Липпман, Габриэль

Габриэль Липпман
фр. Gabriel Lippmann
Дата рождения:	16 августа 1845(1845-08-16)
Место рождения:	Боннвуа, Люксембург
Дата смерти:	12 или 13 июля 1921
Место смерти:	в море, пароход «Франция»
Страна:	Франция Франция
Научная сфера:	физика
Научный руководитель:	Г. фон Гельмгольц Г. Кирхгоф
Награды и премии:	Нобелевская премия по физике (1908) Медаль прогресса (Королевское фотографическое общество) (1897)

Габриэль Ионас Липпман (фр. Gabriel Lippmann; 16 августа 1845, Боннвуа, Люксембург — 13 июля 1921 в море) — французский физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1908 г. «за создание метода фотографического воспроизведения цветов на основе явления интерференции».

Биография

Вскоре после рождения Габриэля семья Липпманов переехала во Францию.

Обучение

До 13-летнего возраста обучался дома, в дальнейшем поступил в Лицей Наполеона в Париже.

В 1868 г. стал студентом Высшей нормальной школы в Париже. Здесь, в результате составления рефератов немецких статей для французского журнала «Анналы химии и физики (франц.)», в нём пробудился активный интерес к работе с электрическими явлениями.

Поездка в Германию

В 1873 году правительство профинансировало его командировку в Германию для изучения методов преподавания естественных наук. В Берлине он встречался с физиологом и физиком Германом фон Гельмгольцем. В Гейдельбергском университете Липпман работал совместно с физиологом Вильгельмом Кюне и физиком Густавом Кирхгофом.

Электрокапиллярные явления

Наибольшее значение для выбора направления исследований имел показанный Кюне опыт, в котором капля ртути, покрытая серной кислотой, деформировалась при лёгком прикосновении железной проволочки. Липпман сделал вывод, что два металла и серная кислота образуют электрическую батарею, и созданное ею напряжение изменяет форму поверхности ртути. Это и стало открытием электрокапиллярных явлений.

Проработав несколько лет в физических и химических лабораториях Германии, он в 1875 г. вернулся в Париж, где защитил замечательную диссертацию под заглавием «Relation entre les phénomènes électriques et capillaires». В 1878 он начал работать на факультете естественных наук Парижского университета. В 1883 г. Липпман был назначен преемником Брио (1817—1882) по кафедре теории вероятностей и математической физики. В 1886 г. он занял после Жамена кафедру экспериментальной физики в Сорбонне и был выбран в члены академии наук.

Изменение поверхностного натяжения ртути в зависимости от напряжённости электрического поля позволило ему построить чрезвычайно чувствительный прибор, так называемый капиллярный электрометр. В наклонной капиллярной трубке столбик ртути реагирует на малую разность потенциалов значительным перемещением. Липпману удавалось измерить напряжения до 0,001 В.

Он изобрёл также электрокапиллярный двигатель для превращения электрической энергии в механическую работу и обратно, ртутный гальванометр, ртутный электродинамометр.

Теорема обратимости

Ему удалось наблюдать образование разности электрических потенциалов при механической деформации ртутной поверхности. Это привело к важнейшему открытию — сформулированной и опубликованной в 1881 году теореме об обратимости физических явлений.

Эта теорема утверждает:

Зная о существовании некоторого физического явления, мы можем предсказать существование и величину обратного эффекта.

Применив свою теорему к пьезоэлектрическому эффекту, где электрическое напряжение возникает при сжатии или растяжении некоторых кристаллов, Липпман высказал гипотезу, что если к кристаллу приложить электрическое поле, то произойдёт изменение его размеров.

Пьер Кюри и его брат Жак провели эксперимент и подтвердили предположение Липпмана.

Ныне обратный пьезоэлектрический эффект широко применяется в технике наравне с прямым.

Проводимость жидкостей

Липпман создал удобный метод для измерения сопротивления жидкостей и указал на два важных факта, касающихся прохождения электричества через электролиты: вода, заряженная положительно, при соприкосновении с отрицательным электродом содержит излишек водорода, который растворяется, лишь только внешняя электровозбудительная сила достигнет достаточной величины; точно так же вода, заряженная отрицательно, вокруг положительного электрода содержит излишек кислорода. Он указал новые способы для опытного определения «ома» и для измерения сопротивления в абсолютных единицах. Он первый осветил следствия принципа сохранения электрического заряда и применил их для рассмотрения задач теоретической электротехники.

