stringtranslate.com

Уолтер Хайтлер

Вальтер Генрих Хайтлер ( нем. [ˈhaɪtlɐ] ; 2 января 1904 — 15 ноября 1981) — немецкий физик , внесший вклад в квантовую электродинамику и квантовую теорию поля . Он подвел химию к квантовой механике посредством своей теории валентной связи .

Образование

В 1922 году Гейтлер начал изучение физики в Высшей технической школе Карлсруэ , в 1923 году — в Берлинском университете имени Гумбольдта , а в 1924 году — в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана (LMU), где он учился у Арнольда Зоммерфельда и Карла Герцфельда . Последний был руководителем его диссертации, когда он получил докторскую степень в 1926 году; [2] Герцфельд преподавал курсы теоретической физики и один курс физической химии, а в отсутствие Зоммерфельда часто брал на себя его занятия. [3] С 1926 по 1927 год он был научным сотрудником Фонда Рокфеллера по аспирантским исследованиям вместе с Нильсом Бором в Институте теоретической физики Копенгагенского университета и с Эрвином Шрёдингером в Цюрихском университете . Затем он стал ассистентом Макса Борна в Институте теоретической физики Гёттингенского университета . Гейтлер получил хабилитацию под руководством Борна в 1929 году, а затем оставался приват-доцентом до 1933 года. [4] В том же году университет уволил его, поскольку он был евреем. [5]

В то время, когда Гейтлер получил докторскую степень, три Института теоретической физики сформировали консорциум, который работал над ключевыми проблемами современности, такими как атомная и молекулярная структура, и обменивался как научной информацией, так и персоналом в своих научных поисках. Эти институты располагались в ЛМУ под руководством Арнольда Зоммерфельда , Гёттингенском университете под руководством Макса Борна и Копенгагенском университете под руководством Нильса Бора . Более того, Вернер Гейзенберг и Борн совсем недавно опубликовали свою трилогию статей, в которых была дана матричная формулировка квантовой механики . [6] [7] [8] Кроме того, в начале 1926 года Эрвин Шредингер в Цюрихском университете начал публиковать свой квинтет статей, которые положили начало волновой формулировке квантовой механики [9] [10] [11] [ 12] и показал, что формулировки волновой и матричной механики эквивалентны. [13] Эти статьи сразу же побудили сотрудников ведущих институтов теоретической физики применить эти новые инструменты для понимания атомной и молекулярной структуры. Именно в этой среде Гейтлер получил стипендию Фонда Рокфеллера, оставив LMU и в течение двух лет намереваясь проводить исследования и исследования с ведущими фигурами того времени в теоретической физике, сотрудниками Бора в Копенгагене, Шрёдингера в Цюрихе и Родился в Геттингене.

В Цюрихе вместе с Фрицем Лондоном Гейтлер применил новую квантовую механику для борьбы с насыщаемыми, нединамическими силами притяжения и отталкивания, то есть силами обмена, молекулы водорода. Их подход к этой проблеме с валентными связями [14] стал важной вехой в том, что он подвел химию к квантовой механике. Более того, их работа сильно повлияла на химию через Лайнуса Полинга , который только что получил докторскую степень и по стипендии Гуггенхайма посетил Гейтлера и Лондон в Цюрихе. Полинг посвятил большую часть своей карьеры изучению природы химической связи. Применение квантовой механики в химии станет важной темой в карьере Гейтлера. [15] [16] [17]

Пока Гейтлер находился в Геттингене, в 1933 году к власти пришел Адольф Гитлер . С ростом антисемитизма при Гитлере Борн взял на себя задачу взять под свое крыло молодое еврейское поколение. [18] При этом Борн организовал для Хайтлера получение в том же году должности научного сотрудника в Бристольском университете вместе с Невиллом Фрэнсисом Моттом . [19] [20]

Карьера

В Бристоле Хайтлер был научным сотрудником Совета академической помощи в физической лаборатории Его Величества Уиллса. В Бристоле, среди прочего, он работал над квантовой теорией поля и квантовой электродинамикой самостоятельно, а также в сотрудничестве с другими научными беженцами от Гитлера, такими как Ганс Бете и Герберт Фрелих , которые также покинули Германию в 1933 году. [21]

Вместе с Бете он опубликовал статью о парном образовании гамма-лучей в кулоновском поле атомного ядра, в которой они разработали формулу Бете-Гейтлера для тормозного излучения . [22]

В 1936 году Гейтлер опубликовал свою главную работу по квантовой электродинамике «Квантовая теория излучения» , которая обозначила направление будущего развития квантовой теории. [23] Книга выходила во многих изданиях и печатаниях и была переведена на русский язык.

