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Oskar Klein

Date de naissance:

Endroit de naissance:

Date de la mort:

Endroit de la mort:

15 Sept 1894

Mörby, Sweden

5 Feb 1977

Stockholm, Sweden

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ATTENTION - traduction automatique de la version anglaise

Oskar Klein a été le plus jeune fils de la Suède le premier rabbin, Gottlieb Klein, qui était à l'origine du sud des Carpates. Gottlieb Klein a reçu son doctorat de Heidelberg et a déménagé en Suède en 1883. Il a inculqué l'évidence un intérêt pour l'apprentissage de sa jeune fils, Oskar est devenu très friands de la biologie à un plus jeune âge. Cet intérêt a changé à la chimie vers l'âge de 15 et peu de temps après, en 1910, Svante Arrhenius, à ce qui semble être la demande de Gottlieb, Oskar invités à travailler dans son laboratoire à l'Institut Nobel. Ici, il a un intérêt dans la solubilité et il a publié son premier rapport en 1912 sur la solubilité de l'hydroxyde de zinc dans les alcalis. Il s'agissait de la même année où il a terminé ses études secondaires. Il a attendu, cependant, jusqu'en 1914 pour prendre l'Université examen.

Arrhenius voulu envoyer Klein de travailler avec Jean-Baptiste Perrin dans son laboratoire à l'Université de Paris, mais le plan a été déjoué par le déclenchement de la Première Guerre mondiale Klein s'est trouvé pris dans la tempête et a vu le service militaire en 1915 et 1916. Après son service conclu, mais avec toujours la guerre qui fait rage, il est retourné à travailler avec d'Arrhenius.

Leur travail maintenant centré autour de l'étude de constantes diélectriques d'alcools dans les différents solvants. Au cours de ce séjour à Stockholm, il a rencontré une Hendrik Kramers, qui, à l'époque (1917), était un élève de Niels Bohr de Copenhague. Kramers et Klein se sont réunis plusieurs fois au cours des quelques prochaines années, tant à Stockholm et à Copenhague, qui devait être Klein prochaine destination.

En 1917, Klein a reçu une bourse pour étudier à l'étranger et, par la suite, est arrivé à Copenhague en 1918. Au cours des deux prochaines années, il voyage entre Stockholm et Copenhague effectuant des travaux pour les deux Bohr et d'Arrhenius, les dépenses de l'été 1919, avec Kramers à Copenhague, et enfin de retour à Stockholm en 1920. Mais cela ne devait pas être la fin de son expérience de Copenhague. En fait, il n'est que le début.

Bohr s'est rendu à Stockholm en 1920 à visiter Klein et l'a convaincu de revenir à Copenhague, une fois de plus à travailler à Bohr de l 'Institut. Klein a accepté et a commencé ce qui allait se révéler tout à fait une relation fructueuse qui conduirait finalement à son premier poste d'enseignant.

A cette époque, Bohr travaille avec Svein Rosseland sur la statistique d'équilibre d'un mélange de atomique et des électrons libres. À l'époque, on croyait que la collision avec les électrons des atomes de l'énergie toujours perdu. Toutefois, Klein, en collaboration avec Rosseland, a présenté "les collisions de la deuxième nature» où les électrons d'énergie effectivement acquise!

Klein a continué son travail de l'autre côté du "couloir moléculaire" en tournant son attention sur les ions. En fait, ce qui a conduit à sa thèse de recherche dans lequel il a étudié les forces entre les ions dans les électrolytes en utilisant forte Gibbs mécanique statistique. Le résultat est une formulation généralisée du mouvement brownien. Il a défendu son doctorat en 1921 à Stockholm Högskola et s'oppose par Erik Ivar Fredholm mathématiques physicien surtout connu pour ses travaux sur les équations intégrante et la théorie spectrale. Après son succès la défense, Klein est retourné à Copenhague, Bohr aider plus tard sur un voyage à Göttingen.

