Марк, Герман Фрэнсис

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Герман Фрэнсис Марк
Herman Francis Mark
Дата рождения:

3 мая 1895(1895-05-03)

Место рождения:

Вена, Австро-Венгрия

Дата смерти:

6 апреля 1992(1992-04-06) (96 лет)

Место смерти:

Остин, США

Страна:

Австро-ВенгрияCivil ensign of Austria-Hungary (1869-1918).svg Австро-Венгрия, СШАFlag of the United States.svg США

Научная сфера:

химия и физика полимеров

Место работы:

Венский университет и Технологический институт Карлсруэ

Альма-матер:

Венский университет

Научный руководитель:

Вильгельм Шленк (англ.)

Известные ученики:

М. Ф. Перуц, О. Кратки

Награды и премии:

Национальная научная медаль США (1979)
Wolf prize icon.png Премия Вольфа (химия, 1979)

Герман Фрэнсис Марк (англ. Herman Francis Mark; 3 мая 1895(18950503), Вена, Австро-Венгрия — 6 апреля 1992, Остин, США) — американский химик австрийского происхождения, обладатель множества ученых степеней и научных наград. Внёс значительный вклад в науку о полимерах, развил её как отдельную область химических знаний, разработал первую программу обучения науке о полимерах, был одним из главных создателей секции полимеров ИЮПАК[1].

Биография[править | править вики-текст]

Венский университет
Альма-матер ученого

Детство[править | править вики-текст]

Марк родился в Вене в семье врача Германа Карла Марка и его жены Лили Мюллер, где был вторым сыном. Юноша взрослел в окружении таких людей, как основатель психоанализа Зигмунд Фрейд, писатель Артур Шницлер, основоположник политического сионизма Теодор Герцль, которые ужинали вместе с его отцом у них дома[1]. Марк увлекался лыжами и футболом, играл в составе сборной Австрии по футболу[1].

К занятию наукой Марка сподвигнул его учитель математики и физики Франц Хлавати, который, по словам учёного, сильно повлиял на выбор мальчика в пользу науки[2]. Также стоит упомянуть экскурсию, которую организовал отец его друга Герхардта Кирша для мальчиков по лабораториям Венского Университета, когда Марку было двенадцать. Мальчики имели доступ к реактивам через своих отцов, и в раннем возрасте стали проводить опыты.

Служба в армии (1913—14)[править | править вики-текст]

В 1913 Марк закончил среднюю школу и встали перед выбором пойти сразу в университет, а потом пройти обязательную службу в армии, или наоборот. Марк решает сначала отслужить и пополняет ряды австрийской армии в качестве рядового в элитной высокогорной пехоте.Их расположение находилось в горах Южного Тироля. Марк находит армейскую жизнь вполне сносной, становится заядлым альпинистом. Летом 1914 Марк планирует вернуться домой, когда возвращает долг родине, однако в это время убивают эрцгерцога Австрийского, что в результате вовлекает Австрию в первую мировую войну, а Марка в армию ещё на 5 лет[3].

Первая мировая война (1914—1919)[править | править вики-текст]

Марк участвовал в боевых действиях на все фронтах, был ранен несколько раз и награждён пятнадцатью медалями за храбрость. Когда итальянская армия захватила Монте-Ортигара, ему довелось вести контрнаступление, в ходе которого ценой больших потерь личного состава ключевая точка была отхвачена. Остаток войны Марк провёл в неволе, будучи заключенным в женском монастыре близ Бари, где изучал языки и химию, которую начал учить двумя годами ранее, когда лежал в госпитале с ранением. В октябре 1919 он узнает, что его отец болен, и, подкупив охрану, Марк отправляется на поезде в Вену.

После возвращения в Вену (1919—1921)[править | править вики-текст]

Вернувшись в Вену Марк поступает в Венский Университет и нагоняет проведенное на фронте время, осваивая программу по три семестра в год. Он оканчивает университет в 1921 в звании доктора философии, защитив докторскую диссертацию[4] под руководством Вильгельма Шлёнка о получении и свойствах пентафенилэтильного радикала. В 1921 году Шлёнку (англ.) предложили должность заведующего кафедрой в Берлинском Университете, которую ранее занимал нобелевский лауреат Эмиль Фишер, и он вместе с Марком переходит туда.

