Samuel Abraham Goudsmit | ||||
---|---|---|---|---|
Samuel Abraham Goudsmit | ||||
Születési dátum | 1902. július 11. [1] [2] [3] […] | |||
Születési hely | Hága , Hollandia | |||
Halál dátuma | 1978. december 4. [1] [2] [3] […] (76 éves) | |||
A halál helye | ||||
Ország | ||||
Tudományos szféra | Elméleti fizika | |||
Munkavégzés helye |
|
|||
alma Mater | Leideni Egyetem | |||
tudományos tanácsadója | Paul Ehrenfest | |||
Diákok | Robert Bacher | |||
Ismert, mint | a " spin " koncepció egyik szerzője, az "Alsos" misszió vezetője | |||
Díjak és díjak |
|
|||
Idézetek a Wikiidézetben | ||||
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
Samuel Abraham Goudsmit ( született Samuel Abraham Goudsmit ; 1902. július 11., Hága – 1978. december 4. , Reno , Nevada ) holland származású amerikai elméleti fizikus . Az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának tagja ( 1947 ). Tudományos munkákat szentelnek a kvantummechanikának , az atom- és magfizikának , a spektroszkópia kérdéseinek . A legnagyobb hírnevet az elektron spinjének George Uhlenbeckkel közösen való felfedezésének köszönhette . Sok éven át az American Physical Society folyóiratainak szerkesztője volt .
Samuel Goudsmit Hágában született zsidó üzletemberek gyermekeként: apja, Isaac fürdőszobai szerelvénykereskedő volt, édesanyja, Marianne Gompers pedig egy divatos női kalapbolt tulajdonosa volt . Samuel tizenegy évesen kezdett érdeklődni a fizika iránt, amikor valahol azt olvasta, hogy spektroszkópiai módszerekkel meg lehet határozni a Nap és más csillagok összetételét. Az iskola befejezése után 1919- ben belépett a Leideni Egyetemre , ahol hamarosan Paul Ehrenfest lett a vezetője [5] . 1920 elején Goudsmit elkísérte apját üzleti útra Reutlingenbe , és Ehrenfest ajánlására ellátogatott a közeli Tübingenbe , ahol találkozott Friedrich Paschennel , aki a spektroszkópia megoldatlan problémái iránt érdeklődött a fiatalember iránt. 1921 nyarán Goudsmit ismét Paschenhez érkezett, aki beavatta a spektroszkópiai vizsgálatok technikai részleteibe [6] .
Goudsmit már 1921-ben, 19 évesen publikálta első munkáját a Die Naturwissenschaften című tekintélyes folyóiratban , amelynek célja az alkálifém-kettős relativisztikus magyarázata volt . Az elkövetkező néhány évben továbbra is a komplex spektrumok jellemzőire és a Zeeman-effektusra összpontosított, és számos közleményt publikált, köztük Dirk Costerrel és Ralph Kroniggal közös szerzőket . Mindeközben Ehrenfest Goudsmit szerint úgy gondolta, hogy „nem lenne belőle igazi teoretikus”, és munkát kapott Peter Szeeman amszterdami laboratóriumában . Itt Goudsmit a hét felét dolgozott, a másik felét Leidenben töltötte [7] .
1925 nyarán George Uhlenbeck visszatért Rómából , ahol több éven át dolgozott a holland nagykövet fiának tanáraként. Az Ehrenfest közös munkára hívta őket. A közös munka mindkét fiatal tudósnak sokat adott: Uhlenbeck megismerte a spektrumok kvantumelméleti problémáit, Goudsmit pedig általánosabb fizikai megfontolások szemszögéből vizsgálhatta ezeket. Ahogy Goudsmit később felidézte,
Uhlenbeck felfogásának nyitottsága és frissessége, amikor atomi problémákkal foglalkozott, sok szkeptikus megjegyzése és okos kérdése számos új jelentős eredményre vezetett... <> ... fizikusként Uhlenbeck és én nem nagyon hasonlítottunk egymásra. egymás. Ezt legjobban a következő egyszerűsített példa magyarázza meg. Amikor meséltem neki a Lande - tényezőkről , nagy meglepetésemre megkérdezte: "Ki az a Lande ?" Amikor megemlítette az elektron négy szabadságfokát, megkérdeztem tőle: "Mi az a szabadságfok ?" [nyolc]
Ennek az együttműködésnek az eredménye volt, hogy Uhlenbeck és Goudsmit felfedezte az elektron spinjét .