Цветная фотография

Липпман разработал метод получения цветных изображений, базирующийся на явлении интерференции. Этот метод Липпман представил в 1891 г. во Французской академии наук и за него же получил в 1908 г. Нобелевскую премию по физике.

В 1888 году Липпман женился. В 1921 году умер на борту парохода «La France», возвращаясь из поездки в Канаду.

Другие достижения

• Поляризация гальванических элементов.
• Электромагнетизм
• Теория капиллярных явлений
• Сейсмология:
  • Новая конструкция сейсмографа для непосредственного измерения ускорения при землетрясении.
  • Идеи использования телеграфных сигналов для раннего оповещения о землетрясениях и измерения скорости распространения упругих волн в земной коре.
• Астрономия — Липпман разработал конструкцию двух астрономических инструментов:
  • Целостат — оптическая система с медленно вращающимся зеркалом. Компенсирует суточное вращение и тем самым обеспечивает получение статичного изображения участка неба.
  • Уранограф, с помощью которого получается фотографический снимок неба с нанесёнными на него меридианами. Благодаря чему по такой карте удобно отсчитывать интервалы времени.

Некоторые звания

• Липпман состоял членом Французской академии наук и в 1912 году был избран её президентом
• Иностранный член Лондонского королевского общества
• Командор ордена Почетного легиона
• Иностранный член-корреспондент Петербургской Академии наук (1912; с 1917 — Российской Академии наук)

Труды

Кроме многочисленных статей в журналах «Journal de physique», «Annales de chimie et de physique» и в «Comptes rendus de l’Асаdémie des sciences», Липпман напечатал весьма известный учебник по термодинамике («Cours de Thermodynamique professé à la Sorbonne» (Париж, 1886 и 1888 гг.)). Во Франции этот учебник стал одним из стандартных.

Значение

Работы Липпмана по фотографии в настоящее время не используются из-за технической сложности реализации предложенного им процесса. В то же время эти работы получили своё развитие при создании голографии. При записи так называемых объемных или трехмерных голограмм, они же голограммы Денисюка, используют аналогичный подход, но, в отличие от метода Липпмана, в них используется интерференция двух независимых волн (опорной и сигнальной).

И другие результаты Липпмана пользуются в настоящее время большим спросом. Например явления электрокапиллярности и электросмачивания привлекают в последнее время большое внимание в связи с развитием микрофлюидики. С помощью этих эффектов можно управлять движением мельчайших капелек жидкости по поверхности. Кроме биотехнических применений и массово изготавливаемых ныне струйных принтеров, эти эффекты можно использовать в дисплеях (т. н. электронной бумаге) и объективах с переключаемым фокусным расстоянием.

Память

В 1979 г. Международный астрономический союз присвоил имя Липпмана кратеру на обратной стороне Луны.

Ссылки

• Липпманн, Габриэль // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Липман Габриель // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.</span>
• [www.slovopedia.com/2/203/238693.html Большой Энциклопедический словарь. Статья «ЛИПМАН Габриэль»]
• Храмов Ю. А. Липпман Габриэль Ионас (Lippmann Gabriel Jonas) // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и дополн. — М.: Наука, 1983. — С. 165. — 400 с. — 200 000 экз. (в пер.)
• [www.ras.ru/win/db/show_per.asp?P=.id-51114.ln-ru Профиль Ионаса-Фердинанда-Габриэля Липпмана] на официальном сайте РАН
• [nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1908/ Информация с сайта Нобелевского комитета]  (англ.)

Отрывок, характеризующий Липпман, Габриэль

Только что князь Андрей отъехал, он остановил его.
– Et demandez lui, si les tirailleurs sont postes, – прибавил он. – Ce qu'ils font, ce qu'ils font! [И спросите, размещены ли стрелки. – Что они делают, что они делают!] – проговорил он про себя, все не отвечая австрийцу.
Князь Андрей поскакал исполнять поручение.
Обогнав всё шедшие впереди батальоны, он остановил 3 ю дивизию и убедился, что, действительно, впереди наших колонн не было стрелковой цепи. Полковой командир бывшего впереди полка был очень удивлен переданным ему от главнокомандующего приказанием рассыпать стрелков. Полковой командир стоял тут в полной уверенности, что впереди его есть еще войска, и что неприятель не может быть ближе 10 ти верст. Действительно, впереди ничего не было видно, кроме пустынной местности, склоняющейся вперед и застланной густым туманом. Приказав от имени главнокомандующего исполнить упущенное, князь Андрей поскакал назад. Кутузов стоял всё на том же месте и, старчески опустившись на седле своим тучным телом, тяжело зевал, закрывши глаза. Войска уже не двигались, а стояли ружья к ноге.
– Хорошо, хорошо, – сказал он князю Андрею и обратился к генералу, который с часами в руках говорил, что пора бы двигаться, так как все колонны с левого фланга уже спустились.
– Еще успеем, ваше превосходительство, – сквозь зевоту проговорил Кутузов. – Успеем! – повторил он.
В это время позади Кутузова послышались вдали звуки здоровающихся полков, и голоса эти стали быстро приближаться по всему протяжению растянувшейся линии наступавших русских колонн. Видно было, что тот, с кем здоровались, ехал скоро. Когда закричали солдаты того полка, перед которым стоял Кутузов, он отъехал несколько в сторону и сморщившись оглянулся. По дороге из Працена скакал как бы эскадрон разноцветных всадников. Два из них крупным галопом скакали рядом впереди остальных. Один был в черном мундире с белым султаном на рыжей энглизированной лошади, другой в белом мундире на вороной лошади. Это были два императора со свитой. Кутузов, с аффектацией служаки, находящегося во фронте, скомандовал «смирно» стоявшим войскам и, салютуя, подъехал к императору. Вся его фигура и манера вдруг изменились. Он принял вид подначальственного, нерассуждающего человека. Он с аффектацией почтительности, которая, очевидно, неприятно поразила императора Александра, подъехал и салютовал ему.
Неприятное впечатление, только как остатки тумана на ясном небе, пробежало по молодому и счастливому лицу императора и исчезло. Он был, после нездоровья, несколько худее в этот день, чем на ольмюцком поле, где его в первый раз за границей видел Болконский; но то же обворожительное соединение величавости и кротости было в его прекрасных, серых глазах, и на тонких губах та же возможность разнообразных выражений и преобладающее выражение благодушной, невинной молодости.
На ольмюцком смотру он был величавее, здесь он был веселее и энергичнее. Он несколько разрумянился, прогалопировав эти три версты, и, остановив лошадь, отдохновенно вздохнул и оглянулся на такие же молодые, такие же оживленные, как и его, лица своей свиты. Чарторижский и Новосильцев, и князь Болконский, и Строганов, и другие, все богато одетые, веселые, молодые люди, на прекрасных, выхоленных, свежих, только что слегка вспотевших лошадях, переговариваясь и улыбаясь, остановились позади государя. Император Франц, румяный длиннолицый молодой человек, чрезвычайно прямо сидел на красивом вороном жеребце и озабоченно и неторопливо оглядывался вокруг себя. Он подозвал одного из своих белых адъютантов и спросил что то. «Верно, в котором часу они выехали», подумал князь Андрей, наблюдая своего старого знакомого, с улыбкой, которую он не мог удержать, вспоминая свою аудиенцию. В свите императоров были отобранные молодцы ординарцы, русские и австрийские, гвардейских и армейских полков. Между ними велись берейторами в расшитых попонах красивые запасные царские лошади.
Как будто через растворенное окно вдруг пахнуло свежим полевым воздухом в душную комнату, так пахнуло на невеселый Кутузовский штаб молодостью, энергией и уверенностью в успехе от этой прискакавшей блестящей молодежи.
– Что ж вы не начинаете, Михаил Ларионович? – поспешно обратился император Александр к Кутузову, в то же время учтиво взглянув на императора Франца.
– Я поджидаю, ваше величество, – отвечал Кутузов, почтительно наклоняясь вперед.
Император пригнул ухо, слегка нахмурясь и показывая, что он не расслышал.
– Поджидаю, ваше величество, – повторил Кутузов (князь Андрей заметил, что у Кутузова неестественно дрогнула верхняя губа, в то время как он говорил это поджидаю ). – Не все колонны еще собрались, ваше величество.
Государь расслышал, но ответ этот, видимо, не понравился ему; он пожал сутуловатыми плечами, взглянул на Новосильцева, стоявшего подле, как будто взглядом этим жалуясь на Кутузова.
– Ведь мы не на Царицыном лугу, Михаил Ларионович, где не начинают парада, пока не придут все полки, – сказал государь, снова взглянув в глаза императору Францу, как бы приглашая его, если не принять участие, то прислушаться к тому, что он говорит; но император Франц, продолжая оглядываться, не слушал.
– Потому и не начинаю, государь, – сказал звучным голосом Кутузов, как бы предупреждая возможность не быть расслышанным, и в лице его еще раз что то дрогнуло. – Потому и не начинаю, государь, что мы не на параде и не на Царицыном лугу, – выговорил он ясно и отчетливо.
В свите государя на всех лицах, мгновенно переглянувшихся друг с другом, выразился ропот и упрек. «Как он ни стар, он не должен бы, никак не должен бы говорить этак», выразили эти лица.
Государь пристально и внимательно посмотрел в глаза Кутузову, ожидая, не скажет ли он еще чего. Но Кутузов, с своей стороны, почтительно нагнув голову, тоже, казалось, ожидал. Молчание продолжалось около минуты.
– Впрочем, если прикажете, ваше величество, – сказал Кутузов, поднимая голову и снова изменяя тон на прежний тон тупого, нерассуждающего, но повинующегося генерала.
Он тронул лошадь и, подозвав к себе начальника колонны Милорадовича, передал ему приказание к наступлению.
Войско опять зашевелилось, и два батальона Новгородского полка и батальон Апшеронского полка тронулись вперед мимо государя.
В то время как проходил этот Апшеронский батальон, румяный Милорадович, без шинели, в мундире и орденах и со шляпой с огромным султаном, надетой набекрень и с поля, марш марш выскакал вперед и, молодецки салютуя, осадил лошадь перед государем.
– С Богом, генерал, – сказал ему государь.
– Ma foi, sire, nous ferons ce que qui sera dans notre possibilite, sire, [Право, ваше величество, мы сделаем, что будет нам возможно сделать, ваше величество,] – отвечал он весело, тем не менее вызывая насмешливую улыбку у господ свиты государя своим дурным французским выговором.
Милорадович круто повернул свою лошадь и стал несколько позади государя. Апшеронцы, возбуждаемые присутствием государя, молодецким, бойким шагом отбивая ногу, проходили мимо императоров и их свиты.
– Ребята! – крикнул громким, самоуверенным и веселым голосом Милорадович, видимо, до такой степени возбужденный звуками стрельбы, ожиданием сражения и видом молодцов апшеронцев, еще своих суворовских товарищей, бойко проходивших мимо императоров, что забыл о присутствии государя. – Ребята, вам не первую деревню брать! – крикнул он.
– Рады стараться! – прокричали солдаты.
Лошадь государя шарахнулась от неожиданного крика. Лошадь эта, носившая государя еще на смотрах в России, здесь, на Аустерлицком поле, несла своего седока, выдерживая его рассеянные удары левой ногой, настораживала уши от звуков выстрелов, точно так же, как она делала это на Марсовом поле, не понимая значения ни этих слышавшихся выстрелов, ни соседства вороного жеребца императора Франца, ни всего того, что говорил, думал, чувствовал в этот день тот, кто ехал на ней.
Государь с улыбкой обратился к одному из своих приближенных, указывая на молодцов апшеронцев, и что то сказал ему.


