Arnold Sommerfeld

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning
Arnold Sommerfeld i Göttingen i 1897

Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld (født 5. december 1868 i Königsberg , Østpreussen , † 26. april 1951 i München ) var en tysk matematiker og teoretisk fysiker .

Liv

som studerende i Königsberg 1889 (i broderligheden afGermania Königsberg )

Sommerfeld, søn af en naturvidenskabelig læge, begyndte at studere matematikAlbertina i Königsberg efter eksamen fra gymnasiet i 1886, et af de første universiteter, hvor teoretisk fysik blev etableret som et selvstændigt emne, med et berømt seminar af Franz Ernst Neumann og Carl Gustav Jacobi . Hans akademiske lærere omfattede så vigtige lærde som David Hilbert , Ferdinand von Lindemann og Adolf Hurwitz . Under sine studier spillede han som medlem afGermania Königsbergs brorskab (post: 1887 [1] ) adskillige kurser . En af disse hegn kampe efterlod ham med en karakteristisk mærke i panden. Han modtog sin doktorgrad i Königsberg i 1891 under Lindemann om de vilkårlige funktioner i matematisk fysik . [2] I sine tidlige dage var Sommerfeld kritisk over for Emil Wiechert berørt. Senere var der også et godt venskab mellem Sommerfeld og Wiechert. Den tidlige korrespondance mellem Sommerfeld og Wiechert blev udgivet af Wilfried Schröder (Arch. Hist. Ex. Sci, 1984).

I 1893, efter at have afsluttet sin værnepligt, gik Sommerfeld til universitetet i Göttingen , det daværende center for matematisk videnskab i Tyskland. Der blev han i første omgang assistent på mineralogisk institut, men hans hovedinteresser forblev i matematik og matematisk fysik. I 1894 blev han assistent for matematikeren Felix Klein , der blev hans videnskabelige forbillede. Under ham skrev han sin habiliteringsafhandling Mathematical Theory of Diffraction i 1895 og var derefter oprindeligt en privat lektor i matematik. Med Klein skrev han også en bog om teorien om toppen og fik i opgave af dette at skrive forskellige afsnit om fysik i Encyclopedia of Mathematical Sciences .

Arnold Sommerfeld, Stuttgart 1935

Sommerfeld giftede sig med Johanna Höpfner (1874–1955) i 1897, datter af litteraturhistorikeren og kuratoren Ernst Höpfner (1836–1915). Han blev tilbudt et fuldt professorat i matematik på Bergakademie Clausthal , og i 1900 fulgte stolen for teknisk mekanik ved RWTH Aachen University . I 1906 modtog han et professorat for teoretisk fysik ved Ludwig Maximilians University i München , hvor han etablerede et vigtigt center for teoretisk fysik. Selvom han modtog tilbud til andre kendte stole, tilbragte han resten af ​​sin karriere her, afbrudt af et besøgsprofessorat i USA ( University of Wisconsin , 1922/23) og af ture som akademisk lærer, der tog ham til Asien (Indien , Kina, Japan) og til USA (1928/29). I 1935 trak han sig tilbage, men fortsatte med at undervise indtil 1940. Årsagen til denne lange overgang var spørgsmålet om succession: Sommerfeld begunstigede Werner Heisenberg som hans efterfølger, men mødte modstand fra repræsentanter for "tysk fysik" , der i sidste ende - efter Sommerfelds opfattelse - var deres værste [3] af alle tilgængelige kandidater - vandt igennem: Wilhelm Müller . Efter afslutningen af ​​det nationalsocialistiske diktatur forsøgte Sommerfeld igen efter 1945 at finde en efterfølger, der ville kunne fortsætte traditionen på sin skole, og foreslog Werner Heisenberg, Karl Bechert , Hans Bethe og Carl Friedrich von Weizsäcker , men de nægtede.

Sommerfeld døde i 1951 som følge af et trafikuheld . Hans grav er på den nordlige kirkegård i München. [4]

Services

Sommerfeld -buste, München, LMU , Theresienstr. 37

Sammen med Max Planck , Albert Einstein og Niels Bohr er Sommerfeld en af ​​forskerne, der skabte moderne teoretisk fysik med dens hjørnesten i kvantefysik og relativitetsteori i begyndelsen af ​​det 20. århundrede og gjorde det til grundlaget for fysik. Han var vigtig både som forsker og som akademisk lærer. Hans bidrag til videnskaben var mindre i formuleringen af ​​nye, forstyrrende fysiske teorier end i anvendelsen af ​​avancerede matematiske metoder til fysiske og tekniske problemer. Et vigtigt bidrag til tidlig kvantefysik var udvidelsen af Bohrs model af atomet , så det også kunne bruges til at forklare den fine struktur af brintens spektrale linjer ( Bohr-Sommerfelds atommodel ). Han introducerede den fine struktur konstant α. Han udviklede også en teori om røntgenstråler , forbedret Drude teori af metal elektroner ved at anvende kvantemekanik ( Drude-Sommerfeld teori ) og udarbejdet en omfattende teori om toppen sammen med Felix Klein . Sommerfeld var også en af ​​de første fysikere, der accepterede Albert Einsteins særlige relativitetsteori , anvendte den og dermed var med til at håndhæve den. Desuden behandlede Sommerfeld hydrodynamiske glidelejer og udviklede Sommerfeld-nummeret opkaldt efter ham som et mål for belastningen på et leje, og han behandlede stabilitetsproblemer inden for hydrodynamik ( Orr-Sommerfeld-ligninger ).

Deltagere i den første Solvay -konference (1911)

Sommerfeld blev nomineret i alt 81 gange til Nobelprisen (kun få udvalgte personer er berettigede til at nominere, f.eks. Tidligere nobelprisvindere) - oftere end nogen anden fysiker før eller efter ham - men har aldrig modtaget den. [5] Selv som universitetslektorer var der flere fremtidige nobelprisvindere blandt hans assistenter , ph.d. -studerende eller studerende end nogen tidligere nobelprisvinder i fysik. Den såkaldte Sommerfeld School of Theoretical Physics havde en stærk indflydelse på udviklingen af ​​dens videnskab (især kvanteteori og dens formidling), både på grund af kvaliteten af ​​sit arbejde og gennem mange stole, der efterfølgende blev fyldt af dets repræsentanter i Tyskland og USA. Werner Heisenberg og Wolfgang Pauli , to af de vigtigste forskere inden for formulering af kvantemekanik, modtog deres doktorgrader på Sommerfeld. Andre doktorander fra Sommerfeld omfattede Peter Debye , Hans Bethe , Paul Sophus Epstein , Walter Heitler , Walter Franz , Ludwig Hopf , Herbert Fröhlich , Paul Peter Ewald , Adolf Kratzer , Karl Bechert , Alfred Landé , Wilhelm Lenz , Otto Laporte , Josef Meixner , Albrecht Unsöld , Gregor Wentzel , Ernst Guillemin , Rudolf Seeliger , Helmut Hönl , Fritz Bopp og Heinrich Welker . [6] Udenlandske post-doktorander som Isidor Isaac Rabi og Linus Pauling var på hans institut.

Ikke alle kom godt overens med Sommerfelds personlighed. Heisenberg sagde (meget respektfuldt) om ham:

”Han var en gammel rådmand i gammel stil med meget bestemte holdninger til moral, politik, adfærd og så videre. Pauli plejede at sige om ham: 'Han ligner en gammel husar -oberst'. Han havde overskæg, personlighed og afgørende synspunkter. "

- Werner Heisenberg : Interview fra 9. marts 1963 [7]

En anekdote spredt af Edward Teller blev kendt og gik videre med et smil: [8] Den unge amerikaner (og senere nobelprisvinder) John Hasbrouck Van Vleck studerede ved München Institut for Fysik. En dag sad Van Vleck på biblioteket, og Sommerfeld kom ind i lokalet, hvorefter Van Vleck rejste sig fra sædet og høfligt sagde "Godmorgen hr. Sommerfeld!", Men blev kun mødt af Sommerfeld med en uvillig nynnen. Næste morgen blev scenen gentaget, Van Vleck sprang op og sagde: "Godmorgen professor!", Hvorefter Sommerfeld smilede lidt, men svarede ikke. På den tredje dag mødtes de to igen, og Van Vleck hilste Sommerfeld med "Godmorgen læge!". Sommerfeld svarede også med “Godmorgen!”. På fjerde dag kom Sommerfeld ind på biblioteket igen og blev mødt af Van Vleck med "Godmorgen, hemmelige rådmand !". Sommerfeld lænede sig overrasket over til sin elev og sagde med ros: "Men din tysker bliver bedre for hver dag!".

Sommerfeld havde også indflydelse på videnskaben som forfatter til specialbøger. Hans bog Atombau und Spectral Lines, der først blev udgivet i 1919, blev udgivet i løbende udvidede udgaver i de følgende år, hvilket afspejler den hurtige udvikling af atomfysik i denne periode. I lang tid var det en af ​​de vigtigste publikationer, der gjorde teoretisk viden om ung kvantemekanik tilgængelig for eksperimenterende og også spillede en fremtrædende rolle i uddannelsen af ​​studerende.

Æresbevisninger og medlemskaber

Sommerfeld havde været medlem af det bayerske videnskabsakademi siden 1908, et tilsvarende medlem af det preussiske videnskabsakademi siden 1920 og et udenlandsk medlem af Royal Society London siden 1926. I 1924 blev han æresmedlem af London Mathematical Society . I 1925 blev han et tilsvarende og i 1929 æresmedlem af det daværende sovjetiske videnskabsakademi . [9] i 1917 af det preussiske videnskabsakademi til ham Helmholtz -medaljen , og i 1931 af det fysiske tyske selskab , blev Max Planck -medaljen uddelt. I 1949 modtog han AAPT's Oersted -medalje . I 1929 blev Sommerfeld valgt til National Academy of Sciences og i 1948 tilAmerican Academy of Arts and Sciences . [10] Fra 1926 til sin død i 1951 var han medlem af tvungne partier Society München . [11] München Akademisk-Matematisk Forening i AV accepterede Sommerfeld som æresmedlem. [12]

Arnold Sommerfeld -centret, forskningscenter for teoretisk fysik ved Ludwig Maximilians -universitetet i München og Arnold Sommerfeld -prisen for klassen Matematik og Naturvidenskab ved det bayerske videnskabsakademi blev opkaldt efter ham.

