Отто Штерн: Жизнь и научные достижения физика-экспериментатора

Введение

Немецко-американский физик (1888–1969). Имя Отто Штерн также использовалось как псевдоним немецкой активистки за права женщин Луизы Отто Петерс (1819–1895). Отто Штерн (Otto Stern; 17 февраля 1888 – 17 августа 1969) – немецко-американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике. Он был вторым по количеству номинаций на Нобелевскую премию, получив 82 номинации в период с 1925 по 1945 год (больше всех номинаций получил Арнольд Зоммерфельд – 84), и в итоге удостоился премии в 1943 году.

Биография

Штерн родился в еврейской семье в Сохраве (ныне Жоры) в провинции Силезия, в Королевстве Пруссия Германской империи. Его отцом был Оскар Штерн (1850–1919), владелец мельницы, который с 1892 года жил в Бреслау (ныне Вроцлав). Его мать, Евгения Розенталь (1863–1907), была родом из Равича (ныне Равиц) в прусской провинции Позен. У Отто Штерна был брат, Курт, ставший известным ботаником во Франкфурте, и три сестры. Он учился во Фрайбурге-им-Брайсгау, Мюнхене и Бреслау. Штерн окончил Университет Бреслау в 1912 году, защитив докторскую диссертацию по физической химии, и в 1930-х годах часто выступал там в качестве приглашенного профессора, став близким коллегой членов факультета Беркли, включая декана химического факультета Гилберта Льюиса, которого Штерн номинировал на Нобелевскую премию по химии в 1933 году. После ухода с поста в Гамбургском университете в 1933 году из-за прихода нацистов к власти (Machtergreifung), он нашел убежище в Питтсбурге, став профессором физики в Технологическом институте Карнеги. Как экспериментальный физик, Штерн внес вклад в открытие квантования спина в эксперименте Штерна — Герлаха с Вальтером Герлахом в феврале 1922 года в Physikalischer Verein во Франкфурте-на-Майне. Вместе со своим давним соратником Имманюэлем Эстерманом он продемонстрировал волновую природу атомов и молекул, измерил атомные магнитные моменты, открыл магнитный момент протона и разработал метод молекулярных пучков, который используется в технике молекулярно-лучевой эпитаксии. В 1943 году он был удостоен Нобелевской премии по физике – первой с 1939 года. Премия была присуждена только Штерну «за вклад в разработку метода молекулярного луча и открытие магнитного момента протона» (а не за эксперимент Штерна — Герлаха). Фактически, премия за 1943 год была вручена в 1944 году. В 1945 году Штерн был избран в Национальную академию наук США, а в 1946 году – в Американское философское общество. После выхода на пенсию из Технологического института Карнеги он переехал в Беркли, Калифорния, и регулярно посещал физические коллоквиумы в Беркли. Он умер от сердечного приступа в Беркли 17 августа 1969 года.

Stern was born into a Jewish family in Sohrau (now Żory) in the Province of Silesia, the German Empire's Kingdom of Prussia. His father was Oskar Stern (1850–1919), a mill owner, who had been living in Breslau (now Wrocław) since 1892. His mother Eugenia née Rosenthal (1863–1907) was from Rawitsch (now Rawicz) in the Prussian Province of Posen. Otto Stern had a brother, Kurt, who became a noted botanist in Frankfurt, and three sisters. He studied in Freiburg im Breisgau, Munich and Breslau. Stern completed his studies at the University of Breslau in 1912 with a doctoral dissertation in physical chemistry where he was a frequent visiting professor during the 1930s, becoming close colleagues with members of the Berkeley faculty, including chemistry dean Gilbert Lewis, whom Stern would nominate for the Nobel Prize in Chemistry in 1933. After resigning from his post at the University of Hamburg in 1933 because of the Nazis' Machtergreifung (seizure of power), he found refuge in the city of Pittsburgh becoming a professor of physics at the Carnegie Institute of Technology. As an experimental physicist Stern contributed to the discovery of spin quantization in the Stern–Gerlach experiment with Walther Gerlach in February 1922 at the Physikalischer Verein in Frankfurt am Main. With his life long collaborator Immanuel Estermann, he demonstrated of the wave nature of atoms and molecules; measurement of atomic magnetic moments; discovery of the proton's magnetic moment; and development of the molecular beam method which is utilized for the technique of molecular beam epitaxy. He was awarded the 1943 Nobel Prize in Physics, the first to be awarded since 1939. It was awarded to Stern alone, "for his contribution to the development of the molecular ray method and his discovery of the magnetic moment of the proton" (not for the Stern–Gerlach experiment). The 1943 prize was actually awarded in 1944.] Stern was elected to the United States National Academy of Sciences in 1945 and the American Philosophical Society in 1946. After Stern retired from the Carnegie Institute of Technology, he moved to Berkeley, California. He was a regular visitor to the physics colloquium at Berkeley. He died of a heart attack in Berkeley on 17 August 1969.