Научная карьера[править | править вики-текст]

На протяжении своей научной деятельности Марк работал с такими видными учеными, как Вильгельм Шлёнк, его научный руководитель в Вене; Макс Перуц, у которого он преподавал физическую химию[5], Линус Полинг, которого Марк познакомил с методом электронной дифракции[6]. По его словам, он совершил более пятисот поездок по всему миру, читая лекции в университетах и промышленных лабораториях[1].

Общество Кайзера Вильгельма (1922—26)[править | править вики-текст]

 Здание химического института ОКВ
Здание химического института ОКВ

Год спустя после работы у в Берлинском Университете Марк прибывает в Берлин, где Фриц Габер, директор Общества Кайзера Вильгельма (ОКВ) на тот момент, принял ученого на должность химика-органика в Институт Исследования Волокон при ОКВ в Далеме по рекомендации Шлёнка. Марк работал в группе Майкла Полани, которая занималась рентгеноструктурным анализом.

Среди исследований, проведенных Марком в группе Полани, было:

  • изучение модуля упругости целлюлозных волокон, в ходе которого они обнаружили образование кристаллоподобных структур, ориентированных вдоль волокон — аналогичные структуры наблюдались при холодном волочении металлической проволоки. Так группа приступила к детальному анализу изменений, сопровождающих холодное волочение цинковой проволоки[7]
  • кристаллографическое исследование молекулы уротропина в 1923[8] — одной из первых сравнительно сложных органических молекул в то время
  • исследование структуры графита в 1924, в ходе которого он убедился, что ковалентная связь может распространяться за пределы элементарной ячейки
  • исследование особенностей поведения щавелевой кислоты в растворе в 1924
  • исследование двойного лучепреломления в каломели в 1926, причину которого он нашёл в её кристаллической структуре
  • исследование диоксида углерода в 1925—26, в ходе которого он установил длину связи углерод—кислород;
  • его данные о сравнении структуры этана и диборана в 1925[9] показали, что эти молекулы имеют одинаковую геометрию. На тот момент характер связи трёхвалентного бора был неизвестен. Эти исследования исторически приписывают Бауэру, который провел электронографическое исследование диборана в 1937, не используя результаты Марка;
  • внёс вклад в исследование таких проблем физики, как естественная ширина[10], коэффициент преломления и поляризация рентгеновских лучей[11], эффект старка (англ.)[12] и эффект Комптона[13].

И.Г. Фарбениндустри (1926—32)[править | править вики-текст]

 Штаб-квартира Farben во Франкфурт-на-Майне
Штаб-квартира во Франкфурт-на-Майне

Фарбениндустри в первой половине XX века производили значительные количества вискозы и ацетилцеллюлозы и располагали хорошо оборудованными лабораториями для проведения фундаментальных исследований. В 1926 директор И.Г. Фарбен Мейер К.Г. (англ.) пригласил Марка возглавить лабораторию по исследованию высокомолекулярных соединений в Людвигсхафене. Марк исследовал целлюлозу, полистирол, поливинилхлорид и некоторые из первых синтетических каучуков[14]. Вклад Марка в науку за время работы в Людвигсхафене:

  • вместе с Мейером в 1928 нашёл решение кристаллографической структуры целлюлозы, которое показало, что целлюлоза представляет длинные цепочки, состоящие из остатков глюкозы, и которое было в согласии с данными химического анализа[15]
  • решил кристаллографическую структуру натурального каучука совместно с коллегой Г.В. Сюзихом, на основании чего было установлено, что двойная связь в полимере имеет цис-конфигурацию[16]
  • показал, что промышленно изготавливаемые полимеры по прочности не достигают 10 % предела прочности, рассчитанного Марком для идеального волокна на основе кристаллографических данных. Он объяснил это различными дефектами реального волокна
  • впервые провел электронографические исследования газов, определив длины и углы связей в таких соединениях, как тетрахлориды углерода и германия, бензол, циклогексан, цис- и транс-1,2-дихлорэтилен. Ещё в 1930 Марк отметил, что полученные данные противоречат идее о свободном вращении в 1,2-дихлорэтилене

В 1932 Марк, отец которого был евреем, был отстранен от работы в Фарбен ввиду возможного захвата партией Гитлера власти.

Вена (1932—38)[править | править вики-текст]

В 1932 Марку предложили должность профессора физической химии и директора первого химического института в Венском Университете, где он своей целью поставил создать институт по исследованию полимеров и программу обучения химиков-полимерщиков. К 1936 он успешно справился с созданием программы подготовки специалистов в области полимерной химии[17]. Свои усилия Марк сконцентрировал на исследовании кинетики и механизмов полимеризации, поскольку хотел помочь промышленности. Его программа обучения вскоре стала известна в кругах промышленников и среди студентов со всего мира; студенты, прошедшие обучение по этой программе были востребованы на производстве[17]. Совместно с Юджином Гутом (англ.) Марк сформулировал статистическую теорию эластичности сшитых каучуков.

В ходе очередного политического переворота в 1938 армия Гитлера оккупировала Австрию, Марка лишили занимаемой должности и арестовали гестаповцы за отношения с его военным другом[3] канцлером Энгельбертом Долльфуссом, который боролся за независимость Австрии и был убит нацистами при попытке переворота в 1934. Марка допрашивали о его работе на Фарбен и отношениях с Долльфуссом. Спустя четыре дня ученого отпускают из тюрьмы, однако изымают его паспорт и переписку с Эйнштейном[17]. Чтобы вернуть свой паспорт, Марк обращается к бывшему однокласснику, влиятельному человеку при новом режиме, за услугой, которая обошлась ему в годовое жалование профессора[1].

Ученый решает перебраться вместе с семьей в Канаду, Хоксбери, куда его в сентябре 1937 на встрече в Дрездене пригласил Карл Б. Торн, управляющий директор завода Canadian International Paper Company (англ.), на должность руководителя научно-исследовательской работы. Торн писал Марку и ранее, наслышанный о его профессиональных качествах, ещё в мае 1937. Он писал, что растут запросы потребителей и конкуренция на рынке, что лаборатории завода устаревают и он заинтересован в том, чтобы Марк возглавил его лаборатории. Тогда Марк не смог принять предложение, но выразил готовность в реорганизации лаборатории и обучению сотрудников новшествам в области полимеров, а также время от времени ездить с консультациями на завод. Однако Торн хотел, чтобы Марк работал в компании на постоянной основе. Тогда ещё Марк не знал, что это предложение станет его спасительным мостом из оккупированной страны.

Так Марк начинает готовиться к выезду. Он постепенно делегирует свои обязанности коллегам. Чтобы провезти через границу ценные вещи, он тайно закупает платиновую и иридиевую проволоку на сумму около $ 50'000 и делает из неё вешалки для одежды[17][3]. В конце апреля вместе с женой и двумя сыновьями Марк покидает страну с нацистским флагом на радиаторе и лыжами на крыше его автомобиля под видом поездки в Швейцарию на горнолыжный курорт[3]. На следующий день они прибывают в Цюрих, откуда двигаются через Францию в Англию. Из Англии Марк движется морем в Монреаль, куда прибывает 26 сентября 1938[17]. Спустя несколько недель к нему присоединяется его семья.

Жизнь в Канаде (1938—92)[править | править вики-текст]

Roger's Hall главный учебный корпус Политехнического Института
Roger's Hall главный учебный корпус Политехнического Института

Марк проработал в Хоксбери два года, которые он посвятил улучшению процессов обработки и изготовления целлюлозы, ацетилцеллюлозы и вискозы. Особенно сложной оказалась работа над вискозой из-за требований стандартов шинной промышленности, где она начала использоваться в качестве корда. В ходе этой работы Марк приобрёл полезные связи в DuPont, которые помогли ему получить в 1940 место адъюнкт-профессора в лаборатории в Политехническом Университете Бруклина и должность консультана в DuPont, когда возможности старой лаборатории стали недостаточны для удовлетворения его научных интересов[1].

В Бруклине Марка назначают в группу Shellac Bureau под руководством Уильяма Гарднера. Исследования спонсировала U.S. Shellac Import Organization, которая была заинтересована в заменителях шеллака из Индии и Индонезии, ввиду возможного прекращения поставок из-за угрозы войны с Японией. Здесь как нельзя кстати пригодился исследовательский опыт на Фарбен, где Марк работал с полимерами, похожими по свойствам на шеллак[3]

Потребности Shellac Bureau позволили Марку внедрить курс изучения полимеров в институт Бруклина. Большую помощь ему оказали преподаватели Исидор Фанкюхен, известный кристаллограф; Дональд Отмер, химик-технолог; и Гарри Роджерс, директор института. При поддержке Роджерса и Рэймонда Кирка, главы химического факультета, Марк немедленно приступил к преподаванию курса общей химии полимеров[3].

