stringtranslate.com

Вальтер Хайтлер

Вальтер Генрих Гайтлер (Walter Heinrich Heitler) FRS MRIA [1] [2] (нем.: [ˈhaɪtlɐ] ; 2 января 1904 г. – 15 ноября 1981 г.) был немецким физиком , внесшим вклад в квантовую электродинамику и квантовую теорию поля . Он подвел химию под квантовую механику с помощью своей теории валентных связей .

Образование

В 1922 году Гайтлер начал изучать физику в Высшей технической школе Карлсруэ , в 1923 году в Берлинском университете имени Гумбольдта , а в 1924 году в Мюнхенском университете имени Людвига-Максимилиана (LMU), где он учился у Арнольда Зоммерфельда и Карла Герцфельда . Последний был его научным руководителем, когда он получил докторскую степень в 1926 году; [3] Герцфельд преподавал курсы теоретической физики и один по физической химии, а в отсутствие Зоммерфельда часто брал на себя его занятия. [4] С 1926 по 1927 год он был стипендиатом Фонда Рокфеллера для аспирантских исследований с Нильсом Бором в Институте теоретической физики Копенгагенского университета и с Эрвином Шредингером в Цюрихском университете . Затем он стал ассистентом Макса Борна в Институте теоретической физики Гёттингенского университета . Гайтлер завершил свою хабилитацию под руководством Борна в 1929 году, а затем оставался приват-доцентом до 1933 года . [5] В том же году он был уволен из университета, потому что был евреем. [6]

В то время, когда Гайтлер получил докторскую степень, три Института теоретической физики сформировали консорциум, который работал над ключевыми проблемами того времени, такими как атомная и молекулярная структура, и обменивался как научной информацией, так и персоналом в своих научных поисках. Эти институты располагались в LMU под руководством Арнольда Зоммерфельда , в Геттингенском университете под руководством Макса Борна и в Копенгагенском университете под руководством Нильса Бора . Кроме того, Вернер Гейзенберг и Борн только что опубликовали свою трилогию статей, которые положили начало матричной механике формулировки квантовой механики . [7] [8] [9] Кроме того, в начале 1926 года Эрвин Шредингер в Цюрихском университете начал публиковать свой квинтет статей, которые положили начало волновой механике формулировки квантовой механики [10] [11] [12] [13] и показали, что волновая механика и матричная механика формулировки эквивалентны. [14] Эти работы немедленно побудили персонал ведущих институтов теоретической физики применять эти новые инструменты для понимания атомной и молекулярной структуры. Именно в этой среде Гайтлер отправился на стипендию Фонда Рокфеллера, оставив LMU и в течение двух лет занимаясь исследованиями и учебой с ведущими деятелями того времени в теоретической физике, сотрудниками Бора в Копенгагене, Шредингером в Цюрихе и Борном в Геттингене.

В Цюрихе, вместе с Фрицем Лондоном , Гайтлер применил новую квантовую механику для работы с насыщаемыми, нединамическими силами притяжения и отталкивания, т. е. обменными силами молекулы водорода. Их трактовка этой проблемы с помощью валентных связей [15] стала вехой в том, что она подвела химию под квантовую механику. Более того, их работа оказала большое влияние на химию через Лайнуса Полинга , который только что получил докторскую степень и по стипендии Гуггенхайма посетил Гайтлера и Лондон в Цюрихе. Полинг провел большую часть своей карьеры, изучая природу химической связи. Применение квантовой механики к химии станет важной темой в карьере Гайтлера. [16] [17] [18]

Пока Гайтлер был в Геттингене, в 1933 году к власти пришел Адольф Гитлер . С ростом антисемитизма при Гитлере, Борн взял на себя задачу взять молодое еврейское поколение под свое крыло. [19] Сделав это, Борн устроил Гайтлера на должность научного сотрудника в Бристольском университете в том же году , вместе с Невиллом Фрэнсисом Моттом . [20] [21]

