Артур Эрих Гааз (; 30 апреля 1884, Брно — 20 февраля 1941, Чикаго) — австрийский и популяризатор науки, автор работ, посвящённых квантовой теории, атомной физике, теоретической спектроскопии, истории физики. Гаазу принадлежит первая модель атома, в которую было непосредственно введено представление о квантах энергии и которая может рассматриваться как предшественник боровской модели атома.

Биография

Происхождение и образование (1884—1906) Артур Эрих Гааз родился в моравском городе Брюнн (ныне чешский Брно) в богатой семье австрийских евреев. Его отец Густав Гааз (, 1850—1913) владел юридической фирмой и, помимо прочего, представлял интересы влиятельной еврейской семьи Стракош (), которая контролировала значительную часть сахарного рынка Австро-Венгерской империи. Именно из этой семьи происходила мать будущего учёного — Габриэль Стракош (1861—1916). Артур был первым ребёнком в семье, в 1887 году родился его брат Отто, а в 1893 году — сестра Маргарете. В десятилетнем возрасте юный Гааз поступил в первую немецкую гимназию в Брюнне и в 1902 году окончил её с отличием по физике и математике, однако особых успехов добился в изучении латинского и греческого языков. В том же году он поступил в Венский университет, где, несмотря на желание отца видеть его юристом, начал изучать физику и химию. Здесь Гааз учился у физиков-экспериментаторов Франца Экснера и Виктора фон Ланга, однако не был доволен качеством читаемых лекций; на втором году учёбы он попал под влияние Людвига Больцмана. Кроме того, как член студенческого братства, он участвовал в распространённых в этих кругах сабельных боях, был ранен и до конца жизни носил на своём лице шрамы, о чём впоследствии не раз сожалел и называл такое времяпрепровождение «центральноевропейским идиотизмом».

В 1904 году Гааз прибыл в Гёттинген, чтобы продолжить обучение в местном университете. Несмотря на отвращение к образу жизни гёттингенского студенчества, он по достоинству оценил качество преподавания: слушал курс экспериментальной физики у Эдуарда Рикке, теоретической физики у Вольдемара Фойгта, физической химии у Вальтера Нернста, радиоактивности у Йоханнеса Штарка, механики и гидравлики у Людвига Прандтля, электричества у , а также лекции по различным разделам математики, читавшиеся Феликсом Клейном, Давидом Гильбертом и Германом Минковским. Хотя Симон предлагал ему заняться интерференцией звуковых волн в газоразрядных системах и защитить по этой теме диссертацию, молодой австриец вернулся в Вену, чтобы воссоединиться с семьёй, которая как раз перебралась из Брюнна в столицу. Гааз обратился к Больцману, который посоветовал взять в качестве диссертационной темы исторический анализ второго начала термодинамики. Однако им так и не удалось обсудить это направление работы из-за болезни Больцмана, поэтому Гааз взял другую тему из истории науки — «Античные теории света» () — и в октябре 1906 года, уже после смерти своего наставника, с отличием прошёл все испытания и получил докторскую степень.

Хабилитация (1907—1912)

После защиты диссертации Гааз оказался перед дилеммой — продолжить академическую карьеру или присоединиться к семейному сахарному бизнесу. В течение нескольких лет он вёл светскую жизнь богатого молодого человека, посещая многочисленные вечера, театральные постановки и загородные курорты. Кроме того, в октябре 1907 года он поступил добровольцем в 5-й драгунский полк («жёлтые драгуны»), однако вскоре устал от службы, был уволен в запас по состоянию здоровья и вернулся в Вену. Одновременно он много читал и написал несколько статей, посвящённых историческим и философским аспектам науки. Среди них была и работа, содержащая исторический анализ второго начала термодинамики — тема, предложенная ему ещё Больцманом. Постепенно Гааз пришёл к идее рассмотреть историческое развитие концепции сохранения энергии, истоки которой он видел в античных идеях о вечности атомов и мира как целого. Свои соображения он доложил на ежегодном собрании в Кёльне в сентябре 1908 года и изложил в труде, законченном к Рождеству того же года. Эту работу учёный представил на философский факультет Венского университета в качестве диссертации, рассчитывая пройти хабилитацию — обязательное условие для получения преподавательской должности. Результат был не очень обнадёживающим: хотя философская сторона работы была оценена весьма высоко, физики Экснер и фон Ланг посчитали физическую часть диссертации слишком скудной и предложили дополнить её разделом более технического содержания.

Гааз, уязвлённый таким ответом, решил вообще оставить физику и стать юристом, как того хотел отец. Уже через год он успешно сдал экзамен по юриспруденции, а в 1911 году получил официальное свидетельство (Absolutorium) об окончании юридического факультета Венского университета. Однако к тому времени он уже пересмотрел своё поспешное решение и в конце 1909 года вернулся к занятиям физикой. Чтобы найти тему для диссертационного исследования, он изучил самую свежую литературу и обнаружил, что формула, выведенная Максом Планком для спектра теплового излучения абсолютно чёрного тела, и новая постоянная, входящая в этот закон, к тому моменту не получили удовлетворительного объяснения. Результатом исследований Гааза стала статья, которая вышла в 1910 году и в которой он впервые использовал квантовые соображения для объяснения структуры атома. Его результаты предвосхищали некоторые особенности модели атома, опубликованной Нильсом Бором три года спустя. Однако комиссия по рассмотрению диссертации, в которую на этот раз входили экспериментатор и теоретик Фридрих Хазенёрль, не смогла оценить представленные результаты по достоинству и отвергла работу. Лехер даже назвал идеи Гааза «карнавальной шуткой». Лишь побывав на первом Сольвеевском конгрессе, где среди прочего обсуждались и публикации молодого австрийца, Хазенёрль в полной мере осознал значимость его результатов и предложил вновь подать диссертацию в доработанном виде. Работа была немедленно принята, и в августе 1912 года Гааз получил право преподавать (venia legendi) историю науки в Венском университете.

