Otto Stern (fizikus)

Otto Stern portréfotója

Otto M. Stern (született február 17-, 1888-as a Sohrau , Felső-Szilézia , † August 17-, 1969-es a Berkeley ) német fizikus , aki kivándorolt az USA az 1933 és nyert egy Nobel-díj (1943).

család

Szülei a malomtulajdonos, Oscar Stern (1850-1919), aki 1892 óta tartózkodott Breslauban, és Eugenie, született Rosenthal (1863-1907), aki Rawitschból érkezett Posenben. Ottó Sternnek volt egy testvére és három nővére. Unokahúga a vegyész, Lieselotte Templeton volt . Nagyapjának, Ábrahám Sternnek öt gyermeke született első házasságában Nannival, született Freunddal, köztük Heinrich Stern (1833–1908), Richard Stern orvos apja , aki viszont Fritz Stern történész nagyapja volt . Második házasságában Abraham Stern feleségül vette Berta Bender -t, akivel további hat gyermeke született, Oscar Stern a harmadik gyermek. Ottó Stern egész életében nőtlen volt.

Az Otto M. Stern rövidítés csak a Carnegie Intézet emeritus dokumentumában szerepel, ellenkező esetben minden dokumentumban csak az Otto keresztnév szerepel.

Élet

Ottó Stern a vegyes felekezeti Johannesgymnasiumba járt Breslauban . Gazdag zsidó családból származott, ahol gabonakereskedők és malomtulajdonosok voltak. Ez később Stern anyagi függetlenségét is biztosította a tudományos közösségben. 1906 -ban a breslaui középiskola elvégzése után matematikát és természettudományokat kezdett tanulni, többek között Arnold Sommerfeldnél Münchenben, Freiburgban és a Breslaui Egyetemen. Kísérleti fizikát hallott Otto Lummertől és Ernst Pringsheimtől . Különösen Ludwig Boltzmann , Rudolf Clausius és Walther Nernst írásaiból tanulta a statisztikai mechanikát és a termodinamikát önálló tanulmányok során . Fizikai kémiai doktorátust szerzett Otto Sackur -tól a Breslaui Egyetemen 1912 -ben ( értekezéssel a szén -dioxid koncentrált oldat ozmotikus nyomásáról ). Ugyanebben az évben ment Albert Einstein a prágai Károly Egyetemen és végül követte 1913-ban a Svájci Szövetségi Technológiai Intézet a zürichi , ahol befejezte a habilitációs a fizikai kémia 1913 . Einsteinnel - aki fizikus pályafutása kezdetén a termodinamika szakemberének számított - különösen a statisztikai mechanika problémáival foglalkozott. Életre szóló barátságot kötött vele. Zürichben kapcsolatba került Paul Ehrenfesttel és Max von Laue -val is . A következő évben a Frankfurt am Main -i Johann Wolfgang Goethe Egyetemre ment , ahol 1915 -ben elméleti fizikát szerzett . 1921 -ig magántanárként maradt az elméleti fizikában Frankfurtban, félbeszakítva a katonai szolgálatból az első világháborúban, amelyben közvetlenül a háború kitörése után önkéntesként jelentkezett, és az orosz fronton szolgált, először közlegényként, majd nem -megbízott műszaki alkalmazott. Max Born megbizonyosodott arról, hogy a berlini egyetem kutatási osztályára osztják be. 1919 -ben professzori címet kapott, és a frankfurti Max Born asszisztense volt. Ez idő alatt az elméleti fizikából a kísérleti fizika felé fordult. 1921 -ben Sternnek felajánlották az elméleti fizika professzori állását a Rostocki Egyetemen , ahol 1922 -ig maradt. A változás egyik oka a frankfurti antiszemitizmus volt ( Richard Wachsmuth fizikus és egyetemi rektor ezért nem akart rendes professzori címet adni neki). 1923-ben felajánlotta a helyzetben, mint rendes tanár és a rendező az újonnan alapított Institute for fizikai kémia a hamburgi egyetemen . Szoros barátság kollégáival, Walter Baade csillagásszal , Erich Hecke matematikussal és (akkor még kezdő) fizikus Wolfgang Paulival kezdődött Hamburgban . Ott posztgraduális hallgatói között volt Isidor Isaac Rabi és Ronald GJ Fraser . 1930/31 -ben a Hamburgi Egyetem dékánja, 1931 és 1932 között az egyetem szenátusának tagja. 1931 -ben a Göttingeni Tudományos Akadémia levelező tagjává választották .

