Джеймс Франк (; 26 августа 1882, Гамбург — 21 мая 1964, Гёттинген) — немецко-американский физик-экспериментатор еврейского происхождения, лауреат Нобелевской премии по физике 1925 года.
Джеймс Франк стал известным, благодаря опытам Франка и Герца, доказавшим, что атомы могут поглощать энергию только в определённых дискретных количествах — квантах. Также внёс значительный вклад в работу Манхэттенского проекта, описал последствия ядерной атаки на Японию в докладе Франка. Занимался проблемами объяснения фотосинтеза, испускания фотонов и нейтронов. В Гёттингене создал крупную научную школу, выступал с публикациями по физическим проблемам.
Биография Ранние годы и образование (1882—1906) Джеймс Франк родился 26 августа 1882 года в городе Гамбург, был вторым ребёнком в еврейской семье. Его отец Якоб Франк () был местным банкиром и религиозным человеком, а мать Ребекка Франк () происходила из семьи раввинов. Начальное образование Джеймс получил в местной гимназии, а с 1891 года обучался в , где оказался не очень прилежным учеником. Весной 1896 года, играя со старшим братом, Джеймс сломал руку. Незадолго до этого, в 1895 году, Вильгельм Рентген открыл рентгеновское излучение, которое позволяет просвечивать человеческие кости. Из-за неправильного лечения рука Франка продолжала болеть, поэтому он обратился в Государственную физическую лабораторию в Гамбурге, где местные физики собрали физическую установку для повторения фотографического опыта Рентгена. На снимке было отчётливо видно, что кость предплечья срослась неправильно, и врачам снова пришлось ломать её для правильного лечения.
После окончания школы и сдачи вступительных экзаменов Джеймс в 1901 году поступил в Гейдельбергский университет на экономический и юридический факультеты. Там он пересекался с Максом Борном, который помог переубедить родителей Джеймса, чтобы позволили сыну перейти на физический и химический факультеты этого университета. Вскоре после конфликта с отцом Франк отправился получать физическое образование, поступив в Берлинский университет, где его основными преподавателями были Эмиль Варбург, Макс Планк и Пауль Друде. 28 июля 1904 года по пути в университет студент спас двух утопающих в реке Шпре подростков. В семейном архиве дочери Франка сохранилась почётная грамота, выданная ему начальником полиции Берлина за этот героический поступок. Вскоре Франк стал членом Немецкого физического общества и вступил в университетский Коллоквиум — научный кружок, где слушались доклады по актуальным проблемам физики; в нём принимали участие как студенты старших курсов, так и преподаватели и приглашённые учёные из разных городов.
В конце обучения в университете студент сдавал экзамен на докторскую степень. Тему докторской диссертации Джеймса предложил его научный руководитель Эмиль Варбург. Вместе с он должен был исследовать электрический разряд в газах. В 1905 году Варбурга назначили президентом , так что новым научным руководителем Франка стал Пауль Друде. В марте 1906 года Джеймс подал официальное заявление декану философского факультета с просьбой принять у него экзамен на степень доктора в области физики с двумя дополнительными предметами (химия и философия). В мае 1906 года Джеймс Франк защитил докторскую диссертацию на тему «О подвижности носителей заряда в пиковом разряде» () и успешно сдал экзамен, который у него принимали физики Друде и Планк, философ Алоиз Риль и химик Габриэль Франк.
Развитие карьеры (1906—1933) После учёбы Франк был призван на обязательную одногодичную военную службу 1 октября 1906 года и вступил в 1-й телеграфный батальон. В декабре с ним произошёл несчастный случай, и его отправили в запас по причине непригодности к службе. В декабре 1907 года Франк женился в Гётеборге на шведской пианистке Ингрид Йозефсон, которую встретил на концерте. У Джеймса и Ингрид было двое детей: Дагмар () и Элизабет (). В 1907 году Джеймс принял приглашение стать ассистентом Физического общества в городе Франкфурт-на-Майне. Условия для работы в лаборатории Физического общества Франкфурта оказались, по мнению Франка, неудовлетворительны, поэтому учёный вернулся в Берлин, где с помощью друга Роберта Поля ему удалось получить место ассистента в Физическом институте Берлинского университета. В институте Франк продолжил исследования электронной структуры разных атомов и молекул, а также связанных со столкновениями между атомами элементарных процессов. В 1911 году количество опубликованных работ превысило десять, и Франк обратился с просьбой засчитать их в качестве второй докторской диссертации и присвоить ему звание приват-доцента. Просьбу удовлетворили, Джеймс получил диплом 20 мая 1911 года.
С началом Первой мировой войны Джеймс Франк записался добровольцем на фронт. В декабре 1914 года его направили воевать в Пикардию, что на севере Франции. В начале 1915 года Франка перевели в подразделение Фрица Габера, которое использовало химическое оружие в виде газообразного хлора. Там он вместе с Отто Ганом отвечал за определение мест атак на позиции войск Антанты, а также информировал Габера о результатах применения нового оружия. 30 марта 1915 года Франка наградили Железным крестом 2-го класса, а в апреле он получил звание лейтенанта. Осенью 1915 года он тяжело заболел плевритом, но смог выздороветь. 11 января 1916 года Джеймса наградили Ганзейским крестом города Гамбург, а 19 сентября 1916 года ему присвоили звание доцента Берлинского университета. Позже его отправили на Восточный фронт, где он заболел дизентерией. После выздоровления Франк вернулся в Берлин, где Фриц Габер предложил молодому учёному работу в Институте физической химии и электрохимии. Здесь он вместе с Отто Ганом, Хансом Гейгером, и Густавом Герцем занимался разработкой новых противогазов и средств индивидуальной защиты. В 1918 году Франк возглавил физический факультет в институте Габера и получил Железный крест 1-го класса.