Гейтлер также внес свой вклад в понимание космических лучей [24] [25] , а также предсказал существование электрически нейтрального пи-мезона. [26] Разрабатывая теорию потоков космических лучей в 1937 году, он узнал о последней экспериментальной работе в этой области: наблюдении взаимодействий космических лучей в ядерной эмульсии австрийскими физиками Мариеттой Блау и Гертой Вамбахер . Он упомянул об этом коллеге из Бристоля Сесилу Пауэллу , заявив, что метод кажется настолько простым, что «даже теоретик может сделать это». Это заинтриговало Пауэлла, и он убедил теоретика Гейтлера отправиться в Швейцарию с партией иллфордских эмульсий и выставить их на Юнгфрауйохе на высоте 3500 метров. В письме в журнал Nature в августе 1939 года Хайтлер и Пауэлл смогли подтвердить наблюдения Блау и Вамбахера. Таким образом, Гейтлер оказал некоторое влияние на то, чтобы Сесил Пауэлл сделал первый шаг на пути к Нобелевской премии по физике 1950 года «за разработку фотографического метода изучения ядерных процессов и открытия, касающиеся мезонов, сделанные с помощью этого метода». [27] [28]

После падения Франции в 1940 году Гейтлер на несколько месяцев был ненадолго интернирован на острове Мэн . [20] [29]

Гейтлер оставался в Бристоле восемь лет, до 1941 года, когда он стал профессором Дублинского института перспективных исследований , организованного там Эрвином Шрёдингером, директором Школы теоретической физики. [30] [29] [31] [32] Его называют «невоспетым героем ДИАС в 1940-х годах». [33]

В Дублине работа Хейтлера с Х.В. Пэном над теорией затухания излучения и процессом рассеяния мезонов привела к созданию интегрального уравнения Гейтлера-Пэна. [34] [35] [36] Во время своего пребывания в Дублине он жил по адресу 21 Seapark Road, Клонтарф, вниз по дороге от Эрвина Шредингера. [37]

В 1942–1943 учебном году Гейтлер читал курс элементарной волновой механики, в ходе которого WSE Хиксон делал конспекты и готовил готовый экземпляр. Эти заметки легли в основу книги Гейтлера « Элементарная волновая механика: вводный курс лекций» , впервые опубликованной в 1943 году. Новое издание было опубликовано под названием « Элементарная волновая механика» в 1945 году. Эта версия много раз пересматривалась и переиздавалась, а также была переведена на французский язык. на итальянском языке и опубликовано в 1949 году и на немецком языке в 1961 году. Дальнейшая переработанная версия появилась под названием « Элементарная волновая механика с приложениями к квантовой химии» 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 Гейтлер. Гейтлер оставался в Дублине до 1949 года, когда он принял должность ординарного профессора теоретической физики и директора Института теоретической физики Цюрихского университета , где он оставался до 1974 года, когда вышел на пенсию. [5] [31] [32]

В 1958 году Гейтлер возглавил кафедру Лоренца теоретической физики в Лейденском университете . [38]

Находясь в Цюрихе, через несколько лет он начал писать о философском отношении науки к религии. [39] Его книги были опубликованы на немецком, английском и французском языках. [31] [32]

