Альфред Ланде (13 декабря 1888 - 30 октября 1976) был немецко-американским физиком, известным своим вкладом в квантовую теорию . [1] Он отвечает за g-фактор Ланде и объяснение эффекта Зеемана .
Альфред Ланде | |
---|---|
Родившийся | |
Умер | 30 октября 1976 г. | (87 лет)
Национальность | Немецкий / американский |
Альма-матер | Мюнхенский университет |
Известен | Уравнение Борна – Ланде g-фактор Ланде |
Научная карьера | |
Поля | Квантовая механика |
Жизнь и достижения
Альфред Ланде родился 13 декабря 1888 года в Эльберфельде , Рейнланд , Германия, сегодня это часть города Вупперталь .
В 1913 году Ланде был послан Арнольдом Зоммерфельдом , его научным руководителем в Мюнхенском университете , в качестве специального помощника по физике Давида Гильберта в Геттингенском университете , чтобы заменить Пауля Петера Эвальда , которого Зоммерфельд отправил на ту же должность в 1912 году. . [2] Там, Ланда также пришла в тесном контакте с Максом Борным . В физике это была эпоха модели атома Бора . Среди лидеров геттингенской науки было много великих людей, с которыми Ланде должен был вступить в контакт, в том числе Гильберт, Эдмунд Ландау , Карл Рунге и Людвиг Прандтль (известный теоретик аэродинамики). Также Геттинген часто посещали Нильс Бор и Хендрик Лоренц .
Ланде получил докторскую степень [3] под руководством Зоммерфельда в Мюнхенском университете, за две недели до начала Первой мировой войны . Он присоединился к Красному Кресту и два года прослужил на восточном фронте, прежде чем Макс Борн пригласил его присоединиться к нему в Комиссии по испытанию артиллерии, одном из немногих научных подразделений армии. Помимо работы по определению местоположения артиллерии по звуковой дальности, они начали исследовать силы сцепления и сжимаемость кристаллов . Эта работа привела к неожиданному результату: траектории электронов в атомах совсем не походили на планетные орбиты, что в то время было обычным пониманием электрона в атоме.
Ланде интенсивно изучал атомную структуру в течение следующих семи лет. В 1916 году Зоммерфельд начал применять новую атомную теорию, чтобы сформировать общее правило квантования. Работа Ланде над кубическими и тетраэдрическими траекториями электронов («кубическими атомами») вызвала большой интерес у Зоммерфельда, Питера Дебая и Бора.
В 1919 году Ланде неожиданно обратился к спектроскопии, хотя продолжение изучения пространственной ориентации атомов было наиболее актуальной проблемой того времени. Он обратился к проблеме атомов с несколькими электронами, в частности к простейшему случаю - спектру гелия . Спектроскопия гелия была экспериментально исследована Фридрихом Пашеном , но теоретической интерпретации не существовало. Спектр показал несоединение одинарных и двойных (на самом деле триплетных, как выяснилось позже) членов, так что казалось, будто гелий состоит из двух разных веществ (что сегодня объясняется как результат электронного спина ).
Работа Ланде содержала несколько новых важных идей, в том числе правило сложения векторов двух квантово-механических угловых моментов J1 и J2. Его выводы и постулаты позже были подтверждены квантовой теорией .
Франкфуртские исследования Ланде (с декабря 1920 г. по апрель 1921 г.) закончились открытием хорошо известной g-формулы Ланде и объяснением аномального эффекта Зеемана . Теперь g-фактор Ланде определяется через m J , магнитное квантовое число .
В 1923 годе Ланда заявила интервальное правило Ланды , правила , касающееся соотношение между электронным спином и орбитой «s. [4]
В 1925 году Ральф Крониг , который представил идею электронного спина за несколько месяцев до Джорджа Уленбека и Сэмюэля Гаудсмита , работал помощником Ланде.
