Зоммерфельд, Арнольд Иоганнес Вильгельм

Арнольд Зоммерфельд
Arnold Sommerfeld
Дата рождения:	5 декабря 1868(1868-12-05)
Место рождения:	Кёнигсберг, Германская империя
Дата смерти:	26 апреля 1951(1951-04-26) (82 года)
Место смерти:	Мюнхен, ФРГ
Страна:	Германия
Научная сфера:	теоретическая физика, квантовая теория
Альма-матер:	Кёнигсбергский университет
Известные ученики:	Вольфганг Паули Вернер Гейзенберг Петер Дебай Ханс Бете Герберт Крёмер Лайнус Полинг
Награды и премии	медаль Маттеуччи (1924) медаль Макса Планка (1931) медаль Лоренца (1939)

Арнольд Иоганнес Вильгельм Зоммерфельд (нем. Arnold Sommerfeld; 5 декабря 1868, Кёнигсберг — 26 апреля 1951, Мюнхен) — немецкий физик.

Биография

Арнольд Зоммерфельд родился в семье практикующего врача, интересовавшегося естествознанием. С 1886 г. изучал математику в Кёнигсбергском университете, который был одним из первых университетов, где теоретическая физика утвердилась в роли самостоятельного предмета. Среди его наставников были такие выдающиеся учёные, как Давид Гильберт, Фердинанд фон Линдеман и Адольф Гурвиц. В 1891 г. Зоммерфельд защитил диссертацию по теме Странные функции в математической физике.

В 1893 Зоммерфельд после прохождения военной службы перебирается в Гёттинген, в те времена — главный математический центр Германии. Там он работает сперва ассистентом в минералогическом институте. Его основным интересом остаётся однако математика и математическая физика. В 1894 г. он становится ассистентом математика Феликса Клейна. Под руководством Клейна он пишет в 1895 г. докторскую диссертацию Математическая теория дифракции, после чего становится приватдоцентом математики.

Arnold Sommerfeld, Stuttgart 1935

В 1897 г. Зоммерфельд женится. Вскоре он получает место профессора математики в горной академии Клаусталя. С 1900 г. заведует кафедрой технической механики в техническом институте в Ахене. В 1906 г. становится профессором теоретической физики в Мюнхенском университете, где он создаёт один из самых значительных центров теоретической физики. Несмотря на предложения занять другие известные кафедры, он остаётся в Мюнхене до конца своей жизни, за исключением перерыва на временную профессуру в США (Висконсинский университет 1922/1923) и поездки в качестве академического преподавателя, которая привела его в Азию (Индия, Китай, Япония) и в США (1928/1929). Несмотря на выход в 1935 г. на пенсию, он продолжает преподавать до 1940 г. Причиной этого было отсутствие кандидатуры на замещение — Зоммерфельд предпочитал видеть на своём месте Гейзенберга, но наталкивался на противодействие представителей т. н. немецкой физики, которые в конце концов смогли продвинуть своего, по мнению Зоммерфельда, наихудшего из имевшихся, кандидата. После Великой Отечественной войны Зоммерфельд вновь беспокоится о последователе, который смог бы продолжить традицию его научной школы, и предложил кандидатуры Гейзенберга, Бете и фон Вайцзеккера.

Зоммерфельд погибает в 1951 г. в результате автокатастрофы.

Достижения

Вместе с Максом Планком, Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором Арнольд Зоммерфельд принадлежит к кругу исследователей, которые в начале XX-го века создали новый фундамент физики в виде современной теоретической физики с главными её направлениями — квантовой механикой и теорией относительности. Зоммерфельд был не только выдающимся учёным, но и талантливым преподавателем. Его вклад в науку состоял не столько в формулировке новых революционных физических теорий, сколько в применении новейших математических методов в решении физических и технических задач. Заметным вкладом в раннюю квантовую теорию было получение формулы, уточнившей боровскую модель атома, при помощи чего удалось объяснить тонкую структуру спектральных линий атома водорода. Кроме того, он разработал теорию рентгеновского излучения, улучшил теорию электронов в металлах Друде, применив квантово-механическое рассмотрение (теория Зомерфельда-Друде) и создал полную теорию волчка. Зоммерфельд был одним из первых физиков, принявших и применявших специальную теорию относительности Эйнштейна и, таким образом, способствовавших её признанию.

Многие знаменитые, из них некоторые лауреаты нобелевской премии, выдающиеся физики XX-го столетия вышли из так называемой научной школы теоретической физики Зоммерфельда. Они были либо ассистентами, либо аспирантами Зоммерфельда, либо же посещали его занятия. Эта школа произвела сильное влияние на развитие науки (в особенности на квантовую теорию и её распространение) как из-за качества научных работ, так и из-за того факта, что многие кафедры в Германии и США возглавлялись выходцами школы Зоммерфельда. Из основоположников квантовой механики двое — Гейзенберг и Паули — были у Зоммерфельда аспирантами. Среди прочих учеников были также Дебай, Бете, Раби и Полинг.

Зоммерфельд оказывал влияние на науку также посредством издания учебников. Его книга Строение атома и спектральные линии, вышедшая впервые в 1919 г., переиздавалась в последующие годы с обширными дополнениями, что отражало стремительное развитие атомной физики в то время. Эта книга была долгое время одной из самых значительных публикаций, которая сделала доступной для экспериментаторов теоретические достижения молодой квантовой механики, а также играла огромную роль в обучении студентов.

Зоммерфельд был членом баварской академии наук с 1908 г. и членом королевского общества в Лондоне с 1926. Он был удостоен медали Гельмгольца в 1917 г., медали Макса Планка в 1931 г. и медали Лоренца в 1939 г.

Именем Зоммерфельда также называют условия излучения, фигурирующие при решении уравнения Гельмгольца для выделения класса единственности решения.

Научные труды

• Теория волчка, 4 тома (совместно с Ф. Клейном), Лейпциг 1897-1910
• Строение атома и спектральные линии, Брауншвейг 1919
• Лекции по теоретической физике
  • Том 1: Механика, Лейпциг 1943
  • Том 2: Механика упругих сред, Лейпциг 1945
  • Том 3: Электродинамика, Висбаден 1948
  • Том 4: Оптика, Висбаден 1950
  • Том 5: Термодинамика и статистика, Висбаден 1952
  • Том 6: Частные дифференциальные уравнения в физике, Лейпциг 1945

Избранные публикации

• A. Sommerfeld Uber die Zusammensetzung der Geschwindigkeiten in der Relativtheorie  (нем.) // Physikalische Zeitschrift. — 1909. — Т. 10. — С. 826. (перевод: А. Зоммерфельд О сложении скоростей в теории относительности  (рус.) // УФН. — 2010. — Т. 180. — С. 970—972.)

Ссылки

• http://www.lrz-muenchen.de/~Sommerfeld/ (нем.)
• http://www.chemie.uni-bremen.de/stohrer/biograph/sommer.htm (нем.)
• http://www.wissenschaftsforschung.de/JB98_135-152.pdf (нем.)