КОН, ВАЛЬТЕР

КОН, ВАЛЬТЕР (Kohn, Walter) (1923–2016) (США). Нобелевская премия по химии, 1998 (совместно с Д.Поплом).

Родился в Вене 9 марта 1923 в состоятельной еврейской семье. Отец Соломон Кон – издатель книг по искусству, мать, Гиттель, получила прекрасное образование и стремилась дать его детям. Кон 5 лет ходил в Академическую гимназию, где его привлекали греческий и латынь. Все закончилось, когда в 1938 произошел аншлюс. Мальчик недолго проучился в школе, предназначенной для евреев, где, кстати, физику преподавал бывший ассистент А.Эйнштейна. И родители Кона, и учителя погибли во время Холокоста. В отличие от остальных членов семьи сестра в 1938 смогла покинуть страну и Кон присоединился к ней в Англии. Он не мог получить высшее образование во время войны, т.к., подобно другим выходцам из враждебной страны, был интернирован в Канаду. Война завершилась, но пребывание в Канаде по формальным причинам затянулось. Кона и еще троих его сверстников приняла к себе канадская семья, а затем он год отслужил в армии. Все это время он занимался математикой при Торонтском университете и окончил его в 1946.

Ему была выделена стипендия для аспирантуры в Гарвардском университете (США), где он защитил диссертацию в 1948 и задержался на пару лет в должности инструктора. В 1950 его приняли на работу в университет Карнеги-Меллона.

В 1960 Кон перешел в Калифорнийский университет в Сан-Диего, где возглавлял кафедру физики с 1961 по 1963. Здесь он создал ту теорию, которая была впоследствии отмечена Нобелевской премией.

Метод молекулярных орбиталей, разработанный Р.Малликеном (Нобелевский лауреат, 1966), способствовал пониманию качественного аспекта образования химических связей и электронной структуры молекул.

Изобретение компьютера обеспечило ученых мощным инструментом, причем сам Малликен и его коллеги первыми создали машинные программы для расшифровки структуры молекул.

В 1964–1965 Кон показал, что энергия квантовомеханической системы однозначно определяется ее электронной плотностью. Эту величину вычислить легче, чем сложную волновую функцию в уравнении Шрёдингера. Кон также разработал метод (теория функций плотности), который дал возможность подбирать уравнения таким образом, чтобы их решения давали значения электронных плотностей и энергий системы. Этот метод, как и метод английского физика Д.Попла, широко применяется химиками из-за его простоты.

Квантовомеханические расчеты дают энергию для каждой молекулярной структуры, которые могут появляться в ходе химической реакции. Энергетическая кривая для данного реакционного маршрута, полученная таким образом, с учетом молекулярных структур переходных состояний (максимумы на графике) и интермедиатов (минимумы на кривой) дает ответ о принципиальной возможности данного превращения.

Методы квантовомеханических расчетов, по Поплу и Кону, в наше время повседневно используется для компьютерной интерпретации данных во всех областях химии. С помощью расчетных компьютерных методов создаются новые катализаторы, лекарства и полимерные материалы. Корректный выбор активного центра ферментов с числом атомов от 20 до 60 позволяет произвести расчеты механизмов его связывания с метаболитами (антиметаболитами) и последующей биохимической трансформации субстрата, что необходимо для нужд биохимии, токсикологии, фармакологии и клинической медицины. Структура окружающей активный центр фермента белковой части описывается просто. Например, был рассчитан механизм защиты мышечного миоглобина от отравления оксидом углерода. Оказалось, что это достигается всего лишь за счет образования водородной связи молекулы кислорода с одной из аминокислот белковой части молекулы миоглобина, чего не может происходить с молекулой СО.

В 1979 Кон стал директором Института теоретической физики Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, которое освободил в 1984 году, чтобы остаться там же профессором. В 1991 вышел в отставку, однако продолжает активную деятельность в качестве заслуженного профессора.

В 1998 Кону и Дж. Поплу была присуждена Нобелевская премия «за развитие теории функций плотности».

Кон в разное время стажировался в Пеннсильванском, Мичиганском, Вашингтонском, Парижском, Иерусалимском университетах, Имперском колледже в Лондоне и Федеральном технологическом институте в Цюрихе. На протяжении 50 лет он побывал консультантом Комиссии по атомной энергии США (1960–1972), лабораторий фирм «Вестингаус» (1953–1957), «Белл телефон» (1953–1966) и IBM (1978); сотрудничал с Национальными лабораториями в Брукхэйвене, Аргонне, Окридже, с лабораторией Эймса, с кафедрой физики Тель-Авивского университета, с университетами Брауна и Симона Фрэзера, Гарвардским, Мичиганским и Туланским университетами, с Реакторным отделом Национального института в Гетисберге, с Академическим сенатом Южной Дакоты; член правления Вейцманновского института науки и др.

Кон в разное время жил или бывал в Австрии, Англии, Канаде, США, Франции, Швейцарии, Дании, Израиле. Много времени уделял защите мира и входил в ряд общественных пацифистских организаций. Любил слушать классическую музыку, еженедельно кататься на коньках и иногда готовить что-нибудь на кухне.

Вальтер Кон умер 10 апреля 2016 в Санта-Барбаре, Калифорния.

Работы: Density functional theory for superconductors // Int. J. Quant. Chem. Symp. 1989. V. 23. P. 611 (with E. K. U. Gross, L. N. Oliveira); A density functional / density matrix method scaling linearly with the number of atoms // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 76.

Кирилл Зеленин