Matematikanë

Time linjë Photos Para Pulla Sketch Kërkimi

Oskar Klein

Datlindja:

Vendin e lindjes:

Data e vdekjes:

Vendi i vdekjes:

15 Sept 1894

Mörby, Sweden

5 Feb 1977

Stockholm, Sweden

Prezantimi
ATTENTION - Automatic translation nga versioni anglisht

Oskar Klein u ishte biri më i ri i Suedisë 's rabin e parë, Gottlieb Klain, i cili ishte me origjinë nga Karpate jugore. Gottlieb Klein mori doktoratën e tij nga Heidelberg dhe shkoi në Suedi në 1883. Ai ushqeu dukshëm një interes në mësimin në djalin e tij të rinj, si Oskar u bë mjaft i dashur e biologjisë në një moshë të re. Ky interesim u ndryshua për kimi rreth moshës 15 dhe shpejt pas, në vitin 1910, Svante Arrhenius, në atë që duket të jetë urdhër të Gottlieb, Oskar ftuar për të punuar në laboratorin e tij në Institutin Nobel. Këtu ai mori një interes në solubility dhe ai e botoi gazeta e tij të parë në 1912 në solubility e hidroksid zinkut në alkalet. Ky ishte vit shumë i njëjtë që ka përfunduar shkollimin e mesëm. Ai pritur, megjithatë, deri në 1914 për të marrë provimin e Universitetit.

Arrhenius donte të dërgonte Klein për të punuar me të, Zhan-Baptiste Perrin në laboratorin e tij në Universitetin e Parisit, por plani dështoi nga shpërthimi i Luftës së Parë Botërore Klain e gjeti veten të kapur deri në stuhi dhe pa shërbim ushtarak në vitin 1915 dhe 1916. Pas shërbimit të tij arriti në përfundimin, por me luftë ende ndezur, ai u kthye për të punuar me Arrhenius.

Puna e tyre në qendër tani rreth studiuar kosntanta dielektrike e Alkoolet në tretës të ndryshme. Gjatë këtij qëndrimi të veçantë në Stokholm, ai u takua Hendrik Një Kramers, i cili, në kohë (1917), ishte një student i Niels Bohr në Kopenhagë. Kramers dhe Klein takuar disa herë gjatë viteve të ardhshme si në Stokholm dhe në Kopenhagë, e cila do të jetë destinacioni i ardhshëm Klain.

Në 1917 Klein marrë një bursë për të studiuar jashtë vendit dhe, më pas, arriti në Kopenhagë në vitin 1918. Gjatë gjatë dy viteve të ardhshme ai do të udhëtojë në mes Kopenhagen Stokholm dhe kryerjen e punës për të dy Bohr dhe Arrhenius, duke kaluar verën e 1919 me Kramers në Kopenhagen, dhe më në fund u kthyer në Stokholm në vitin 1920. Por kjo nuk do të ishte fundi i Kopenhagenit përvojën e tij. Në fakt, ajo ishte vetëm fillimi.

Bohr udhëtoi për në Stokholm në vitin 1920 për të vizituar Klein dhe e bindi atë për t'u kthyer në Kopenhagë një herë më shumë për të punuar në Bohr 's Institutit. Klein dakord dhe filloi çfarë do të provojë të jetë një marrëdhënie mjaft të frytshëm që përfundimisht do të çojë atë që së pari pozitën e tij të mësimdhënies.

Rreth kësaj kohë, ishte duke punuar me Bohr Svein Rosseland në ekuilibrit statistikore të një përzierje të elektronet atomike dhe të lirë. Në kohë, ai u besonte se elektronet colliding me atomet humbur gjithmonë të energjisë. Megjithatë, Klein, në lidhje me Rosseland, paraqiti "goditjet e llojit të dytë", ku elektronet në fakt fituar energji!

Klein vazhdoi punën e tij në anën tjetër të rresht 'molekulare' duke e kthyer vëmendjen e tij për të joneve. Në fakt, kjo e udhëhequr atë në kërkimin e tij tezën në të cilën ai ka studiuar në mes forcave të joneve në electrolytes fortë duke përdorur statistikën mekanike Gibbs '. Rezultati ishte një formulim i përgjithësuar i levizjes Brownian. Ai mbrojti doktoraturës e tij në 1921 në Stokholm Högskola dhe u kundërshtua nga Erik Ivar Fredholm fizikani i njohur matematike të mirë për punën e tij në ekuacionet integrale dhe teori fantazme. Pas mbrojtjes së tij të suksesshme, Klein u kthye për në Kopenhagë, më vonë ndihmuar Bohr në një udhëtim në Göttingen.

Rreth kësaj kohe Klein u kthye në gjysmë botuese-shkrimet e popullarizuar në fizikë. Puna e tij e parë në këtë arenë të re ishte një letër filozofik që ishte një përgënjeshtrim i një kundërshtim për teorinë e relativitetit nga filozofët suedeze. Jo për çudi, ajo ishte rreth kësaj kohë që ai filloi të kërkojë punë.

Në 1923, Oskar Klein martuar Gerda Agnete Koch dhe shkoi në Ann Arbor, Michigan për të marrë një post në Universitetin e Miçiganit, një post që ai nuk fitoi me falë të vogël për të nderuar shokun e tij Bohr Niels. Puna e tij e parë në Ann Arbor trajtuar me efekt anormal Zeeman i cili ishte një problem që u ngrit nga fakti se askush në kohën kuptuar sjelljen e atomeve në një fushë magnetike. Klasike efekt Zeeman u shpjegua, me pak fjalë, si ndarjen e vijave spektrale nga fushë magnetike. Problemi ishte se teoria klasike vetëm atomet e përshkroi në mënyrë efektive me një rrotullim elektronike total prej zero. Ndryshimi mund të shihet në Hamiltonians të dy. Për efekt normale Zeeman, Hamiltonit thotë:

H = e 1 / 2 L mc. B

Për efekt anormal Zeeman, Hamiltonit behet:

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

Afat shtesë lind nga momenti i brendshëm dipole e një objekti me tjerr, ku S eshte spin momentit kendore. Për kohë (1923), ky ishte një problem mjaft të madh për të trajtuar, por Klain nuk u ndal aty.

Ai vazhdoi të punojë në bashkëveprimin e molekulave dyatomik me elektronet precessing, duke studiuar momentit kendore brenda vetë molekula. Vit më pas, në 1924, ai mësoi një kurs mbi elektromagnetismit dhe leksione mbi një grimce elektrike në një fushë të kombinuar gravitacionale dhe elektromagnetike. Ky ishte fillimi i punës së tij historike në fushë një teori të unifikuar.

Klein zgjodhi për të zgjidhur problemin me thelb zgjeruar punën e tij në një dimension të pestë, edhe pse idetë e hershme e tij në qendër bashkimi rreth fizikës kuantike si katalizator. Ai e bëri këtë duke vendosur p 2 = 5 m 2. Prag ka thënë se Klain ishte nxitur nga:

... dëshirë të ketë një formalizmi që përfshin aspektin valë dhe aspekti therrmije si një kufi.

Pas një kohe Klain argumentuar më pak dhe më pak se fizika kuantike mund të çojë në një foto të unifikuar, në fakt ai më vonë ide krejtësisht të braktisur. Megjithatë, ai ka parë mundësinë e unifikimit në pesë dimensioneve, të cilat duket se kanë qenë të pranishëm në përpjekje e tij fillestare.

Në këtë kohë, me sa duket Klain ishte në dijeni të punës së Theodor Kaluza. Kaluza, në 1919, i dërgoi një letër të Albert Einstein duke propozuar një bashkim e gravitetit me Maxwell 's teoria e drites. Ajnshtajni fillimisht ishte i çinteresuar në letër, por më vonë realizuar idetë shumë origjinal përmbante brenda saj dhe e inkurajoi për të publikuar Kaluza idetë e tij. Në fakt letër u komunikua nga Ajnshtajni vetë më 8 dhjetor 1921.

Në 1925, Klain u kthye në Kopenhagë dhe hepatit të kontraktuar. Ai ishte i sëmurë për një vit e gjysmë, edhe pse ai ishte vizituar nga Heisenberg në korrik të 1925 dhe Shrodingerit në janar të 1926. Kjo ishte rreth kohën kur ai ishte në fund në gjendje të kthehen në punë. Ishte në këtë kohë që ai më në fund u bë i vetëdijshëm për Kaluza 's work. Wolfgang Pauli komunikuar këtë punë të tij dhe Klain:

... përpjekur për të shpëtuar atë që unë mund nga anijembytje.

Adaptim Klain e Kaluza 's punës kishte një dallim të madh nga origjinale në atë dimension shtesë apo të pestë u bëni me onde deri në një top që ishte në mënyrë të gjatesi Planck, 10 -33 cm. Është e rëndësishme të theksohet, megjithatë, se dimensioni shtesë, edhe pse më bëni me lart, ishte ende Euklidiane në natyrë. Në thelb, nuk i pestë i dukshëm, por koordinimi ishte ishte një sasi fizike që u bashkuar për të ngarkuar elektrike. Si Kragh shpjegon, Klein u përpoq të shpjegojë atomicity e energjisë elektrike si një ligj kuantike. Ai gjithashtu u përpoq që të japin llogari për elektroneve dhe proton.

Klain mori dimensionin e pestë të periodike me një periudhë l = (c 2 K) 1 / 2 / e ku e kishte ngarkuar e elektroneve ishte Ajnshtajni dhe k 's konstante e gravitacionit. Dimensioni ishte në mënyrë të Planck gjatësi.

Klein rezultatet u botuan në natyrës në vjeshtë të 1926 dhe prodhuar interes nga teoricienë të tillë të shquar si Vladimir fock, Leon Rosenfeld, Louis de Broglie, dhe Dirk Struik. Për fat të keq, pavarësisht nga shumë interes fillestar në bashkim, fizikanët më në fund shkoi në më shumë premtuese dhe eksperimentalisht testable hulumtim duke lënë Kaluza-Klein teori të hulumtohen nga një brez i fizikanëve gati gjysmë shekulli më vonë. Me fjalë të tij të Klain:

Dirakut mund të them se problemet e mia kryesore vinin nga përpjekje për të zgjidhur shumë probleme në një kohë.

Ai ishte gjithashtu në vitin 1926 që Klein u emërua si pedagog në Universitetin e Lundit dhe u bë, për pesë vitet e ardhshme, Bohr 's bashkëpunëtor të afërt si në korrespondencë dhe complimentarity, dhe me sa duket kontribuan në zhvillimin e parimit pasiguri, si Heisenberg kujton:

Pas disa javësh të diskutimit, të cilat nuk ishin të lirë të stresit, ne së shpejti arriti në përfundimin, jo më pak falë pjesëmarrjes Oskar Klein, se ne do të thotë të njëjtën të vërtetë, dhe se marrëdhëniet e pasiguri ishin vetëm një rast të veçantë të komplementaritetit parimit më të përgjithshëm.

Në fakt, viti 1926 ishte një baner për Klein. Përveç që më në fund t'u shëruar nga hepatiti dhe duke u bërë pedagog në Lundit, ajo ishte në këtë vit që ai ka bërë tjetër arritje e tij të madhe teorike. Në një letër në të cilën ai i vendosur probabilities atomike tranzicion (para Dirakut), ai paraqiti formën fillestare të asaj që do të bëhet i njohur si Ekuacioni Klein-Gordon.

Ekuacioni Klein-Gordon ishte parë ekuacioni relativist i valës. Ekuacion mund të jetë me shkrim:

Është interesante të përmendet se ky ekuacion shfaqur pikërisht ashtu siç është shkruar në libër Teoria 1951 David Bohm e kuantike, por nuk ishte quajtur Ekuacioni Klein-Gordon. Megjithatë, Bethe dhe Intermediate Jackiw e Quantum Mechanics, i shkruar fillimisht në vitin 1964, nuk i referohet të njëjtin ekuacion si Ekuacioni Klein-Gordon. Gordon Walter Klein dhe kështu u nderuan në fund me ka ekuacion me emrin pas tyre, edhe pse ajo duket se ka marrë përsipër një çerek shekulli për të marrë nderin. Kaq të çuditshme, mjaft, vetë i Shrodingerit privatisht zhvilluar një ekuacioni relativist i ekuacionit të valës prej tij origjinal valës, e cila, në realitet, nuk ishte se e vështirë për të bërë, dhe e bënë këtë përpara Klein dhe Gordon, megjithëse ai kurrë nuk botoi rezultatet e tij. Telashe erdhi kur ekuacioni nuk ka rezultat në strukturën e saktë të gjobë atom hidrogjen dhe kur pauli futur konceptin e tjerr një vit më vonë (1927). Ekuacioni i doli si të papajtueshëm me spin dhe, si rezultat, është e dobishme vetëm për kalkulime përfshijnë grimca spinless. Por, megjithatë, ajo ishte një pikë e rëndësishme në teorinë kuantike dhe, së bashku me teorinë e tij të bashkimit, ishte që të sigurojë një trashëgimi të qëndrueshme për Klein dhe betonuar 1926 si një vit kryesor në jetën e tij.

Në vitet që pasojnë 1926, Klein u kthye për të dhënë mësim dhe vazhdoi studimin e tij, edhe pse ndoshta në një ritëm të zvogëluar. Prag citon një mik dhe këshilltar i Klein si ka thënë:

Ju tani do të përmbushë fjalë: shkoni dhe mësojnë njerëzve. Talentet e madhe pedagogjike juaj gjithmonë kanë qenë një nga cilësitë tuaja më të fortë. Unë nuk jam i mendimit se gjetja e ligjeve të reja të natyrës dhe që tregon drejtimet e re është një nga anët e forta tënd të madh, edhe pse gjithmonë ju kanë zhvilluar një ambicie të caktuar në këtë drejtim.