1925 októberében Goudsmit George Uhlenbeckkel együtt bevezette a spin fogalmát a fizikába: a spektroszkópiai adatok elemzése alapján azt javasolták, hogy az elektront "forgó csúcsnak" tekintsék, amelynek saját mechanikai nyomatéka megegyezik a saját mágneses nyomatékkal. nyomaték egyenlő a Bohr-magnetonnal . Hasonló gondolatok sok fizikusban felmerültek, de nem fogalmazták meg őket kellő egyértelműséggel. Tehát 1921-ben Arthur Compton , aki megpróbálta megmagyarázni az anyag mágneses tulajdonságait, kifejtette az elektronok gondolatát, amelyek "miniatűr giroszkópként " forognak. Később Wolfgang Pauli a kizárási elvről szóló híres munkájában kénytelen volt az elektronnak „klasszikusan le nem írt kétértékűséget” tulajdonítani. 1925 elején Ralph Kronig azt javasolta, hogy ez a kétértelműség az elektron tengelye körüli forgásával magyarázható, ám hamarosan komoly nehézségekbe ütközött (a számítások szerint az elektron felületi sebességének meg kell haladnia a fénysebességet ). . Ráadásul ez a hipotézis Pauli, Hendrik Kramers és Werner Heisenberg negatív reakcióit váltotta ki , és Kronig úgy döntött, hogy nem teszi közzé [9] .
Úgy tűnik, ez a kétértelműség (az elektron negyedik szabadságfoka vagy kvantumszáma ) Uhlenbeck és Goudsmit munkájának is kiindulópontja volt, és úgy döntöttek, hogy összekapcsolják az elektron tengelye körüli forgásával. Tanulmányozták Max Abraham régi munkáját egy töltött gömb forgásával kapcsolatban, de hamarosan ugyanazokba a nehézségekbe ütköztek, mint Kronig. Sejtésüket azonban jelentették Ehrenfestnek, akinek tetszett. Felkérte tanítványait, hogy írjanak egy rövid jegyzetet a Die Naturwissenschaften folyóiratba , és mutassák meg Hendrik Lorentznek . Lorentz számos számítást végzett a forgó elektron elektromágneses tulajdonságaira vonatkozóan, és bemutatta a hipotézisből származó következtetések abszurditását [10] . Uhlenbeck és Goudsmit jobbnak tartotta, ha nem publikálják cikküket, de már késő volt: az Ehrenfest már elküldte nyomtatásra. Erre megjegyezte:
Mindketten elég fiatalok vagytok ahhoz, hogy megengedjetek magának egy hülyeséget! [tizenegy]
Eredeti szöveg (német)[ showelrejt] Sie sind beide jung genug um sich eine Dummheit leisten zu konnen!Uhlenbeck és Goudsmit cikkének megjelenése tudományos körökben heves vitát váltott ki a spin hipotézisről. A fenti nehézségek mellett, amelyeket az elektronforgás fogalma okozott, megoldatlan maradt a hidrogén-spektrum hiperfinom szerkezetére vonatkozó kifejezésben megjelent 2-es többletfaktor problémája. Ezért eleinte nagyon szkeptikus volt a hozzáállás a pörgéshez. Niels Bohr álláspontja döntőnek bizonyult , aki lelkesen fogadta ennek a hipotézisnek a megjelenését, amely új lehetőségeket nyitott meg az atom leírásában. Bohr felkérte Uhlenbecket és Goudsmit, hogy ismét mondják el érveiket a Nature folyóiratban megjelent cikkben, és azt saját megjegyzéseivel kísérte. A spin - gondolat helyessége végül 1926 tavaszán vált világossá , amikor a spin-pálya kölcsönhatás Llewellyn Thomas és Yakov Frenkel által végzett, a relativisztikus hatásokat figyelembe vevő számításai (ún. Thomas precesszió ) lehetővé tették. megmagyarázni a spektrumok finom szerkezetét (beleértve az extra faktortól való megszabadulást) és az anomális Zeeman-effektust [12] .
