Пол Питер Эвальд

Пол Питер Эвальд
Рожденный	( 1888-01-23 ) 23 января 1888 г. Берлин , Германия
Умер	23 августа 1985 г. ) ( 1985-08-23 ) ( 97 лет Итака , Нью-Йорк
Образование	Кембриджский университет Геттингенский университет Мюнхенский университет
Известный	Суммирование Эвальда Сфера Эвальда Теорема Эвальда – Озеена о вымирании Теория многократного рассеяния Маятниковое решение
Родители	Пол Эвальд (отец) Клара Эвальд (мать)
Награды	Премия Грегори Аминоффа (1979). Медаль Макса Планка (1978) ФорМемРС (1958)
Научная карьера
Учреждения	Штутгартский технический университет Королевский университет Белфаста Политехнический институт Бруклина
Диссертация	Дисперсия и двулучепреломление электронных решеток
Докторантура	Арнольд Зоммерфельд
Другие научные консультанты	Дэвид Хилберт
Докторанты	Ахиллес Папапетру
Другие известные студенты	Карл Германн

Пол Питер Эвальд , ФРС (   23 января 1888 —   22 августа 1985) — немецкий кристаллограф и физик , пионер методов дифракции рентгеновских лучей .

Образование

Эвальд получил раннее классическое образование в гимназиях Берлина и Потсдама , где он научился говорить на греческом, французском и английском языках в дополнение к своему родному немецкому языку.

Эвальд начал свое высшее образование в области физики , химии и математики в колледже Гонвилля и Кая в Кембридже зимой 1905 года. В 1906 и 1907 годах он продолжил свое формальное образование в Геттингенском университете , где его интересы обратились в первую очередь к математике. В то время Геттинген был центром математики мирового уровня под управлением трех «мандаринов» Геттингена: Феликса Кляйна , Давида Гильберта и Германа Минковского . Во время учебы в Геттингене Эвальд был принят Гильбертом на должность Ausarbeiter , оплачиваемую должность писца, то есть он делал записи на занятиях Гильберта, получал одобрение записей от помощника Гильберта — в то время Эрнста Хеллингера — и затем готовил чистый экземпляр для Lesezimmer — математического читального зала. В 1907 году он продолжил свои математические исследования в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана (LMU) под руководством Арнольда Зоммерфельда в его Институте теоретической физики. Ему была присвоена докторская степень в 1912 году. В докторской диссертации были разработаны законы распространения рентгеновских лучей в монокристаллах. После получения докторской степени он был ассистентом Зоммерфельда.

Во время рождественских каникул 1911 года и в январе 1912 года Эвальд заканчивал написание докторской диссертации. В январе, прогуливаясь по Английскому саду в Мюнхене, Эвальд рассказывал Максу фон Лауэ о теме своей диссертации. Длины волн, интересующие Эвальда, находились в видимой области спектра и, следовательно, намного превышали расстояние между резонаторами в кристаллической модели Эвальда. Лауэ казался отвлеченным и хотел знать, каков будет эффект, если рассматривать гораздо меньшие длины волн. Лишь в июне того же года Эвальд услышал доклад Зоммерфельда в Physikalische Gesellschaft в Геттингене об успешной дифракции рентгеновских лучей Максом фон Лауэ , Паулем Книпингом и Вальтером Фридрихом в LMU, за что Лауэ будет удостоен Нобелевской премии в Физика , в 1914 году.

С возникновением теоретической физики в начале двадцатого века и ее основой в математике, Дэвид Гильберт решил оказать организационную помощь формализации наук, начиная с физики. В 1912 году Гильберт спросил своего друга и коллегу Арнольда Зоммерфельда. прислать к нему специального помощника по физике. Зоммерфельд послал Эвальда, которого прозвали «учителем Гильберта по физике». и выполнял он эту функцию до 1913 года, когда Зоммерфельд прислал еще одного своего ученика, Альфреда Ланде . Первой задачей, поставленной перед Эвальдом, было рассмотреть имеющиеся в литературе противоречия по поводу констант упругости в кристаллах и сообщить об этом. Несколько лет спустя Макс Борн в Геттингене решил эту проблему.