A cette époque, Klein se sont tournés vers la publication semi-populaires écrits sur la physique. Son premier travail dans ce nouveau domaine a été un document philosophique qui a été une réfutation d'une objection à la théorie de la relativité par les philosophes suédois. Comme il fallait s'y attendre, il était à cette époque qu'il a commencé à chercher un emploi.

En 1923, Oskar Klein mariés Gerda Agnete Koch et a déménagé à Ann Arbor, Michigan pour occuper un poste à l'Université du Michigan, un poste qu'il a remporté sans petit merci à son vénérable ami Niels Bohr. Son premier travail à Ann Arbor traitées avec le anormale effet Zeeman qui est un problème qui se pose du fait que nul au moment compris le comportement des atomes dans un champ magnétique. Le classique effet Zeeman a été expliqué, en résumé, que la division de raies spectrales par le champ magnétique. Le problème est que la théorie classique ne décrit efficacement atomes, avec un total de spin des électrons de zéro. La différence peut être envisagée dans le Hamiltonians des deux. Pour la normale effet Zeeman, le Hamiltonien se lit comme suit:

H 1 = E / mc 2 L. B

Pour l'effet Zeeman anormal, le Hamiltonien devient:

H = 1 e / 2 mc (L + 2 S). B

Le terme supplémentaire provient du moment dipolaire intrinsèque d'un objet par rotation, où S est le spin moment angulaire. Pour le moment (1923), il s'agissait d'un assez grand problème à traiter, mais Klein ne s'est pas arrêté là.

Il a travaillé sur l'interaction de molécules avec diatomic électrons precessing, en étudiant le moment angulaire dans la molécule elle-même. L'année suivante, en 1924, il a enseigné un cours sur l'électromagnétisme et donné des conférences sur une particule électrique dans un combiné gravité et des champs électromagnétiques. Ce fut le début de son ouvrage sur une théorie du champ unifié.

Klein a choisi de résoudre le problème essentiellement par l'extension de son travail à une cinquième dimension, mais son début de l'unification des idées autour de la physique quantique comme le catalyseur. Il l'a fait par la mise en p 5 2 = m 2. Brink a dit que Klein a été tirée par:

... le souhait d'avoir un formalisme qui comprend la vague aspect et la dimension des particules comme une limite.

Après un temps Klein a fait valoir de moins en moins que la physique quantique pourrait conduire à une image unifiée, en fait, plus tard, il abandonné l'idée entièrement. Toutefois, il n'a la possibilité d'unification en cinq dimensions, qui semble avoir été présent dans sa première tentative.

À ce moment-là, semble-t-Klein ne savait pas des travaux de Theodor Kaluza. Kaluza, en 1919, a envoyé un papier à Albert Einstein propose une unification de la gravité avec Maxwell 's théorie de la lumière. Einstein était initialement peu dans le document, mais par la suite réalisé le très original des idées qu'il contient et a encouragé Kaluza de publier ses idées. En fait, le document a été communiqué par Einstein lui-même le 8 Décembre 1921.

En 1925, Klein est retourné à Copenhague et contracté l'hépatite. Il était malade depuis un demi-année, bien qu'il ait été visité par Heisenberg en Juillet 1925 et de Schrödinger en Janvier de 1926. C'était à l'époque, il a finalement été en mesure de retourner au travail. C'est à ce moment-là que finalement il a pris conscience de Kaluza des travaux. Wolfgang Pauli communiqué ce travail à lui et Klein:

... tenté de sauver ce que je pouvais du naufrage.

Klein adaptation de Kaluza des travaux avait une grande différence de l'original que le supplément ou la cinquième dimension était enroulée en une balle qui étaient à l'ordre de la longueur de Planck, 10 -33 cm. Il est important de noter, toutefois, que la dimension supplémentaire, mais enroulée, était encore euclidienne dans la nature. Fondamentalement, la cinquième coordonner n'a pas été observé, mais une grandeur physique qui a été conjugué à la charge électrique. Comme l'explique Kragh, Klein a tenté d'expliquer l'atomicité de l'électricité comme un droit quantique. Il a également tenté de rendre compte de l'électron et le proton.