Цитировать

Почести

Книги

Физика

Наука и религия

Рекомендации

  1. ^ Аб 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. ^ Уолтер Хейтлер в проекте «Математическая генеалогия» - доктор фил. Людвиг-Максимилианс-Мюнхенский университет. 1926 Название диссертации: Zur Theorie konzentrierter Lösungen .
  3. ^ Карл Херцфельд
  4. ^ Каталог авторов: Heitler. Архивировано 5 февраля 2007 г. в Wayback Machine - Американское философское общество.
  5. ^ ab Ута Шефер-Рихтер, Йорг Кляйн (1992), с. 93
  6. ^ 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 ).] 
  7. ^ 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, Sources of Quantum Mechanics (Dover Publications, 1968) ISBN 0-486-61881-1 ] 
  8. ^ 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, Sources of Quantum Mechanics (Dover Publications, 1968) ISBN 0-486-61881-1 ] 
  9. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) Квантование как проблема собственных значений (первое сообщение) , Annalen der Physik 79 (4) 361–376, 1926. [Английский перевод в Gunter Ludwig Wave Mechanics 94–105 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0 -08-203204-1 ] 
  10. ^ Эрвин Шрёдингер (с немецкого) Квантование как проблема собственных значений (второе сообщение) , Annalen der Physik 79 (6) 489–527, 1926. [Английский перевод в Gunter Ludwig Wave Mechanics 106–126 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0 -08-203204-1 ] 
  11. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) Квантование как проблема собственных значений (Третье сообщение) , Annalen der Physik 80 (13) 437–490, 1926.
  12. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) Квантование как проблема собственных значений (Четвертое сообщение) , Annalen der Physik 81 (18) 109–139, 1926. [Английский перевод в Gunter Ludwig Wave Mechanics 151–167 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0 -08-203204-1 ] 
  13. ^ Эрвин Шредингер (с немецкого) О связи квантовой механики Гейзенберга-Борна-Иордана с моей , Annalen der Physik 79 (8) 734–756, 1926. [Английский перевод в Gunter Ludwig Wave Mechanics 127–150 (Pergamon Press) , 1968) ISBN 0-08-203204-1 ] 
  14. ^ 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.
  15. ^ Мехра, Том 5, Часть 1, 2001, с. 312.
  16. ^ Полинг - Университет штата Орегон
  17. ^ Джаммер, 1966, с. 343.
  18. ^ Молодое поколение еврейских физиков включало Вальтера Хайтлера, Лотара Нордхейма , Фрица Лондона и Эдварда Теллера . См. Гринспен, 2005, с. 183.
  19. ^ Гринспен, 2005, с. 183.
  20. ^ Аб Мотт - Бристольская физика в 1930-х годах.
  21. ^ Фрелих, Гейтлер, Кеммер.
  22. ^ Бете, Х.; Гейтлер, В. (1934). «Об остановке быстрых частиц и создании положительных электронов». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 146 (856): 83–112. Бибкод : 1934RSPSA.146...83B. дои : 10.1098/rspa.1934.0140 .
  23. ^ Мур, 1992, с. 376.
  24. ^ Бхабха, HJ; Гейтлер, В. (1937). «Прохождение быстрых электронов и теория космических ливней». Труды Лондонского королевского общества А: Математические и физические науки . 159 (898): 432. Бибкод : 1937RSPSA.159..432B. дои : 10.1098/rspa.1937.0082 .
  25. ^ Хоми Джахангир Бхабха
  26. ^ Фрелих, Х.; Хайтлер, В.; Кеммер, Н. (1938). «О ядерных силах и магнитных моментах нейтрона и протона». Труды Лондонского королевского общества А: Математические и физические науки . 166 (924): 154–177. Бибкод : 1938RSPSA.166..154F. дои : 10.1098/rspa.1938.0085.
  27. ^ 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)
  28. ^ Оуэн Лок Полвека назад - Пионеры пионов CERN Courier vol. 37 нет. 5 июня 1997 г., страницы 2–6.
  29. ^ Аб Мур, 1992, с. 368.
  30. ↑ Уолтер Хейтлер: забытый герой научной деятельности Иамона де Валеры The Irish Times , 15 октября 2015 г.
  31. ^ abc Heitler на немецком, французском и итальянском языках в онлайн -историческом словаре Швейцарии .
  32. ^ abc Heitler - Наука Ирландского университета
  33. ^ «Вальтер Хейтлер: забытый герой научного рывка Иамона де Валеры» . Ирландские Таймс .
  34. ^ Хайтлер, В.; Пэн, HW (1942). «Аномальное рассеяние мезонов». Физический обзор . 62 (1–2): 81–82. Бибкод : 1942PhRv...62...81H. дои : 10.1103/physrev.62.81.
  35. ^ В. Хайтлер и Х.В. Пэн, Proc. Кэмб. Фил. Соц. 1942 год; 38, 296.
  36. ^ Гамильтон, Дж.; Хайтлер, В.; Пэн, HW (1943). «Теория мезонов космических лучей». Физический обзор . 64 (3–4): 78–94. Бибкод : 1943PhRv...64...78H. дои : 10.1103/physrev.64.78.
  37. ^ 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.
  38. ^ Стул Лоренца - 1958 Уолтер Хайтлер
  39. ^ Мур, 1992, с. 445.
  40. ^ Члены - Королевская ирландская академия
  41. ^ Национальный университет Ирландии, награждены почетными степенями; получено 16 апреля 2022 г.
  42. ^ «Получатели премии». Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 года . Проверено 4 января 2007 г.
  43. ^ Мурнаган, Ф.Д. (1936). «Обзор: Квантовая теория излучения В. Гейтлера». Бык. амер. Математика. Соц . 42 : 797. doi : 10.1090/S0002-9904-1936-06443-8 .
  44. ↑ Розен, Д. (31 октября 1963 г.). «Обзор человека и науки В. Гейтлера». Новый учёный (363): 281.

Библиография

Внешние ссылки