Фредерик Чарльз Франк () (6 березня 1911, Дурбан, Південно-Африканська Республіка — 5 квітня 1998, Бристоль) — британський вчений у галузі теоретичної фізики, відомий за працями з фізики твердого тіла та рідких кристалів, геофізики. У середині 1930-х років запропонував модель циклольної реакції в білках. Найбільше знаний завдяки дослідженням з теорії кристалічних дислокацій, зокрема формулюванню (спільно з Торнтоном Рідом) концепції джерела Франка—Ріда. Один із засновників теорії росту кристалів та фізики поверхні, створив теорію пружних властивостей рідких кристалів (константи Франка) та їх дисклінаційних сингулярностей. Франк першим припустив, що мюони можуть забезпечувати мюонний каталіз. У 1960-х роках він застосував свій досвід у фізиці твердого тіла, щоб привнести фундаментально нове розуміння в кілька аспектів геологічних наук, зокрема в кривизну острівних дуг.

За вагомий внесок в ​​оборону Британії під час Другої світової війни Чарльз Франк 1946 року був нагороджений орденом Британської імперії. А 1977 року за наукові заслуги був відзначений британською короною, отримавши шляхетський титул «сер». Родина Родина Франків займалася фермерством у Саффолку протягом двох поколінь. Дід Чарльза Франка (Генрі Чарльз Франк, 1844—1912), зміг купити ферму в Саффолку, але втратив гроші, намагаючись допомогти родичу. Збанкрутувавши, він залишився управителем ферми; однак більшість із шістнадцяти дітей, народжених його дружиною Еммою (Емілі Мері Райт, 1849—1928), з яких чотирнадцять дожили до дорослого віку, емігрували. Дочка та двоє синів виїхали до Південної Африки, і деякі з їхніх нащадків досі займаються там фермерством. Більшість дітей виїхали до Канади, де вони також успішно займалися фермерством у Манітобі. На початок ХХІ сторіччя у Канаді проживало близько 100 членів родини.

Батько Чарльза, Фредерик (1877—1970), служив у торговельному флоті. Чарльз завжди пишався тим, що його батько на вітрильнику двічі обігнув мис Горн. Фредерик брав участь у англо-бурській війні (1899—1902), був поранений і лікувався в лікарні в Портсмуті. Там він познайомився з медсестрою Дорою Рід (Медора Селія Емма Рід, 1877—1966), з якою згодом одружився. Вона була наймолодшою ​​з семи дітей Чарльза Ріда (1830—1911) та Емми Клаттон (1836—1922), покоління яких також займалися фермерством у Саффолку.