Klein a pris la cinquième dimension de périodiques avec une période de l = c (2 k) 1 / 2 / ee est la charge de l'électron et k Einstein a été l 'constante de la gravitation. La dimension est de l'ordre de la longueur de Planck.

Klein résultats ont été publiés dans Nature à l'automne de 1926 et suscité l'intérêt de ces éminents théoriciens comme Vladimir Fock, Léon Rosenfeld, Louis de Broglie, et Dirk Struik. Malheureusement, malgré beaucoup d'intérêt initial dans l'unification, la plupart des physiciens a finalement plus prometteurs et vérifiable de recherche expérimentale en laissant Kaluza-Klein la théorie à être explorée par une autre génération de physiciens près d'un demi-siècle plus tard. Klein dans ses propres mots:

Dirac mai bien dire que ma cause majeure est venue d'essayer de résoudre trop de problèmes à la fois.

Il a été également en 1926 que Klein a été nommé docent à l'Université de Lund et est devenue, pour les cinq prochaines années, Bohr 's plus proche collaborateur fois de correspondance et de complémentarité et, apparemment, contribué au développement du principe d'incertitude, Heisenberg a rappelé que:

Après plusieurs semaines de discussion, qui n'ont pas été dépourvue de stress, nous avons vite conclu, notamment grâce à Oskar Klein la participation, que l'on entend vraiment la même, et que l'incertitude des relations juste un cas particulier de la plus générale principe de complémentarité.

En effet, 1926 a été une année record pour Klein. En plus de récupérer enfin de l'hépatite et de devenir guide de Lund, il était en cette même année qu'il a faite de sa prochaine grande percée théorique. Dans un document dans lequel il a déterminé les probabilités de transition atomique (avant de Dirac), il a présenté la première forme de ce qui allait devenir connu sous le nom de Klein-Gordon equation.

Le Klein-Gordon équation était la première vague équation relativiste. L'équation peut être écrite:

Il est intéressant de noter que cette équation est apparu exactement comme il a été écrit David Bohm en 1951 du livre Théorie quantique, mais n'a pas été appelé Klein-Gordon equation. Toutefois, Bethe et Jackiw intermédiaire de la mécanique quantique, l'origine écrit en 1964, ne fait pas référence à la même équation que le Klein-Gordon equation. Walter Klein et Gordon sont donc finalement honoré d'avoir l'équation nommé après eux, même si elle semble avoir pris plus d'un quart de siècle pour recevoir l'honneur. Curieusement, lui-même privé de Schrödinger développé une équation relativiste vague initiale de son équation d'ondes qui, en réalité, n'était pas si difficile que cela à faire, et il l'a fait avant de Klein et Gordon, mais il n'a jamais publié ses résultats. Le problème est venu où l'équation n'a pas de la bonne structure fine de l'atome d'hydrogène et quand Pauli a introduit le concept de spin un an plus tard (1927). L'équation s'est avérée incompatible avec l'essaimage et, par conséquent, n'est utile que pour des calculs impliquant spinless particles. Mais, néanmoins, il a été un point important dans la théorie quantique et, le long de son unification avec la théorie, était d'assurer un héritage durable pour Klein et cimenté 1926 comme une année charnière dans sa vie.

Dans les années qui ont suivi 1926, Klein se sont tournés vers l'enseignement et a continué ses recherches, mais peut-être à un rythme réduit. Brink prix un ami et mentor de Klein comme ayant dit:

Vous allez maintenant remplir les mots: aller et d'enseigner le peuple. Votre grande talents pédagogiques sont toujours l'une de vos qualités les plus forts. Je ne suis pas d'avis que la recherche de nouvelles lois de la nature et en indiquant les nouvelles orientations est l'une de vos grandes forces, bien que vous avez toujours développé une certaine ambition dans ce sens.

