Arnold Sommerfeld (1868–1951) – niemiecki fizyk teoretyczny i matematyk

Arnold Sommerfeld (1868–1951) – wybitny niemiecki fizyk teoretyczny i matematyk; pionier modeli atomowych, mentor Heisenberga i wpływowy naukowiec środowiska monachijskiego.

Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld (5 grudnia 1868 w Królewcu, Prusy Wschodnie - 26 kwietnia 1951 w Monachium) był niemieckim matematykiem i fizykiem teoretycznym.

Sommerfeld pochodził z rodziny lekarskiej (był synem praktycznego lekarza). Po ukończeniu szkoły w 1886 roku podjął studia matematyczne na Uniwersytecie w Królewcu. W 1891 roku obronił pracę doktorską dotyczącą zagadnień z zakresu matematyki stosowanej w fizyce i następnie odbył służbę wojskową.

Po odbyciu służby pracował w Getyndze, gdzie został asystentem w instytucie mineralogii, ale równocześnie rozwijał zainteresowania z zakresu fizyki matematycznej. W 1894 roku został asystentem Feliksa Kleina. Rok później uzyskał habilitację na temat matematycznej teorii dyfrakcji optycznej i objął stanowisko docenta matematyki w Getyndze.

W 1897 roku ożenił się. W tym samym roku został powołany na profesora zwyczajnego matematyki w Kolegium Górniczym w Clausthal, a w 1900 roku przeniósł się na Uniwersytet Techniczny w Aachen jako profesor. Przełomem w jego karierze było powołanie w 1906 r. na stanowisko profesora fizyki teoretycznej w Monachium, gdzie zbudował jedną z najważniejszych szkół fizyki teoretycznej w Europie.

Działalność naukowa i wkład w fizykę

Sommerfeld wniósł istotny wkład w rozwój teorii atomowej i mechaniki kwantowej. Rozszerzył model atomowy Nielsa Bohra, wprowadzając eliptyczne orbity elektronów oraz uwzględniając efekty relatywistyczne — dzięki temu udało mu się wyprowadzić poprawki do spektrów atomowych zwane formułą drobnej struktury (tzw. korekty Sommerfelda). Jego prace przyczyniły się do uogólnienia zasad kwantowania (Bohr–Sommerfeld quantization) i były ważnym krokiem na drodze do powstania pełnej mechaniki kwantowej.

Poza teorią atomową zajmował się falami elektromagnetycznymi, dyfrakcją, teorią promieniowania rentgenowskiego oraz metodami matematycznymi w fizyce. Był autorem wpływowych podręczników i artykułów, w których podkreślał rolę matematyki w formułowaniu i rozwiązywaniu problemów fizycznych.

Rola pedagoga i szkoła monachijska

Jako profesor w Monachium Sommerfeld stworzył rozbudowane seminarium i przyciągnął dużą liczbę utalentowanych studentów z całej Europy. Był znany jako wymagający, a zarazem inspirujący nauczyciel — wielu jego uczniów stało się później czołowymi fizykami XX wieku i laureatami Nagrody Nobla. Do grona jego wychowanków należeli m.in. Werner Heisenberg (którego później próbował mianować swoim następcą), Wolfgang Pauli oraz inni wybitni badacze.

Podróże i kontakty międzynarodowe

W okresie swojej działalności Sommerfeld odbył liczne podróże naukowe i wykłady za granicą. W latach 1922/23 był profesorem gościnnym w Wisconsin, a następnie odbył podróż do Indii, Chin i Japonii. W latach 1928/29 prowadził wykłady na uniwersytetach w USA. Te kontakty przyczyniły się do umocnienia międzynarodowej wymiany naukowej oraz popularyzacji osiągnięć fizyki teoretycznej tworzonej w Monachium.

Okres nazistowski i późniejsze lata

Sommerfeld przeszedł na emeryturę w 1935 roku, lecz pozostał aktywny naukowo i organizacyjnie aż do około 1940 roku. W czasach reżimu hitlerowskiego stanął wobec trudnych wyborów: sprzeciwiał się ideologicznym atakom na naukę (ruch tzw. „Deutsche Physik”), który promował fizykę „narodową” i odrzucał prace żydowskich i teoretycznych uczonych. Sommerfeld próbował chronić swoich współpracowników i zapobiegać politycznym ingerencjom w obsadę stanowisk naukowych — między innymi zabiegał o to, by jego katedrę objął Werner Heisenberg. Mimo jego starań, naciski polityczne utrudniały wolny rozwój nauki.

Dziedzictwo i znaczenie

Sommerfeld jest uważany za jednego z głównych twórców nowoczesnej fizyki teoretycznej w Niemczech. Jego prace nad strukturą atomu, zastosowaniem metod matematycznych w fizyce oraz kształcenie kolejnych pokoleń fizyków miały trwały wpływ na rozwój nauki. Jako promotor i wykładowca pozostawił po sobie silną szkołę naukową — tzw. szkołę monachijską — która przyczyniła się do ukształtowania współczesnej mechaniki kwantowej.

Sommerfeld zginął w 1951 roku w wypadku drogowym w Monachium. Jego pamięć jest upamiętniana w publikacjach naukowych i historiografii fizyki jako przykład wybitnego uczonego, łączącego głęboką wiedzę matematyczną z intuicją fizyczną.

Pytania i odpowiedzi

P: Kim był Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld?

P: Kiedy się urodził?

P: Gdzie mieszkał?

Q: Jakiej był narodowości?

P: Jakie miał osiągnięcia?

P: Kiedy zmarł?

Szukaj według litery