Одужавши, Фредерик повернувся до Південної Африки, щоб продовжити воювати у Третьому південноафриканському легкому кінному полку. Після закінчення війни він з двома братами розпочав бізнес. Весь цей період він листувався з Дорою, і 1910 року, коли вона на його запрошення приїхала до Південної Африки, вони одружилися. 6 березня 1911 року в родині Франків у Дурбані (Південно-Африканська Республіка) народився син Фредерик Чарльз. Фредерик вирішив повернутися з сім'єю в Англію. Спершу до Англії відплила Дора з немовлям, коли Чарльзу було одинадцять тижнів. Її прийняла сестра, яка жила в Грантхемі, і чоловік якої мав там продуктовий магазин, який постачав сири дворянам, конкуруючи з магазином олдермена Робертса (батька Маргарет Тетчер). Повернувшись з Південної Африки, батько Чарльза орендував ферму в Саффолку, на якій і виріс Чарльз разом зі своїми братами, Джоном, який помер у віці сімнадцяти років, та Едвардом, адвокатом, який помер 1998 року у віці вісімдесяти чотирьох років. Освіта Початкову освіту Чарльз здобував у сусідньому селі, де за одним столом з десятком однолітків його навчала місіс Петлі. Пізніше він навчався в Граматичній школі Тетфорда та Іпсвічській школі. Спочатку він хотів стати лікарем, але в школі його зацікавила хімія. 1929 року, отримавши стипендію, він вступив до Лінкольн-коледжу в Оксфорді, де закінчив хімічний факультет, здобувши 1932 року ступінь бакалавра мистецтв () з відзнакою та 1933 року ступінь бакалавра наук ( — еквівалент магістра наук в інших університетах). Його викладачем був Невіл Сіджвік, член Лондонського королівського товариства, а керівником магістерської роботи — Леслі Саттон. Магістерську роботу «Молекулярна структура фенілнітрометану та його похідних, вивчена за допомогою вимірювань молекулярного електричного моменту» () він виконував під керівництвом Леслі Саттона. Наукова діяльність Довоєнні роки Чарльз Франк розпочав свої наукові дослідження в Оксфордському університеті. За порадою Невіла Сіджвіка він разом з долучився до проєкту Е. Б. Муллена — доцента з електротехніки. Муллен мав на меті встановити причину діелектричних втрат в діелектриках для розроблення нових та кращих ізоляційних матеріалів. Консультації надавав нідерландський фізик Петер Дебай. Перевіряли дві гіпотези: втрати зумовлені обертанням полярних молекулярних груп або спричинені рухом іонних домішок (позиція Дебая). Експеримент показав, що головною причиною втрат є саме обертання полярних груп. Сумніви щодо можливості такого руху в ідеальній кристалічній ґратці привели Франка до ідеї про наявність точкових дефектів — вакансій та міжвузлових атомів — що стало початком його інтересу до фізики дефектів кристалів.

З 1936 до 1938 року Франк працював у лабораторії Петера Дебая в Інституті Кайзера Вільгельма з фізики () в Берліні. Тут він добре вивчив німецьку мову та німецькі звичаї, що придалося у його роботі в британській розвідці під час Другої світової війни. 1938 року за дослідження природи діелектричних втрат в ізоляційних матеріалах, зокрема в бакеліті, Чарльз Франк здобув ступінь доктора філософії.

Повернувшись до Іпсвіча після шести місяців безробіття, 1939 року він приступив до роботи в Кембриджі в Лабораторії колоїдних наук , професора з фізичної хімії. Роки Другої світової війни Під час війни Чарльза Франка призначили працювати в Кембриджі над димовими завісами та димовими фільтрами для протигазів. Одного разу, коли він з колегою хіміком й техніком проводив випробування димової завіси, стався вибух випробувального матеріалу, внаслідок якого Ґатті й технік зазнали смертельних опіків. Чарльз мав легші опіки, та смерть його колег глибоко вплинула на нього на багато років. Для подальшої роботи над цією темою його перевели на Експериментальну станцію хімічного захисту в Портон-Дауні (біля Солсбері в графстві Вілтшир).

З 1940 року Франка перевели на посаду асистента в Управління наукової розвідки Міністерства авіації Великої Британії, де він працював до завершення війни, аналізуючи розвідувальні дані про радіолокаційну оборону Німеччини та програми ракет Фау-1 і Фау-2. Його вільне володіння німецькою мовою та знання німецької науки виявилися корисними, і він був особливо вправним у пошуку дрібних, але важливих деталей на фотографіях аеророзвідки. Багато подробиць про характер його роботи в розвідці описав його колега по роботі в Управлінні розвідки у своїй книзі «Найтаємніша війна» (1978). Книга містить багато історій про здоровий глузд, з яким Франк зумів інтерпретувати плутані уривки інформації, доправлені різними засобами з окупованої Європи.

