Уолтер Кон: Еңбектері мен өмірі

Кіріспе

Американдық физик (1923–2016)

Уолтер Кохн (; 9 наурыз 1923 – 19 сәуір 2016) – австриялық-американдық теориялық физик және теориялық химик. Ол 1998 жылы Джон Поппен бірге химия саласындағы Нобель сыйлығына ие болды. Бұл сыйлық материалдардың электрондық қасиеттерін түсінуге олардың қосқан үлесін мойындады. Атап айтқанда, Кохн тығыздық функционалдық теориясын дамытуда жетекші рөл атқарды, бұл электрондық тығыздыққа қатысты теңдеулер арқылы (көп денелі толқындық функция емес) кванттық механикалық электрондық құрылымды есептеуге мүмкіндік берді. Бұл есептеуді жеңілдету күрделі жүйелерде дәлірек есептеулер жасауға, сондай-ақ көптеген жаңа түсініктерге жол ашты және материалтану, конденсирленген фаза физикасы, атомдар мен молекулалардың химиялық физикасы үшін қажетті құралға айналды.

Канададағы алғашқы жылдары

Кохн Гитлердің Австрияны басып алғаннан кейін бірден Англияға Kindertransport құтқару операциясының бөлігі ретінде келді. Ол еврей отбасынан шыққан және былай деп жазған: "Менің Австрияға, туған жеріме деген сезімім – және болып қала береді – өте ауыр. Олар бір жарым жылдық еврей бала ретінде нацистік режимде өткен естеліктеріммен, сондай-ақ, менің ата-анам, Соломон мен Гиттел Кохн, басқа туыстарым мен бірнеше мұғалімдердің Холокост кезінде қаза болуымен байланысты. Менің еврей екенімді және жылдар бойы бірнеше еврей жобаларына қатысқанымды атап өткім келеді, мысалы Сан-Диегодағы Калифорния университетінде еврейтануды күшті бағдарламасын құру". Ол Австрия азаматы болғандықтан, 1940 жылдың шілдесінде Екінші дүниежүзілік соғыс басталғаннан кейін Канадаға ауыстырылды. 17 жасында Кохн ағылшын конвойымен бірге, U-көмекейлерге толы суларда Канаданың Квебек қаласына, ал содан пойызбен Трои-Ривьердегі лагерьге сапарлады. Ол алғашқыда Квебек штатының Шербрук қаласына жақын лагерьде ұсталды. Бұл лагерь, сондай-ақ басқалары да Кохн толыққанды пайдаланған біраз білім беру мүмкіндіктерін ұсынды, нәтижесінде ол Торонто университетіне түсті. Германия азаматы болғандықтан, болашақ химия саласындағы Нобель сыйлығының лауреатына химия ғимаратына кіруге рұқсат берілмеді, сондықтан ол физика мен математиканы таңдады және 1979 жылға дейін сонда қалды. Осы кезеңде ол өзінің шәкірті Чанчал Кумар Маджумдармен бірге Ферми газы және оның байланысқан және байланыспаған күйлеріне қатысты Кохн-Маджумдар теоремасын жасады. Содан кейін ол Санта-Барбарадағы жаңа Теориялық физика институтының директоры лауазымын қабылдады. 1984 жылы Санта-Барбарадағы Калифорния университетінің физика факультетінде профессор болып жұмыс істеді және өмірінің соңына дейін сонда қызмет етті. Кохн жартылай өткізгіштер физикасына маңызды үлес қосты, бұл оған Америка физика қоғамының Оливер Э. Бакли сыйлығын әкелді. Ол сондай-ақ көп дене проблемасына қосқан үлесі үшін Фенбург медалімен марапатталды. Оның тығыздық функционалдық теориясы бойынша жұмысы Пьер Хоэнбергпен бірге Париждегі École Normale Supérieure-ге сапары кезінде басталды және қорытпа теориясын қарастыруға себеп болды. Хоэнберг-Кохн теоремасы Лу Жэу Шаммен бірлесіп Кохн-Шам теңдеулерін жасау үшін одан әрі дамытылды. Соңғысы қазіргі материалтанудың негізгі құралы болып табылады және тіпті плазманың кванттық теорияларында қолданылады. 1957 жылы ол Канада азаматтығынан бас тартып, АҚШ азаматы болды. 1963 жылы Кохн Америка өнер және ғылым академиясының мүшесі, 1969 жылы Ұлттық ғылым академиясының мүшесі, 1994 жылы Америка философиялық қоғамының мүшесі болды. 2011 жылы ол Австрия ғылым академиясының (ÖAW) құрметті мүшесі атанды. Сондай-ақ ол Халықаралық кванттық молекулалық ғылым академиясының мүшесі болды.

