Карл Херцфельд

Карл Херцфельд
Регина и Карл на выпускном вечере Регины, 1938 год.
Рожденный	( 1892-02-24 ) 24 февраля 1892 г. Вена , Австро-Венгрия
Умер	3 июня 1978 г. ) ( 1978-06-03 ) ( 86 лет Вашингтон, округ Колумбия , США
Национальность	Австрийский - Американский
Альма-матер	Венский университет
Известный	Кинетическая теория , ультразвук
Научная карьера
Поля	Физик
Учреждения	Мюнхенский университет Университет Джонса Хопкинса Католический университет Америки
Докторантура	Фридрих Хазенёрль
Докторанты	Джон Арчибальд Уилер Уолтер Хайтлер Вирджиния Гриффинг

Карл Фердинанд Герцфельд (24 февраля 1892 — 3 июня 1978) — австрийско - американский физик.

Образование

Герцфельд родился в Вене во время правления Габсбургов над Австро -Венгерской империей . «Он происходил из известной, недавно ассимилированной еврейской семьи». Его отец был врачом и ординарным профессором акушерства и гинекологии Венского университета . Его мать, Камилла, урожденная Герцог, была дочерью газетного издателя и сестрой химика-органика Р. О. Герцога.

В 1902 году, когда Герцфельду было 10 лет, он был зачислен в частную гимназию Schottengymnasium , которая находилась в ведении Бенедиктинского ордена Римско -католической церкви и имела свое название, полученное из-за того, что ее основатели были выходцами из Шотландии . Он посещал эту школу до 1910 года, когда начал посещать Венский университет для изучения физики и химии . В 1912 году он посещал курсы в Цюрихском университете и Высшей технической школе Цюриха (ETH). Именно в Цюрихе он встретил Отто Штерна , который работал в ETH; Позже Херцфельд отметил, что беседы со Стерном способствовали его более глубокому пониманию термодинамики. В 1913 году он отправился учиться в Гёттингенский университет , после чего Герцфельд вернулся в Вену и получил докторскую степень в 1914 году под руководством Фридриха Хазенёрля , который стал директором Института теоретической физики после самоубийства Людвига Больцмана в 1913 году. 1906.

В докторской диссертации Герцфельд применял статистическую механику к газу свободных электронов как модель теории металлов. К моменту получения докторской степени он уже опубликовал шесть научных работ. В одном из них он попытался вывести модель атома водорода. Эта статья была опубликована в 1912 г. незадолго до этого Нильс Бор представил свою первую работу по боровской модели атома водорода.

Получив докторскую степень, Герцфельд пошел добровольцем на службу в австро-венгерскую армию. Вскоре после этого разразилась Первая мировая война , и он прослужил до 1918 года, дослужившись до звания старшего лейтенанта. Руководитель диссертации Герцфельда Хазенёрль был призван на службу во время Первой мировой войны и погиб на фронте. За время службы в армии Герцфельд опубликовал шесть статей по статистической механике, применимой к проблемам физики и химии, особенно к структуре материи — газов, жидкостей и твердых тел.

После войны Герцфельд вернулся в Венский университет, однако университет находился в таком тяжелом финансовом положении, что в 1919 году он переехал в Мюнхен с намерением изучать аналитическую химию и устроиться на работу в немецкую химическую промышленность, которая имела очень уважаемая репутация. Сначала он был ассистентом в физико-химической лаборатории Казимира Фаянса в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана (LMU). Однако, оказавшись там, ему больше понравились задачи теоретической физики. Он стал приват-доцентом по теоретической физике и физической химии в LMU и поэтому был гораздо больше связан с Арнольдом Зоммерфельдом . который был ординарным профессором теоретической физики и директором Института теоретической физики – известной организации по изучению атомной и молекулярной структуры. С 1925 года и до ухода из ЛМУ в 1926 году он был экстраординарным профессором теоретической физики. В это время Лайнус Полинг проводил с ним постдокторские исследования, и он был руководителем диссертации Уолтера Хайтлера , который получил докторскую степень в 1926 году. В 1925 году Герцфельд опубликовал свою книгу по кинетической теории и статистической механике. который стал учебником для аспирантов в немецкоязычных университетах.

Карьера

В 1926 году Герцфельд получил должность приглашенного профессора в Университете Джонса Хопкинса в Балтиморе , штат Мэриленд , которая превратилась в постоянную должность преподавателя. В 1930 и 1932 годах он преподавал в Купер Юнион и Университете Фордхэме в Нью-Йорке .