Otto Stern és Lise Meitner , 1937
Jelvény a Hamburgi Egyetemen
Emléktábla Frankfurtban, a fizikai egyesület házánál

Mert az ő zsidó származású emigrált az USA-ban 1933-ban , és megfogta az amerikai állampolgárságot a 1939 . 1933-tól nyugdíjba vonulásáig, 1945-ben ő volt a kutatás professzora fizika a Carnegie Institute of Technology in Pittsburgh . Kaliforniában a következő évben nyugdíjba vonult. 1969 -ben halt meg szívrohamban, miközben moziba ment.

növény

Stern korai érdeklődése a statisztikai mechanika és az entrópia fogalma volt. 1924 -ben publikálta az elektrokémiai kettős réteg modelljét , amelyet ma a nevén ismer.

Stern munkásságának nagy része a molekuláris sugár módszerén alapul, amely szintén alapvető fontosságú volt a kísérleti és kvantumfizika további fejlődése szempontjából. Maga a molekuláris vagy atomnyaláb módszer Louis Dunoyer de Segonzac -tól (1911) származik. Stern eredeti erről szóló publikációit használták Maxwell átlagos hősebességének mérésére.

A Stern-Volmer-egyenlet a berlini fizikai-kémiai intézet Max Volmerrel való együttműködésén alapul . 1913-ban megjelent az Albert Einstein a Annalen der Physik körülbelül nullpont energia .

A Stern kísérlet , mérte a sebességet tartalmaz közvetlenül az első alkalommal. 1922 februárjában Walther Gerlach- nal együtt elvégezte a Stern-Gerlach kísérletet a Physikalischer Vereinben Frankfurt am Mainban, hogy bebizonyítsa az irányított kvantálást, a szögimpulzus kvantálását (ezt 1916-ban Peter Debye és Arnold Sommerfeld jósolta ). Gerlach -al azt is bebizonyította, hogy az atomoknak van mágneses momentuma. Gerlach -nal először kísérletileg határozta meg az ezüst -atom Bohr -magnetonját .

Sikerült demonstrálnia az atomnyalábokkal való interferenciát, és megmérni a de Broglie -kapcsolatot az atomsugarakban. Ő volt a felelős a protonok és a deuteronok mágneses momentumának első méréséért.

Munkatársai közé tartozott Walther Gerlach, Otto Robert Frisch és Immanuel Estermann .

Tagságok és kitüntetések

Stern 1943 -ban fizikai Nobel -díjat kapott, mint „a molekuláris sugárzás módszerének kifejlesztésében és a proton mágneses momentumának felfedezésében való közreműködésének elismeréseként ” . Az irányított kvantálást nem említették, de Erik Hulthén szakértő az irányított kvantálást kiemelte a svéd rádió 1944. decemberi jelentésében. 1901 és 1950 között 82 fizetés mellett ő volt a legtöbb fizikus a Nobel -díjra jelölt fizikus.

A Frankfurti Egyetem megtisztelte Otto Sternt azzal, hogy az új Riedberg campus központi előadótermét és könyvtárát Otto Stern Központnak nevezte el . A DPG Stern-Gerlach-érme róla és Gerlachról kapta a nevét. 2013 -ban Otto Stern aszteroidát (14468) Otto Sternről nevezték el.

1960 -ban tiszteletbeli doktori címet kapott az ETH Zürichben . Tagja volt a National Academy of Sciences (1945), az American Association for Advancement of Science (1940), az Amerikai Filozófiai Társaság , a Dán Királyi Tudományos Akadémia és a Göttingen Tudományos Akadémia , ahonnan során tett A náci korszakot kizárták, és később nem lépett be újra.

Betűtípusok

  • Horst Schmidt-Böcking, Karin Reich, Alan Templeton, Wolfgang Trageser, Volkmar Vill (szerk.): Otto Stern publikációi. 5 kötet, Springer Spectrum 2016.
  • Horst Schmidt-Böcking, Alan Templeton, Wolfgang Trageser: Otto Stern összegyűjtött levelei. 1. kötet, Springer Spectrum 2018.
  • A termikus molekulasebesség közvetlen mérése. In: Journal of Physics. 2. kötet, 1920, 49-56.
  • A mágneses tér irányának kísérleti számszerűsítési módja. In: Journal of Physics. 7. kötet, 1921, 249-253.
  • W. Gerlach -nal: Az ezüstatom mágneses momentumának kísérleti bizonyítéka. In: Journal of Physics. 1921. 8. kötet, 110-111.
  • W. Gerlach -nal: A mágneses tér irányított kvantálásának kísérleti bizonyítéka. In: Journal of Physics. 9. kötet, 1922, 349-352.
  • W. Gerlach: Az ezüst atom mágneses momentuma. In: Journal of Physics. 9. kötet, 1922, 353-355.

irodalom

  • Horst Schmidt-Böcking és Karin Reich : Otto Stern. Fizikus, oldalsó gondolkodó, Nobel -díjas. Societäts-Verlag, Frankfurt am Main 2011, ISBN 978-3-942921-23-7 .
  • Peter Toennies, Horst Schmidt -Boecking, Bretislav Friedrich, Julian Lower: Otto Stern (1888–1969) - a kísérleti atomfizika alapító atyja. In: Fizika Annals. 523. kötet, 2011, 1045-1070.
  • Bretislav Friedrich, Dudley Herschbach: Stern és Gerlach - hogyan segítette a rossz szivar az atomfizika átirányítását. In: Fizika ma. 2003. december, 57. o. ( Digitalizált változat, PDF a physlab.lums.edu.pk oldalon).
  • Emilio Segré: Stern Ottó 1888–1969. Életrajzi emlékek Nemzeti Tudományos Akadémia, ( digitalizált , PDF a nasonline.org oldalon).
  • Dieter Hoffmann:  Stern Ottó. In: Új német életrajz (NDB). 25. kötet, Duncker & Humblot, Berlin 2013, ISBN 978-3-428-11206-7 , 281. o. ( Digitális változat ).
  • Horst Schmidt-Böcking, Wolfgang Trageser: Majdnem elfelejtett úttörő . Az Otto Stern által kifejlesztett molekuláris nyaláb módszer elengedhetetlen a fizika és a kémia számára. In: Fizikai folyóirat . Wiley-VCH Verlag Chemie, 2012. március, p. 47–51 ( pro-physik.de [PDF]).

Egyéni bizonyíték

  1. ↑ Horst Schmidt-Böcking, Alan Templeton, Wolfgang Trageser: Otto Stern összegyűjtött levelei . szalag 1 : Egyetemi karrier és a nemzetiszocializmus ideje . Springer, Berlin / Heidelberg 2018, ISBN 978-3-662-55735-8 , pp. 437 ( books.google.de ).
  2. ↑ Lt. Nagy unokahúga, Diana Templeton-Killian.
  3. ↑ a b Schmidt-Böcking et al. (Szerk.): Stern Ottó összegyűjtött levelei. 1. kötet, Springer Spectrum 2018, 325. o. (Olvasási minta: books.google.de ).
  4. ↑ Portré a zsidó emlékműveknél Frankfurt ( Memento 2015. június 5 -től az Internet Archívumban )
  5. ^ Nancy Greenspan: Max Born. Spektrum Verlag, 83. o.
  6. ↑ Astrid Ludwig, Az elfelejtett Nobel-díjas , Frankfurter Rundschau, 2010. december 28., Horst Schmidt-Böcking Otto Sternről.
  7. ↑ Holger Krahnke: A Göttingeni Tudományos Akadémia tagjai 1751-2001 (= Göttingeni Tudományos Akadémia traktátusai , Filológiai-történelmi osztály. 3. kötet, 246. kötet = A Göttingeni Tudományos Akadémia értekezései, Matematikai-fizikai Osztály. Sorozat 3. kötet 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , 233. o.
  8. ↑ Wolfgang Walter : Otto Stern: Eredmény és sors . In: Mitteilungen, Gesellschaft Deutscher Chemiker . szalag 3 , 1989 ( gdch.de [PDF]).
  9. ^ A b Emilio Segre : Stern Ottó 1888–1969 . In: Nemzeti Tudományos Akadémia (Szerk.): Életrajzi emlékiratok . 1973 (angol, nasonline.org [PDF; 1000 kB ]).
  10. ↑ Stern Ottó: Az elektrolitikus kettős réteg elméletéről . In: German Bunsen Society for Applied Physical Chemistry, Erich Müller (Hrsg.): Journal for electrochemistry . szalag 30 , nem. 21-22 . Wiley-VCH Verlag, 1924. november, ISSN  0372-8323 , p. 508-516 , doi : 10.1002 / bbpc.192400182 ( knowledge.electrochem.org [PDF]).
  11. ↑ Otto Stern: A termikus molekulasebesség közvetlen mérése . In: Physikalische Zeitschrift . szalag 21 , 1920, p. 582 .
  12. ↑ Otto Stern: A termikus molekulasebesség közvetlen mérése . In: Journal of Physics . szalag 2 , nem. 1920. február 1. , ISSN  1434-6001 , p. 49-56 , doi : 10.1007 / BF01333787 .
  13. ↑ Stern, Volmer, A fluoreszcencia bomlási idejéről. Physikalische Zeitschrift, 20. kötet, 1919, 183-188.
  14. ↑ Einstein, Stern, Néhány érv a molekuláris izgatottság feltételezésére az abszolút nullánál, Annalen der Physik, 40. kötet, 1913., 629–632.
  15. ↑ Stern, Gerlach, Az irányított kvantálás kísérleti bizonyítéka mágneses térben, ZfPhysik, 9, 1922, 349–352. A kísérletet Stern javasolta, A módszer az irányított kvantálás mágneses térben történő kísérleti teszteléséhez, Z. f. Physik, 7. kötet, 1921, 249-253.
  16. ↑ Magához a kísérlethez azonban Debye nem várt bizonyítékot az irányított kvantálásra, Sommerfeld pedig csak félig klasszikus eredményt várt. Csak Bohr és Max Born (ekkor Frankfurtban is) várt pozitív eredményt. Gerlach és Stern nyitottak voltak az eredményre. Gerlach, Albert Einstein emlékei 1908–1930, Physikalische Blätter, 35. kötet, 1979., 3. szám, 97. o.
  17. ↑ Walther Gerlach, Otto Stern: Az ezüstatom mágneses momentumának kísérleti bizonyítéka . In: Journal of Physics . szalag 8 , nem. 1 december 1922 ISSN  1434-6001 , p. 110–111 , doi : 10.1007 / BF01329580 ( positron.physik.uni-halle.de [PDF]).
  18. ↑ Walther Gerlach, Otto Stern: Az ezüst atom mágneses momentuma . In: Journal of Physics . szalag 9 , nem. 1 december 1922 ISSN  1434-6001 , p. 353-355 , doi : 10.1007 / BF01326984 .
  19. ↑ Otto Robert Frisch, Stern, az anyagsugarak diffrakciója, a fizika kézikönyve , 22. kötet, 2. rész, Springer 1933.
  20. ↑ Stern, molekuláris nyalábok diffrakciója a kristályhasító felület rácsán, Die Naturwissenschaften, 17, 1929, 391. o.
  21. ↑ Frisch, Stern, A hidrogénmolekulák mágneses eltérítéséről és a proton mágneses momentumáról, 1. rész, Z. f. Physik, 85. kötet, 1933., 4–16. O., 2. rész, Estermann, 17–24. .
  22. ↑ Stern, Estermann, Az izotóp hidrogénmolekulák mágneses eltérítéséről és a "deuton" mágneses nyomatékáról. Z.f. Physik, 86. kötet, 1933., 132-134.
  23. ^ Stern Ottó publikációi. Springer Spectrum, 1. kötet, 2016., 28. o.
  24. ↑ Mamut projekt: Az egyetem jövője már elkezdődött. (Már nem érhető el online.) In: fr-online.de . 2011. június 27, archiválva az eredetiből 2014. december 19 -én ; Letöltve: 2014. december 19 .

web Linkek

Commons : Otto Stern  - Képek, videók és hangfájlok gyűjteménye
személyes adatok
VEZETÉKNÉV Stern, Ottó
ALTERNATÍV NEVEK Stern, Otto M.
RÖVID LEÍRÁS Német-amerikai fizikus
SZÜLETÉSI DÁTUM 1888. február 17
SZÜLETÉSI HELY Sohrau , Felső -Szilézia
HALÁL DÁTUMA 1969. augusztus 17
HALÁL HELYE Berkeley , Kalifornia , USA