Në 1927, u emërua Klain Lektor në Kopenhagë, por megjithatë vazhdoi studimin e tij duke punuar me Pascual Jordan në quantization dytë në mekanikën kuantike.

Në punën e tij me Jordan, ai demonstroi lidhje të ngushtë midis fushave kuantike dhe statistika kuantike. Ai ishte i njohur i cili garanton të dytë quantization se fotoneve binden Bose - Statistikat e Einstein, por Klain tregoi se quantization dytë nuk është i mbyllur për grimcat e lirë vetëm. Ai dhe Jordani tregoi se mund të quantize jo-relativist i ekuacionit Shrodingerit dhe, në nderim të kësaj pune, ai ishte përfituesi i ende mjet tjetër me emrin matematikore, Jordan-matricat Klein.

Në vitet e mëvonshme ai bashkëpunoi me japonez Nishina fizikani Yoshio i cili ishte në Kopenhagen për një vizitë hulumtuese zgjeruar dhe ka punuar mbi problemin e shpërndajnë Compton e një elektronike Dirakut. Përkundër ashtu-quajtur paradoks Klein, se po se pozitron nuk ishte kuptuar plotësisht nga fizikantë, ai ishte në gjendje të bindë fizikantë të qëndrueshmërinë e Dirakut 's relativiste ekuacioni i valës. Puna e tij e vazhdueshme përfshirë mekanikën kuantike e ligjit të dytë të termodinamikës dhe parathënie e shkurtër Klain.

Në 1930, ai u ofroi Fredholm 's pozicion në Stokholm Högskala dhe ai më në fund u kthye në qytetin e tij të lindjes për të marrë një post që ai mbajti deri në pensionimin e tij në vitin 1962.

Gjatë vitit 1930, Klain ndihmuar refugjat shumë fizikantë të cilët ishin dëbuar nga Gjermania dhe vendet e tjera kryesisht për shkak të trashëgimisë së tyre hebreje. Nga ai ndihmoi shumë, e përfshirë Walter Gordon i cili më vonë do të bashkohen Klein duke qenë përfituesit e ekuacionit të quajtur kemi diskutuar vetëm. Në 1943, Klain ndihmuar gjithashtu në Bohr 's shpëtojnë nga Kopenhagen.

Gjatë 1930 Klein gjithashtu gjeti kohë për të marrë pjesë në konferenca, jo pak prej të cilave përfshihet 1938 Konferenca e Varshavës, ku ai foli në (pothuajse) jo-teoritë Abelian matës. Konferencë Kjo përfshiu disa teoricienë kryesor të ditës duke përfshirë Sir Arthur Eddington, Eugene Wigner, dhe të tjerët. Ishte në këtë konferencë se Klein sugjeroi se një spin -1 thermije shkatërrim të ndërmjetësuara beta dhe luajti një rol në ndërveprimet e dobët në një mënyrë të ngjashme me foton në Elektromagnetizmi. Hipoteza Klain ishte akoma një tjetër çarje në fushë një teori të unifikuar, këtë herë në përpjekje për të bashkuar forcat e fortë, të dobët, dhe elektromagnetike. Punës nuk ishte vënë re deri në gati njëzet vjet më vonë, kur ai u ringjall nga Julian Shuinger në vitin 1957.

Në vitet 1940 Klein punoi mbi një gamë të gjerë të temave duke përfshirë superpercjellshmëri (me Jens Lindhard në 1945), biokimi, p universale-shkatërrim, Relativiteti i përgjithshëm, dhe evolucioni yjor. Diku pas 1947 ai, dhe në mënyrë të pavarur Giovanni Puppi, e realizuar që të dyja dhe elektron-meson ishin "të dobët" grimca.

Në vitet 1950 dhe 1960 Klein mbetur aktive, trajtimin e 11-të Solvay Konferencës në vitin 1958, duke zhvilluar një model të ri për kozmologji në lidhje me Hannes Alfvén në 1963, dhe trajtimin e Einstein 's relativitetin e pergjithshem në një letër të botuar në Astrophisica Norvegica në vitin 1964. Gjatë viteve të tij të më vonë, ai u bë gjithashtu i interesuar shumë në filozofinë dhe veçanërisht në analogji në mes shkencës dhe fesë. Përveç kësaj, ai mori një të shkruar disa libra popullore, shumica e të cilëve janë jashtë të shtypura.

Oskar Klein vdiq në Stokholm, një prej fizikanëve teorik mirën e shekullit XX.

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