В конце 1929 года Ланде был приглашен в Государственный университет Огайо в Колумбусе, чтобы прочитать серию лекций. После второго пребывания (1930-1931) в Колумбусе, штат Огайо , он решил обосноваться в Соединенных Штатах. Ланде был предвестником этапа новой интерпретации квантовой теории, на основе которой могут быть сделаны конкретные физические утверждения об экспериментально проверяемых фактах. Это произошло после первой фазы интерпретации теории с хорошо известными дискуссиями между Нильсом Бором , Вернером Гейзенбергом и Вольфгангом Паули, которые поддерживали Копенгагенскую интерпретацию , против которой в той или иной степени выступали Эрвин Шредингер , Луи де Бройль и, прежде всего, Альберт. Эйнштейн . В то время квантовая механика давала множество новых предсказаний, которые следовало исследовать, доказать или опровергнуть. Возобновившийся интерес проявился к новым экспериментам с новыми техническими методами, над отдельными квантовыми системами, отдельными атомами, электронами и фотонами .
Однако после 1950 года (и на всю оставшуюся жизнь) Ланде энергично выступил против копенгагенской интерпретации квантовой теории, требуя, как и Эйнштейн, объективно реального описания физических процессов. Это изменение было вызвано представлением Ланде о том, что дуальность волна-частица была ненужным искажением квантовых процессов, которое он вместо этого объяснил, разработав новую формулировку унитарной частицы , без дуалистической ссылки на волны . [5] Ланда на основе его новую композиции при не квантовых принципах симметрии и инвариантности, с Duane «правилом с [6] для квантования обмена импульсов с пространственно-периодических структурами, и Лейбниц » S принцип причинно-следственной непрерывность [7] для объяснения внутренней вероятностной природы квантовых процессов. Интерпретация Ланде считается интерпретацией меньшинства квантовой механики .
Ланде умер 30 октября 1976 года в Колумбусе, штат Огайо.
Книги
- Принципы квантовой механики Альфреда Ланде (Macmillan / Cambridge, 1937)
- Квантовая механика Альфреда Ланде (издательство Кембриджского университета, 1951)
- Квантовая механика Альфреда Ланде (сэр Исаак Питман и сыновья, 1951)
- Альфред Ланде « Основы квантовой теории: исследование непрерывности и симметрии» (Йель, 1955 г.)
- Альфред Ланде от дуализма к единству в квантовой физике (издательство Кембриджского университета, Кембридж, 1960)
- Альфред Ланде Новые основы квантовой механики (Cambridge University Press, 1965)
- Квантовая механика Альфреда Ланде в новом ключе (Exposition Press, 1973)
Заметки
- ^ Yourgrau, Wolfgang (май 1976). «Альфред Ланде» . Физика сегодня . 29 (5): 82–83. Bibcode : 1976PhT .... 29e..82Y . DOI : 10.1063 / 1.3023483 .
- ^ Констанс Рид , Гильберт (Springer, 1996) стр. 133
- ^ Альфред Ланда на Математической генеалогии . 1914 г. Название диссертации: Zur Methode der Eigenschwingungen in der Quantentheorie . Советник: Арнольд Зоммерфельд
- ^ «Правило интервала Ланде» . Science.jrank.org . Проверено 10 октября 2010 года .
- ^ Ланде, Альфред (1965). Новые основы квантовой механики . Издательство Кембриджского университета.
- ^ Дуэйн, Уильям (2 марта 1923 г.). «Передача в квантах импульса излучения материи» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 9 (5): 158–164. Полномочный код : 1923PNAS .... 9..158D . DOI : 10.1073 / pnas.9.5.158 . PMC 1085314 . PMID 16576688 .
- ^ Лейбниц, Готфрид Вильгельм (июль 1687 г.). Nouvelles de la République des Lettres .CS1 maint: журнал без названия ( ссылка )
Рекомендации
- Поль Форман, Альфред Ланде и аномальный эффект Зеемана, 1919-1921 , Исторические исследования в физических науках, Vol. 2, 1970, 153-261.
- Perspectives in Quantum Theory Essays in Honor of Alfred Landé (под редакцией Yourgrau и van der Merwe), 1971, MIT Press, Dover Publications 1979: ISBN 0-486-63778-6
- Избранные научные труды Альфреда Ланде (под редакцией Барута и ван дер Мерве), Рейдель, 1988 г., 557 страниц.