Информационная система "История геологии и горного дела"

Дэй Артур Льюис (Day, Arthur Louis) (1869-1960)

Дэй Артур Льюис (Day, Arthur Louis) (1869-1960)

американский физик, геофизик и геохимик

Артур Льюис Дэй родился 30 октября 1869 г. в г. Брукфилд (шт. Массачусетс, США). Изучал физику в Йельском университете, получил степень бакалавра в 1892 г. и в 1894 г. защитил докторскую диссертацию. Стремление к научно-исследовательской работе заставило молодого ученого оставить преподавание физики в родном университете и уехать в 1897 г. в Германию, где в г. Шарлоттенбург находилась одна из лучших физических лабораторий мира (Sosman, 1964). В числе научных достижений А. Дэя в Германии – коллективная работа над созданием газового термометра для высокотемпературных исследований (1899, 1900).

В 1900 г. А. Дэй получил приглашение от Геологической службы США организовать новую лабораторию для изучения минералов. Он вернулся на родину и с энтузиазмом приступил к работе по изучению физических свойств и изменений фазовых состояний горных пород. Совместная работа с химиком Ю. Алленом по исследованию свойств плагиоклаза (1905) стала началом систематического изучения равновесного состояния силикатов. Директор Геологической службы США Ч. Уолкотт назвал ее самым значительным вкладом в развитие «геологической физики» (Abelson, 1975).

В 1906 г. А. Дэй был приглашен на должность руководителя новой геофизической лаборатории, которая создавалась в Институте Карнеги в Вашингтоне. Требовался «исключительный человек» (Sosman, 1964), и его нашли. Под его руководством в 1907 г. было закончено строительство здания Геофизической лаборатории, ставшей всемирно известным научно-исследовательским центром. 30 лет Лабораторию возглавлял А. Дэй. За исключением короткого перерыва.

Первая мировая война (1914-1918 гг.) заставила Америку, ввозившую оптическое стекло для военных нужд из Германии, создать собственное производствел Геофизическая лаборатория активно участвовала в научных исследованиях. Еще в 1906 г. была опубликована работа А. Дэя и Э. Шеперда о кварцевом стекле «Quartz glass». Именно исследования под руководством А. Дэя позволили в короткие сроки наладить изготовление высококачественного оптического стекла в Америке. В 1918-1920 г. он был вице-президентом компании «Bausch & Lomb» в Рочестере (шт. Нью-Йорк). За организацию лабораторных исследований и промышленного производства оптического стекла Трастовый фонд Филадельфии (шт. Пенсильвания) в 1923 г. наградил А. Дэя медалью Джона Скотта. Вплоть до 1936 г. А. Дэй оставался консультантом Компании (Abelson, 1975).

В Геофизической лаборатории Института Карнеги под руководством А. Дэя изучались различные горные породы и минералы, проводились работы по синтезу минералов и термометрии. Диапазон стандартной высокотемпературной шкалы был расширен с 1200 до 1600^оС, определены точки плавления некоторых чистых металлов и других веществ. Исследователи добились высокой точности экспериментов и интерпретировали полученные результаты с использованием достижений физики и химии. В результате были получены диаграммы фазового равновесия для различных систем. Тщательно изучались оптические свойства кристаллической фазы (1906-1910).

С 1912 г. А. Дэй обратился к естественным проявлениям высокотемпературных процессов – земному вулканизму. Для проверки предположений об обязательном присутствии воды в вулканических парах А. Дэй и Э. Шеперд в 1912 г. отправились на действующий вулкан Килауэа (остров Гавайи, 1247 м), чтобы получить образцы газа непосредственно из жидкой лавы. Аргументы, подтверждающие гипотезу, были изложены в совместной работе «Water and magmatic gases» (1913).