После войны Франк демобилизовался и продолжил работать в Институте физической химии и электрохимии на новой должности. Здесь он вместе с Вальтером Гротрианом, Паулем Книппингом, и Гертой Спонер начал исследования атомов в возбуждённом состоянии. В результате опытов учёные показали, что атомы могут находиться в метастабильных состояниях. По просьбе своего друга Макса Борна в 1920 году Франк переехал в Гёттинген для работы в Физическом институте. Тут он стал профессором экспериментальной физики и директором Второго института экспериментальной физики Гёттингенского университета, а также за свой счёт укомплектовал лабораторию института. В университете учёный быстро получил известность среди студентов и других преподавателей. В 1921 году Франк ездил в Копенгаген, где доложил Датскому обществу естествоиспытателей о совместных опытах с Герцем по столкновениям электронов с атомами. Вернувшись в Гёттинген, Джеймс продолжил преподавать и вести исследовательскую работу. Летом 1922 года в Гёттинген приехал Нильс Бор, где провёл цикл лекций, который позже будет назван «Боровский фестиваль». В 1922 году умер Генрих Рубенс, научный руководитель Франка, и ему предложили занять его место в Берлинском университете, но Джеймс отказался и остался в Гёттингене. В 1929 году Джеймс Франк был избран членом Американской академии искусств и наук.
Эмиграция и жизнь в CША (1933—1945) После прихода к власти нацистов в 1933 году Франк, в отличие от большинства евреев, не попал под сокращение из-за закона «о восстановлении профессиональной государственной службы», который требовал увольнения или отправки на пенсию всех служащих-евреев, но делал исключение для ветеранов Первой мировой войны. Однако он сам подал в отставку, публично выступив против указания об увольнении сотрудников и студентов еврейской национальности. Используя свои связи в научном мире, он сумел найти работу за рубежом для каждого сотрудника своей лаборатории, и лишь после этого осенью 1933 года сам покинул Германию. В том же году Джеймс начал преподавать в Институте Нильса Бора в Копенгагене вместе с помощницей Хильде Леви, где на хранение оставил медаль Нобелевской премии. Также поступил и Макс фон Лауэ. Через два года Дж. Франк переехал в Университет Джонса Хопкинса в Балтиморе, где местная лаборатория была в неудовлетворительном состоянии по сравнению c той, что была в Гёттингене, но Франк смог получить грант в 10 000 долларов от Фонда Рокфеллера. Одной из проблем университета было то, что в нём не хватало финансовых средств на зарплату квалифицированным учёным. Поэтому Джеймс в 1938 году стал профессором физической химии в Чикагском университете. Там его работы по действию фотосинтеза в сложных биологических системах были обобщены в статье Карла Херцфельда, где Херцфельд утверждал, что «теория по своей собственной природе может содержать лишь частичную истину». После оккупации Дании, Нильс Бор решил обезопасить медали, чтобы немцы не смогли их конфисковать. Химик Дьёрдь де Хевеши, работник института Бора, растворил в царской водке две медали и после окончания войны снова выделил из раствора золото, передав его Шведской Королевской академии наук, которая изготовила для Лауэ и Франка новые экземпляры.
21 июля 1941 года Франк стал гражданином Соединённых Штатов. В феврале 1942 года Артур Комптон основал Металлургическую лабораторию в Чикагском университете для работ по Манхэттенскому проекту. Химический отдел лаборатории сначала возглавлял Фрэнк Спеддинг, из-за того, что часть химического отдела находилась в Университете штата Айова в Эймсе, он не мог постоянно заниматься исследованиями. Поэтому Артур Комптон поставил руководить отделом Франка. Позже Комптон писал:
Как рад он был присоединиться к нашему проекту! Это был вотум доверия, который намного превзошёл его надежды и дал ему шанс внести свой вклад в дело свободы. «Я воюю не с немецким народом, а с нацистским режимом», — объяснил он. «Он держит Германию мертвой хваткой. Немецкий народ беспомощен, пока мы не сможем сломить силу режима». Химики приветствовали Франка как старшего научного государственного деятеля, руководству которого они были рады следовать.
Помимо руководства химическим отделом, Франк также был председателем комитета Металлургической лаборатории по политическим и социальным проблемам, в который также входили , , Юджин Рабинович, Гленн Сиборг, Дж. Стернс и Лео Силард. В середине 1943 года на учёных собраниях лаборатории велись дискуссии по поводу военного контроля над Манхэттенским проектом. Там Франк выразил свою обеспокоенность отсутствием дальновидности в отношении использования атомного оружия и энергетики. В 1944 году он работал в комитете Джеффриса, который создал доклад для генерала Гровса, военного командующего Манхэттенским проектом. В начале 1945 года Франк обратился к Генри Уоллесу, охарактеризовав свои взгляды, и высказался следующим образом:
Они не могут не беспокоиться по поводу того факта, что человечество научилось высвобождать атомную энергию, не будучи этически и политически подготовленным к её разумному использованию.
В июне 1945 году в докладе («Доклад Франка»), адресованном министру обороны Генри Стимсону, было описано, что разрушительная сила ядерного оружия должна быть продемонстрирована перед представителями Организации Объединённых Наций до того, как будет принято решение о её применении на территории Японии. Комитет надеялся, что этой демонстрации будет достаточно, чтобы склонить Японию к капитуляции, что сделает ненужным использование ядерного оружия. В итоге все требования комитета были проигнорированы, и ядерное оружие на территории Японии было применено дважды.
После войны (с 1946)