Першим значним спільним успіхом Франка і Джонса була інтерпретація фотографій аеророзвідки над територією Німеччини. Міністерство авіації знало, що німці використовують радіонавігаційні засоби і, можливо, радіолокаційну систему . У січні 1941 року, коли Джонс і Франк вивчали результати аерофоторозвідки, Франк помітив, що тінь однієї споруди на послідовних фотографіях відрізнялася за шириною приблизно на одну десяту частку міліметра. Це вказувало на те, що споруда оберталася, отже могла бути радіолокаційною станцією. Пізніші фотографії підтвердили це припущення. Наступні розвідувальні звіти вказували на існування у німців ще іншого, меншого радара «Würzburg». Ретельний аналіз результатів фоторозвідки та творче мислення Франка дозволили виявити його восени 1941 року. Фотографії місцевості на узбережжі Франції поблизу села Брюневаль показували головну радіолокаційну станцію зі стежкою, що пролягала від неї до вілли. Франк помітив, що стежка не вела безпосередньо до вілли, а закінчувалася петлею трохи нижче від неї. Біля петлі на фото була настільки маленька цятка, що лише порівняння кількох фотографій довело, що там є якийсь об'єкт. Було зроблено більше прицільних фотографій, аналіз яких дозволив ідентифікувати «Würzburg». Наслідком цього висновку стала операція британської армії «Biting», здійснена в ніч з 27 на 28 грудня 1942 року повітряним десантом у складі 120 десантників та 6 інженерів-техніків, спеціалістів з радіолокації та електроніки. Демонтовані основні компоненти радара, захоплений оператор радара і всі (крім 6) учасники десанту були евакуйовані десантними кораблями підтримки до Британії. Захоплені фрагменти радара разом із німецьким радіолокаційним техніком, дозволили британським вченим зрозуміти досягнення противника в галузі радарів та створити контрзаходи для їх нейтралізації.

Франк був одним із перших, хто в березні 1943 року визнав, що записи розмови двох полонених генералів свідчать про реальність німецької ракетної «секретної зброї», докази існування якої першим помітив на розвідувальній фотографії його колега Р. Джонс. Франк разом з Джонсом показали, що на відміну від твердого рідке паливо може забезпечити великій німецькій ракеті дальність польоту, необхідну для досягнення Британії.

За роботу в розвідці й внесок у воєнні дослідження Чарльз Франк 1946 року був нагороджений орденом Британської імперії в ранзі офіцера ордена (OBE). Фізичний факультет Бристольського університету Після закінчення війни Р. Джонс пропонував, щоб Франк поїхав з ним до Абердина, але Чарльз Франк прийняв запрошення від Невілла Мотта і 1946 року розпочав працювати на кафедрі прикладної фізики Бристольського університету, яку той очолював. 1948 року його було призначено науковим співробітником з теоретичної фізики. З 1951 року обіймав посаду рідера з фізики () 1954 року він став професором фізики, а з 1964 року — професором фізики імені Мелвілла Віллса. 1969 року Франк змінив Сесіля Пауелла на посаді директора Фізичної лабораторії Г. Г. Віллса, очоливши старшу кафедру фізики імені Генрі Овертона Віллса аж до свого виходу на пенсію 1976 року. З 1961 по 1964 рік Чарльз Франк був деканом факультету природничих наук Бристольського університету.

Як завідувач кафедри фізики, Чарльз Франк здобував прихильність своїх колег, які зверталися за допомогою та порадою щодо розуміння проблемних аспектів своєї наукової роботи. Детально обговорюючи з ними їхні дослідження, він глибоко й чітко аналізував отримані результати, часто пропонуючи свій внесок у розв'язання проблеми, вказуючи на слабкі місця та помилки в їхніх аргументах. Його лекції для студентів були своєрідними, цілком оригінальними, хоч інколи схильними переоцінювати ерудованість своєї аудиторії.

Спіральний ріст кристалів

Коли Мотт попросив Франка прочитати лекції про ріст кристалів, Франк готував їх на підставі підручника Макса Фольмера, опублікованого у Німеччині 1939 року. Книга була присвячена кінетиці фазових переходів і, зокрема, концепції нуклеації — утворення зародків нової фази під час фазових переходів. У той час автор підручника знаний німецький фізико-хімік, вивезений 1945 року на територію Радянського Союзу, працював на його військову промисловість, зокрема над створенням технології виробництва важкої води, отримання ізотопів плутонію.