Asteroiden (32809) Sommerfeld har haft sit navn siden 2002.

I München-distriktet Ramersdorf-Perlach , i Clausthal-Zellerfeld , i Aachen og i Baesweiler blev gader opkaldt efter ham.

Citater

Albert Einstein om Arnold Sommerfeld:

  • ”Det, jeg især beundrer ved dig, er, at du har skabt et stort antal unge talenter op af jorden. Det er noget meget særegent. Du skal have en gave til at forfine og aktivere dine lytters ånder. ”- Albert Einstein i et brev af 14. januar 1922 til Arnold Sommerfeld [13]

fabrikker

  • Teorien om gyroen . 4 bind (sammen med Felix Klein), Leipzig 1897–1910
  • Atomstruktur og spektrale linjer . Braunschweig 1919, Harri Deutsch 1978, ISBN 3-87144-484-7 . I 1929 dukkede den første udgave af andet bind af bølgemekanikatillægget op . Begge bind blev revideret flere gange op til 1960.
  • Foredrag om teoretisk fysik. nyligt udgivet af Verlag Harri Deutsch, Frankfurt:
  • Michael Eckert, Karl Märker (red.): Arnold Sommerfeld. Videnskabelig korrespondance , 2 bind, Deutsches Museum / GNT Verlag, 2000, 2004

litteratur

  • Michael Eckert : Atomfysikerne. En historie om teoretisk fysik ved hjælp af eksemplet fra Sommerfeld -skolen . Vieweg, Braunschweig 1993, ISBN 3-528-06500-1 .
  • Suman Seth: Crafting the Quantum. Arnold Sommerfeld og teoripraktik, 1890-1926. MIT Press, 2010.
  • Michael Eckert: Sommerfeld, Arnold Wilhelm Johannes. I: Ny tysk biografi (NDB). Bind 24, Duncker & Humblot, Berlin 2010, ISBN 978-3-428-11205-0 , s. 568 f. ( Digitaliseret version ).
  • Michael Eckert: Arnold Sommerfeld, atomfysiker og kulturbudbringer, 1868–1951. En biografi . Wallstein, Göttingen 2013, ISBN 978-3-8353-1206-7 .
    • Engelsk udgave: Michael Eckert: Arnold Sommerfeld. Science, Life and Turbulent Times 1869–1951 , Springer Verlag 2013
  • Michael Eckert: Sommerfeld og atomteoriens begyndelse , fysik i vor tid, bind 26, 1995, s. 21-28

Weblinks

Commons : Arnold Sommerfeld - Samling af billeder, videoer og lydfiler

Video online:

Bøger og artikler af Sommerfeld online:

Individuelle beviser

  1. ^ Ernst Elsheimer (red.): Vejviser over de gamle broderskabsmedlemmer i henhold til status for vintersemesteret 1927/28. Frankfurt am Main 1928, s. 495.
  2. Arnold Sommerfeld i Mathematics Genealogy Project (engelsk) Skabelon: MathGenealogyProject / Maintenance / id used
  3. Citat: "I en alder af 70 trak jeg mig fra min lærerpost og modtog den værst mulige efterfølger." I: Arnold Sommerfeld: Gesammelte Schriften. Bind 4, Vieweg Verlag, 1968, s. 679: "Autobiografisk skitse".
  4. ^ Arnold Sommerfelds grav. I: knerger.de
  5. ^ IOP - Institut for Fysik - december
  6. Arnold Sommerfeld i Mathematics Genealogy Project (engelsk) Skabelon: MathGenealogyProject / Maintenance / id used
  7. Thomas S. Kuhn : Interview med Dr. Werner Heisenberg ved Max Planck Institute, München, Tyskland. Niels Bohr Library & Archives, American Institute of Physics, College Park, MD USA, 11. februar 1963, åbnede den 9. marts 2013 .
  8. 19. Manglende entusiasme for Sommerfeld , Teller i en video på Web of Stories
  9. ^ Udenlandske medlemmer af det russiske videnskabsakademi siden 1724. Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld. Russian Academy of Sciences, adgang 1. september 2015 (russisk).
  10. ^ Medlemmer af American Academy. Opført efter valgår, 1900-1949 ( PDF ). Hentet 11. oktober 2015
  11. ^ Gustav Rohmer: Det afslappede samfund i München 1837-1937 , trykt som et manuskript, CH Beck'sche Buchdruckerei, Nördlingen 1937
  12. AVZ (Math. Natw. Sheets). Journal of the Arnstadt Association of Mathematical and Scientific Connections at German Universities in the German Science Association, bind 24 (1930), nr. 1, s. 19f.
  13. citeret i David C. Cassidy: Werner Heisenberg : Leben und Werk. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2001, ISBN 3-8274-1116-5 , s. 132.