Пауль Эренфест (нем. Paul Ehrenfest; 18 января 1880, Вена — 25 сентября 1933, Амстердам) — австрийский и нидерландский физик-теоретик. Член Нидерландской королевской академии наук, член-корреспондент Академии наук СССР (1924), иностранный член Датской академии наук (1933).
Создатель крупной научной школы. Будучи учеником Людвига Больцмана, Эренфест активно развивал и применял методы статистической механики, среди его достижений — прояснение взглядов его учителя, данное в известной энциклопедической статье, постановка проблемы эргодичности и первая классификация фазовых переходов. Основные результаты в области квантовой физики включают первое строгое доказательство необходимости дискретности для получения планковского закона теплового излучения, формулировку адиабатической гипотезы, которая была одним из основных конструктивных принципов квантовой теории до создания современной квантовой механики, и теорему Эренфеста, устанавливающую связь квантовой механики с классической.
Ряд работ учёного посвящён проблемам квантовой статистики (теорема Эренфеста — Оппенгеймера и другие результаты), теории относительности (парадокс Эренфеста, эффект Толмена — Эренфеста), анализу роли размерности пространства в физике.
Биография
Происхождение и образование (1880—1907)
Пауль Эренфест родился 18 января 1880 года в Вене в еврейской семье из Лоштице в Моравии, его родителями были Зигмунд Соломон Эренфест (Sigmund Salomon Ehrenfest, 1838—1896) и Йоханна Еллинек (Johanna Jellinek, 1844—1892). Всего у них было пять сыновей: Артур (1862), Эмиль (1865), Гуго (1870), Отто (1872) и Пауль, самый младший из них. Отец семейства владел бакалейной лавкой в венском районе Фаворитен, эта работа позволяла жить в достатке и дать хорошее образование детям. Пауль был болезненным, впечатлительным и мечтательным мальчиком, но вместе с тем он рано проявил склонность рассуждать логически и выявлять непоследовательность в услышанном или прочитанном (например, в сказках или Библии). Большое влияние на будущего учёного оказал брат Артур (1862—1931), который был талантливым инженером. Именно Артур познакомил младшего брата с основами естественных наук (такими как закон сохранения энергии) и соорудил дома ряд технических устройств (телефон, электрический звонок, камера-обскура), которые произвели на маленького Пауля большое впечатление. Знакомство с физикой и математикой юноша продолжил в гимназии (сначала Akademisches Gymnasium, позже Franz Josef Gymnasium), чему способствовала встреча с Густавом Герглотцем (англ. Gustav Herglotz), который впоследствии тоже стал исследователем; определённое влияние на выбор профессии оказал и учитель физики С. Валлентин. Однако в целом учёба в гимназии стала для Пауля тяжёлым испытанием, оказавшим влияние на формирование его характера и на всю его последующую жизнь. По этому поводу Альберт Эйнштейн, близкий друг Эренфеста на протяжении многих лет, писал: «Мне кажется, что тенденция чрезмерно критиковать самого себя связана с впечатлениями детства. Умственное унижение и угнетение со стороны невежественных эгоистичных учителей производит в юной душе опустошения, которые нельзя загладить и которые оказывают роковые влияния в зрелом возрасте. О силе такого впечатления у Эренфеста можно судить по тому, что он отказался доверить какой-нибудь школе своих нежно любимых детей».
К трудностям гимназической жизни добавлялось столкновение с антисемитизмом, распространённым в Вене в те годы, а также семейные несчастья. В 1892 году от рака груди умерла его мать, а в 1896 году скончался отец, страдавший язвой желудка. Всё это влияло на характер и поведение Пауля и приводило к снижению его успеваемости в школе, утешение он находил в изучении наук. В 1899 году юноша поступил в Высшую техническую школу в Вене и одновременно стал посещать занятия на философском факультете Венского университета, где в то время преподавались физика и математика. Позже, в 1901 году, он полностью перешёл в университет, слушал лекции Людвига Больцмана, Фрица Хазенёрля и Стефана Мейера (англ. Stefan Meyer) по физике и Эрнста Маха по философии и истории механики. Именно Больцман оказал наибольшее влияние на становление Эренфеста как учёного; этому способствовало не только значение работ венского профессора, но и сходство характеров и интересов этих двух людей (например, любовь к искусству). В октябре 1901 года, после отъезда Больцмана из Вены, Эренфест принял решение продолжить обучение в другом месте и переехал в немецкий Гёттинген. В местном университете он посещал лекции и семинары математиков Давида Гильберта и Феликса Клейна и физиков Макса Абрагама, Иоганнеса Штарка, Вальтера Нернста, Карла Шварцшильда и Эрнста Цермело. Здесь же Эренфест познакомился с Вальтером Ритцем, ставшим ему близким другом, и с Татьяной Алексеевной Афанасьевой, преподавательницей математики на петербургских Высших женских курсах, проходившей в Гёттингене стажировку. Живой и остроумный Эренфест стал постоянным участником вечеров у Афанасьевых, где собиралась гёттингенская молодёжь; вскоре между молодыми людьми возникло взаимное чувство. К 1903 году Больцман вернулся в Вену, так что Эренфест тоже переехал в родной город, чтобы завершить своё образование. В том же году вышла его первая печатная работа, а в июне 1904 года он успешно защитил докторскую диссертацию «Движение твёрдых тел в жидкостях и механика Герца» (нем. Die Bewegung starrer Krper in Flssigkeiten und die Mechanik von Hertz). Тема была предложена на одном из больцмановских семинаров, впоследствии Эренфест к ней не возвращался.