Находясь в Университете Джонса Хопкинса, Герцфельд провел значительные исследования вместе с химиком Фрэнсисом О. Райсом, который присоединился к университету в качестве доцента в том же году, когда прибыл Герцфельд. Их статья 1928 года рассмотрел роль молекулярных колебаний в передаче энергии между ультразвуковыми волнами и молекулами газа. В Университете Джонса Хопкинса Герцфельд работал с другими европейскими коллегами на физическом факультете университета, а именно с Джеймсом Франком и Марией Гепперт-Майер , которые были удостоены Нобелевских премий по физике в 1925 и 1963 годах соответственно. Франк приехал в Университет Джонса Хопкинса после того, как покинул Германию в 1933 году, где он был ординарным профессором экспериментальной физики и директором Второго института экспериментальной физики Геттингенского университета и близким коллегой Макса Борна , который был директором Института экспериментальной физики. Теоретическая физика в Геттингене. Гепперт-Майер была студенткой Борна и поступила на факультет Джонса Хопкинса в 1931 году. Гепперт-Майер и Герцфельд опубликовали статьи об агрегатных состояниях. и реакции ядерного синтеза. Херцфельд вместе с Франком был соавтором статей о фотосинтезе, одна из которых была написана после того, как они оба покинули Джонс Хопкинс. Джон Арчибальд Уилер , ставший выдающимся физиком, защитил докторскую диссертацию под руководством Герцфельда в 1933 году.

В 1936 году Херцфельд переехал в Католический университет Америки в Вашингтоне, округ Колумбия , где оставался до своей смерти в 1978 году. Он получил почетный статус в 1969 году и оставался активным до конца своей жизни.

Причины ухода Херцфельда из Университета Джонса Хопкинса были описаны в письме Арнольду Зоммерфельду. Основной причиной было тяжелое финансовое положение в Университете Джонса Хопкинса. Однако были и другие причины. Одним из них было ухудшение его отношений с Р. Вудом , профессором экспериментальной физики и заведующим кафедрой физики. Кроме того, Дж. А. Берден, другой экспериментатор, считал, что теоретической физике уделяется слишком много внимания, а количество немецких физиков в небольшом отделе несбалансировано. Бирден также подозревал, что Херцфельд привел Франка в Джонс Хопкинс, чтобы способствовать реализации амбиций Херцфельда на посту председателя департамента. Наконец, Бирден также считал, что Херцфельд вызвал разногласия в отделе из-за своей решительной поддержки продвижения Гёпперт-Майер с должности научного сотрудника по физике до обычного преподавателя. Хотя Херцфельд действительно получал предложения как от Фордхэмского университета, так и от Католического университета, ни один из них не был привлекательным, поскольку у них не было сильных исследовательских отделов. Обсуждая ситуацию с Исайе Боумену , президенту Университета Джонса Хопкинса, стало ясно, что финансовые трудности в Джонсе Хопкинса могут потребовать сокращения физического факультета. Помня об этом, Херцфельд принял предложение Католического университета. Обязанности преподавателя и зарплата Герцфельда в Католическом университете были примерно такими же, как и в Университете Джонса Хопкинса, но были и дополнительные административные обязанности, поскольку он также был заведующим кафедрой физики.

В конце 1940-х годов Герцфельд увеличил внимание Католического университета к квантово-механическим расчетам электронной структуры многоатомных молекул, тем самым закрепив уважаемую позицию университета в этой области. Одной из его докторантов католического университета была Вирджиния Гриффинг , первая женщина на факультете физического факультета университета.

В 1959 году Герцфельд и Теодор А. Литовиц совместно написали книгу, частично обобщающую размышления Герцфельда об ультразвуке за более чем 30 лет, прошедшие со времени его статьи с Ф. О. Райсом. В 1966 году Герцфельд опубликовал обзорную статью, в которой подытожил 50-летние разработки в области физического ультразвука.

Личная жизнь

В 1938 году Герцфельд женился на Регине Фланнери , преподавателе антропологии в Католическом университете; к моменту выхода на пенсию в 1970 году она дослужилась до профессора и стала первой женщиной, возглавившей этот факультет.

Герцфельд был католиком и глубоко интересовался католическим богословием. Он получил медаль Джеймса кардинала Гиббонса за вклад в развитие Соединенных Штатов, католической церкви и Католического университета Америки.

Почести

• 1958 – избран членом Американской академии искусств и наук.
• 1960 - избран членом Национальной академии наук.
• 1964 - Награда за заслуги перед ВМС США за заслуги во время Второй мировой войны.