Во время пребывания Эвальда в Геттингене он часто бывал в гостях в El BoKaReBo , пансионе, которым управляла сестра Анни на Дальманнштрассе, 17. Название произошло от первых букв фамилий его жильцов: «Эль» означает Эллу Филиппсон ( студент-медик), «Бо» для Макса Борна ( приват-доцента ) и Ганса Больца (студента-физика), «Ка» для Теодора фон Кармана (приват-доцента) и «Ре» для Альбрехта Реннера (студента-медика). Рихард Курант , математик и приват-доцент, назвал этих людей «в группе». Именно здесь Эвальд познакомился с Эллой Филиппсон, которая должна была стать его женой.

Весной 1913 года Нильс Бор из Института теоретической физики Копенгагенского университета свою теорию атомной модели Бора . представил к публикации Позже в том же году Эвальд присутствовал на собрании Британской ассоциации в Бирмингеме , где он выслушал отчеты и обсуждения обзора Джеймса Джинса по теории радиации и модели Бора . Это положило начало новой важной области исследований Зоммерфельда и его учеников — изучению и интерпретации атомных спектров , спектроскопии молекулярных зон и теоретическому моделированию атомной и молекулярной структуры .

Во время Первой мировой войны Эвальд служил в немецкой армии медицинским техником. Когда у него была возможность, он продолжал думать о физике своей докторской диссертации и разработал динамическую теорию дифракции рентгеновских лучей , которую позже использовал в своей хабилитационной работе . По окончании войны он вернулся в ЛМУ в качестве помощника Зоммерфельда. Он получил хабилитацию в 1917 году. и стал там приват-доцентом , оставаясь при этом помощником Зоммерфельда.

В 1921 году, еще работая в ЛМУ, Эвальд опубликовал статью о методе тета-функции анализа дипольных полей в кристаллах. ответвление его более ранней работы по динамической теории оптики и рентгеновских лучей в кристаллах, которая появилась в трех журнальных публикациях. По словам Эвальда, толчком к созданию этого метода послужил лыжный отпуск в Миттенвальде на Пасху в 1911 году. Зоммерфельд практиковал брать своих учеников и помощников на лыжные прогулки зимой и на альпинистские походы летом, где обсуждались физики были такими же тяжелыми, как и физические нагрузки на прогулках. Эвальду было трудно вычесть из своих расчетов поле тестового диполя. Решение было предложено ассистентом Зоммерфельда и бывшим докторантом Питером Дебаем в ходе дискуссии, которая заняла не более 15 минут. Статья Эвальда широко цитировалась в литературе, а также в научных книгах, таких как «Динамическая теория кристаллических решеток» и «Динамическая теория кристаллических решеток» . Макс Борн и Кун Хуан .

Карьера

Когда Эрвин Шредингер сообщил, что он оставляет свою должность экстраординарного профессора Высшей технической школы Штутгарта , чтобы поступить в университет Бреслау , Эвальду позвонили и он принял эту должность в 1921 году. В 1922 году его вызвали в Мюнстерский университет. . Эвальд использовал это предложение, чтобы улучшить свое положение в Штутгарте до ординарного профессора; однако, хотя Эвальд был повышен до звания ординарного профессора, установленная должность фактически сохранилась как должность экстраординарного профессора.

С 1922 года Эрвин Фюс , также бывший докторант Зоммерфельда, работал в аспирантуре в Штутгартской высшей технической школе под руководством Эвальда; Фьюс получил хабилитацию в 1924 году. Также в том же году Эвальд стал соредактором журнала Zeitschrift für Kristallographie . В 1929 году его позвали в Technische Hochschule Ганновера . И снова он использовал этот призыв, чтобы улучшить свое положение в Штутгарте, договорившись о втором ассистенте, постоянном преобразовании своей должности в должность ординарного профессора и отдельном здании для своей деятельности. Здание было официально открыто в 1930 году как Институт теоретической физики под руководством Эвальда. Институт был создан по образцу Института теоретической физики Зоммерфельда в Мюнхене, поскольку он будет проводить теоретические работы, а также иметь помещения и оборудование для экспериментальной работы.

В 1931 году Эвальд был назначен директором отдела физических наук.

В Геттингене Рихард Курант взял конспекты лекций Гильберта , которые были доступны в Lesezimmer , отредактировал их и дополнил, чтобы написать двухтомный труд. Первый том, Methoden der mathematischen Physik I , был опубликован в 1924 году.

Увидев книгу, Эвальд был вынужден написать подробный обзор, описывающий ее как математический инструментарий, характеризующийся собственными значениями и собственными функциями, для разрабатываемой в то время теоретической физики.

Книга Куранта-Гильберта случайно содержала математические сведения, необходимые для разработки Гейзенберга - Борна матричной формулировки квантовой механики , а также для формулировки волновой механики Шредингера , выдвинутых в 1925 году. Основным направлением работ Эвальда была рентгеновская кристаллография, а Эвальд был эпонимом конструкции Эвальда и сферы Эвальда , обеих полезных конструкций в этой области.

В 1929 г., чтобы устранить путаницу в связи с распространением кристаллографических данных, Эвальд предложил провести обзор и собрать лучшие данные в единую публикацию. Результаты были опубликованы в 1935 году как Internationale Tabellen zur Bestimmung von Kristallstrukturen . Другой вклад Эвальда, опубликованный в 1931 году, Strukturbericht Volume I (1913-1928), был отредактирован Эвальдом и К. Херманном.

Эвальд был избран ректором Штутгарта в 1932 году. Однако из-за растущих трудностей с преподавателями, которые были членами национал-социализма в Германии, весной 1933 года он ушел в отставку. за год до истечения срока его полномочий. Эвальд продолжил свою другую деятельность. Однако из-за растущих проблем с Дюзентенбундом , Вильгельм Шторц, ректор университета, попросил Эвальда уйти. Он эмигрировал в Англию в 1937 году вместе со своей матерью, художницей Кларой Эвальд . и занял исследовательскую должность в Кембридже , пока в 1939 году ему не предложили и не приняли должность лектора в Королевском университете Белфаста. Позже он стал профессором математической физики.

Читая лекции в Университете Дьюка в 1937 году, Ганс Бете , получивший докторскую степень под руководством Зоммерфельда в 1928 году, столкнулся с дочерью Эвальда Роуз, которая уже эмигрировала в Соединенные Штаты и посещала школу. Они поженились в сентябре 1939 года. Таким образом, Бете стал зятем Пауля Петера Эвальда.

Ближе к концу Второй мировой войны Зоммерфельд систематизировал свои конспекты лекций и начал писать шеститомные « Лекции по теоретической физике» . Во время учебы в Бруклинском политехническом институте Эвальд написал предисловие к «Курсу Зоммерфельда» , которое появилось в английском переводе работы Зоммерфельда.

Кроме того, ближе к концу Второй мировой войны Эвальд был обеспокоен тем, что мир приведет к созданию множества конкурирующих национальных журналов по кристаллографии. Итак, в 1944 году в Оксфорде он предложил создать Международный союз кристаллографии (IUCr), который будет нести единоличную ответственность за публикацию кристаллографических исследований. В 1946 году он был избран председателем Временного международного кристаллографического комитета на лондонском собрании кристаллографов из 13 стран; он служил в этом качестве до 1948 года, когда был образован Союз. Комитет также назначил его редактором журнала, который будет издаваться Союзом. Первый выпуск Acta Crystallographica был опубликован в 1948 году, в том же году, когда Эвальд председательствовал на первой Генеральной ассамблее и Международном конгрессе IUCr, проходившем в Гарвардском университете .

В 1952 году Эвальд был избран президентом Американской кристаллографической ассоциации . Он работал в Исполнительном комитете IUCr с момента его основания до 1966 года, был его вице-президентом в 1957 году и президентом в 1960 году, и занимал эту должность до 1963 года. Его работа редактором журнала Acta Crystallographica продолжалась с момента его основания в 1948 году до 1959 года.

Спустя десять лет после переезда в Белфаст Эвальд переехал в Соединенные Штаты в 1949 году и занял должность в Политехническом институте Бруклина в качестве профессора и заведующего кафедрой физики. Он ушел с поста заведующего кафедрой в 1957 году и от преподавательской деятельности в 1959 году.

Почести

• 1958 – член Королевского общества.
• 1978 - Немецкого физического общества Макса Планка. Медаль
• 1979 – Премия Грегори Аминоффа .
• 1986 – Международный союз кристаллографии учредил премию Эвальда за выдающийся вклад в науку кристаллографии.

Книги

• Пол Питер Эвальд Кристаллы и рентгеновские лучи (Спрингер, 1923)
• Пауль Петер Эвальд, Теодор Пёшль, Людвиг Прандтль; авторизованный перевод Дж. Дугалла и Уинифред Маргарет Динс. Физика твердого тела и жидкостей: с недавними разработками (Блэки и сын, 1930)
• Пауль Питер Эвальд Путь исследований (особенно физики) (А. Бонцербен, 1932)
• Питер Пауль Эвальд, редактор «50 лет рентгеновской дифракции» (перепечатано в формате PDF для XVIII Конгресса IUCr, Глазго, Шотландия, 1962, 1999 г., Международный союз кристаллографии)
• Питер Пол Эвальд Об основах кристаллической оптики (Кембриджские исследовательские лаборатории ВВС, 1970)

См. также

• Суммирование Эвальда
• Сфера Эвальда
• Теория многократного рассеяния
• Теорема Эвальда – Озеена о вымирании
• Маятниковое решение
• Джордж Дундулакис

Библиография

• Дурвард В. Дж. Круикшанк , Хельмут Дж. Юречке, Н. Като (редакторы) П. П. Эвальд и его динамическая теория дифракции рентгеновских лучей: мемориальный том Пола П. Эвальда ( Oxford University Press , 1992)

Ссылки

• Эвальд, П.П., редактор «50 лет рентгеновской дифракции» (перепечатано в формате pdf для XVIII Конгресса IUCr, Глазго, Шотландия, авторские права © 1962, 1999 Международный союз кристаллографии)
• Гринспен, Нэнси Торндайк «Конец определенного мира: жизнь и наука Макса Борна». Нобелевский физик, зажёгший квантовую революцию . (Основные книги, 2005 г.) ISBN   0-7382-0693-8
• Юнгникель, Криста и Рассел МакКормах. Интеллектуальное освоение природы: теоретическая физика от Ома до Эйнштейна . Том 2: Могущественная теоретическая физика, 1870–1925 гг . Издательство Чикагского университета, бумажная обложка, 1990 г. ISBN   0-226-41585-6
• Мехра, Джагдиш и Гельмут Рехенберг Историческое развитие квантовой теории. Том 1 Часть 1 Квантовая теория Планка, Эйнштейна, Бора и Зоммерфельда 1900–1925: ее основание и рост ее трудностей. (Спрингер, 2001 г.) ISBN   0-387-95174-1
• Мехра, Джагдиш и Гельмут Рехенберг Историческое развитие квантовой теории. Том 1 Часть 2 Квантовая теория Планка, Эйнштейна, Бора и Зоммерфельда 1900–1925: ее основание и рост ее трудностей. (Спрингер, 2001 г.) ISBN   0-387-95175-X
• Мехра, Джагдиш и Гельмут Рехенберг Историческое развитие квантовой теории. Том 5 Эрвин Шредингер и возникновение волновой механики. Часть 1 Шрёдингер в Вене и Цюрихе 1887-1925 гг. (Спрингер, 2001 г.) ISBN   0-387-95179-2
• Мехра, Джагдиш и Гельмут Рехенберг Историческое развитие квантовой теории. Том 5 Эрвин Шредингер и возникновение волновой механики. Часть 2. Создание волновой механики: ранний ответ и приложения, 1925–1926 гг. (Springer, 2001). ISBN   0-387-95180-6
• Рид, Констанс Курант (Спрингер, 1996) ISBN   0-387-94670-5
• Рид, Констанс Хилберт (Спрингер, 1996) ISBN   0-387-94674-8
• Зоммерфельд, Арнольд, перевод четвертого немецкого издания Мартина О. Штерна. Механика - Лекции по теоретической физике, том I (Academic Press, 1964).
• С.Г. Подоров, А. Назаркин, "Теория широкоугольной дифракции рентгеновских лучей в сравнении с классической динамической теорией" - Недавняя рез. Девель. Оптика, 7 (2009) ISBN   978-81-308-0370-8

Внешние ссылки

Устные истории

• Стенограмма интервью «Устная история» с Полом Питером Эвальдом 1 апреля 1959 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора.
• Стенограмма интервью «Устная история» с Полом Питером Эвальдом 29 марта 1962 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора - Сессия I
• Стенограмма интервью «Устная история» с Полом Питером Эвальдом 8 мая 1962 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора - Сессия II
• Стенограмма интервью «Устная история» с Полом Питером Эвальдом 17 мая 1968 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора - Сессия I
• Стенограмма интервью «Устная история» с Полом Питером Эвальдом 24 мая 1968 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора - Сессия II

Архивные коллекции

• Записи Международного союза кристаллографии Пауля Питера Эвальда, 1936–1967, Библиотека и архив Нильса Бора