2020

Otto Stern là một nhà vật lý người Mỹ gốc Đức, người đã giành giải thưởng Nobel Vật lý năm 1943

Otto Stern là một nhà vật lý người Mỹ gốc Đức, người đã giành giải thưởng Nobel Vật lý năm 1943. Ông sinh ra trong một gia đình Do Thái thịnh vượng đến cuối thế kỷ XIX ở Vương quốc Phổ. Vì sự sung túc về tài chính của gia đình, anh không phải tìm việc làm ngay sau khi học xong. Thay vào đó, ông làm việc với tư cách là Tư nhân trong các trường đại học được chọn trong một thời gian dài trước khi đến với vị trí học thuật chính thức đầu tiên vào đầu những năm 1920. Ban đầu anh tập trung nhiều hơn vào các vấn đề lý thuyết. Chỉ sau khi anh gặp những nhà thực nghiệm vĩ đại như James Franck và Max Volmer, anh mới bắt đầu quan tâm đến vật lý thực nghiệm. Trong một thời gian ngắn, ông đã phát triển phương pháp chùm tia phân tử và phát hiện ra lượng tử hóa spin với Walther Gerlach. Nó không chỉ mang lại cho anh danh tiếng, mà còn có cơ hội cho công việc nghiên cứu tiếp theo. Đo các khoảnh khắc từ nguyên tử, chứng minh bản chất sóng của các nguyên tử và phân tử và khám phá ra khoảnh khắc từ tính của proton là một vài công việc quan trọng của ông. Ông di cư sang Hoa Kỳ và mang quốc tịch Mỹ khi Đảng Quốc xã Hitler lên nắm quyền. Sau khi làm việc tại Đại học Carnegie Mellon trong hơn mười hai năm, cuối cùng ông đã nghỉ hưu và định cư tại California.

Tuổi thơ & cuộc sống sớm

Otto Stern sinh ngày 17 tháng 2 năm 1888 trong một gia đình Do Thái thịnh vượng ở Sohrau, nay là Zory. Thị trấn nằm ở vùng Thượng Silesia của Ba Lan. Tuy nhiên, vào thời điểm ra đời, nó là một phần của Vương quốc Phổ dưới thời Đế chế Đức.

Cha của ông, Oskar Stern, là một thương gia ngũ cốc giàu có và cũng sở hữu các nhà máy bột mì. Tên mẹ của anh ấy là Eugenia née Rosenthal. Cặp vợ chồng có năm người con, trong đó Otto là con cả. Năm 1892, gia đình chuyển đến Breslau (nay là Warsaw, Ba Lan), nơi Otto được nhận vào phòng tập thể dục của Julian.

Khi phòng tập thể dục nhấn mạnh nhiều hơn vào kinh điển hơn là toán học và khoa học, Stern đã bổ sung giáo dục của mình bằng cách đọc rộng rãi ở tư nhân. Sau khi ra trường, anh đến thăm một số trường đại học như thường lệ và cuối cùng vào năm 1906, vào Đại học Breslau với ngành hóa lý là chuyên ngành của mình.

Otto Stern hoàn thành nghiên cứu của mình vào năm 1912 để lấy bằng tiến sĩ tại Đại học Breslau. Cùng năm đó, anh gia nhập Đại học Charles tại Prague để theo học Albert Einstein.

Khi vào năm 1913, Einstein trở lại trường cũ của mình, ETH Zürich, Otto Stern theo ông. Trong một năm, ông đã hoạt động với tư cách là Đặc quyền hóa học tại ETH.

Năm 1914, ông gia nhập Đại học Frankfurt am Main với tư cách là chuyên ngành Vật lý lý thuyết. Năm 1915, ông đã nhận được Haging, bằng cấp học thuật cao nhất đạt được bởi bất kỳ học giả nào, từ Đại học. Rất nhanh, Thế chiến thứ nhất nổ ra và anh được giới thiệu vào quân đội Đức.

Đến cuối cuộc chiến, anh được giao nhiệm vụ nghiên cứu quân sự tại phòng thí nghiệm Nernst, thuộc Đại học Berlin. Ở đó, anh trở thành bạn của James Franck và Max Volmer, hai nhà thực nghiệm nổi tiếng.

Cho đến lúc đó, Stern chủ yếu tập trung vào các nghiên cứu lý thuyết về nhiệt động lực học thống kê và lý thuyết lượng tử. Bây giờ, dưới ảnh hưởng của Franck và Volmer, anh bắt đầu thể hiện sự quan tâm đến vật lý thực nghiệm.

Nghề nghiệp

Khi chiến tranh kết thúc vào năm 1918, Otto Stern trở lại Đại học Frankfurt am Main và ở đó đến năm 1921. Ban đầu, ông tiếp tục nghiên cứu các vấn đề lý thuyết và xuất bản một bài báo về năng lượng bề mặt của chất rắn. Rất sớm, anh bắt đầu cảm thấy rằng anh nên cung cấp bằng chứng thực nghiệm.

Tuy nhiên, trước khi anh có thể hoàn thành thí nghiệm của mình, anh đã nhận được bài học chính thức đầu tiên. Năm 1921, ông gia nhập Đại học Rostock với tư cách là Phó giáo sư Vật lý lý thuyết.

Năm 1922, khi đang giảng dạy tại Rostock, Stern cùng với Walther Gerlach đã thực hiện thí nghiệm chùm tia phân tử lịch sử của họ. Được biết đến như thí nghiệm của Stern, Gerlach, nó đã xác nhận lý thuyết lượng tử hóa spin, trong đó tuyên bố rằng trong từ trường, các nguyên tử chỉ có thể tự sắp xếp theo một vài hướng.

Tiếp theo vào năm 1923, Stern gia nhập Đại học Hamburg với tư cách là Giáo sư Hóa học Vật lý và Giám đốc Phòng thí nghiệm. Tại đây, ông đã thành lập một nhóm nghiên cứu xuất sắc, thực hiện nhiều thí nghiệm tiên phong. Vì ông, Đại học Hamburg đã trở thành một trung tâm nổi tiếng về nghiên cứu nguyên tử, phân tử và hạt nhân.

Trong giai đoạn này, Stern đã dẫn các thí nghiệm sâu hơn vào bản chất lượng tử của vật chất. Các thí nghiệm này đã xác nhận nhiều biểu hiện quan trọng khác như bản chất sóng của các nguyên tử helium và hydro bằng cách nhiễu xạ các chùm của các nguyên tử này và các khoảnh khắc từ tính bất thường của proton và deuteron.

Khi Adolf Hitler và Đảng Quốc xã của ông lên nắm quyền ở Đức vào tháng 7 năm 1933, Stern phải từ chức. Đến lúc đó anh đã trở nên nổi tiếng quốc tế. Năm 1930, ông đã được trao bằng LL.D. bởi Đại học California, Berkeley. Do đó, anh quyết định chuyển sang Mỹ.

Năm 1933, Stern gia nhập Đại học Carnegie Mellon ở Pittsburgh, Pennsylvania với tư cách là Giáo sư Vật lý. Ông vẫn ở đó cho đến khi nghỉ hưu vào năm 1945, tiếp tục nghiên cứu sâu rộng về vật lý thực nghiệm.

Sau khi nghỉ hưu, Stern chuyển đến California và gia nhập Đại học California, Berkeley với tư cách là Giáo sư danh dự. Cùng năm, anh được bầu vào Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia. Ông đã dành phần còn lại của cuộc đời mình tại Berkeley.

Công trình chính

Thí nghiệm Stern Tấn Gerlach năm 1922 là một trong những công trình quan trọng nhất được thực hiện bởi Otto Stern. Anh và Walther Gerlach đã gửi một chùm nguyên tử bạc qua từ trường không đồng nhất lên một tấm thủy tinh và quan sát sự nhiễu xạ của chúng.

Theo vật lý cổ điển, chùm tia phải trải ra như một dải liên tục; thay vào đó chỉ có hai chùm tia được quan sát. Nó không chỉ xác nhận lý thuyết lượng tử hóa spin, mà còn mở đường cho sự phát triển hơn nữa của vật lý hiện đại.

Đo động lượng từ của proton bằng cách sử dụng chùm phân tử là một công việc quan trọng khác của ông. Được thực hiện vào năm 1933, thí nghiệm đã chứng minh rằng phép đo thực tế gấp hai lần rưỡi giá trị lý thuyết của nó.

Ông cũng xuất bản nhiều bài báo. Trong số đó, một loạt ba mươi bài báo xuất sắc có tiêu đề ‘Untersuchung zur Molekularstrahl-Methode, UzM, (Điều tra theo phương pháp chùm tia phân tử) là đáng chú ý nhất.

Giải thưởng & Thành tích

Otto Stern đã nhận được giải thưởng Nobel Vật lý năm 1943 nhờ khám phá về lý thuyết lượng tử hóa spin. Mặc dù công việc được thực hiện với sự cộng tác của Walther Gerlach, một mình ông đã nhận được giải thưởng vì Gerlach đã ở lại Đức và hoạt động trong thời Đức Quốc xã.

Ngoài ra, ông cũng được bầu làm thành viên của Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học Mỹ, Hiệp hội triết học Mỹ, Viện hàn lâm khoa học quốc gia và Viện hàn lâm khoa học hoàng gia Đan Mạch.

Cuộc sống cá nhân & Di sản

Otto Stern không kết hôn. Khi còn trẻ, ông thích cuộc sống tốt và thích nhảy. Anh ấy cũng là một tay vợt giỏi và có nhiều bạn bè.

Vào ngày 8 tháng 3 năm 1939, ông trở thành công dân nhập tịch Hoa Kỳ. Ông đã dành phần cuối của cuộc đời mình tại Berkeley, California. Ở đó, ông sống một cuộc đời ẩn dật, nhưng vẫn hứng thú với những khám phá mới trong vật lý hạt và vật lý thiên văn. Anh cũng đi xem phim thường xuyên.

Ông qua đời vào ngày 17 tháng 8 năm 1969 ở tuổi 81 tại Berkeley. Anh ta bị đau tim khi xem phim và chết ngay sau đó. Ông được chôn cất tại Nghĩa trang Sunset View, El Cerrito, CA.

Động học của một quá trình khử kích hoạt liên phân tử quang đã được đặt tên Mối quan hệ Otto-Volmer sau Otto Stern và người bạn suốt đời Max Volmer. Hai nhà khoa học đã làm việc chặt chẽ trong một thời gian dài kể từ Thế chiến thứ nhất.

Câu đố

Otto Stern là người được đề cử nhiều thứ hai cho giải thưởng Nobel. Ông đã nhận được 82 đề cử từ năm 1925 đến năm 1945.Cuối cùng ông đã giành được nó vào năm 1943.

Sự thật nhanh

Sinh nhật Ngày 17 tháng 2 năm 1888

Quốc tịch Tiếng Đức

Nổi tiếng: Nhà vật lý Đàn ông người đàn ông

Chết ở tuổi: 81

Dấu hiệu mặt trời: Bảo Bình

Sinh ra tại: Żory

Nổi tiếng như Nhà vật lý