А. Дэй и сотрудники Лаборатории продолжили исследования вулканической деятельности на Гавайских островах и в Калифорнии. Был разработан специальный метод отбора газов с помощью вакуумных трубок. Активность калифорнийского вулкана Лассен-Пик (3187 м) в 1914-1917 гг. привела А. Дэя и Ю. Аллена к заключению, что близость к поверхности еще не застывшего силикатного расплава может способствовать проникновению грунтовой воды и вызвать вследствие этого серию низкотемпературных эксплозий пара. Они связали извержения вулкана Лассен-Пик с быстрой кристаллизацией переохлажденной дацитовой магмы в результате поглощения просачивающейся воды («The volcanic activity and hot springs of Lassen Peak», 1925).

В 1929-1930 гг. А. Дэй и Ю. Аллен проводили буровые работы на территории Йеллоустонского национального парка США (штаты Вайоминг, Монтана, Айдахо) – в районе гейзеров. Результаты были опубликованы в 1935 г. в совместной монографии. Работа содержит описания магматической активности и перегретых вод, богатых аммонием (и бором), аналогичных давно известным соффиони Тосканы.

А. Дэй считал, что глубинные процессы нуждаются в специальных исследованиях. В 1921-1936 гг. он возглавлял консультативный совет Института Карнеги по сейсмологии и стал одним из создателей в 1926 г. первой в США сейсмологической лаборатории в г. Пасадена (шт. Калифорния), ставшей частью Калифорнийского технологического института.

С 1925 г. в Геофизической лаборатории под руководством А. Дэя велось изучение явления радиоактивности и был создан прибор для отбора проб с океанического дна и проверки состава пород на радиоактивность (Hardy et al., 2005).

В 1936 г. А. Дэй вышел на пенсию, однако оставался активным членом научных организаций, продолжал лабораторные и полевые исследования, в частности в Новой Зеландии.

«American Journal of Science» в 1938 г. посвятил А. Дею специальное издание «Arthur L. Day Volume», в которое вошли 23 статьи 24 сотрудников Геофизической лаборатории.

Избрание А. Дэя в состав Академии наук СССР совпало с 25-летием его пребывания на посту директора Геофизической лаборатории и стало официальным признанием заслуг американского ученого. Поддержавшие его кандидатуру В.И. Вернадский, Ф.Ю. Левинсон-Лессинг и А.Е. Ферсман были хорошо знакомы с исследованиями А. Дэя и высоко оценивали полученные им результаты.

В 1913 г. В.И. Вернадский сообщал А.Е. Ферсману прямо с заседаний 12-й сессии Международного геологического конгресса, проходившей в Торонто (Канада), об интересных опытах А. Дэя в Геофизической лаборатории Института Карнеги и отборе воды во время вулканических извержений. После Конгресса В.И. Вернадский приехал в Вашингтон и посетил лабораторию А. Дэя, где его особенно заинтересовали работы по усовершенствованию гониометра В. Гольдшмидта для высокотемпературных измерений (до 1200º): «Мне кажется, этому прибору <…> предстоит большое будущее, так как внесение температурной поправки в кристаллические измерения представляет большой теоретический интерес» (Письма В.И. Вернадского А.Е. Ферсману, 1985, с. 62).

Ф.Ю. Левинсон-Лессинг обратил внимание на стиль работы американского коллеги, отметил высокую точность измерений, проводимых в его лаборатории, а также верный методический подход к изучению изверженных пород – переход от определения условий сосуществования минералов и полиморфных превращений к изучению систем – от простейших до такой сложной, как магма (Левинсон-Лессинг, 1923).

В рекомендации на избрание А. Дэя в состав Академии наук СССР были отмечены исследования калифорнийских гейзеров и первая попытка моделирования вулканического процесса. Работы А. Дэя позволили возглавляемой им Геофизической лаборатории Института Карнеги занять ведущее положение в мире по изучению минералогии алюмосиликатов и силикатов и в петрографии эффузивных и интрузивных пород. Общее собрание Академии наук СССР утвердило А. Дэя в звании члена-корреспондента по Отделению математических и естественных наук (геофизика) (Протоколы ОС АН СССР, 1932, № 2, § 42).

