ARNOLD SOMMERFELD: ELÄMÄKERTA, ATOMIMALLI, KOMMENTIT - ARTE - 2025

Arnold Sommerfeld (1868-1951) oli saksalainen fyysikko, tunnetuin siitä, että hän oli kehittänyt atomiteorian Bohrin kanssa yli vuosisadan sitten. Hän oli yksi teoreettisen fysiikan perustajista, josta tuli itsenäinen oppiaine hänen panoksensa ansiosta, sekä Max Planckin, Albert Einsteinin ja Niels Nohrin teokset. Häntä pidetään kvantti- ja atomifysiikan edelläkävijänä.

Nykyään Bohr-Sommerfeld-atomi ja hienorakennevakio ovat edelleen fyysikkojen käyttämiä käsitteitä. Jotkut tutkijat ovat yhdistäneet Sommerfeldin nimen ensimmäiseen nykyaikaiseen teoreettisen fysiikan kouluun. Hänen panoksensa heijastuivat myös atomikysymyksissä erittäin tärkeään oppikirjaan atomien rakenne ja spektriviivat.

Lähde: GFHund, wikimedia Commonsin kautta.

Tämä hänen kirjoittajansa kirja levisi ympäri maailmaa, käännettiin useille kielille ja oli monien ydinfysiikan opiskelijoiden koulutuksen pylväs.

Elämäkerta

Hänen koko nimensä oli Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld. Saksalainen fyysikko syntyi 5. joulukuuta 1868 Königsbergissa, Saksassa.

Hänen vanhempansa olivat Cäcile Matthias ja tuon ajan lääkäri Franz Sommerfeld. Parilla oli enemmän lapsia: Vuonna 1863 syntynyt Walter oli Arnoldin vanhempi veli, jolla oli myös sisko. Margarethe oli kaksi vuotta nuorempi kuin Arnold, mutta asui vain kymmenen vuotta, koska hän sairastui scarlet-kuumetta.

Varhaisesta iästä lähtien Arnold osoitti suurta kiinnostusta taiteisiin ja oli jopa erittäin lahjakas.

Opinnot

Hänen kiinnostuksensa taiteeseen heijastui hänen kotikaupungissaan Königsbergissa suorittamiin opintoihin. Hän osoitti erityistä intohimoa kirjallisuuteen, erityisesti saksalaisten kirjailijoiden klassisiin teoksiin. Hänellä ei ollut arvosanaa, joka olisi ollut erinomainen kaikissa aineissa, vaikka hän ei ollut myöskään huono opiskelija.

Ennen korkeakoulun aloittamista hänen päänsä ympärillä ollut ajatus oli omistautua rakennusteollisuudelle, alueelle, jolla hänen perheensä jäsen oli jo työskennellyt.

Ainoa Sommerfeldin havaittu ongelma oli, että töihin maa- ja vesirakennusalalla hänen olisi pitänyt poistua kotikaupungistaan ​​ja asettua kaupunkiin, jossa oli tekninen yliopisto, jossa opetettiin opintoja, jotka palvelisivat häntä uransa ajan.

Perustajalleen nimeltään Königsbergin Albertin yliopistossa hän ei voinut opiskella tekniikkaa. Mutta koska hän ei ollut kovin varma urasta, jonka hän halusi valita, muutto otti takapenkin ja hän mieluummin pysyi lähellä perhettään.

Yliopistovaihe

Ensimmäisen lukukauden aikana hän keskittyi oppilaitoksessa opetettuihin kursseihin. Hän ilmoittautui taloustieteen, talouspolitiikan, etnografian, poliittisten puolueiden, laskennan, Saksan siviilioikeuden, Kantin kritiikin ja etiikan perusteiden kursseille.

Ensimmäisen lukukauden päätyttyä Sommerfeld alkoi keskittyä opetussuunnitelmaansa kursseille, joilla oli teknisempi perusta, mutta jatkoi keskittymättä fysiikan alueelle. Itse asiassa hänen tärkein kiinnostuksensa oli matematiikan alalla.

Hän vietti kuusi vuotta yliopistossa, ansaitsi tohtorin tutkinnon ja sai luottamuksen kohdata tulevaisuudensa. Professoreistaan ​​hän lukeutui persoonallisuuksia, kuten Ferdinand von Lindemann, Adolf Hurwitz, David Hilbert ja myös fyysikko Emil Wiechert.

Sotilaallinen vaihe

Yliopisto-opintojensa jälkeen Sommerfeld täytti sitoumukset sotilasalueella vapaaehtoisena yhden vuoden ajan. Hän oli osa jalkaväkirykmenttiä Königsbergissa, vaikka se ei ollut työ, jota hän nautti suuresti; hän piti sotilaan sotilaallista työtä ikävänä.

Yksi jalkaväkirykmentin koulutuksen eduista oli, että se oli Königsbergissa ja pysyi siksi lähellä kotia. Jopa työn vapaaehtoisuuden vuoksi hän voi nukkua kotona.

Rotu

Suoritettuaan sotilasmaailmansa velvoitteet ja tohtorin tutkinnon suoritettuaan hän muutti Göttingeniin vuonna 1891 työskentelemään saman kaupungin yliopistossa. Göttingenissä hän työskenteli opettamalla joitain matematiikan ja teoreettisen fysiikan luokkia. Hän toimi myös assistenttina Felix Kleinille, joka oli tämän ajan tunnettu matemaatikko.

Vuoteen 1897 hän meni Clausthal Zellerfeldin yliopistoon, Goslariin, missä hän myös opetti kolme vuotta ennen muuttoaan Aacheniin. Kaupungin yliopistossa hän toimi teknisen tekniikan professorina.

Koska hän oli Münchenin teoreettisen fysiikan professori, vuosina 1906–1931, se oli silloin, kun hän valmisti merkittävimmät teoksensa. Hän tuli Müncheniin korvaamaan fyysikko Ludwig Boltzmann teoreettisen fysiikan professorina. Lisäksi hän vastasi teoreettisen koulutuksen instituutin, joka oli Münchenissä, valtion yliopistossa.

kuolema

Arnold Sommerfeld kuoli 26. huhtikuuta 1951. Hänen kuolemansa tapahtui Münchenissä, missä hän kärsi liikenneonnettomuudessa kävellen lastenlastensa kanssa.

Maaliskuun lopussa saksalainen fyysikko käveli Münchenin kodissaan lastenlastensa kanssa, kun häntä auti. Kymmenen päivän kuluttua hän menetti tajuntansa ja pian kuoltuaan onnettomuuden seurauksena kärsineisiin loukkaantumisiin.

Atomimallit

Hänen päätehtävänsä tapahtui vuonna 1915, kun hän tanskalaisen fyysikon Niels Bohrin kanssa vastasi joidenkin atomiteorian näkökohtien muuttamisesta. Tätä varten molemmat tutkijat luottavat muihin teorioihin, kuten kvantti- ja relativistisiin teorioihin.

Hänen motivaationsa perustui siihen, että atomiteorialla oli puutteita, kun oli tarkoitus selittää, mitkä kompleksiset atomit olivat

Sommerfeldin ja Bohrin esittämissä ideoissa he selittivät, että elektronien tekemät kiertoradat olivat muodoltaan elliptisiä. Lisäksi näillä kiertoradoilla oli toinen kvantinumero, jota pidettiin toissijaisena.

Näiden kvantilukujen, sekä sekundaarisen että pääluvun, tärkeys, jonka Bohr sai, oli, että hän päätti, oliko elektronilla kulmavirhe. Tämä oli merkityksellistä, koska sen avulla voimme määrittää, oliko elektroneilla kineettistä energiaa.

Hän puhui myös kolmannesta kvanttilukusta, jota kutsuttiin magneettiseksi. Tämän numeron tarkoituksena oli selvittää, kuinka kallistettu kiertorata oli.

Vuoteen 1916 saksalainen fyysikko Friedrich Paschen osoitti Sommerfeldin ajatusten olevan oikeat, mutta se ei silti ollut lopullinen teoria, koska se ei ratkaissut joitain ongelmia

ongelmia

Alkuaineiden jaksoittainen järjestelmä ja käyttäytyminen kemiallisella tasolla, joita heillä oli ollut parempi selitys Bohr-Sommerfeld-nimisen atomimallin ansiosta. Mutta myös muiden tutkimusten panos oli välttämätön tähän. Se hyötyi esimerkiksi myöhemmistä löytöistä.

Kuten Wolfgang Pauli, vuonna 1924, joka totesi, että kahden elektronin läsnäolo ei voisi tapahtua samanaikaisesti, jos heillä olisi sama kvanttiluku. Lisäksi vuonna 1924 otettiin käyttöön neljäs kvanttiluku Goudsmitin ja Unlenbeckin edistyksen ansiosta.

Aallon kvanttimekaniikan ideat sallivat spektrien paremman analysoinnin. Lopuksi tämä Bohr-Sommerfeld-malli korvattiin myöhemmin mallilla, joka luottaa aalto-mekaniikkaan.

Muut maksut

Sommerfeldin työ antoi hänelle mahdollisuuden kehittää lisää ideoita kentältä. Teorian sovelluksista teknisiin ongelmiin tunnetuimpia olivat voiteluaineen kitkan teoria ja hänen panoksensa langattomaan puheluun.

Hänen panoksensa muilla aloilla olivat myös merkityksellisiä, etenkin kun hän työskenteli klassisen sähkömagneettisuuden teorian parissa.

Hänen työnsä opettajana oli myös suuri panos tiedemaailmaan. Vuodesta 1906, kun hän saapui Münchenin yliopistoon, hän koulutti useita sukupolvien teoreettisia fyysikoita. Hänen opiskelijoiden joukossa on kahdeksan Nobel-palkinnon saajaa.

Se oli tärkeätä toisen ja kolmannen kvantinumeron, mutta myös röntgensäteen teorian tuomiseksi käyttöön.

Uransa viimeisessä vaiheessa saksalainen vastasi tilastollisen mekaniikan käytöstä selittämään joitain käyttäytymisiä. Erityisesti hän selitti metallien elektroniset ominaisuudet.

Hänellä oli merkittävä rooli fysiikan lehden perustamisessa vuonna 1920. Tämän julkaisun avulla julkaistiin ja tarkasteltiin monia fysiikan alan teoksia.

Julkaistut teokset

Sommerfeld julkaisi useita teoksia koko uransa ajan. Kaksi hänen teoksiaan olivat kaikkein merkittävimmät, kuten tapaus atomit ja spektriviivat sekä teoreettisen fysiikan johdannon teksti.

Kaikkiaan kirjoitettuja kirjoja oli yli 10, joillakin kirjoista on useita volyymeja. Monien artikkeleiden lisäksi hän kirjoitti ideoistaan ​​ja löytöistään.

Nobel-palkinnot

Sommerfeld on päähenkilö yhdestä tiedemaailman uteliaimmista tapauksista. Kaikista hänen tekemistään panoksista huolimatta hänelle ei koskaan myönnetty fysiikan Nobel-palkintoa.

On vielä uteliaampaa, jos otat huomioon, että hän on fyysikko, jolla on eniten ehdokkaita Nobel-palkinnon historiassa. Sillä on yhteensä 84 ehdokasta, jotka kerättiin vuosien 1917 ja 1951 välillä.

Vain vuonna 1929 hänellä oli yhdeksän ehdokasta. Ja vuonna, jolloin hän kuoli, hän sai vielä neljä.

Vaikka hän ei ole koskaan saanut palkintoa, hänellä on kunnia olla fyysikkona parhaiten voittaneiden opiskelijoiden kanssa.

Viitteet

1. Arnold Sommerfeld - saksalainen fyysikko. Palautettu osoitteesta britannica.com
2. Beléndez, A. (2017). Sommerfeld: Iankaikkinen Nobel-ehdokas. Palautettu osoitteesta bbvaopenmind.com
3. Eckert, M. (2013). Arnold Sommerfeld. New York, NY: Springer.
4. Izquierdo Sañudo, M. (2013). Kemian periaatteiden historiallinen kehitys.: Uned - Kansallinen yliopisto.
5. Seth, S. (2010). Kvanttien muotoilu. Cambridge, Massachusetts: MIT Press.