Mathématiciens

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Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld

Date de naissance:

Endroit de naissance:

Date de la mort:

Endroit de la mort:

5 Dec 1868

Königsberg, Prussia (now Kaliningrad, Russia)

26 April 1951

Munich, Germany

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Arnold Sommerfeld l 'mère était Cäcile Matthias et son père était Franz Sommerfeld. Franz est un médecin qui est venu de l'un des grands Königsberg famille. Franz était de 48 ans quand Arnold est né alors que son épouse Cäcile était de 29, ils avaient été mariés pendant six ans. Arnold a écrit autobiographique note dans environ 1917 (dont il a mis à jour vers la fin de sa vie) et nous donner quelques citations de ces tout au long de cette biographie. En particulier, permettez-nous de citer ce que dit Arnold sur ses parents (voir, par exemple, ou de Sommerfeld Collected Works qui contient le plein autobiographique article):

Mon père, le médecin pratique, ... est un collectionneur passionné d'objets naturels (orange, des coquillages, des minéraux, coléoptères, etc) et un grand ami des sciences naturelles. ... Pour ma énergique et vigoureuse mère intellectuellement je dois une dette infinie.

Sommerfeld entré dans le gymnase Altstädtisches à Königsberg en 1875. Deux légèrement plus âgés à la même école ont été Minkowski et Wien. À ce High School, il a excellé dans tous ses sujets et il n'était pas clair pour lui ce que les sujets, il devrait poursuivre plus loin:

J'étais presque plus intéressés par la littérature et l'histoire que dans les sciences exactes, j'étais aussi bonne dans toutes les matières y compris les langues classiques.

Il a pris sa dernière examens scolaires (Arbitur) en 1886 et a décidé qu'il se concentrerait sur les mathématiques à l'université. Sommerfeld entre à l'Université de Königsberg immédiatement après avoir passé la Arbitur mais bien que les mathématiques étaient son sujet principal, il a suivi son tour tous les intérêts en participant à des conférences en sciences naturelles, philosophie, économie et politique ainsi. Le Département de Mathématiques à Königsberg en ce moment a été remarquable pour le personnel de talent qui ont été enseignement. Hilbert, Hurwitz et Lindemann donné des conférences à tous les Sommerfeld et, après avoir assisté à un cours de Hilbert sur la théorie des nombres idéal, il a estimé que les mathématiques pures résumé a été soumis le droit pour lui.

À ce moment, l'Université de Königsberg a été célèbre pour son école de physique théorique qui a été fondé par Franz Neumann. Toutefois Sommerfeld intérêts étaient en mathématiques plutôt que physique. Il a également été impliqués dans la vie étudiante et il a rejoint la Burschenschaft, une société étudiante, qui s'est avéré une distraction majeure:

La participation active dans [la Burschenschaft], avec ses obligatoire potable combats et des duels d'escrime, a empêché systématique et concentré dans son étude premières années à l'université.

En fait, il a reçu une longue cicatrice d'escrime sur son front de cette époque. C'était la coutume des étudiants allemands de passer d'une université à l'autre, encore Sommerfeld ne l'a pas fait, en restant à Königsberg. Plus tard dans la vie, il regrette de ne pas le déplacement en raison du temps il finit par perdre avec la Burschenschaft, mais au moment où l'inspiration, il a reçu de son remarquable enseignants gardé à Königsberg.

Lindemann a été Sommerfeld la thèse de doctorat et, en 1891, il a obtenu son doctorat de Königsberg pour sa thèse Die willkürlichen Functionen in der mathematischen Physik (Les fonctions arbitraires dans la physique mathématique). Il était une thèse qui, au cours de l'été 1891:

... J'ai conçu et écrit en quelques semaines.

Dans cette thèse, il a étudié la représentation des fonctions arbitraires par les propres des équations aux dérivées partielles et d'autres ensembles de données fonctions.

Après avoir terminé son doctorat, Sommerfeld resté à Königsberg à travailler pour le diplôme d'enseignant qui lui enseigner les mathématiques et la physique à un gymnase. Après avoir passé son diplôme d'enseignement examens en 1892, puis il a commencé une année de service militaire. De nombreux universitaires trouver le service militaire comme un mal nécessaire, à subir, mais pas si Sommerfeld. Il a fait son service militaire dans le régiment de réserve à Königsberg et pour les huit années, s'est poursuivie volontaires s'engagent à huit semaines d'exercices militaires - il a vraiment aimé la vie et à bien des égards, sur la partie:

En dépit de son squat construire, par âge moyen, avec l'aide d'un ciré se sont moustache, il a réussi à donner l'impression d'un colonel des hussards.

En 1893, après avoir achevé sa formation militaire dans la Septembre, Sommerfeld est allé à Göttingen, en sachant qu'il est "le siège de la haute culture mathématique», et il a tout d'abord passé une année comme assistant dans l'Institut de minéralogie. Cependant, il est tombé rapidement Klein en vertu de l 'orthographe:

Incroyable avait l'impression que j'ai reçu, des conférences et des débats, de Felix Klein 's grande personnalité.