Карьера

В Бристоле Гейтлер был научным сотрудником Академического совета по оказанию помощи в Физической лаборатории HH Wills. В Бристоле, среди прочего, он работал над квантовой теорией поля и квантовой электродинамикой самостоятельно, а также в сотрудничестве с другими учеными-беженцами от Гитлера, такими как Ганс Бете и Герберт Фрёлих , которые также покинули Германию в 1933 году. [22]

Совместно с Бете он опубликовал статью о парном рождении гамма-лучей в кулоновском поле атомного ядра, в которой они вывели формулу Бете-Гайтлера для тормозного излучения . [23]

В 1936 году Гайтлер опубликовал свою главную работу по квантовой электродинамике «Квантовая теория излучения» , которая обозначила направление для будущих разработок в области квантовой теории. [24] Книга вышла во многих изданиях и тиражах и была переведена на русский язык.

Гайтлер также внес вклад в понимание космических лучей, [25] [26] а также предсказал существование электрически нейтрального пи-мезона. [27] Разрабатывая теорию ливней космических лучей в 1937 году, он узнал о последней экспериментальной работе в этой области: наблюдении взаимодействия космических лучей в ядерной эмульсии австрийскими физиками Мариеттой Блау и Гертой Вамбахер . Он рассказал об этом своему коллеге из Бристоля Сесилу Пауэллу , сказав, что метод кажется настолько простым, что «даже теоретик мог бы сделать это». Это заинтриговало Пауэлла, и он убедил теоретика Гайтлера отправиться в Швейцарию с партией эмульсий Илфорда и экспонировать их на Юнгфрауйохе на высоте 3500 м. В письме в «Nature» в августе 1939 года Гайтлер и Пауэлл смогли подтвердить наблюдения Блау и Вамбахер. Таким образом, Гайтлер оказал некоторое влияние на то, что Пауэлл сделал первый шаг на своем пути к Нобелевской премии по физике 1950 года «за разработку фотографического метода изучения ядерных процессов и открытия, касающиеся мезонов, сделанные с помощью этого метода». [28] [29]

После падения Франции в 1940 году Гайтлер был на несколько месяцев интернирован на острове Мэн . [21] [30]

Гайтлер оставался в Бристоле восемь лет, до 1941 года, когда он стал профессором Дублинского института перспективных исследований , который был организован там Эрвином Шрёдингером, директором Школы теоретической физики. [31] [30] [32] [33] Его называли «невоспетым героем DIAS в 1940-х годах». [34]

В Дублине работа Гайтлера с Х. В. Пэном по теории затухания излучения и процессу рассеяния мезонов привела к интегральному уравнению Гайтлера-Пэна. [35] [36] [37] Во время своего пребывания в Дублине он жил по адресу 21 Seapark Road, Clontarf, по соседству с Эрвином Шрёдингером. [38]

В 1942–1943 учебном году Гайтлер читал курс по элементарной волновой механике, в течение которого В. С. Э. Хиксон делал заметки и подготовил готовую копию. Эти заметки легли в основу книги Гайтлера Elementary Wave Mechanics: Introductory Course of Lectures , впервые опубликованной в 1943 году. Новое издание было опубликовано под названием Elementary Wave Mechanics в 1945 году. Эта версия была пересмотрена и переиздана много раз, а также переведена на французский и итальянский языки и опубликована в 1949 году и на немецком языке в 1961 году. Дальнейшая переработанная версия появилась под названием Elementary Wave Mechanics With Applications to Quantum Chemistry в 1956 году, а также на немецком языке в 1961 году.

