]
– Eh, mon cher vicomte, – вмешалась Анна Павловна, – l'Urope (она почему то выговаривала l'Urope, как особенную тонкость французского языка, которую она могла себе позволить, говоря с французом) l'Urope ne sera jamais notre alliee sincere. [Ах, мой милый виконт, Европа никогда не будет нашей искренней союзницей.]
Вслед за этим Анна Павловна навела разговор на мужество и твердость прусского короля с тем, чтобы ввести в дело Бориса.
Борис внимательно слушал того, кто говорит, ожидая своего череда, но вместе с тем успевал несколько раз оглядываться на свою соседку, красавицу Элен, которая с улыбкой несколько раз встретилась глазами с красивым молодым адъютантом.
Весьма естественно, говоря о положении Пруссии, Анна Павловна попросила Бориса рассказать свое путешествие в Глогау и положение, в котором он нашел прусское войско. Борис, не торопясь, чистым и правильным французским языком, рассказал весьма много интересных подробностей о войсках, о дворе, во всё время своего рассказа старательно избегая заявления своего мнения насчет тех фактов, которые он передавал. На несколько времени Борис завладел общим вниманием, и Анна Павловна чувствовала, что ее угощенье новинкой было принято с удовольствием всеми гостями. Более всех внимания к рассказу Бориса выказала Элен. Она несколько раз спрашивала его о некоторых подробностях его поездки и, казалось, весьма была заинтересована положением прусской армии. Как только он кончил, она с своей обычной улыбкой обратилась к нему: