¿Quién es Arnold Sommerfeld?
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Arnold Sommerfeld fue un famoso físico atómico y matemático que es conocido principalmente por su trabajo sobre teoría atómica en el campo de la mecánica cuántica y por ser mentor de más receptores del Premio Nobel de Física que cualquier otro físico. Esta lección explorará la vida personal y la carrera de Arnold Sommerfeld, cuyas contribuciones científicas lo convirtieron en un nombre familiar.
Infancia y vida temprana
Arnold Sommerfeld nació el 5 de diciembre de 1868 en Konigsberg, Prusia Oriental (ahora Kaliningrado, Rusia), de padres Cacile Matthias y Franz Sommerfeld. Al principio de sus estudios académicos, Sommerfeld estaba más interesado en la literatura y la historia, pero luego se sintió atraído por el campo de las matemáticas y otras ciencias duras como la física.
Sommerfeld declaró más tarde que sus diversos intereses provenían de ambos padres. » Mi padre, el médico en ejercicio, … era un apasionado coleccionista de objetos naturales (ámbar, conchas, minerales, escarabajos, etc.) y un gran amigo de las ciencias naturales. … A mi madre enérgica e intelectualmente vigorosa tengo una deuda infinita ».
Sommerfeld se sintió atraído por las matemáticas y la física mientras estudiaba en la Universidad de Konigsberg, donde estudió con matemáticos famosos como David Hilbert, Adolf Hurwitz y Ferdinand von Lindemann, quien se convirtió en consejero de doctorado de Sommerfeld. Sommerfeld se graduó con un doctorado en matemáticas de la Universidad de Konigsberg en 1891 con solo 23 años.
Sommerfeld se unió al ejército en 1892 y cumplió un año de servicio activo, luego se presentó para ocho semanas de servicio voluntario una vez al año durante los siguientes ocho años. También se casó con Johanna Hopfner, con quien tuvo cuatro hijos.
Contribuciones científicas y de carrera
Después de que Sommerfeld aprobara el examen nacional de enseñanza en 1892, se convirtió en asistente de enseñanza en la Universidad de Göttingen en 1893. En ese momento, la Universidad de Göttingen era conocida por los grandes matemáticos y físicos que trabajaban y enseñaban allí.
El propio Sommerfeld reconoció la importancia de las matemáticas para la física. » Si quieres ser físico, debes hacer tres cosas: primero, estudiar matemáticas, segundo, estudiar más matemáticas y tercero, hacer lo mismo ».
Mientras estaba en la universidad, Sommerfeld conoció al famoso matemático alemán Felix Klein, quien aceptó tomar a Sommerfeld como aprendiz. Juntos, Klein y Sommerfeld trabajaron en una teoría matemática de la difracción que involucra ecuaciones diferenciales y funciones complejas. Tras la finalización de este distinguido trabajo en 1895, Sommerfeld recibió el título de Privatdozent , lo que le permitió enseñar a nivel universitario.
Debido a su distinguido trabajo colaborativo con Klein, a Sommerfeld se le ofreció el puesto de Cátedra de Mecánica Aplicada en la Universidad de Aquisgrán en 1900. En 1906, Sommerfeld se mudó a Munich y tomó una posición de profesor en la Universidad de Munich en su Instituto de Física Teórica. Sommerfeld permanecería en la Universidad de Munich durante los siguientes 32 años y haría sus contribuciones más significativas a la física y la comunidad científica.
Teoría atómica
Fue en la Universidad de Munich donde Arnold Sommerfeld comenzó su investigación sobre la teoría atómica y la física cuántica, considerada por muchos como sus contribuciones más significativas al campo de la física. En 1911, Sommerfeld comenzó a investigar el modelo atómico de Niels Bohr, que fue visto como la descripción más precisa del átomo en ese momento.
El modelo postuló que los electrones estaban ubicados en órbitas circulares, que tenían diferentes niveles de energía, alrededor del núcleo. Los electrones pueden cambiar los niveles de energía dependiendo de la energía de las partículas que golpean el átomo. Sommerfeld propuso que en lugar de órbitas circulares, los electrones en realidad orbitaban alrededor del núcleo en órbitas elípticas, lo que mejoró el modelo de Bohr y se convirtió en el estándar en ese momento, hasta que el físico Erwin Schrodinger proporcionó el toque final al modelo atómico moderno cuando presentó su atómico cuántico. modelo en 1926.
En 1915 y 1916, Sommerfeld hizo contribuciones significativas al campo de la mecánica cuántica , o la física de partículas atómicas y subatómicas, al desarrollar las reglas de cuantificación de Sommerfeld-Wilson en 1915. Estas reglas fueron clave en el desarrollo del campo de la mecánica de ondas ( una rama importante de la física) y el desarrollo de la idea de los números cuánticos en 1916 y 1920. Los números cuánticos permitieron a los físicos describir mejor el estado cuántico único de cada átomo, núcleo o partícula subatómica.
Además, la teoría de electrones semiclásica de Sommerfeld, que desarrolló en 1927, proporcionaría la base de lo que ahora se conoce como la teoría cuántica de los sólidos.
Vida posterior y muerte
Además de las importantes contribuciones que hizo Sommerfeld al campo de la física, también es conocido por ser mentor de una cantidad extraordinaria de físicos famosos y ganadores del Premio Nobel de Física, como Wolfgang Pauli y Werner Heisenberg. Sommerfeld fue el mentor de más ganadores del Premio Nobel de Física que nadie, un récord que perdura hasta el día de hoy. El propio Sommerfeld recibió 84 nominaciones para el Premio Nobel de Física, pero nunca fue galardonado con el premio.
Durante la Primera Guerra Mundial, Sommerfeld exhibió un ferviente nacionalismo por Alemania. Sin embargo, se sintió disgustado con el nacionalismo alemán cuando el partido nazi llegó al poder y se retiró de su puesto en la Universidad de Munich en 1935. Sommerfeld murió en un accidente automovilístico el 25 de abril de 1951, a la edad de 82 años.
Resumen de la lección
Arnold Sommerfeld es un físico famoso que es conocido por sus contribuciones a la física cuántica y atómica y por ser tutor de un número récord de ganadores del Premio Nobel de Física. Mejoró el modelo atómico de Niels Bohr al proponer que los electrones orbitaban alrededor del núcleo en órbitas elípticas en lugar de circulares, y desarrolló la idea de los números cuánticos , que permite a los físicos describir mejor el estado cuántico único de cada átomo, núcleo o subatómico. partícula.
La teoría de electrones semiclásica de Sommerfeld se convertiría en la base de lo que ahora se conoce como la teoría cuántica de los sólidos. Sommerfeld fue nominado al Premio Nobel de Física 84 veces, pero nunca lo recibió. Murió en un accidente automovilístico en 1951.
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