En Septembre 1894 il est devenu Klein de l 'assistant. Il a écrit dans ses notes autobiographiques:

Consciemment et systématiquement cherché à Klein-moi avec enthousiasme les problèmes de la physique mathématique, et de gagner plus de moi à sa conception de ces problèmes comme il l'a développé en cours magistraux au cours des années précédentes. J'ai toujours considéré Klein comme mon vrai maître, non seulement dans les choses mathématiques, mais aussi en physique mathématique et en liaison avec les mécaniciens.

Il a rapidement pris de savoir Klein 's conférences très bien depuis une de ses fonctions consistait à gérer la salle de lecture mathématique, et de faire des copies de Klein' s conférences disponible pour l'usage des étudiants (pas de photocopieuses dans les jours!). Comme il est indiqué, la direction de Sommerfeld de recherche a immédiatement été influencé par Klein qui en ce moment en très grande partie sur l'application de la théorie des fonctions d'une variable complexe, et d'autres mathématiques pures, à un éventail de sujets physique de l'astronomie à la dynamique. Sommerfeld le premier travail en vertu de Klein 's supervision était une impressionnante feuille de travail sur la théorie mathématique de la diffraction. Son travail sur ce thème contient d'importantes théorie des équations aux dérivées partielles. Autres important travail qu'il a entrepris tout à Göttingen inclus l'étude de la propagation des ondes électromagnétiques dans les fils, et l'étude du champ produit par un déplacement d'électrons.

En Mars 1895 Sommerfeld a présenté son habilitation thèse La théorie mathématique de la diffraction à Göttingen et est devenu un Privatdozent en mathématiques. Il a donné des conférences sur un large éventail de sujets, donnant des conférences sur la probabilité et aussi sur les équations aux dérivées partielles de la physique. Les conférences Klein a donné en 1895-96 sur la toupie a conduit à Klein et Sommerfeld départ un projet conjoint visant à écrire un texte en quatre volumes sur la théorie des gyroscopes. Cela finit par être publié en 1909-1910, le premier de deux volumes traitant de la théorie mathématique, tandis que les deux derniers volumes de traiter avec des applications à la géophysique, l'astronomie et de la technologie. Si, à Göttingen, il avait rencontré Johanna Höpfner, la fille d'Ernst Höpfner qui a été le conservateur de l'université, mais ils ne pouvaient pas se marier tout en Sommerfeld était un Privatdozent avec un revenu insuffisant pour soutenir une femme.

De Octobre 1897 Sommerfeld enseigné à Clausthal où il est devenu professeur de mathématiques à l'académie des mines. Ce n'était pas un job passionnant de l'enseignement point de vue, mais il a fourni suffisamment de salaire pour lui de se marier, et il est également assez près de Göttingen pour lui permettre de continuer à collaborer avec Klein et d'autres. Le mariage entre Sommerfeld et Johanna Höpfner produit trois fils et une fille.

À Klein 's demande, il a pris sur la publication du volume V du Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften (encyclopédie mathématique) qui traite de la physique mathématique. Ce fut une grande entreprise qui occupe une grande partie de son temps de temps après, il avait quitté Clausthal. Reich écrit:

En 1901, Sommerfeld envoyé une directive du 8 pages à tous les contributeurs de ce volume. Dans sa note, il a proposé un mode de vecteurs du genre, vecteur et le calcul des ordres de grandeur électromagnétique, qui est devenu obligatoire pour tous les contributeurs. En Septembre 1903 Klein fondé une soi-disant «vecteur commission" composée de Sommerfeld, Ludwig Prandtl, et Rudolf Mehmke. Son objectif était de créer un vecteur unique et calcul symbolique.

Trois ans après la prise de rendez-vous dans Clausthal, il est devenu professeur de mécanique à la Technische Hochschule de Aix-la-Chapelle. Cette nomination a beaucoup à faire avec Klein. C'est lui qui est fermement convaincue que le génie devrait être fondée sur une solide base mathématique, il a insisté pour Sommerfeld dur d'être nommé à ce poste de professeur. Toutefois Sommerfeld de nouveaux collègues à Aix-la-Chapelle n'ont pas la même vision que Klein et a dû être conquis:

Bien que mes collègues Aix-la-Chapelle et les étudiants en première considéré le «mathématicien pur» avec suspicion, j'ai bientôt eu la satisfaction d'être accepté comme un membre utile non seulement dans l'enseignement mais aussi dans l'art, donc j'ai été prié de rendre des avis d'experts et de participer dans le Engineering Society.

En 1906, il est devenu professeur de physique théorique à Munich. Y at-il un institut a été créé pour lui, avec des chambres pour des séminaires, des chambres pour les assistants et les laboratoires pour l'expérimentation. En dépit d'être un physicien mathématique, il voulait être en mesure de diriger les travaux expérimentaux visant à vérifier ses théories. En fait, il a supervisé un grand nombre d'étudiants à Munich, souvent dans la physique théorique, mais pour d'autres il a dirigé les programmes de recherche expérimentale. Son plus célèbre des étudiants Peter Debye (doctorat en 1908), Peter Ewald (doctorat en 1912), Wolfgang Pauli (doctorat en 1921), Werner Heisenberg (doctorat en 1923), et Hans Bethe (doctorat en 1928). Au total, il a supervisé de près de 30 étudiants de doctorat à Munich.

