Arnold Sommerfeld

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Arnold Sommerfeld
Sommerfeld vuonna 1897
Sommerfeld vuonna 1897
Syntynyt 5. joulukuuta 1868
Königsberg, Preussi
Kuollut 26. huhtikuuta 1951
München, Saksan liittotasavalta
Asuinpaikka Saksa
Kansallisuus Saksalainen
Tutkimusala Fysiikka
Instituutti Göttingenin yliopisto
Clausthal-Zellerfeldin teknillisen yliopisto
Aachenin yliopisto
Münchenin yliopisto
Tutkinnot Königsbergin yliopisto
Väitöstyön ohjaaja Ferdinand von Lindemann
Oppilaat Karl Apfelbacher, Hans Bethe
Friedrich Burmeister, Peter Debye
Paul Epstein, Peter Ewald
Walter Franz, Herbert Fröhlich
Erwin Fues, Ernst Guillemin
Werner Heisenberg , Walter Heitler
Karl Herzfeld, Demetrius Hondros
Ludwig Hopf, Alfred Landé
Herbert Lang, Wilhelm Lenz
Herman March, Wolfgang Pauli
Valentin Scheidel, Karl Seebach
Bruno Thüring, Albrecht Unsoeld
Kurt Urban, Ludwig Waldmann
Heinrich Welker, Gregor Wentzel
Tunnetuimmat työt Hienorakennevakio
Bohrin-Sommerfeldin säännöt
Tunnustukset

Matteucci -mitali (1924) Max Planck -mitali (1931)
Lorentz -mitali (1939)

Ørsted -mitali (1949)

Lista oppilaista perustuu Mathematics Genealogy-projektin ylläpitämään listaan[1]

Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld (5. joulukuuta 186826. huhtikuuta 1951) oli saksalainen fyysikko, joka tunnetaan hienorakennevakion tutkijana ja perustavanlaatuisesta tutkimuksesta kvanttimekaniikan alalla. Sommerfeld oli opettajana lukuisille nykyään hyvin tunnetuille fyysikoille.

Elämä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Arnold Sommerfeld syntyi vuonna 1868 Königsbergissä, Itä-Preussissa (nyk. Kaliningrad, Venäjä). Sommerfeldin äidin nimi oli Cäcile Matthias ja isä, Franz Sommerfeld, oli ammatiltaan lääkäri. Franz oli Arnold Sommerfeldin syntyessä 48-vuotias, kun Cäcile-äiti oli vain 29-vuotias. Franz ja Cäcile olivat olleet naimisissa 6 vuotta ennen kuin Arnold syntyi.[2]

Königsberg[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sommerfeld aloitti opinnot Altstädtisches Gymnasiumissa vuonna 1875. Samaa koulua kävivät myös hieman vanhemmat Hermann Minkowski ja Wilhelm Wien. Sommerfeld menestyi hyvin kaikissa lukemissaan oppiaineissa. Sommerfeld kertookin omaelämäkerrassaan itsellään olleen vaikeuksia varsinaisen pääaineensa valinnassa. Hän mainitsee myös olleensa hieman kiinnostuneempi kirjallisuudesta ja historiasta kuin tieteistä.[2] Sommerfeld suoritti päättökokeensa (Arbitur) vuonna 1886 ja päätti, että jatkaisi matematiikan opiskelua yliopistossa. Sommerfeld aloitti opinnot Königsbergin Albertus-yliopistossa välittömästi päästyään arbiturista läpi. Huolimatta siitä, että matematiikka oli hänen pääaineensa, hän jatkoi myös muiden itseään kiinnostaneiden aineiden luentojen seuraamista. Näitä aineita olivat muun muassa luonnontieteet, filosofia ja taloustiede.[2] Matematiikan laitos Königsbergissä oli aikansa merkittävimpiä. Siellä opettivat aikansa suurimmat nimet, joita olivat muun maussa Adolf Hurwitz, David Hilbert sekä Ferdinand von Lindemann. He kaikki opettivat myös Sommerfeldia.