Публикации

Статьи

• Карл Ф. Герцфельд Об атомной модели, испускающей водородный ряд Бальмера , Труды Королевской академии наук, Вена, 121 (2a): 593–601 (1912).
• Карл Ф. Герцфельд Об электронной теории металлов , Анналы физики (4) 41:27–52 [докторская диссертация Герцфельда в Венском университете под руководством профессора Фридриха Хазенёрля] (1913)
• Карл Ф. Герцфельд об атомных свойствах, которые делают элемент металлом , Physical Review 29:701–705 (1927)
• Карл Ф. Херцфельд и Ф. О. Райс. Рассеяние и поглощение высокочастотных звуковых волн , Physical Review 31: 691–95 (1928).
• Карл Ф. Герцфельд и Мария Гепперт-Майер Об агрегатных состояниях , Журнал химической физики 2:38–45 (1934).
• Ф. О. Райс и Карл Ф. Герцфельд. ​​Термическое разложение органических соединений с точки зрения свободных радикалов. VI. Механизм некоторых цепных реакций», J. Am. хим. Соц. 56: 284–289 (1934) [1]
• Карл Ф. Герцфельд и М. Гёпперт-Майер К теории термоядерного синтеза , Phys. Откр. 46:995–1001 (1935).
• Карл Ф. Герцфельд и Джеймс Франк. Попытка теории фотосинтеза , J. ​​Chem. Физ. 5: 237–51 (1937)
• Карл Ф. Герцфельд и Джеймс Франк Вклад в теорию фотосинтеза , J. ​​Phys. хим. 45: 978–1025 (1941)
• Карл Ф. Герцфельд Электронные уровни в многоатомных молекулах, имеющих резонирующие двойные связи , Chemical Reviews 41:233–56 (1947).
• Карл Ф. Герцфельд Узловые поверхности в молекулярных волновых функциях. Обзор современной физики 21: 527–30 (1949).
• Карл Ф. Херцфельд Пятьдесят лет физического ультразвука , Журнал Акустического общества Америки, том 39, выпуск 5A, стр. 813–825, Католический университет Америки, Вашингтон, округ Колумбия (поступило 27 июля 1965 г.)

Книги

• Карл Ф. Герцфельд об электронной теории металлов (Барт, 1913)
• Карл Ф. Герцфельд Физическая и электрохимия в энциклопедии математических наук, включая их приложения , том V, выпуск 6, стр. 947–1112 (Лейпциг: Б. Г. Тойбнер, 1921)
• Карл Ф. Герцфельд Размер и структура молекул В Справочнике по физике, 1-е изд., том 22, изд. А. Смекал , стр. 386–519 (Берлин: Springer-Verlag, 1924) (второе изд., том 24, 1933, стр. 1–252).
• Карл Ф. Херцрфельд, Кинетическая теория тепла в учебнике физики Мюллера-Пуйе, том 3 (Браунсвейг: Ф. Вьюиг и Зон, 1925)
• Карла Ф. Герцфельда Классическая термодинамика в Справочнике по физике, 1-е изд., том 9, стр. 1–140 (Берлин, Springer-Verlag, 1926)
• Карл Ф. Херцфельд и К.Л. Вольф Поглощение и дисперсия в Справочнике по физике , 1-е изд., Том 20, стр. 480–634 (Берлин: Springer-Verlag, 1928).
• Карл Ф. Герцфельд Решетчатая теория твердых тел В Справочнике по экспериментальной физике, том 7, под ред. В. Вен и Ф. Хармс, стр. 325–422 (Лейпциг: Akademische Verlagsgesellschaft , 1928).
• Карл Ф. Герцфельд и Х. М. Смоллвуд. Кинетическая теория газов и жидкостей в трактате по физической химии, 2-е изд., том. 1, изд. HS Тейлор, стр. 73–217 (Нью-Йорк: Ван Ностранд, 1931).
• Карл Ф. Герцфельд и Х. М. Смоллвуд. Несовершенные газы и жидкое состояние. В трактате по физической химии. 2-е изд., том. 1, изд. HS Тейлор, стр. 219–250 (Нью-Йорк: Ван Ностранд, 1931).
• Карл Ф. Герцфельд Релаксационные явления в газах. В журнале «Термодинамика и физика материи», том. 1, изд. Ф. Россини, стр. 646–735 (Принстон, Нью-Джерси: Princeton University Press, 1955).
• Карл Ф. Херцфельд и В. Гриффинг Фундаментальная физика газов в термодинамике и физике материи, том. 1, изд. Ф. Россини, стр. 111–176 (Принстон, Нью-Джерси: Princeton University Press, 1955).
• Карл Ф. Герцфельд и Теодор А. Литовиц Поглощение и дисперсия ультразвуковых волн. Чистая и прикладная физика , том 7 (Academic Press, 1959)
• Карл Ф. Герцфельд Фундаментальная физика газов (Princeton University Press, 1961)
• Вопросы Карла Ф. Герцфельда по статистической механике: некоторые реакционные точки зрения Карла Ф. Герцфельда (Центр теоретических исследований, Университет Майами, 1971)

Ссылки

• Мехра, Джагдиш и Гельмут Рехенберг Историческое развитие квантовой теории. Том 5 Эрвин Шредингер и возникновение волновой механики. Часть 1 Шредингер в Вене и Цюрихе 1887–1925 гг. (Спрингер, 2001 г.) ISBN   0-387-95179-2

Внешние ссылки

• Карл Херцфельд - Биографические мемуары
• Устное историческое интервью Карла Герцфельда, проведенное Томасом С. Куном, 14 июня 1962 года, Библиотека и архив Нильса Бора, Американский институт физики.
• Интервью Брюса Уитона «Устная история» Карла Герцфельда, 11 мая 1978 г., Библиотека и архив Нильса Бора, Американский институт физики.

Архивные коллекции

• Документы Карла Ф. Герцфельда, специальные коллекции университетских библиотек Католического университета Америки
• Документы Карла Фердинанда Герцфельда, 1914–1977, Библиотека и архив Нильса Бора