Max Born, en donne un aperçu de Sommerfeld la manière de superviser les étudiants:

La physique théorique est un sujet qui attire les jeunes avec un esprit philosophique qui spéculer sur les principes les plus élevés sans fondements suffisants. C'était juste ce type de débutant qu'il a su gérer, les amenant progressivement à une réalisation de leur manque de connaissance effective et leur fournir les compétences nécessaires pour la recherche fertile. ... Il avait la capacité rare d'avoir de temps pour ses élèves, en dépit de ses fonctions et les travaux scientifiques. ... Dans cette amicale et informelle de l'enseignement une grande partie a été joué par des invitations à se joindre à une partie de ski sur la «Sudelfeld« deux heures par chemin de fer de Munich. Il lui et son mécanicien ... sont copropriétaires d'une cabane de ski. Le soir, quand la simple repas a été cuits, les plats ont été lavés, le temps et la neige bien discuté, on en parle toujours tournés vers la physique mathématique, ce qui a été l'occasion pour les étudiants réceptifs à savoir le capitaine du centre pensées.

L'un des premiers thèmes, il a travaillé sur à Munich a été spectres atomique. Il a étudié l'hypothèse que les rayons X ont été vagues et prouvé en utilisant des cristaux comme trois dimensions de diffraction. De 1911 son principal domaine d'intérêt est devenu la théorie quantique. Sommerfeld de travail l'a amené à remplacer les orbites circulaires de l'atome de Niels Bohr avec des orbites elliptiques, il a également introduit le nombre quantique magnétique en 1916 et, quatre ans plus tard, le nombre quantique intérieur. Il a été travaux théoriques tentent d'expliquer l'intérieur nombre quantique qui a conduit à la découverte des électrons de spin.

Dans la dernière partie de sa carrière, Sommerfeld mécanique statistique utilisé pour expliquer les propriétés électroniques des métaux. Cette remplacé une théorie plus tôt en raison de Lorentz en 1905 basé sur la physique classique. Sommerfeld l'approche a été de considérer les électrons dans un métal comme un gaz d'électrons dégénérer. Il a été en mesure d'expliquer les caractéristiques qui sont inexpliquées par l'ancienne théorie classique. Son important traité structure atomique et lignes spectrales qui a duré six éditions, reflète le développement de la spectroscopie théorique entre 1916 et 1946.

Morris Kline écrit sur la dernière partie de la vie Sommerfeld:

Sommerfeld la vie a été attristés vers la fin de sa carrière par les événements en Allemagne. Anti-sémitisme, toujours présents dans ce pays, est devenue virulente dans la période de Hitler et Sommerfeld a été obligé d'assister à l'émigration des célèbres collègues, y compris Einstein.

Permettez-nous pénétrer de cette citation de fournir une autre candidature, celle-ci étant dans une lettre Sommerfeld Einstein a écrit à près d'un an après qu'Hitler est arrivé au pouvoir:

Je peux vous assurer que l'utilisation abusive du mot «national» de nos dirigeants a complètement cassé moi de l'habitude des sentiments qui était si prononcée dans mon cas. Je voudrais maintenant être prêts à voir disparaître l'Allemagne comme une puissance et fusionner en une Europe pacifiée.

Après cette intervention, permettez-nous continuer avec Morris Kline's cite:

Tout ce qu'il peut faire, c'est utiliser les liens d'amitié qu'il a construit au cours d'une année un séjour aux États-Unis et un ans un tour du monde voyage place pour aider les réfugiés. La perte de tant de ses meilleurs hommes de cette manière avec la Seconde Guerre mondiale, détruit la force scientifique de l'Allemagne et Sommerfeld senti obligé de continuer à enseigner jusqu'en 1947, longtemps après l'âge de la retraite habituelle de 65 ans. Sa vie a pris fin par une autre tragédie. Un peu sourd dans sa vieillesse, il a omis d'entendre un avertissement [en cas de marche avec ses petits-enfants] et a été heurté par un camion au printemps de 1951. Il a succombé à ses blessures deux mois plus tard.

Kline donne également à cet hommage Sommerfeld:

[Il] a été à l'avant-garde des travaux en théorie électromagnétique, la relativité et la théorie quantique et il a été le grand systematizer et des enseignants qui a inspiré bon nombre des physiciens les plus créatifs dans les trente premières années de ce siècle.

Enfin nous donner un bref aperçu des nombreuses distinctions reçues Sommerfeld. Il a remporté la médaille d'or de Lorentz, Planck la médaille, et la médaille Oersted. Il a été élu à la Royal Society de Londres, la National Academy of Sciences à Washington, les académies de Berlin, Munich, Vienne, Göttingen, Budapest, Uppsala, et de Madrid, ainsi que l'Academia dei Lincei de Rome, l'Académie de la URSS à Moscou, et l'Indian Academy of Sciences. Il a reçu des doctorats honorifiques de nombreuses universités, y compris Rostock, Aix-la-Chapelle, Calcutta, et à Athènes.

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