ארנולד קינופלד: ביוגרפיה, מודל אטומי, תרומות - ארטה - 2025

ארנולד זומרפלד (1868-1951) היה פיזיקאי גרמני, הידוע בעיקר בגלל שפיתח תיאוריה אטומית עם בוהר לפני יותר ממאה שנה. הוא היה ממקימי הפיזיקה התיאורטית, שהפכה למשמעת עצמאית בזכות תרומותיו, יחד עם עבודותיהם של מקס פלאנק, אלברט איינשטיין ונילס נוהר. הוא נחשב חלוץ לפיזיקה קוונטית ואטומית.

כיום אטום בוהר-זומרפלד וקבוע המבנה הדק הם עדיין מושגים המשמשים את הפיזיקאים. חוקרים אחדים קישרו את שמו של זומרפלד לבית הספר המודרני הראשון לפיזיקה תיאורטית. תרומותיו באו לידי ביטוי גם בספר הלימוד במבנה האטומי ובקווים הספקטראליים, החשובים מאוד בפיזיקה האטומית.

מקור: GFHund, באמצעות פקודות וויקימדיה.

ספר מחבריו התפשט ברחבי העולם, תורגם למספר שפות והיה נדבך בהכשרתם של סטודנטים רבים בתחום הפיזיקה הגרעינית.

ביוגרפיה

שמו המלא היה ארנולד יוהנס וילהלם זומרפלד. הפיזיקאי הגרמני נולד ב- 5 בדצמבר 1868 בקניגסברג, גרמניה.

הוריו היו סצ'יל מתיאס ופרנץ זומרפלד, רופא באותה תקופה. לזוג נולדו ילדים נוספים: וולטר, יליד 1863, היה אחיו הגדול של ארנולד, שגם לו הייתה אחות. מרגרטה הייתה צעירה בשנתיים מארנולד, אך חיה רק ​​10 שנים מאחר והיא הושפעה מחום השנית.

מגיל צעיר ארנולד גילה עניין רב באמנויות ואף היה מוכשר מאוד.

לימודים

התעניינותו באומנות באה לידי ביטוי במחקרים שערך בעיר הולדתו קניגסברג. הוא הראה תשוקה מיוחדת לספרות, במיוחד ליצירותיהם הקלאסיות של סופרים גרמנים. לא היו לו ציונים שהיו מצטיינים בכל המקצועות, אם כי גם הוא לא היה תלמיד רע.

לפני שהתחיל ללמוד בקולג ', הרעיון שהסתובב בראשו היה להקדיש את עצמו לענף הבנייה, תחום בו כבר עבד בן משפחתו.

הבעיה היחידה שמצא זומרפלד הייתה שכדי לעבוד בתחום ההנדסה האזרחית, הוא היה צריך לעזוב את עיר הולדתו ולהשתקע בעיר שיש בה אוניברסיטה טכנית בה נלמדו לימודים שישמשו אותו לקריירה שלו.

באוניברסיטת אלברט בקניגסברג, על שם מייסדה, הוא לא יכול היה ללמוד הנדסה. אך מכיוון שהוא לא היה ממש בטוח בקריירה שהוא רצה לבחור, המהלך תפס מקום אחורי והוא העדיף להישאר קרוב למשפחתו.

בימת האוניברסיטה

במהלך הסמסטר הראשון התמצא בקורסים שנלמדו במוסד. הוא נרשם לקורסים בכלכלה, מדיניות כלכלית, אתנוגרפיה, מפלגות פוליטיות, חשבון, משפט אזרחי גרמני, ביקורת על קאנט ויסודות האתיקה.

לאחר שסיים את אותו סמסטר א 'החל זומרפלד למקד את תכנית הלימודים שלו בקורסים שיש להם בסיס טכני יותר, אך הוא המשיך בלי להתמקד בתחום הפיזיקה. למעשה עניינו העיקרי היה בתחום המתמטיקה.

הוא בילה שש שנים בקולג ', הרשם דוקטורט וזכה בביטחון להתמודד עם עתידו. בין הפרופסורים שלו הוא ספר אישים כמו פרדיננד פון לינדמן, אדולף הורביץ, דיוויד הילברט והפיזיקאי גם אמיל ווייכרט.

