Waltera Heitlera

Walter Heitler
Walter Heinrich Heitler (1904–1981)
Urodzić się	( 02.01.1904 ) 2 stycznia 1904 Karlsruhe , Cesarstwo Niemieckie
Zmarł	15 listopada 1981 (15.11.1981) (w wieku 77) Zollikon , Meilen , Szwajcaria
Narodowość	Niemiecki
Alma Mater	Uniwersytet Ludwika Maksymiliana w Monachium
Nagrody	Medal Maxa Plancka (1968) Nagroda Marcela Benoista (1969) Członek Towarzystwa Królewskiego
Kariera naukowa
Pola	Mechanika kwantowa
Instytucje	Uniwersytet w Getyndze Uniwersytet w Bristolu Dubliński Instytut Studiów Zaawansowanych Uniwersytet w Zurychu
Doradca doktorski	Karola Herzfelda
Inni doradcy akademiccy	Arnolda Sommerfelda
Znani studenci	Sigurda Zienaua
Pod wpływem	Linusa Paulinga

Walter Heinrich Heitler ( niemiecki: [ˈhaɪtlɐ] ; 2 stycznia 1904 - 15 listopada 1981) był niemieckim fizykiem , który wniósł wkład w elektrodynamikę kwantową i kwantową teorię pola . Wprowadził chemię pod mechanikę kwantową poprzez swoją teorię wiązań walencyjnych .

Edukacja

W 1922 Heitler rozpoczął studia fizyki w Karlsruhe Technische Hochschule , w 1923 na Uniwersytecie Humboldta w Berlinie , aw 1924 na Uniwersytecie Ludwiga Maksymiliana w Monachium (LMU), gdzie studiował zarówno pod Arnoldem Sommerfeldem, jak i Karlem Herzfeldem . Ten ostatni był jego promotorem, gdy uzyskał doktorat w 1926 r.; Herzfeld prowadził kursy z fizyki teoretycznej i jeden z chemii fizycznej, a pod nieobecność Sommerfelda często przejmował jego zajęcia. W latach 1926-1927 był m.in Fundacji Rockefellera w zakresie badań podyplomowych u Nielsa Bohra w Instytucie Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie w Kopenhadze oraz u Erwina Schrödingera na Uniwersytecie w Zurychu . Następnie został asystentem Maxa Borna w Instytucie Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu w Getyndze . Heitler habilitował się pod Bornem w 1929 r., a następnie pozostał jako Privatdozent do 1933 r. W tym roku został zwolniony z uczelni, ponieważ był Żydem.

W czasie, gdy Heitler otrzymał doktorat, trzy Instytuty Fizyki Teoretycznej utworzyły konsorcjum, które pracowało nad kluczowymi problemami tamtych czasów, takimi jak struktura atomowa i molekularna, i wymieniało zarówno informacje naukowe, jak i personel w swoich poszukiwaniach naukowych. Instytuty te znajdowały się na LMU pod kierownictwem Arnolda Sommerfelda , na Uniwersytecie w Getyndze pod kierunkiem Maxa Borna i na Uniwersytecie w Kopenhadze pod kierownictwem Nielsa Bohra . Co więcej, Werner Heisenberg i Born niedawno opublikowali swoją trylogię artykułów, która zapoczątkowała mechanika macierzowa sformułowanie mechaniki kwantowej . Również na początku 1926 r. Erwin Schrödinger z Uniwersytetu w Zurychu , zaczął publikować swój kwintet artykułów, w których zapoczątkował sformułowanie mechaniki falowej mechaniki kwantowej i wykazał, że sformułowania mechaniki falowej i mechaniki macierzowej są równoważne. Artykuły te natychmiast skłoniły personel wiodących instytutów fizyki teoretycznej do zastosowania tych nowych narzędzi do zrozumienia struktury atomowej i molekularnej. To właśnie w tym środowisku Heitler udał się na stypendium Rockefeller Foundations Fellowship, opuszczając LMU i w ciągu dwóch lat zamierzając prowadzić badania i studia z czołowymi postaciami fizyki teoretycznej, personelem Bohra w Kopenhadze, Schrödingerem w Zurychu i Urodzony w Getyndze.

W Zurychu, wraz z Fritzem Londonem , Heitler zastosował nową mechanikę kwantową do radzenia sobie z nasycalnymi, niedynamicznymi siłami przyciągania i odpychania, tj. siłami wymiany cząsteczki wodoru. Ich wiązaniami walencyjnymi było przełomem, ponieważ wprowadziło chemię do mechaniki kwantowej. Co więcej, ich praca wywarła ogromny wpływ na chemię dzięki Linusowi Paulingowi , który właśnie otrzymał doktorat i stypendium Guggenheima. odwiedził Heitler i Londyn w Zurychu. Pauling spędził większość swojej kariery badając naturę wiązania chemicznego. Zastosowanie mechaniki kwantowej w chemii byłoby ważnym tematem w karierze Heitlera.

Kiedy Heitler przebywał w Getyndze, w 1933 roku do władzy doszedł Adolf Hitler . Wraz ze wzrostem znaczenia antysemityzmu pod rządami Hitlera, Born wziął na siebie wzięcie pod swoje skrzydła młodszego pokolenia Żydów. Czyniąc to, Born zaaranżował, aby Heitler otrzymał w tym roku stanowisko pracownika naukowego na Uniwersytecie w Bristolu wraz z Nevillem Francisem Mottem .

Kariera

W Bristolu Heitler był pracownikiem naukowym Rady Pomocy Akademickiej w Laboratorium Fizyki HH Willsa. W Bristolu pracował między innymi samodzielnie nad kwantową teorią pola i kwantową elektrodynamiką , a także we współpracy z innymi naukowymi uciekinierami przed Hitlerem, takimi jak Hans Bethe i Herbert Fröhlich , którzy również opuścili Niemcy w 1933 roku.

Wraz z Bethe opublikował artykuł na temat wytwarzania par promieni gamma w polu kulombowskim jądra atomowego, w którym opracowali wzór Bethe-Heitlera na Bremsstrahlung .

W 1936 Heitler opublikował swoją główną pracę na temat elektrodynamiki kwantowej, The Quantum Theory of Radiation , która wyznaczyła kierunek przyszłego rozwoju teorii kwantowej. Książka ukazała się w wielu wydaniach i drukach oraz została przetłumaczona na język rosyjski.

Heitler przyczynił się również do zrozumienia promieni kosmicznych, a także przewidział istnienie elektrycznie obojętnego mezonu pi. Rozwijając teorię pęków promieni kosmicznych w 1937 roku, dowiedział się o najnowszych pracach eksperymentalnych w tej dziedzinie: obserwacji interakcji promieniowania kosmicznego w emulsji jądrowej przez austriackich fizyków Mariettę Blau i Herthę Wambacher . Wspomniał o tym koledze z Bristolu, Cecilowi ​​Powellowi , mówiąc, że metoda wydawała się tak prosta, że ​​„nawet teoretyk mógłby to zrobić”. Zaintrygowało to Powella i przekonał teoretyka Heitlera, aby udał się do Szwajcarii z partią emulsji Illforda i wystawił je na Jungfraujoch na wysokości 3500 m. W liście do „Nature” z sierpnia 1939 r. Heitler i Powell byli w stanie potwierdzić obserwacje Blau i Wambachera. W ten sposób Heitler miał pewien wpływ na ustawienie Cecila Powella na pierwszym etapie jego drogi do Nagrody Nobla w 1950 r. Doktorat z fizyki „za rozwój fotograficznej metody badania procesów jądrowych i odkrycia dotyczące mezonów dokonanych tą metodą”.

Po upadku Francji w 1940 roku Heitler był internowany przez kilka miesięcy na wyspie Man .

Heitler pozostał w Bristolu osiem lat, aż do 1941 roku, kiedy został profesorem w Dublińskim Instytucie Studiów Zaawansowanych , zorganizowanym tam przez Erwina Schrödingera, dyrektora Szkoły Fizyki Teoretycznej. Został opisany jako „niedoceniany bohater DIAS w latach czterdziestych”.

W Dublinie praca Heitlera z HW Pengiem nad teorią tłumienia promieniowania i procesem rozpraszania mezonów zaowocowała równaniem całkowym Heitlera-Penga. Podczas pobytu w Dublinie mieszkał przy 21 Seapark Road, Clontarf, niedaleko Erwina Schrödingera.

W roku akademickim 1942–1943 Heitler prowadził zajęcia z elementarnej mechaniki falowej, podczas których WSE Hickson sporządzał notatki i przygotowywał gotową kopię. Notatki te były podstawą książki Heitlera Elementary Wave Mechanics: Introductory Course of Lectures , opublikowanej po raz pierwszy w 1943 r. Nowe wydanie zostało opublikowane jako Elementary Wave Mechanics w 1945 r. Ta wersja była wielokrotnie poprawiana i ponownie publikowana, a także tłumaczona na język francuski i włoski i opublikowany w 1949 r., a po niemiecku w 1961 r. Kolejna poprawiona wersja ukazała się jako Elementary Wave Mechanics With Applications to Quantum Chemistry w 1956 r., a także w języku niemieckim w 1961 r.

Schrödinger zrezygnował z funkcji dyrektora Szkoły Fizyki Teoretycznej w 1946 roku, ale pozostał w Dublinie, po czym Heitler został dyrektorem. Heitler przebywał w Dublinie do 1949 r., kiedy to przyjął stanowisko profesora zwyczajnego ds. fizyki teoretycznej i dyrektora Instytutu Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie w Zurychu , gdzie pozostał do 1974 r., kiedy przeszedł na emeryturę.

W 1958 Heitler objął Katedrę Lorentza Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie w Lejdzie .

Będąc w Zurychu, po kilku latach zaczął pisać o filozoficznym związku nauki z religią. Jego książki ukazywały się w języku niemieckim, angielskim i francuskim.

Cytat

• Fizyka zjada chemię łyżeczką.

Korona

• 1943 – członek Królewskiej Akademii Irlandzkiej
• 1948 – członek Towarzystwa Królewskiego w Londynie
• 1954 – doktor honoris causa National University of Ireland
• 1968 – Medal Deutsche Physikalische Gesellschaft Maxa-Plancka
• 1969 - Nagroda im. Marcela Benoista
• 1979 – Złoty Medal Humboldt Gesellschaft

Książki

Fizyka

• Walter Heitler Elementary Wave Mechanics: Introductory Course of Lectures Notatki sporządzone i przygotowane przez WSE Hickson (Oxford, 1943)
• Walter Heitler Elementary Wave Mechanics (Oxford, 1945, 1946, 1948, 1950)
• Walter Heitler The Quantum Theory of Radiation (Clarendon Press, 1936, 1944, 1947, 1949, 1950, 1953, 1954, 1957, 1960, 1966, 1970)
  • przedrukowany przez Dover Publications w 1984.
• Walter Heitler 14 Odbitki: 1928-1947 (1947)
• Walter Heitler Eléments de Mécanique Ondulatoire (Preses Universitaires de France, PUF, Paryż, 1949, 1964)
• Walter Heitler Elementi di Meccanica Ondulatoria con presentazione di R. Ciusa (Zuffi, Bolonia, 1949)
• Walter Heitler Elementary Wave Mechanics with Applications to Quantum Chemistry (Oxford University, 1956, 1958, 1961, 1969)
• Walter Heitler Kwantowa teoria promieniowania [tłumaczenie rosyjskie] (Moskwa, 1956)
• Walter Heitler Wykłady na temat problemów związanych ze skończoną wielkością cząstek elementarnych (Tata Institute of Fundamental Research. Wykłady z matematyki i fizyki. Fizyka) (Tata Institute of Fundamental Research, 1961)
• Walter Heitler i Klaus Müller Elementare Wellenmechanik (Vieweg, 1961)
• Walter Heitler Elementare Wellenmechanik. Mit Anwendung auf die Quantenchemie (Vieweg Friedr. & Sohn Ver, 1961)
• Walter Heitler Wahrheit und Richtigkeit in den exakten Wissenschaften. Abhandlungen der mathematischnaturwissenschaftlichen Klasse. Jahrgang 1972. Nr. 3. (Akademie der Wissenschaften und der Literatur. Mainz, Verlag der Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Kommission bei Franz Steiner Verlag, Wiesbaden, 1972)
• Walter Heitler Über die Komplementarität von lebloser und lebender Materie. Abhandlungen der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Klasse, Jahrg. 1976, nr. 1 (Mainz, Verlag der Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Kommission bei F. Steiner, 1976)