A spin gondolata szó szerint a levegőben volt: a már említett tudósokon kívül hasonló gondolatokat fogalmazott meg Harold Urey (az elektronról), Shatyendranath Bose (a fotonról) és ugyanaz a Pauli (az atommagról). . Emiatt nem lehet egyértelműen meghatározni a prioritást a pörgetés nyitásának kérdésében. Nyilván ez volt a fő oka annak, hogy a pörgés felfedezését soha nem ítélték meg Nobel-díjjal [13] .
1927-ben, amikor eljött a doktori disszertációjának ideje, Goudsmit már elismert szakértő volt az atomspektroszkópia területén. 1926-ban Rockefeller-ösztöndíjat kapott, és több hónapot töltött a koppenhágai Niels Bohr Intézetben , és ismét ellátogatott Tübingenbe, ahol Ernst Back -kel együtt a spektrumvonalak felhasadását tanulmányozta erős mágneses térben ( Paschen-Back). hatás ) [14] . A szakdolgozatvédésre Leidenben 1927. július 7-én került sor (Uhlenbeck is ugyanezen a napon védte meg szakdolgozatát) [15] .
Ekkorra Uhlenbeck és Goudsmit már elfogadta azt az ajánlatot, hogy elfoglalják Oskar Klein székét a Michigani Egyetemen Ann Arborban . Az Ehrenfest még tavasszal rávette Mr. Walter Colbyt, aki megfelelő jelölteket keresett Európában, hogy vigyen egyszerre két embert erre a helyre, "hogy legyen kivel beszélgetniük". Augusztus végén feleségeikkel együtt kihajóztak Európából. Oppenheimer a New York-i kikötőben találkozott velük, majd néhány napos látogatás után szeptember elején vonattal érkeztek Ann Arborba [16] . Goudsmit feleségül vette Jaantje Loghert , akitől egy lánya, Esther született, aki biológus lett. Sok évvel később, 1960 -ban elváltak. Goudsmit második felesége Irene Bejach [17] volt .
A Michigani Egyetem tartományi státusza ellenére ekkorra már kialakult itt egy kis társaság tehetséges fiatal teoretikusokból: az újonnan érkezett Uhlenbeck és Goudsmit mellett Otto Laporte , Arnold Sommerfeld tanítványa és David Dennison , az egyetem hallgatója. Klein , itt dolgozott [18] . Hamarosan az éves nyári iskolák lettek az egyetem életének legfontosabb eseményei : Uhlenbeck és Goudsmit kapcsolatainak köszönhetően számos vezető fizikus (Ehrenfest, Kramers, Fermi, Pauli, Sommerfeld, Dirac stb.) érkezett Michiganbe. előadások [19]
Az Ann Arborban Goudsmit továbbra is a spektroszkópiai témákra összpontosított, és számos tanulmányt publikált a spektrumok hiperfinom szerkezetéről . Végzős hallgatójával , Robert Bacherrel együtt kifejlesztett egy technikát az atomok ismeretlen állapotai energiaszintjének kiszámítására, amely az atomok és ionok ismert szintjei közötti lineáris kapcsolatokon alapul. 1933- ban publikáltak egy monográfiát, amelyben először kísérletet tettek az atomok energiaszintjére vonatkozó, spektroszkópiai vizsgálatokból nyert információk általánosítására [20] . Három évvel korábban Goudsmit doktori disszertációja alapján megjelent egy könyv a vonalspektrumok elméletéről. A könyvet Linus Pauling társszerzőjeként írták , akivel Goudsmit az egyik koppenhágai látogatása során találkozott [21] .
Goudsmit az elsők között jött rá, hogy a spektroszkópiai adatok segítségével meghatározhatóak az atommagok spinjei és mágneses momentumai, és 1933-ban kiszámolta ezeket a mennyiségeket a periódusos rendszer különböző elemeire. Az 1930-as évek közepétől számos elméleti és kísérleti munkában vett részt a neutronok diffúziójának , szórásának és mérséklésének új problémájával kapcsolatban . Elméletileg az elektronok szóródását is tanulmányozta [22] .
A második világháború kitörése után és még az Egyesült Államok belépése előtt Goudsmit, mint elhivatott antifasiszta , ideiglenesen a Harvard Egyetemre költözött , remélve, hogy itt nagyobb hasznát veheti katonai kérdésekben. 1941- ben csatlakozott a Massachusetts Institute of Technology Sugárzási Laboratóriumához , ahol radar témákkal foglalkoztak [22] . Részt vett a brit tudósokkal folytatott kutatások koordinálásában, felelős volt a fontos műszaki jelentések és dokumentációk összeállításáért [23] .
1944 májusában Goudsmit kinevezték a titkos Alsos küldetés tudományos igazgatójává , amelynek célja az volt, hogy megállapítsa, milyen messzire jutottak a német tudósok az atomfegyverek fejlesztésében . Bár ő maga is bevallotta, hogy nem tudja, miért őt választotta a katonaság erre a posztra, valószínűleg ebben szerepet játszott a személyes ismeretsége Európa szinte valamennyi jelentős fizikusával. Ezen túlmenően, mivel Goudsmit nem vett részt az amerikai atombomba kifejlesztésében, nem árulhat el semmilyen minősített információt, ha elfogják. Goudsmit és munkatársai feladatai közé tartozott a német kutatólaboratóriumok látogatása a nácik alóli felszabadulás utáni első órákban, és közvetlenül a helyszínen gyűjtsön információkat, exportálja a dokumentumokat és a felszereléseket. A küldetés arra a következtetésre jutott, hogy a Werner Heisenberg vezette német tudósok nagyon messze jártak a kitűzött céltól: meg sem tudták közelíteni a nukleáris láncreakció kialakulásának kritikus feltételeit, míg az USA- ban elkészült az első működő atomreaktor . Enrico Fermi készítette még 1942 -ben . Goudsmit az 1947 -ben megjelent Alsos című könyvben népszerű formában mutatta be vizsgálatának eredményeit, és több utánnyomást is kibírt [23] [24] .
Hága felszabadulása után Goudsmit szülővárosába látogatott. A ház, amelyben felnőtt, elhagyatott volt. A náci kormány irataiból megtudta, hogy szülei meghaltak az egyik koncentrációs táborban . Ez erős csapás volt számára [25] [26] .
Goudsmit részt vett azon német tudósok listájának meghatározásában, akiket küldetése letartóztatott és a London melletti Farm Hallba internáltak , ahol hat hónapig tartották fogva őket. Ez idő alatt történtek Hirosima és Nagaszaki atombombázásai , és Heisenberg és munkatársai azt a tézist terjesztették elő, hogy a náci rezsimmel szembeni erkölcsi ellenállásuk miatt nem sikerült atombombát építeni. Goudsmit többször is ellenezte ezt a verziót, mert elegendő teljes információval rendelkezett a náci atomprojekt kudarcának objektív okainak alátámasztásához (a tudósok erőfeszítéseinek széthúzása, bürokratikus akadályok, anyaghiány stb.). Ennek ellenére utolsó napjaiig barátságot ápolt Heisenberggel, és korunk egyik legnagyobb fizikusának tartotta [27] [28] .
Miután befejezte európai küldetését, Goudsmit elfogadta a Northwestern University ajánlatát , de 1948 -ban csatlakozott az újonnan alapított Brookhaven National Laboratoryhoz , és Long Islandre költözött [27] . 1952-1960-ban a laboratórium fizikai osztályát vezette [29] . Az 1940-es évek végétől főként adminisztratív és társadalmi tevékenységgel foglalkozott, egy időben kormányzati titoktartási tanácsadóként dolgozott, az Atomkutatók Szövetségének egyik szervezője volt, és Robert Oppenheimer védelmében felszólalt a vele kapcsolatos meghallgatásokon. ügy [30] .
1951 -ben az American Physical Society Goudsmit kinevezte a vezető amerikai fizikai folyóirat, a Physical Review szerkesztőjévé (valamint a hozzá tartozó Reviews of Modern Physics- nek ). A szerkesztőség a Minnesotai Egyetemről Brookhavenbe költözött, ahol jelenleg is található. 1958- ban Goudsmit kezdeményezte egy új folyóirat, a Physical Review Letters megalapítását , amely az új technikai eszközökkel elért rendkívüli gyorsaságnak köszönhetően a fizika egyik legrangosabb folyóiratává vált. 1966- ban, tekintettel a szerkesztői munka növekedésére (a Physical Review - ból fokozatosan megjelentek az alszakterületek), Goudsmit lett az Amerikai Fizikai Társaság teljes kiadványsorozatának első főszerkesztője, és ezen a poszton maradt egészen addig. lemondását 1974 -ben [31] .
Lemondása után úgy döntött, elhagyja Brookhavent, és elfogadta a felkérést, hogy a Reno -i Nevadai Egyetem tiszteletbeli professzora legyen . Erőit a tanításnak szentelte. 1978. december 4- én szívrohamban halt meg az egyetemi kampuszon [32] .
Az American Physical Society folyóiratainak egykori főszerkesztője, Benjamin Bederson a következőkben foglalta össze Goudsmit személyes tulajdonságait:
Goudsmit rendkívül aktív ember volt; Erős érzelmeiről, könyörületes jelleméről, a náci rezsim iránti rendkívüli ellenszenvéről, a tudomány és az egyén szabadságába vetett hitéről, és mindezzel együtt mély szerénységéről volt ismert mindazzal szemben, amit elért. [4] .
Eredeti szöveg (angol)[ showelrejt] Goudsmit intenzíven tevékeny ember volt; Erős érzelmeiről, együttérző jelleméről, a náci rezsimtől való heves irtózásáról, a tudományos és személyes szabadságba vetett hitéről volt ismert, és mindezzel együtt mélyen érzett szerénységéről és alázatosságáról mindenben, amit elért.Amint azt számos kolléga és kortárs megjegyezte, Goudsmit, aki nem rendelkezett nagy elemzői képességekkel, inkább az intuícióra támaszkodott, amelyet empirikus adatok ismeretében támogattak. Uhlenbeck szerint
... ő ... figyelemreméltóan ismerte a spektroszkópiát... Ő volt a szakterülete. Főleg, ha formális matematikai értelmezést kellett adni, a kísérleti anyagot számszerűen nézni, mintákat találni. Ebben elismert mester volt [33] .
Isidore Rabi Goudsmit "nyomozónak" nevezte, és kifejezetten hajlamos volt a rejtélyek megfejtésére: nyomozói tanfolyamot végzett, szerette az egyiptológiát , és megtanult olvasni hieroglifákat [29] (sőt régészeti folyóiratokban is publikált több cikket, bár csak amatőrnek tartotta magát [32] ). Ez a nyomozói vonzalom Goudsmit számára jól jött az Alsos-misszióban töltött ideje alatt, de hatással volt tudományos munkájára is. Egykori végzős hallgatója és munkatársa, Robert Bacher így emlékezett vissza:
A fizikusok között egyáltalán nem volt olyan, mint ő. Elméleti fizikus volt, de a legtöbb teoretikus, nyilvánvalóan matematikai hajlamú és tele van kvantummechanikával meg ilyesmivel, felkapta az orrát Sam-en, mert ha valami nehéznek számít, akkor ez nem neki való... nagyon sok igazán zseniális ötlete volt [34] .
Eredeti szöveg (angol)[ showelrejt] Egyáltalán nem volt hozzá hasonló a fizikában. Elméleti fizikus volt, de a legtöbb teoretikus, aki nagyon matematikai beállítottságú, tele van kvantummechanikával és így tovább, felütötte az orrát Sam-en, mert ha valami bonyolultnak kellett lennie, akkor nem az volt a megközelítése… igazán zseniális ötletek.Saját képességei korlátainak tudata azonban negatív hatással volt lelkiállapotára. Abraham Pais , Uhlenbeck tanítványa ezt írta:
Kisebbrendűségi komplexust, a bizonytalanság érzését tapasztalta. Szerintem az volt az oka, hogy soha nem volt erős elméleti fizikában... inkább "nyomozó" volt a fizikában. De ez a legkevésbé sem befolyásolta az iránta érzett tiszteletemet és baráti érzelmeimet [29] .
Tematikus oldalak | ||||
---|---|---|---|---|
Szótárak és enciklopédiák | ||||
|