Sommerfeldin opiskellessa Königsbergissä yliopisto oli varsin tunnettu teoreettisen fysiikan laitoksensa ansiosta. Sommerfeld ei kuitenkaan pitänyt niin paljoa fysiikasta, että olisi vaihtanut pääaineensa fysiikkaan. Sommerfeld oli aktiivinen myös opiskelijayhteisössä. Hän kuului Burschenschaft-veljeskuntaan. Sommerfeld sai Königsbergin aikanaan myös arven otsaansa miekkailuottelun tuloksena. Tämä oli jonkinlainen käytäntö saksalaisopiskelijoiden keskuudessa.[2]

Von Lindemann oli Sommerfeldin väitöstyön ohjaaja ja vuonna 1891 hän sai tohtorin arvon väitöstyöllään Die willkürlichen Functionen in der mathematischen Physik. Tohtoriksi väittelyn jälkeen Sommerfeld jäi töihin Königsbergiin opettajana saadakseen siitä todistuksen, jotta voisi toimia matematiikan ja fysiikan opettajana lukiossa. Hän oli töissä vuoden kunnes suoritti samana vuonna asepalveluksen.

Göttingen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Asepalveluksensa jälkeen hän matkusti vuoden 1893 syyskuussa Göttingeniin. Sommerfeld saapui Göttingenin yliopistoon lokakuussa. Göttingen oli aikansa matematiikan keskus. Göttingenissä hän toimi Theodor Liebischin apulaisena vuoden ajan. Liebisch oli ystävystynyt aiemmin Sommerfeldin perheen kanssa ollessaan Königsbergin yliopistossa professorina. Vuoden apulaisena olon jälkeen Sommerfeld siirtyi Felix Kleinin apulaiseksi. Klein viimeisteli Sommerfeldin habilitaation vuonna 1895· Habilitaation valmistuttua Sommerfeldistä tuli dosentti Göttingenin yliopistoon. Päästyään dosentiksi Sommerfeld piti luentoja erilaisista matematiikkaan ja fysiikkaan liittyvistä aiheista.

Göttingenissä hän tapasi myös Ernst Höpfnerin tyttären Johanna Höpfnerin. Sommerfeld ei voinut mennä naimisiin Höpfnerin kanssa, koska Sommerfeld oli dosentti, jolla ei ollut tarpeeksi vakinaisia tuloja. Naimisiin meno tuli kuitenkin mahdolliseksi Sommerfeldin saatua professuurin Clausthal-Zellerfeldin teknillisestä yliopistosta. Avioliittoon syntyi kolme poikaa ja yksi tytär.[2]

Aachen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Arnold Sommerfeld, Stuttgart 1935

Sommerfeld aloitti viran mekaniikan professorina Aachenin yliopistossa vuonna 1900. Sommerfeldin päätökseen vaikutti Kleinin kova painostus. Hänen mukaansa tekniikan olisi pitänyt perustua enemmän matematiikkaan. Aachenissa Sommerfeld työsti hydrodynamiikan teoriaansa. Myöhemmin Werner Heisenberg ja Ludwig Hopf kirjoittavat väitöstyönsä Münchenin yliopistossa samasta aiheesta.[3]

München[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sommerfeldistä tuli vuonna 1906 Münchenin yliopiston teoreettisen fysiikan professori. Münchenissä hän opetti monia kuuluisia fyysikoita kuten Peter Debyeta, Werner Heisenbergiä ja Wolfgang Paulia. Münchenissä häntä seurasi noin 30 oppilasta.

Vuonna 1915 Sommerfeld esitti oman atomimallinsa, joka oli parannettu versio Niels Bohrin kaksi vuotta aikaisemmin esittämästä mallista. Sommerfeldin mallissa elektronien kierto­ratojen ei oletettu välttämättä olevan ympyröitä vaan ne saattoivat olla myös ellipsejä. Radan säteen lisäksi myös sen eksentrisyys oli kvantittunut, mutta sen vaikutus elektronin kokonais­energiaan oli paljon pienempi kuin sen, millä etäisyydellä atomin ytimestä se oli. Tämä selitti atomien spektrien hienorakenteen. Lisäksi suhteellisuusteorian tuloksista seurasi, että ellipsi­radat jatkuvasti kiertyivät tasossaan eli niissä esiintyi periheli­liike.[4]


Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. The Mathematics Genealogy Project: The Mathematics Genealogy Project - Arnold Sommerfeld The Mathematics Genealogy Project. Viitattu 8. kesäkuuta 2007. (englanniksi)
  2. a b c d e Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld 2003. The MacTutor History of Mathematics archive. Viitattu 8. kesäkuuta 2007. (englanniksi)
  3. http://www.amphilsoc.org/library/guides/ahqp/bios.htm
  4. K. V. Laurikainen, Uuno Nurmi, Rolf Qvickström, Erkki Rosenberg, Matti Tiilikainen: Lukion fysiikka 2, s. 83, 158. WSOY, 1973. ISBN 951-0-05657-X.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]