Кутузов, сопутствуемый своими адъютантами, поехал шагом за карабинерами.
Проехав с полверсты в хвосте колонны, он остановился у одинокого заброшенного дома (вероятно, бывшего трактира) подле разветвления двух дорог. Обе дороги спускались под гору, и по обеим шли войска.
Туман начинал расходиться, и неопределенно, верстах в двух расстояния, виднелись уже неприятельские войска на противоположных возвышенностях. Налево внизу стрельба становилась слышнее. Кутузов остановился, разговаривая с австрийским генералом. Князь Андрей, стоя несколько позади, вглядывался в них и, желая попросить зрительную трубу у адъютанта, обратился к нему.
– Посмотрите, посмотрите, – говорил этот адъютант, глядя не на дальнее войско, а вниз по горе перед собой. – Это французы!
Два генерала и адъютанты стали хвататься за трубу, вырывая ее один у другого. Все лица вдруг изменились, и на всех выразился ужас. Французов предполагали за две версты от нас, а они явились вдруг, неожиданно перед нами.
– Это неприятель?… Нет!… Да, смотрите, он… наверное… Что ж это? – послышались голоса.
Князь Андрей простым глазом увидал внизу направо поднимавшуюся навстречу апшеронцам густую колонну французов, не дальше пятисот шагов от того места, где стоял Кутузов.
«Вот она, наступила решительная минута! Дошло до меня дело», подумал князь Андрей, и ударив лошадь, подъехал к Кутузову. «Надо остановить апшеронцев, – закричал он, – ваше высокопревосходительство!» Но в тот же миг всё застлалось дымом, раздалась близкая стрельба, и наивно испуганный голос в двух шагах от князя Андрея закричал: «ну, братцы, шабаш!» И как будто голос этот был команда. По этому голосу всё бросилось бежать.