Годы работы в Бруклине пришлись на вторую мировую войну, и Марк принял участие в нескольких военных проектах, среди которых был снегоход Weasel (англ.), десантное судно Ducq, и ледяная посадочная плавучая площадка, над которой также работал Ганс, сын Марка[1][3].

Поле работы Марка в Бруклине сильно расширилось. У него были контракты на исследование с «Office of Scientific Research and Development» , в ходе которых он взял себе в ученики Артура Тобольски, Пола Доти (англ.) и Бруно Цимма (англ.). Хотя на тот момент никто из них не работал с высокомолекулярными соединениями, позже они стали ведущими специалистами по исследованию полимеров. Под влиянием Марка такие одарённые ученики как Самуэль Кримм и Р.С. Штайн сделали карьеру в тогда ещё непопулярной области науки[1].


В 1947 под руководством Марка организуется «Институт Исследования Полимеров», разрабатывается программа обучения студентов, организуются еженедельные субботние симпозиумы, на которых выступают видные ученые, и которые повышают престиж Бруклинского Университета как места концентрации и развития знаний о полимерах. Марк также организовал интенсивные летние курсы по полимерной науке, на которые приглашал ученых и промышленников[3].

Поздние годы[править | править вики-текст]

Когда Марку перевалило за 70 лет он прекратил читать постоянный курс лекций в Бруклинском Политехе, однако каждый год выступал с докладом «What is new in polymers», в котором делился своими наблюдениями и знаниями, полученными в ходе его многочисленных путешествий по всему миру[1].

Основные труды[править | править вики-текст]

  • Kurt H. Meyer and H.Mark, Der Aufbau der hochpolymeren organischen Naturstoffe, 1930
  • H. Mark, Physik und Chemie der Zellulose, 1932
  • H. Mark, Physical Chemistry of High Polymers, 1938
  • H. Mark, Giant Molecules, в серии Life Science Library, 1966
  • H. Mark (ed.), Encyclopedia of polymer science and technology, vv. 1—15, 1964—1972

Признание[править | править вики-текст]

Марк — обладатель почетных степеней во множестве университетов, таких как университет Льежа, Уппсалы, Берлина, Вены, Мадрида, Праги, Техниона в Хайфе. Член Королевского Института, Национальной Академии Наук и Советской Академии Наук[1].

Награды[править | править вики-текст]

Полный список достижений и наград можно посмотреть здесь

Семья, путешествия, личные качества и интересные факты[править | править вики-текст]

Жена Марка — Мэри (Мими) Шрамек. У них было два сына, старшего звали Ганс[3].

Как упоминалось ранее, Марк был заядлым альпинистом, он полюбил горы во время службы в армии. С этим связана история, когда он решил объединить свою любовь к горам с научным интересом. В 1935 он подбил друзей из Советской Академии Наук организовать экспедицию на Кавказские горы с целью определить, накапливается ли в ледниках дейтерий. Полученные результаты были неоднозначными, однако участники экспедиции остались довольными[1].

Примечательно его путешествие в Японию в 1962, когда его пригласили представить лекцию о полимерах японскому императору. Обычно практикой было приглашать нобелевских лауреатов, но в случае Марка это была особая честь, так как он не был обладателем этой награды[1].

В 1972 Марк был одним из первых американцев, которые посетили коммунистический Китай[1].

Личные качества[править | править вики-текст]

Герберт Моравец, автор одной из биографий о Марке, вспоминает ученого как понимающего и доброго человека. Марк не держал зла на тех, кто вынудил его покинуть родную Австрию. Он считал нацистов «заблуждающимися», а ученых, которые их поддерживали — «несчастными»[3].

Марк в самых безобидных словах[1] вспоминает разговор 1932-го с Вильгельмом Гаусом, членом правления Фарбен, в ходе которого тот напрямую заявил, что с приходом Гитлера к власти условия работы могут измениться, и что он рекомендует найти Марку работу «вне Германии»[3][17]

Прозвище[править | править вики-текст]

В начале своей работы в Бруклине Марк получил ироничное прозвище «Der Geheimrat» от своего коллеги Исидора Фанкюхена, что означает в переводе «тайный советник», но в немецких университетах оно имело особое, непереводимое значение. Этот титул давался Немецкими кайзерами выдающимся ученым, однако вызывал в голове образ напыщенного, помпезного профессора, коим Марк, конечно же, не являлся. Кличка неотрывно закрепилась за Марком именно благодаря тому, что он являл собой полную противоположность тому образу, с которым это прозвище ассоциировалось[3].

