Ганс Густав Адольф Гельман (Hans Gustav Adolf Hellmann) родился 14 октября 1903 в Вильгельмсхафене, Германия. Известен как основоположник квантовой химии, немецкий физик-теоретик. Учился в Штутгартском университете и в Кильском университете, а диплом получил в Институте химии кайзера Вильгельма в Берлине.
Заинтересовавшись применением только что возникшей квантовой механики в химии, Гельман активно включился в эту работу и уже в начале 30-х годов опубликовал свыше десятка статей, в которых дал ответы на многие ключевые вопросы. Одна из главных трудностей в решении квантово-механических задач заключалась в том, что решения уравнения Шредингера выражались через сложные интегралы, зависящие от многих переменных. Вычислять такие интегралы в 30-е годы не умели – ведь в то время единственными средствами для этого были логарифмические линейки и, в лучшем случае, арифмометры. По ходу приближенных вычислений накапливались погрешности, превышающие само значение интеграла, и вся работа теряла смысл.
Гельман предложил очень остроумный выход из этого тупика. Некоторые тепловые характеристики реакции, которые могут быть измерены, рассуждал он, выражаются через те же интегралы; кроме того, эти же интегралы встречаются в формулах, задающих спектроскопические характеристики атомов и молекул. Значит, для искомых интегралов можно составить уравнения, из которых их удастся найти, – образно говоря, интегралы начали вычислять с помощью калориметров и спектрометров; полученные их значения использовали затем при расчете других, более сложных молекул. Таким образом, Гельман разработал полуэмпирический метод решения квантово-механических задач (в котором какие-то необходимые данные берутся из опыта), на многие годы ставший основным.
Защита докторской диссертации произвел в Штутгарте под руководством профессора Эриха Регенера. Именно благодаря Регенеру он познакомился со своей будущей женой Викторией Бернштейн. В 1929 году Гельман получил должность приват-доцента в Ганноверском университете и в этом же году у него родился сын: Ганс Гельман младший.
После прихода к власти нацистов Гельман был признан политически неблагонадёжным и 24 декабря 1933 года уволен. Он придерживался левых взглядов, высказывался против расовой теории. Имея два предложения — из Соединённых Штатов Америки и Советского Союза — он выбрал последнее. Основной причиной выбора в пользу СССР было увлечение социалистическими идеями и украинское прошлое его жены. Ко всему прочему его жена была еврейкой.
В 1933 году вместе с семьей Гельман переехал в Советский Союз и получил должность руководителя теоретической группы лаборатории строения вещества Я. К. Сыркина в Физико-химическом институте Карпова в Москве. Уже в Москве Гельман рассказывал, как он отказался кричать "хайль Гитлер" и группа студентов в коричневых рубашках пыталась сорвать его лекцию коллективным мычанием. В 1935 году он принял советское гражданство и получил степень доктора наук. В 1937 году издал монографию «Квантовая химия» - первый в мире учебник по квантовой химии (немецкое издание в том же году вышло в Вене). Уже в первый год пребывания в СССР Гельман публикует статью с подробным изложением своего полуэмпирического подхода к расчету энергии и других свойств сложных атомов и молекул. В ней он доказывает, что межатомные расстояния в молекуле определяются кулоновскими силами между всеми заряженными частицами, обменными взаимодействиями электронов, а также отталкиванием между валентными электронами одного атома и остовом другого.
Гельман ввел важное понятие "валентного состояния", в которое атомы переходят при их сближении (еще до вступления в реакцию). В этот момент один из s-электронов становится р-электроном, так что спины всех четырех электронов оказываются параллельными, из-за чего атом будет уже четырехвалентным. А с учетом идеи "гибридизации" электронных облаков, которую выдвинул Л.Полинг, становится понятной тетраэдральная симметрия четырех связей С – Н в молекуле метана. Представления о валентном состоянии помогли уяснить природу энергии активации. Более того, они дали возможность рассчитывать ее и тем самым поставили теорию химических реакций на количественную основу.
Был расстрелян во времена Большого террора (арестован 9 марта 1938 года, обвинён по 58-й статье в шпионаже в пользу Германии; 28 мая того же года расстрелян). Ему было 34 года. В 1957 году полностью посмертно реабилитирован.
Источник: Ганс Гельман и рождение квантовой химии, автор - доктор физико-математических наук М.А.Ковнер
Оценили 10 человек
12 кармы