Из Вены в Лейпциг (1912—1921)

В октябре 1912 года Гааз в качестве приват-доцента без оплаты начал читать в Венском университете лекции по истории физики. Одновременно он активно занимался популяризацией науки, в частности выступал с публичными лекциями, которые организовывались обществом . Осенью 1913 года по приглашению известного историка Карла Зудгофа, с которым они познакомились на одном из съездов Немецкого общества естествоиспытателей и врачей, Гааз занял должность экстраординарного профессора Лейпцигского университета. В его обязанности помимо чтения лекций по истории физики входило редактирование пятого тома , который был основан в 1863 году Иоганном Поггендорфом. Постепенно, однако, его интересы смещались в сторону физики как таковой: уже в летнем семестре 1914 года он прочитал курс, в котором обратился не только к истории механики, но и к её математическому формализму; в том же году эти лекции были опубликованы отдельным изданием.

В октябре 1914 года, после возвращения в Вену по окончании семестра, Гааз был призван на военную службу в связи с начавшейся Первой мировой войной. Он не был отправлен на фронт по состоянию здоровья и занимал различные офицерские должности в тылу: сначала отвечал за госпиталь для раненых лошадей, затем занимался бумажной работой в родном Брюнне. В мае 1917 года учёный убедил начальство отпустить его для работы над «Биографическим справочником» и вернулся в Лейпциг, однако к этому моменту редактирование издания полностью перешло в руки престарелого Артура фон Эттингена; Гааз постепенно отдалился от этой деятельности и больше ею не занимался (сам справочник был издан только в 1926 году). К моменту своего возвращения он окончательно отошёл от истории науки и сконцентрировался на современных достижениях физики, прочитав один из первых в Германии курсов теории относительности. Одновременно Гааз работал над учебником теоретической физики (), который вышел вскоре после окончания войны и стал настоящим бестселлером. Книга неоднократно переиздавалась, была переведена на английский и другие языки, создала автору славу успешного писателя и приносила постоянный доход в непростые послевоенные годы.

Снова в Вене (1921—1934) После окончания Первой мировой войны и распада Австро-Венгерской империи Гааз, как уроженец Брно, стал считаться гражданином Чехословакии. Лишь в июле 1921 года ему удалось добиться возвращения ему австрийского гражданства. В том же году он окончательно вернулся в Вену и в августе занял в университете прежнюю должность приват-доцента. В 1923 году учёный стал экстраординарным профессором, однако, как и прежде, этот пост не предусматривал оплаты. К этому времени денежный вопрос приобрёл особое значение: из-за послевоенного экономического коллапса практически всё семейное состояние, вложенное в акции и военные облигации, исчезло, так что основным источником дохода для Гааза стали гонорары за написанные им книги, особенно популярные. Так, ещё в 1920 году он опубликовал свою первую научно-популярную книгу «Природа новой физики» (), которая оказалась весьма успешной и выдержала несколько переизданий в последующие годы; в 1924 году вышла книга «Атомная теория в элементарном изложении» (). Экономическая ситуация, невозможность профессионального роста и усиление в австрийском обществе и Венском университете антисемитских настроений не позволяли Гаазу рассчитывать на успешное развитие карьеры в Австрии. Он начал всерьёз задумываться о поиске позиции за пределами страны, например, в США.

В августе 1924 года Гааз познакомился с молодой женщиной по имени Эмма Беатрис Хубер (1896—1985), которая прочитала в Вене лекцию об американской системе образования (эта тема интересовала физика в связи с возможной эмиграцией). Хубер, немка по происхождению, несколько лет прожила в Америке, а затем вернулась в Европу и к моменту встречи с Гаазом училась в венской школе искусств. Уже через несколько недель, 8 сентября 1924 года, они поженились. В следующем году у них родился сын Артур, а ещё год спустя — второй сын Георг. К этому времени финансовое положение несколько улучшилось, поскольку Гааз получил в Венской академии наук пост актуария, которому он хорошо соответствовал как по своей математической подготовке, так и по юридическому образованию. Среди книг, опубликованных им во второй половине 1920-х годов, — монография по классической механике (), популярное издание «Мир атомов» () и, вероятно, самое успешное его произведение «Волны материи и квантовая механика» (), посвящённое новейшим достижениям физики.

Несмотря на стабилизацию финансового положения, Гааза не покидала мысль об эмиграции. В начале 1927 года он совершил первую поездку по США, организованную по линии . В течение двух месяцев он посетил с лекциями 26 учреждений Восточного побережья и Среднего Запада, в том числе выступал в Йельском, Принстонском, Колумбийском, Корнеллском и других университетах. В 1930—1931 годах Гааз совершил второе турне по Америке, посетив 50 университетов, в том числе на Западе. Он надеялся, что ему представится возможность получить постоянную позицию в США, однако из-за тяжелого экономического положения в стране этим планам не суждено было сбыться. Среди книг, опубликованных им в конце 1920-х и первой половине 1930-х годов, — одна из первых монографий по квантовой химии (Die Grundlagen der Quantenchemie), популярное издание «Физика для всех» (), лекции по ядерной физике (Die Umwandlungen der Chemischen Elemente) и один из первых учебников космологии (Kosmologische Probleme der Physik).

Жизнь в эмиграции (1935—1941)