Nauka i religia

• Walter Heitler Der Mensch und die naturwissenschaftliche Erkenntnis (Vieweg Friedr. & Sohn Ver, 1961, 1962, 1964, 1966, 1984)
• Walter Heitler Człowiek i nauka (Oliver i Boyd, 1963)
• Walter Heitler Die Frage nach dem Sinn der Evolution (Herder, 1969)
• Walter Heitler Naturphilosophische Streifzüge (Vieweg Friedr. & Sohn Ver, 1970, 1984)
• Walter Heitler Naturwissenschaft ist Geisteswissenschaft (Zurych: Verl. die Waage, 1972)
•   K. Rahner, HR Schlette, B. Welte, R. Affemann, D. Savramis, W. Heitler Gott w dieser Zeit (CH Beck, 1972) ISBN 3-406-02484-X
•   Walter Heitler Die Natur und das Göttliche (Klett & Balmer; 1. wydanie Aufl, 1974) ISBN 978-3-7206-9001-0
•   Waltera Heitlera Gottesbeweise? Und weitere Vorträge (1977) ISBN 978-3-264-90100-9
• Walter Heitler La Nature et Le Divin (A la Baconniere, 1977)
•   Walter Heitler Schöpfung, die Öffnung der Naturwissenschaft zum Göttlichen (Verlag der Arche, 1979) ISBN 978-3-7160-1663-3
• Walter Heitler Schöpfung als Gottesbeweis. Die Öffnung der Naturwissenschaft zum Göttlichen (1979)

Bibliografia

• Kluczowi uczestnicy: Walter Heitler – Linus Pauling i natura wiązania chemicznego: historia dokumentalna
• Wywiad z Walterem Heitlerem przeprowadzony przez Johna Heilbrona (18 marca 1963. Archives for the History of Quantum Physics)
• L. O'Raifeartaigh i G. Rasche: Walter Heitler 1904–81, w: Creators of Mathematics, The Irish Connection , wyd. Ken Houston, University College Dublin Press, 2000.
•   Nancy Thorndike Greenspan, „ Koniec pewnego świata: życie i nauka Maxa Borna ” (Basic Books, 2005) ISBN 0-7382-0693-8 .
•   Mehra, Jagdish i Helmut Rechenberg Historyczny rozwój teorii kwantowej. Tom 5 Erwin Schrödinger i powstanie mechaniki fal. Część 1 Schrödinger w Wiedniu i Zurychu 1887–1925. (Springer, 2001) ISBN 0-387-95179-2
• Jammer, Max Konceptualny rozwój mechaniki kwantowej (McGraw-Hill, 1966)
•   Moore, Walter Schrödinger: Życie i myśl (Cambridge, 1992) ISBN 0-521-43767-9

Linki zewnętrzne

• Media związane z Walterem Heitlerem w Wikimedia Commons
• Walter Heitler w Mathematics Genealogy Project