שלב צבאי

לאחר סיום לימודיו באוניברסיטה, מילא זומרפלד את התחייבויותיו באזור הצבאי כמתנדב במשך שנה. הוא היה חלק מגדוד הרגלים בקניגסברג, אם כי זו לא הייתה עבודה שמאוד נהנה ממנו; הוא ראה את עבודתו הצבאית של חייל כמשהו מייגע.

אחד היתרונות של הכשרה לגדוד הרגלים היה שזה בקניגסברג ולכן נשאר קרוב לבית. אפילו בגלל האופי הרצוני של עבודתו, הוא יכול היה לישון בבית.

גזע

לאחר שסיים את התחייבויותיו בעולם הצבאי ולאחר קבלת תואר דוקטור, הוא עבר לגטינגן בשנת 1891 כדי לעבוד באוניברסיטת אותה עיר. בגטינגן הוא עבד בהוראת שיעורים במתמטיקה ופיזיקה תיאורטית. הוא שימש גם כעוזרו של פליקס קליין, מתמטיקאי ידוע באותה תקופה.

בשנת 1897 הוא נסע לאוניברסיטת קלוסתל זלרפלד בגוסלר, שם לימד גם שלוש שנים לפני שעבר לאאכן. באוניברסיטת העיר שימש כפרופסור להנדסה טכנית.

בהיותו פרופסור לפיזיקה תיאורטית במינכן, בין 1906 ל -1931, זה היה כאשר סיים את עבודותיו הרלוונטיות ביותר. הוא הגיע למינכן כדי להחליף את הפיזיקאי לודוויג בולצמן כפרופסור לפיזיקה תיאורטית. בנוסף הוא היה אחראי על הנהלת המכון לחינוך תיאורטי שהיה במינכן באוניברסיטת המדינה.

מוות

ארנולד זומרפלד נפטר ב- 26 באפריל 1951. מותו התרחש במינכן, שם ספג תאונת דרכים בעת שהלך עם נכדיו.

בסוף מרץ, הפיזיקאי הגרמני הסתובב בביתו במינכן עם נכדיו, כשנפגע ממכונית. לאחר עשרה ימים איבד את הכרתו וזמן קצר לאחר מכן נפטר כתוצאה מהפציעות שעבר כתוצאה מהתאונה.

דגמים אטומיים

עבודתו העיקרית התרחשה בשנת 1915 כאשר הוא, יחד עם הפיזיקאי הדני נילס בוהר, היה אחראי על שינוי היבטים מסוימים בתורת האטום. לשם כך, שני המדענים הסתמכו על תיאוריות אחרות, כמו קוונטיות ויחסיות.

המוטיבציה שלו התבססה על העובדה שלתיאוריה האטומית היו ליקויים בכל מה שקשור להסביר מהם אטומים מורכבים

ברעיונות שסומרפלד ובוהר העלו, הם הסבירו שהמסלול שנעשה על ידי אלקטרונים היה בצורה אליפטית. בנוסף, למסלולים אלה היה מספר קוונטי אחר, שנחשב משני.

החשיבות של מספרים קוונטיים אלה, הן המשניים והעיקריים שהשיג בוהר, הייתה בכך שהוא קבע אם לאלקטרון יש תנופה זוויתית. זה היה רלוונטי מכיוון שהוא איפשר לנו לקבוע אם לאלקטרון יש אנרגיה קינטית.

הוא גם דיבר על נוכחות של מספר קוונטי שלישי, שנקרא מגנטי. למספר זה היה הפונקציה לקבוע עד כמה מטוס המסלול נוטה.

עד שנת 1916, הפיזיקאי הגרמני פרידריך פשכן הראה שרעיונותיו של זומרפלד היו נכונים, אך זו עדיין לא הייתה תיאוריה מוחלטת מכיוון שהיא לא פתרה כמה בעיות.

