Arnold Sommerfeld var en kjent tysk fysiker som gjorde banebrytende arbeid innen kvantefysikk. Arbeidet hans relatert til røntgenbølgeteorien og introduksjonen av azimuthal- og spinnkvantetall for å beskrive den unike kvantetilstanden til et atom var store gjennombrudd innen atomfysikk. Som barn var Sommerfeld mer interessert i litteratur og historie, og det var uklart hvilken kurs han skulle gå videre. Erkjennelsen endelig gikk opp for ham da han samhandlet med de store matematiske sinnene som David Hilbert, Adolf Hurwitz og Ferdinand von Lindemann, og han bestemte seg for å satse på en karriere innen eksakte vitenskaper. Denne matematikeren fullførte også en periode på ett år i forsvarsstyrkene, og i motsetning til sine andre samtidige som mislikte militærserveret, engasjerte Sommerfeld seg frivillig militærtjeneste gang på gang de neste åtte årene. Hans samspill med matematikeren Felix Klein markerte begynnelsen på et livslangt profesjonelt samarbeid, og Klein var en stor innflytelse i utformingen av Arnolds karriere. Dette geni sinnet er kreditert for å tjene som doktorgradsrådgiver for flest antall nobelprisvinnere i sin undervisningskarriere over tre tiår. Les videre for å vite mer om Sommerfelds bidrag til kvantefysikkens verden
Barndom og tidlig liv
Arnold Sommerfeld ble født, til foreldrene Cäcile Matthias og Franz Sommerfeld, 5. desember 1868, i den øst-prøyssiske byen Königsberg. Franz som tilhørte en velstående og innflytelsesrik familie var en lege.
Sommerfeld gikk på High School på ‘Altstädtisches Gymnasium’ i 1875; Den tyske fysikeren Wilhelm Wien og den tyske matematikeren Hermann Minkowski var hans seniorer på skolen.
Etter å ha fullført matrikuleringen i 1886, gikk han høyere utdanning ved ‘University of Königsberg’. Selv om hans primære interesse var å studere matematikk, drev han også kurs som naturvitenskap, filosofi og politisk økonomi ved universitetet.
Det var under veiledning av ekspertmatematikere som Hilbert, Hurwitz og Lindemann at Sommerfeld til slutt bestemte seg for å forske på ren matematikk for avhandlingen.
Oppgaven tok for seg Eigenfunksjoner og delvise differensialligninger og fikk tittelen ‘Die willkürlichen Functionen in der mathematatischen Physik’ (De vilkårlige funksjonene i matematisk fysikk). I 1891 fikk denne lysende kommende matematikeren en doktorgrad fra ‘University of Königsberg’.
Rett etterpå gjennomgikk han opplæring for å oppnå et undervisningsdiplom, og etter å ha gått med suksess i eksamenene, begynte han i militæret i 1892. I løpet av ett år med forsvarstjenestene ble han postet på Königsberg med ‘reserveregimentet’.
Karriere
Sommerfeld flyttet til Gottingen i 1893, da det var der mange av de store matematiske sinnene bodde og dermed byen hadde utviklet seg som "kjernen i matematisk utvikling" i Tyskland. For å tjene penger, tok denne spirende matematikeren seg jobben som assistent ved ‘Mineralogical Institute’.
I Gottingen hadde Arnold muligheten til å bli kjent med den anerkjente tyske matematikeren Felix Klein, som var kjent for sitt arbeid med kompleks analyse og ikke-euklidisk geometri.
Klein godtok til slutt Sommerfeld som sin lærling, og i fotsporene til den fremtredende matematikeren produserte dette nye geniet hans andre verk. Diskursen om ‘matematisk teori om diffraksjon’ involverte også partielle differensialligninger.
I fortsettelse av arbeidet med ‘matematisk teori om diffraksjon’, utførte denne geniale matematikeren sin egen forskning og leverte sin avhandling. Hans forskningsarbeid kvalifiserte for å oppnå den høyeste akademiske kvalifikasjonen i landet, og han ble utpekt som en 'Privatdozent' i 1895. Denne akademiske æren som ble tildelt ham, tillot ham å undervise på universitetsnivå.
Fra 1895-96 begynte Klein og Sommerfeld en 13 år lang matematisk allianse, noe som resulterte i en tekst på fire bind ‘Die Theorie des Kreisels’. Samlingen omhandlet teori om roterende kropper og anvendelse av matematisk teori på geofysikk, astronomi og teknologi.
På grunn av økonomiske vanskeligheter tok han seg til et mindre lukrativt oppdrag som matematikkprofessor ved 'Mining Academy' i Clausthal fra oktober 1987. Skjønt jobben appellerte til intellektet hans, men det ga ham midler til å opprettholde sin familie, og han kunne også fortsette hans korrespondanse med Klein fra Clausthal.
Matematikkprofessoren tok seg deretter en jobb med å undervise i mekanikk ved ‘RWTH Aachen University’, tidligere kjent som ‘Königliche Technische Hochschule Aachen’.
I 1901 påtok Sommerfeld, sammen med andre matematikere, oppgaven med å redigere det femte bindet av 'Mathematical Encyclopaedia' (Encyklopädie der mathematatischen Wissenschaften) etter insistering fra Felix Klein.
Han flyttet deretter til München i 1906 og ble utnevnt til ordinarius professor i fysikk ved ‘Universitetet i München’. Wilhelm Röntgen, som var daværende direktør for fysikkinstituttet i München, foreslo Sommerfelds navn for stillingen som direktør ved det nye ‘Theoretical Physics Institute’, tilknyttet universitetet.
Dette eksepsjonelle sinnet fokuserte da på å bevise røntgenbølgeteorien, i henhold til hvilken røntgenstråler faktisk var bølger, ved hjelp av krystaller som diffraksjonsmiddel. Han arbeidet også med å utlede det matematiske beviset på Albert Einsteins relativitetsteori.
Fra og med 1911 begynte Arnold arbeidet med hans viktigste bidrag til vitenskapens verden innen kvanteteori. Han foreslo en modifisering av Bohrs atommodell der han uttalte at elektronene kretser rundt kjernen i elliptiske baner i stedet for de sirkulære banene som foreslått i den opprinnelige teorien.
Han hjalp til med å etablere ‘Sommerfeld – Wilson-kvantiseringsreglene’ i 1915, og et år senere utviklet han ‘Sommerfeld Fine-structure constant’, som er en indikator på styrken til den elektromagnetiske samspillet mellom elementære ladede partikler.
I 1916 foreslo han konseptet ‘Magnetic Quantum Number’ og fire år senere oppdaget han ‘Inner Quantum Number’.
Den eminente kvantefysikeren samarbeidet deretter med samtidens Walther Kossel, og duoen kom med Sommerfeld – Kossel forskyvningslov i 1919.
I 1918 kom Sommerfeld med et nytt tidsskrift etter å ha inntatt styreleder ved ‘Deutsche Physikalische Gesellschaft’, som er en av verdens største organisasjoner av fysikere. ‘Zeitschrift für Physik’ ble en avlegger av tidsskriftet etablert to år senere der kommende forskere kunne sende inn forskningsarbeidet sitt for publisering.
Under den akademiske økten 1922-23 ble denne eminente fysikeren invitert til ‘University of Wisconsin – Madison’ for å holde foredragene ‘Carl Schurz Memorial Professor of Physics’.
Sommerfeld anvendte deretter statistisk mekanikk for å avgrense ‘Paul Drude-modellen’ av elektroner i metaller i 1927 og den omdefinerte versjonen ble navngitt som ‘Drude-Sommerfeld-modell’.
Den eksepsjonelle og banebrytende fysikeren ble hedret av ‘Universitetet i München’ da de tildelt ham tittelen emeritusprofessor 1. april 1935.
Fra 1943-1950 forfatter han antall bøker som 'Mechanik - Vorlesungen über theoretische Physik Band 1', 'Mechanik der deformierbaren Medien - Vorlesungen über theoretische Physik Band 2', 'Elektrodynamik - Vorlesungen über theoretische Physik Band 3', 'Optik - Vorlesungen über theoretische Physik Band 4 ',' Thermodynamik und Statistik - Vorlesungen über theoretische Physik Band 5 'og' Partielle Differentialgleichungen der Physik - Vorlesungen über theoretische Physik Band 6 '.
Utmerkelser og prestasjoner
Denne eminente forskeren ble tildelt mange priser og utmerkelser gjennom hele livet. Han var medlem av det prestisjetunge ‘Royal Society of London’, ‘Indian Academy of Sciences’, ‘Russian Academy of Sciences’ og ‘United States National Academy of Sciences’.
Han hadde mottatt æresgrader fra universitetene i Athen, Calcutta, Rostock og Aachen.
Den berømte fysikeren ble hedret med ‘Max-Palnck-medaljen’, ‘Lorentz-medaljen’ og ‘Oersted-medaljen’ for sitt enestående bidrag til fysikkens verden.
Personlig liv og arv
Under oppholdet på Gottingen likte Arnold Johanna Höpfner, men hans økonomiske tilstand viste seg å være til hinder, og han ble ansett som uegnet for Johanna. Dermed tok Sommerfeld en høyt betalt jobb som matematikkprofessor i Clausthal. Johanna og Arnold gikk deretter inn i ekteskapet, og de ble velsignet med fire barn.
Den banebrytende forskeren mistet livet i en trafikkulykke 26. april 1951 mens han var ute på rusletur med barnebarna.
Denne berømte forskeren er eponymet for ‘Center of Theoretical Physics’ på Universitetet i München.
trivia
Selv om han ble nominert til Nobelprisen, flest ganger enn noen annen fysiker, mottok aldri denne eminente forskeren prisen
Raske fakta
Fødselsdag 5. desember 1868
Nasjonalitet Tysk
Berømt: FysikereTyske menn
Død i en alder: 82
Sol tegn: Skytten
Født i: Königsberg
Berømt som Fysiker