В представлении Отделению математических и естественных наук на избрание А. Дэя в число членов-корреспондентов были перечислены его заслуги в развитии минералогии и петрографии. Особо отмечались исследования газовой составляющей вулканов Гавайских островов (а позднее и Аляски), окончательно доказавшие присутствие первичной, идущей из магматических очагов, воды. Вскоре после публикации этой работы А.Е. Ферсман отметил, что исследования А. Дэя опровергли представления о том, что облака и газы вулканов лишены паров воды, и доказали, что вода является таким же спутником вулканических извержений, как сера и углерод (Ферсман, 1914).

На 17-й сессии МГК, проходившей в Москве в 1937 г., А. Дэй был включен в состав Комиссии земной коры, которую возглавил П. Фурмарье. Советский Союз в Комиссии представляли М.М. Тетяев, Н.С. Шатский и Я.С. Эдельштейн (Международный геологический конгресс…, 1939, Т. 1, с. 92-93).

А. Дэй активно участвовал в работе научных организаций Америки. В 1913-1919 гг. – секретарь Национальной академии наук США, в 1924 г. был избран ее президентом, в 1933-1941 гг. – вице-президент Академии. Член Американской академии искусств и наук в Бостоне с 1912 г. Президент Философского общества Вашингтона (1911 г.).

С 1909 г. А. Дэй состоял членом Геологического общества Америки, в 1934 г. был избран вице-президентом и в 1938 г. – президентом. В 1947 г. удостоен медали Пенроуза. Награжден медалью Боуи Американского геофизического союза в 1940 г.

Королевская академия наук Нидерландов в 1939 г. удостоила американского ученого медали Бакхёйса Розебома.

Он был избран в состав Королевской академии наук Швеции и Норвежской академии науки и литературы. В Италии научные заслуги А. Дэя были отмечены членством в Академии наук Турина и Академии Линчеи.

В 1926 г. А. Дэй был избран иностранным членом Геологического общества Лондона, награжден медалью Волластона (1941 г.).

Почетный доктор Университет Гронингена (1912 г.), Колумбийского (1915 г.) и Принстонского (1918 г.) университетов, Университета Пенсильвании (1938 г.).

2 марта 1960 Артур Льюис Дэй скоропостижно скончался от коронарной недостаточности в г. Бетесда (шт. Мэриленд).

В 1948 г. А. Дэй учредил фонд своего имени для присуждения награды Геологического общества Америки за физико-химические исследования в геологии (Arthur L. Day Medal, 2013). Медаль Артура Дэя вручается ежегодно.

Национальная академия наук США с 1972 г. оценивает вклад ученых в изучение физики Земли циклом лекций и премией Артура Л. Дэя.

И.Г. Малахова

Литература

Левинсон-Лессинг Ф.Ю. Успехи петрографии в России. Пг.: Геол. ком., 1923. 408 с.

Международный геологический конгресс. XVII сессия. СССР, 1937 г.: Труды. Т. 1. М.: ГОНТИ, Ред. горно-топл. и геол.-развед. лит., 1939. 649 с.

Письма В.И. Вернадского А.Е. Ферсману. М.: Наука, 1985. 272 с.

Протоколы ОС АН СССР. 1932 // ПФА РАН. Ф. 1. Оп. 1. Д. 260.

Ферсман А.Е. Эдуард Зюсс // Природа. 1914. май. Стлб. 630.

Abelson Ph.H. Arthur Louis Day // Nat. Acad. Sci. Biogr. Mem. 1975. Vol. 47. P. 27–47. (см. раздел Документы)

Arthur L. Day Medal. 2013. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Arthur_L._Day_Medal

Hardy Sh., Mulfort A., Snyder J. Geophysical laboratory general files, 1900 – present. 2005. URL: http://www.ciw.edu/legacy/findingaids/GL-2005-01-General.html

Sosman R.S. Memorial to Arthur Louis Day. (1869-1960) // GSA Bull. 1964. Vol. 75, N 11. P. 147–155. URL: http://books.nap.edu/html/biomems/aday.pdf

Информационная система

История геологии и горного дела

персоналия