Шредингер ушел с поста директора Школы теоретической физики в 1946 году, но остался в Дублине, после чего директором стал Гайтлер. Гайтлер оставался в Дублине до 1949 года, когда он принял должность ординарного профессора теоретической физики и директора Института теоретической физики в Цюрихском университете , где он оставался до 1974 года, когда он вышел на пенсию. [6] [32] [33]

В 1958 году Гайтлер занял кафедру Лоренца по теоретической физике в Лейденском университете . [39]

Находясь в Цюрихе, спустя несколько лет, он начал писать о философских отношениях науки и религии. [40] Его книги были опубликованы на немецком, английском и французском языках. [32] [33]

Цитировать

Награды и почести

Книги

Физика

Наука и религия

Ссылки

  1. ^ abc Мотт, Н. (1982). «Вальтер Генрих Гейтлер. 2 января 1904 г. - 15 ноября 1981 г.». Биографические мемуары членов Королевского общества . 28 : 140–151. дои : 10.1098/rsbm.1982.0007. JSTOR  769896. S2CID  73293579.
  2. ^ Члены – Королевская Ирландская Академия
  3. ^ Уолтер Хейтлер в проекте «Математическая генеалогия» - доктор фил. Людвиг-Максимилианс-Мюнхенский университет. 1926 Название диссертации: Zur Theorie konzentrierter Lösungen .
  4. ^ Карл Герцфельд
  5. ↑ Каталог авторов: Гайтлер Архивировано 5 февраля 2007 г. в Wayback Machine – Американское философское общество
  6. ^ ab Ута Шефер-Рихтер, Йорг Кляйн (1992), с. 93
  7. ^ В. Гейзенберг, Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen , Zeitschrift für Physik 33 879–893, 1925 (получено 29 июля 1925 г.). [Английский перевод: Б.Л. ван дер Варден, редактор, Sources of Quantum Mechanics (Dover Publications, 1968) ISBN 0-486-61881-1 (английское название: Quantum-Theoretical Re-interpretation of Kinematic and Mechanical Relations ).] 
  8. ^ М. Борн и П. Джордан, Zur Quantenmechanik , Zeitschrift für Physik 34, 858–888, 1925 (получено 27 сентября 1925 г.). [Английский перевод: Б.Л. ван дер Варден, редактор, «Источники квантовой механики» (Dover Publications, 1968) ISBN 0-486-61881-1 ] 
  9. ^ М. Борн, В. Гейзенберг и П. Джордан, Zur Quantenmechanik II , Zeitschrift für Physik 35, 557–615, 1925 (получено в ноябре 1925 г.). [Английский перевод: Б.Л. ван дер Варден, редактор, «Источники квантовой механики» (Dover Publications, 1968) ISBN 0-486-61881-1 ] 
  10. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) Квантование как проблема собственных значений (первое сообщение) , Annalen der Physik 79 (4) 361–376, 1926. [Перевод на английский язык в Gunter Ludwig Wave Mechanics 94–105 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0-08-203204-1 ] 
  11. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) Квантование как проблема собственных значений (второе сообщение) , Annalen der Physik 79 (6) 489–527, 1926. [Перевод на английский язык в Gunter Ludwig Wave Mechanics 106–126 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0-08-203204-1 ] 
  12. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) Квантование как проблема собственных значений (Третье сообщение) , Annalen der Physik 80 (13) 437–490, 1926.
  13. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) Квантование как проблема собственных значений (Четвертое сообщение) , Annalen der Physik 81 (18) 109–139, 1926. [Перевод на английский язык в Gunter Ludwig Wave Mechanics 151–167 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0-08-203204-1 ] 