Kohn arrived in England as part of the Kindertransport rescue operation immediately after the annexation of Austria by Hitler. He was from a Jewish family, and has written, "My feelings towards Austria, my native land, are – and will remain – very painful. They are dominated by my vivid recollections of 1 1/2 years as a Jewish boy under the Nazi regime, and by the subsequent murder of my parents, Salomon and Gittel Kohn, of other relatives and several teachers, during the Holocaust. I want to mention that I have a strong Jewish identity and – over the years – have been involved in several Jewish projects, such as the establishment of a strong program of Judaic Studies at the University of California in San Diego.". Because he was an Austrian national, he was transferred to Canada in July 1940 after the outbreak of World War II. As a 17 year old, Kohn traveled as part of a British convoy moving through U boat infested waters to Quebec City in Canada; and from there, by train, to a camp in Trois Rivières. He was at first held in detention in a camp near Sherbrooke, Quebec. This camp, as well as others, provided a small number of educational facilities that Kohn used to the fullest, and he finally succeeded in entering the University of Toronto. As a German national, the future Nobel Laureate in Chemistry was not allowed to enter the chemistry building, and so he opted for physics and mathematics. and remained until 1979. It was during this period, he, along with his student Chanchal Kumar Majumdar developed the Kohn–Majumdar theorem related to Fermi gas and its bound and unbound states. He then accepted the founding director's position at the new Institute for Theoretical Physics in Santa Barbara. He took his position as a professor in the Physics Department at the University of California at Santa Barbara in 1984; where he worked until the end of his life. Kohn made significant contributions to semiconductor physics, which led to his award of the Oliver E. Buckley Prize by the American Physical Society. He was also awarded the Feenburg medal for his contributions to the many body problem. His work on density functional theory was initiated during a visit to the École Normale Supérieure in Paris, with Pierre Hohenberg, and was prompted by a consideration of alloy theory. The
Hohenberg–Kohn theorem was further developed, in collaboration with Lu Jeu Sham, to produce the Kohn Sham equations. The latter is the standard work horse of modern materials science, and even used in quantum theories of plasmas. In 1957, he relinquished his Canadian citizenship and became a naturalized citizen of the United States. In 1963 Kohn became a Member of the American Academy of Arts and Sciences, a Member of the National Academy of Sciences in 1969, and a member of the American Philosophical Society in 1994. In 2011, he became an honorary member of the Austrian Academy of Sciences (ÖAW). He was also a Member of the International Academy of Quantum Molecular Science.

Таңдалған жарияланымдар

В. Кохн, "ХХ ғасырдағы конденсирленген заттар физикасы туралы эссе", "Қазіргі заманғы физика шолулары", том 71, № 2, б. S59–S77, 1999 жылғы мерейтойлық. APS
В. Кохн, "Нобель лекциясы: Материяның электрондық құрылымы – толқындық функциялар және тығыздық функционалдары", "Қазіргі заманғы физика шолулары", том 71, № 5, б. 1253–1266 (1999 ж.). APS
Д. Жером, Т. М. Райс және В. Кохн, "Экзитондық изолятор", "Физикалық шолу", том 158, № 2, б. 462–475 (1967 ж.). APS
П. Хоенберг және В. Кохн, "Гомогенді емес электрондық газ", "Физикалық шолу", том 136, № 3B, б. B864–B871 (1964 ж.). APS
В. Кохн және Л. Дж. Шам, "Алмасу және корреляция эффектілерін қамтитын өзін-өзі келістіретін теңдеулер", "Физикалық шолу", том 140, № 4A, б. A1133–A1138 (1965 ж.). APS
В. Кохн және Дж. М. Латтингер, "Суперөткізгіштіктің жаңа механизмі", "Physical Review Letters", том 15, № 12, б. 524–526 (1965 ж.). APS
В. Кохн, "Изоляциялық күйдің теориясы", "Физикалық шолу", том 133, № 1A, б. A171–A181 (1964 ж.). APS
В. Кохн, "Циклотрон резонансы және өзара әрекеттесетін электрондық газдың де Хаас ван Альфен осцилляциялары", "Физикалық шолу", том 123, б. 1242–1244 (1961 ж.). APS