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Herbert Morawetz Bibliographical Memoir - Herman Francis Mark (англ.) // National Academies Press : журнал. — 1995. — Vol. 68. — P. 195-208. — ISSN 0077-2933.
  2. H. F Mark. From small organic molecules to large: a century of progress. — Washington, DC: American Chemical Society, 1993-01-01. — ISBN 0841217769 97, 80841217768 0, 841218021 978, 0841218024.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Herman Mark and the Polymer Research Institute - Landmark. American Chemical Society. Проверено 22 декабря 2015.
  4. H. Mark, W. Schlenk. [10.1002/cber.19220550808 Über das freie Pentaphenyl-äthyl] (нем.) // Chemische Berichte : журнал. — 1922. — Bd. 55, Nr. 8. — S. 2285-99. — ISSN 0009-2940.
  5. James K. Laylin. Max Perutz // Nobel Laureates in Chemistry, 1901-1992. — Chemical Heritage Foundation, 1993-10-30. — С. 435-441. — 820 с. — ISBN 9780841226906.
  6. Istvan Hargittai, Magdolna Hargittai. In Our Own Image: Personal Symmetry in Discovery. — Springer Science & Business Media, 2012-12-06. — 373 с. — ISBN 9781461541790.
  7. H. Mark, M. Polanyi, E. Schmid Vorgänge bei der Dehnung von Zinkkristallen (нем.) // Zeitschrift für Physik : журнал. — 1923. — Dezember (Bd. 12, Nr. 1). — S. 58-116. — ISSN 0044-3328.
  8. H. Mark, H. Gommel Roentgenographische Bestimmung der Strukturformel des Hexamethylentetramins (нем.) // Zeitschrift für Physikalische Chemie : журнал. — 1923. — Bd. 107. — S. 181-218. — ISSN 0942-9352.
  9. H. Mark, E. Pohland [doi:10.1524/zkri.1925.62.1.103 Über die Gitterstrucktur des Äthans und Diborans] (нем.) // Zeitschrift für Kristallographie : журнал. — 1925. — Dezember (Bd. 62, Nr. 1-6). — S. 103-112. — ISSN 2196-7105.
  10. H. Mark, G.v. Susich [doi: 10.1007/BF01397036 Über die naturliche Breite der Röntgenemissionslinien] (нем.) // Zeitschrift für Physik. — 1930. — März (Bd. 65, Nr. 3-4). — S. 253-65. — ISSN 0044-3328.
  11. H. Mark, L. Szilard Die Polarisation von Röntgenstrahlen durch Reflexion an Kristallen. (нем.) // Zeitschrift für Physik : журнал. — 1926. — Oktober (Bd. 35, Nr. 10). — S. 743-47. — ISSN 1431-5831.
  12. H. Mark, R. Wierl [doi: 10.1007/BF01368129 Über die relativen Intensitäten des Starkeffekts-Komponenten Hß and Hd] (нем.) // Zeitschrift für Physik : журнал. — 1929. — Juli (Bd. 53, Nr. 7-8). — S. 526-41. — ISSN 0044-3328.
  13. H. Mark, H. Kallman Über einige Eigenschaften der Comptonstrahlen (нем.) // Zeitschrift für Physik : журнал. — 1926. — Februar (Bd. 36, Nr. 2). — S. 120-42. — ISSN 1431-5831.
  14. Herman Francis Mark | Chemical Heritage Foundation. www.chemheritage.org. Проверено 22 декабря 2015.
  15. H.F. Mark with K.H. Meyer Über den Bau des kristallisierten Anteils der Zellulose (нем.) // Chemische Berichte : журнал. — 1928. — Bd. 61. — S. 593-613. — ISSN 0365-9631.
  16. H. Mark, G.V. Susih Über geregelte Mizellstrukturen von Kautschuk (нем.) // Kolloid-Zeitschrift : журнал. — 1928. — September (Bd. 46, Nr. 1). — S. 11-21. — ISSN 1435-1536.
  17. 1 2 3 4 5 6 Mark, Herman F. – Dictionary definition of Mark, Herman F. | Encyclopedia.com: FREE online dictionary. www.encyclopedia.com. Проверено 22 декабря 2015.
  18. Nichols Medalists. New York Section ACS.
  19. The Willard Gibbs Medal. ACS. American Chemical Society.