  14. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) О связи квантовой механики Гейзенберга-Борна-Йордана с моей , Annalen der Physik 79 (8) 734–756, 1926. [Перевод на английский язык в Gunter Ludwig Wave Mechanics 127–150 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0-08-203204-1 ] 
  15. ^ Хайтлер, Уолтер; Лондон, Фриц (1927). «Wechselwirkung Neutraler Atome und homopolare Bindung nach der Quantenmechanik». Zeitschrift für Physik . 44 (6–7): 455–472. Бибкод : 1927ZPhy...44..455H. дои : 10.1007/bf01397394. S2CID  119739102.
  16. ↑ Мехра, Том 5, Часть 1, 2001, стр. 312.
  17. ^ Полинг – Университет штата Орегон
  18. ^ Джаммер, 1966, стр. 343.
  19. ^ Молодое поколение еврейских физиков включало Вальтера Гайтлера, Лотара Нордхайма , Фрица Лондона и Эдварда Теллера . См. Гринспен, 2005, стр. 183.
  20. ^ Гринспен, 2005, стр. 183.
  21. ^ ab Mott – Бристольская физика в 1930-х годах
  22. ^ Фрёлих, Гайтлер, Кеммер.
  23. ^ Бете, Х.; Гайтлер, В. (1934). «Об остановке быстрых частиц и создании положительных электронов». Труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки . 146 (856): 83–112. Bibcode :1934RSPSA.146...83B. doi : 10.1098/rspa.1934.0140 .
  24. ^ Мур, 1992, стр. 376.
  25. ^ Бхабха, Х. Дж.; Гейтлер, В. (1937). «Прохождение быстрых электронов и теория космических ливней». Труды Лондонского королевского общества A: Математические и физические науки . 159 (898): 432. Bibcode : 1937RSPSA.159..432B. doi : 10.1098/rspa.1937.0082 .
  26. ^ Хоми Джахангир Бхабха
  27. ^ Фрёлих, Х.; Гейтлер, В.; Кеммер, Н. (1938). «О ядерных силах и магнитных моментах нейтрона и протона». Труды Лондонского королевского общества A: Математические и физические науки . 166 (924): 154–177. Bibcode : 1938RSPSA.166..154F. doi : 10.1098/rspa.1938.0085.
  28. ^ В. Хейтлер, К. Ф. Пауэлл и ГЭФ Фертель, Тяжелые частицы космических лучей в Юнгфрауйохе и на уровне моря , том Nature 144, страницы 283–284 (1939)
  29. ^ Оуэн Локк Полвека назад - Пионеры CERN Courier т. 37 № 5 июнь 1997 г. страницы 2-6.
  30. ^ ab Мур, 1992, стр. 368.
  31. ^ Вальтер Гайтлер: забытый герой научного рывка Имона де Валеры The Irish Times , 15 октября 2015 г.
  32. ^ abc Heitler на немецком, французском и итальянском языках в онлайн- историческом словаре Швейцарии .
  33. ^ abc Heitler – Ирландский университет науки
  34. ^ "Вальтер Гайтлер: забытый герой научного рывка Имона де Валеры". The Irish Times .
  35. ^ Heitler, W.; Peng, HW (1942). "Аномальное рассеяние мезонов". Physical Review . 62 (1–2): 81–82. Bibcode :1942PhRv...62...81H. doi :10.1103/physrev.62.81.
  36. ^ В. Хайтлер и Х.В. Пэн, Proc. Кэмб. Фил. Соц. 1942 год; 38, 296.
  37. ^ Гамильтон, Дж.; Гейтлер, В.; Пэн, Х. В. (1943). «Теория мезонов космических лучей». Physical Review . 64 (3–4): 78–94. Bibcode :1943PhRv...64...78H. doi :10.1103/physrev.64.78.
  38. ^ Холфтер, Гизела; Дикель, Хорст (19 декабря 2016 г.). Ирландское убежище: немецкоязычные беженцы в Ирландии 1933–1945 гг. Вальтер де Грюйтер ГмбХ & Ко КГ. ISBN 9783110351453.
  39. ^ Стул Лоренца - 1958 Уолтер Хайтлер
  40. ^ Мур, 1992, стр. 445.
  41. ^ Члены – Королевская Ирландская Академия
  42. ↑ Национальный университет Ирландии, Присуждены почетные степени; получено 16 апреля 2022 г.
  43. ^ "Prize Recipients". Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 года . Получено 4 января 2007 года .
  44. ^ Мурнаган, ФД (1936). "Обзор: Квантовая теория излучения В. Гайтлера". Bull. Amer. Math. Soc . 42 : 797. doi : 10.1090/S0002-9904-1936-06443-8 .
  45. ^ Розен, Д. (31 октября 1963 г.). «Обзор книги «Человек и наука» В. Гайтлера». New Scientist (363): 281.

Библиография

Внешние ссылки