בעיות

למערכת התקופתית של היסודות ולהתנהגות ברמה הכימית שהיה להם הסבר טוב יותר בזכות המודל האטומי שנקרא בוהר-זומרפלד. אך תרומתם של מחקרים אחרים הייתה הכרחית גם לכך. לדוגמה, הוא נהנה מתגליות עוקבות.

כמו וולפגנג פאולי, גם בשנת 1924 הצהיר כי נוכחות של שני אלקטרונים לא יכולה להתרחש באותו זמן אם היה להם אותו מספר קוונטי. יתר על כן, מספר קוונטי רביעי הוצג בשנת 1924 בזכות התקדמותם של גולדשמית ואונלבק.

הרעיונות של מכניקת הקוונטים של הגלים הם שאפשרו ניתוח טוב יותר של הספקטרום. לבסוף, דגם בוהר-זומרפלד זה הוחלף מאוחר יותר בדגם שנשען על מכניקת גלים.

תרומות אחרות

עבודתו של זומרפלד אפשרה לו לפתח רעיונות נוספים בתחום. מבין יישומי התיאוריה שלו לבעיות טכניות, התיאוריה שפיתח על חיכוך סיכה ותרומותיו לטלגרפיה אלחוטית היו הידועים ביותר.

תרומותיו בתחומים אחרים היו גם רלוונטיים, במיוחד כשעבד על התיאוריה הקלאסית של האלקטרומגנטיות.

עבודתו כמורה הייתה גם תרומה גדולה לעולם המדעי. משנת 1906, כשהגיע לאוניברסיטת מינכן, הכשיר כמה דורות של פיסיקאים תיאורטיים. תלמידיו כוללים שמונה חתני פרס נובל.

זה היה חשוב להכניס את המספרים הקוונטים השני והשלישי, אך גם את התיאוריה של גל הרנטגן.

בשלב האחרון בקריירה שלו היה הגרמני אחראי על שימוש במכניקה סטטיסטית כדי להסביר כמה התנהגויות. באופן ספציפי, הוא הסביר את המאפיינים האלקטרוניים שהיו למתכות.

היה לו תפקיד בולט בהקמת כתב העת לפיזיקה בשנת 1920. פרסום זה שימש לפרסום ולעיון בעבודות רבות בתחום הפיזיקה.

עבודות שפורסמו

זומרפלד פרסם מספר יצירות לאורך הקריירה שלו. שתי יצירותיו היו הבולטות ביותר, כמו במקרה של אטומים וקווים ספקטרליים וטקסט מבוא לפיזיקה תיאורטית.

בסך הכל היו יותר מעשרה ספרים שנכתבו, בחלקם מספר כרכים. בנוסף למאמרים הרבים שכתב על רעיונותיו ותגליותיו.

פרסי נובל

זומרפלד הוא גיבור אחד המקרים המוזרים ביותר בעולם המדעי. למרות כל התרומות שהוא עשה, מעולם לא הוענק לו פרס נובל לפיזיקה.

מוזר עוד יותר אם לוקחים בחשבון שהוא הפיזיקאי עם הכי הרבה מועמדויות בתולדות פרס נובל. יש לו בסך הכל 84 מועמדות, שנצברו בין השנים 1917-1951.

רק בשנת 1929 היו לו תשע מועמדויות. ובשנה שהוא נפטר קיבל ארבעה נוספים.

למרות שמעולם לא קיבל את הפרס, יש לו הכבוד להיות הפיזיקאי עם התלמידים הזוכים ביותר.

הפניות

1. ארנולד זומרפלד - פיזיקאי גרמני. התאושש מ- britannica.com
2. Beléndez, A. (2017). זומרפלד: מועמד הנובל הנצחי. התאושש מ- bbvaopenmind.com
3. אקרט, מ '(2013). ארנולד זומרפלד. ניו יורק, ניו יורק: שפרינגר.
4. Izquierdo Sañudo, M. (2013). התפתחות היסטורית של עקרונות הכימיה. : Uned - האוניברסיטה הלאומית.
5. סת ', ש' (2010). יצירת הקוונטים. קיימברידג ', מס': MIT Press.