En 1927, Klein a été nommé à Copenhague lektor mais néanmoins continué son travail de recherche avec Pascual Jordanie sur la deuxième quantification en mécanique quantique.

Dans son travail avec la Jordanie, il a montré le lien étroit entre quantique des champs quantiques et des statistiques. On sait que la deuxième quantification des garanties que les photons obéir Bose - Einstein statistiques, mais Klein a montré que la deuxième quantification ne se limite pas à la libre particules. Il et la Jordanie ont montré que l'on peut quantifier la non-relativiste l'équation de Schrödinger et, en l'honneur de ce travail, il était le bénéficiaire d'un autre nom outil mathématique, la Jordanie et Klein matrices.

Au cours des années suivantes, il collabore avec le physicien japonais Yoshio Nishina qui a été à Copenhague sur une longue visite de recherche et a travaillé sur le problème de Compton scattering d'un électron de Dirac. Malgré la soi-disant Klein paradoxe, à savoir que les positons n'a pas été complètement compris par les physiciens, il a réussi à convaincre les physiciens du bien-fondé de Dirac de l 'équation relativiste vague. Sa poursuite des travaux inclus la mécanique quantique de la deuxième loi de la thermodynamique et Klein eux.

En 1930, il a été offert Fredholm la position de l 'Högskala à Stockholm et il a finalement regagné sa ville natale pour occuper un poste qu'il occupera jusqu'à sa retraite en 1962.

Pendant les années 1930, Klein a aidé de nombreux physiciens de réfugiés qui ont été expulsés d'Allemagne et d'autres nations en grande partie en raison de leur patrimoine juif. Parmi les nombreuses il a contribué, une inclus Walter Gordon qui allait plus tard se joindre à Klein d'être les bénéficiaires de l'équation du nom nous venons de parler. En 1943, Klein a également aidé à Bohr de l 'échapper à Copenhague.

Pendant les années 1930, Klein a également trouvé le temps d'assister à des conférences, et non des moindres, dont notamment la 1938 Conférence de Varsovie où il a parlé sur (presque) non-Abelian théories de jauge. Cette conférence a inclus quelques-uns des principaux théoriciens de la journée y compris Sir Arthur Eddington, Eugène Wigner, et d'autres. C'est lors de cette conférence que Klein a suggéré qu'une particule de spin -1 beta decay médiation et a joué un rôle dans les interactions faibles de la même façon que le photon dans l'électromagnétisme. Klein hypothèse a été encore une autre fissure à une théorie du champ unifié, cette fois-ci à tenter d'unifier les forts, faibles, et des forces électromagnétiques. Le travail n'a pas été constaté que près de vingt ans plus tard quand il a été ressuscité par Julian Schwinger en 1957.

Dans les années 1940, Klein a travaillé sur un large éventail de sujets y compris la supraconductivité (avec Jens Lindhard en 1945), la biochimie, universel p-decay, la relativité générale et l'évolution stellaire. Peu après 1947, il a, et indépendamment Giovanni Puppi, s'est rendu compte que les électrons et le meson "faibles" de particules.

Dans les années 1950 et 1960, Klein est restée active, s'adressant à la 11 e Conférence Solvay en 1958, l'élaboration d'un nouveau modèle de la cosmologie, en liaison avec Hannes Alfven en 1963, Einstein et la lutte contre l 'Relativité Générale dans un article publié dans Astrophisica Norvegica en 1964. Au cours de ses dernières années, il est devenu également très intéressé par la philosophie et en particulier dans des analogies entre la science et la religion. En outre, il a écrit à un petit nombre d'ouvrages de vulgarisation, dont la plupart sont épuisés.

Oskar Klein meurt à Stockholm, un des meilleurs physiciens théoriciens du XXe siècle.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland