यदि आप एक भौतिकविद् बनना चाहते हैं, तो आपको तीन चीजें करनी चाहिए - पहली, गणित का अध्ययन करें, दूसरी, अधिक गणित का अध्ययन करें, और तीसरी, वही करते रहें।
Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld एक जर्मन सैद्धांतिक भौतिकविद् थे जिन्होंने परमाणु और क्वांटम भौतिकी में विकास का अग्रदूत कार्य किया, और सैद्धांतिक भौतिकी के नए युग के लिए कई छात्रों को शिक्षित और प्रशिक्षित किया। उन्होंने भौतिकी और रसायन विज्ञान में कई नोबेल पुरस्कार विजेताओं के लिए डॉक्टरल पर्यवेक्षक के रूप में कार्य किया, केवल J. J. Thomson के संरक्षण का रिकॉर्ड ही उनके साथ तुलनीय है।
उन्होंने दूसरी क्वांटम संख्या अज़ीमुथल क्वांटम संख्या और तीसरी क्वांटम संख्या चुंबकीय क्वांटम संख्या प्रस्तुत की। उन्होंने सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक भी प्रस्तुत किया और एक्स-रे तरंग सिद्धांत का अग्रदूत कार्य किया।
प्रारंभिक जीवन और शिक्षा
Sommerfeld ने अपने मूल शहर Königsberg, East Prussia के Albertina University में गणित और भौतिक विज्ञान का अध्ययन किया। उनके शोध प्रबंध सलाहकार गणितज्ञ Ferdinand von Lindemann थे, और उन्हें गणितज्ञ Adolf Hurwitz और David Hilbert और भौतिकविद् Emil Wiechert की कक्षाओं से भी लाभ मिला। Deutsche Burschenschaft छात्र बिरादरी में उनकी भागीदारी के परिणामस्वरूप उनके चेहरे पर एक द्वंद्वयुद्ध का निशान था। उन्होंने 24 अक्टूबर 1891 को अपनी पीएच.डी. प्राप्त की, जब वे 22 साल के थे।
अपनी डॉक्टरेट प्राप्त करने के बाद, Sommerfeld अपनी शिक्षण डिप्लोमा पर काम करने के लिए Königsberg में रहे। उन्होंने 1892 में राष्ट्रीय परीक्षा उत्तीर्ण की और फिर एक साल की सैन्य सेवा शुरू की, जो Königsberg में रिजर्व रेजिमेंट के साथ की गई थी। उन्होंने सितंबर 1893 में अपनी अनिवार्य सैन्य सेवा पूरी की, और अगले आठ वर्षों तक स्वैच्छिक आठ सप्ताह की सैन्य सेवा जारी रखी। अपनी मूंछों को ऊपर की ओर मोड़े, अपने शारीरिक निर्माण, प्रशियाई रवैये, और चेहरे पर बेंत का निशान के साथ, वह हुसारों के एक कर्नल की छवि देते थे।
करियर
Göttingen
अक्टूबर 1893 में, Sommerfeld University of Göttingen गए, जो जर्मनी में गणित का केंद्र था। वहां, वह एक भाग्यशाली व्यक्तिगत संपर्क के माध्यम से Mineralogical Institute में Theodor Liebisch के सहायक बन गए – Liebisch University of Königsberg में एक प्रोफेसर थे और Sommerfeld परिवार के मित्र थे।
सितंबर 1894 में, Sommerfeld Felix Klein के सहायक बन गए, जिसमें Klein के व्याख्यानों के दौरान व्यापक नोट्स लेना और उन्हें Mathematics Reading Room के लिए लिखना, साथ ही पठन कक्ष का प्रबंधन करना शामिल था। Sommerfeld की Habilitationsschrift 1895 में Klein के अंतर्गत पूरी की गई, जिससे Sommerfeld Göttingen में एक Privatdozent बन सके। एक Privatdozent के रूप में, Sommerfeld ने गणितीय और गणितीय भौतिकी विषयों की एक विस्तृत श्रृंखला पर व्याख्यान दिए। आंशिक अंतर समीकरणों पर उनके व्याख्यान पहली बार Göttingen में दिए गए, और वे अपने शिक्षण करियर के दौरान विकसित हुए और Partial Differential Equations in Physics शीर्षक के तहत उनकी पाठ्यपुस्तक श्रृंखला Lectures on Theoretical Physics का Volume VI बन गए।
Klein द्वारा 1895 और 1896 में घूर्णन पिंडों पर दिए गए व्याख्यानों ने Klein और Sommerfeld को एक चार-खंड पाठ Die Theorie des Kreisels लिखने के लिए प्रेरित किया – एक 13 साल का सहयोग, 1897–1910। पहले दो खंड सिद्धांत पर थे, और बाद वाले दो भूभौतिकी, खगोल विज्ञान, और प्रौद्योगिकी में अनुप्रयोग पर थे। Sommerfeld का Klein के साथ संबंध Sommerfeld के मन को अनुप्रयुक्त गणित की ओर और व्याख्यान की कला में मोड़ने में प्रभावशाली था।
Göttingen में रहते हुए, Sommerfeld ने Johanna Höpfner से मुलाकात की, Ernst Höpfner की बेटी, Göttingen में क्यूरेटर। अक्टूबर 1897 में Sommerfeld ने Bergakademie in Clausthal-Zellerfeld में गणित की कुर्सी की नियुक्ति शुरू की; वह Wilhelm Wien के उत्तराधिकारी थे। इस नियुक्ति ने Johanna से शादी करने के लिए पर्याप्त आय प्रदान की।
Klein के अनुरोध पर, Sommerfeld ने Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften के Volume V के संपादक की स्थिति ग्रहण की; यह एक बड़ा उपक्रम था जो 1898 से 1926 तक चला।
Aachen
1900 में, Sommerfeld ने Königliche Technische Hochschule Aachen में Applied Mechanics की कुर्सी की नियुक्ति शुरू की, बाद में RWTH Aachen University, extraordinarius प्रोफेसर के रूप में, जो Klein के प्रयासों के माध्यम से व्यवस्थित की गई थी। Aachen में, उन्होंने जल-गतिविज्ञान का सिद्धांत विकसित किया, जो लंबे समय तक उनकी रुचि को बनाए रखेगा। बाद में, University of Munich में, Sommerfeld के छात्र Ludwig Hopf और Werner Heisenberg इस विषय पर अपनी पीएच.डी. थीसिस लिखेंगे।
Munich
1906 से Sommerfeld ने University of Munich में भौतिकी के ordinarius प्रोफेसर और नए Theoretical Physics Institute के निदेशक के रूप में खुद को स्थापित किया। उन्हें इन पदों के लिए Munich के Physics Institute के निदेशक Wilhelm Röntgen द्वारा चुना गया, जिसे Sommerfeld ने कार्रवाई के "विशेषाधिकार प्राप्त क्षेत्र" को बुलाए जाने के रूप में देखा।
19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत तक, जर्मनी में प्रायोगिक भौतिकी को समुदाय के भीतर उच्च स्थिति माना जाता था। हालांकि, 20वीं सदी की शुरुआत में, सैद्धांतिकवादी, जैसे Munich में Sommerfeld और University of Göttingen में Max Born, गणित में अपने प्रारंभिक प्रशिक्षण के साथ, इसे उलट दिया ताकि गणितीय भौतिकी, यानी सैद्धांतिक भौतिकी, मुख्य चालक बन गई, और प्रायोगिक भौतिकी को सिद्धांत को सत्यापित या आगे बढ़ाने के लिए उपयोग किया गया। Sommerfeld के साथ अपनी डॉक्टरेट प्राप्त करने के बाद, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, और Walter Heitler Born के सहायक बन गए और क्वांटम यांत्रिकी के विकास में महत्वपूर्ण योगदान दिया, जो तब बहुत तेजी से विकास में था।
Munich में अपने 32 साल की शिक्षा के दौरान, Sommerfeld ने सामान्य और विशेष पाठ्यक्रम पढ़ाए, साथ ही सेमिनार और कोलोक्विया आयोजित किए। सामान्य पाठ्यक्रम यांत्रिकी, विकृत पिंडों की यांत्रिकी, विद्युत गतिकी, प्रकाशिकी, ऊष्मागतिकी और सांख्यिकीय यांत्रिकी, और भौतिकी में आंशिक अंतर समीकरणों पर थे। वे प्रति सप्ताह चार घंटे, सर्दियों में 13 सप्ताह और गर्मियों में 11 सप्ताह आयोजित किए जाते थे, और उन छात्रों के लिए थे जिन्होंने Röntgen से प्रायोगिक भौतिकी पाठ्यक्रम लिए थे और बाद में Wilhelm Wien से। समस्याओं की चर्चा के लिए प्रति सप्ताह एक दो घंटे की प्रस्तुति भी थी। विशेष पाठ्यक्रम वर्तमान ब्याज के थे और Sommerfeld के अनुसंधान हितों पर आधारित थे; इन पाठ्यक्रमों की सामग्री बाद में Sommerfeld के वैज्ञानिक साहित्य प्रकाशनों में दिखाई दी। इन विशेष व्याख्यानों का उद्देश्य सैद्धांतिक भौतिकी में वर्तमान मुद्दों से जूझना था और Sommerfeld और छात्रों को समस्या के मुद्दे की एक व्यवस्थित समझ प्राप्त करना था, भले ही वे समस्या को हल करने में सफल हों या न हों। सेमिनार और कोलोक्विम अवधियों के लिए, छात्रों को वर्तमान साहित्य से कागजात सौंपे गए और उन्होंने एक मौखिक प्रस्तुति तैयार की। 1942 से 1951 तक, Sommerfeld ने प्रकाशन के लिए अपने व्याख्यान नोट्स को व्यवस्थित करने पर काम किया। उन्हें छह-खंड Lectures on Theoretical Physics के रूप में प्रकाशित किया गया।
छात्रों की सूची के लिए, कृपया प्रकार द्वारा आयोजित सूची देखें। Sommerfeld के चार डॉक्टरल छात्रों, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Peter Debye, और Hans Bethe ने नोबेल पुरस्कार जीते, जबकि अन्य, विशेष रूप से, Walter Heitler, Rudolf Peierls, Karl Bechert, Hermann Brück, Paul Peter Ewald, Eugene Feenberg, Herbert Fröhlich, Erwin Fues, Ernst Guillemin, Helmut Hönl, Ludwig Hopf, Adolf Kratzer, Otto Laporte, Wilhelm Lenz, Karl Meissner, Rudolf Seeliger, Ernst C. Stückelberg, Heinrich Welker, Gregor Wentzel, Alfred Landé, और Léon Brillouin अपने आप में प्रसिद्ध हो गए। Sommerfeld के तीन पोस्टडॉक्टरल छात्र, Linus Pauling, Isidor I. Rabi और Max von Laue ने नोबेल पुरस्कार जीते, और दस अन्य, William Allis, Edward Condon, Carl Eckart, Edwin C. Kemble, William V. Houston, Karl Herzfeld, Walther Kossel, Philip M. Morse, Howard Robertson, और Wojciech Rubinowicz अपने आप में प्रसिद्ध हो गए। Walter Rogowski, RWTH Aachen में Sommerfeld के एक स्नातक छात्र, भी अपने आप में प्रसिद्ध हो गए। Max Born का मानना था कि Sommerfeld की क्षमताओं में "प्रतिभाओं की खोज और विकास" शामिल था। Albert Einstein ने Sommerfeld से कहा: "मुझे आपके बारे में जो विशेष रूप से प्रशंसा है, वह यह है कि आपने, जैसे कि, मिट्टी से इतनी बड़ी संख्या में युवा प्रतिभाओं को बाहर निकाला है।" एक प्रोफेसर और संस्थान निदेशक के रूप में Sommerfeld की शैली ने उन्हें और उनके सहकर्मियों और छात्रों के बीच दूरी नहीं रखी। उन्होंने उनसे सहयोग के लिए आमंत्रण दिया, और उनके विचारों ने अक्सर भौतिकी में उनके अपने विचारों को प्रभावित किया। उन्होंने उनका अपने घर में मनोरंजन किया और सेमिनार और कोलोक्विया से पहले और बाद में कैफे में उनसे मिले। Sommerfeld के पास एक अल्पाइन स्की हट था जहां छात्रों को अक्सर भौतिकी की चर्चा के लिए आमंत्रित किया जाता था जो खेल जितना ही मांग वाली था।
Munich में रहते हुए, Sommerfeld Albert Einstein के विशेष सापेक्षता सिद्धांत से संपर्क में आए, जो उस समय अभी भी व्यापक रूप से स्वीकृत नहीं था। सिद्धांत में उनके गणितीय योगदान ने संदेह करने वालों द्वारा इसकी स्वीकृति में सहायता की। 1914 में उन्होंने Léon Brillouin के साथ विचलनशील माध्यम में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रसार पर काम किया। वह क्वांटम यांत्रिकी के संस्थापकों में से एक बन गए; उनके कुछ योगदानों में Sommerfeld–Wilson क्वांटमकरण नियमों (1915) का सह-खोज, Bohr के परमाणु मॉडल का एक सामान्यीकरण, Sommerfeld सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक (1916) की शुरुआत, Walther Kossel के साथ Sommerfeld–Kossel विस्थापन नियम (1919) का सह-खोज, और Atombau und Spektrallinien (1919) प्रकाशित करना शामिल है, जो परमाणु सिद्धांत का "बाइबिल" बन गया जिसने परमाणु और क्वांटम भौतिकी विकसित करने वाले भौतिकविदों की नई पीढ़ी के लिए।
1918 में, Sommerfeld ने Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) की कुर्सी में Einstein की जगह ली। उनकी एक उपलब्धि एक नई पत्रिका की स्थापना थी। DPG पत्रिकाओं में प्रकाशित वैज्ञानिक पत्र इतने विशाल हो गए, DPG की एक समिति ने 1919 में Zeitschrift für Physik की स्थापना की सिफारिश की, मूल शोध लेखों के प्रकाशन के लिए, जो 1920 में शुरू हुई। चूंकि कोई भी प्रतिष्ठित वैज्ञानिक अपना लेख प्रकाशित करवा सकता था रेफरीइंग के बिना, प्रस्तुति और प्रकाशन के बीच का समय बहुत तेज था – दो सप्ताह जितना तेज। इसने विशेष रूप से क्वांटम यांत्रिकी के वैज्ञानिक सैद्धांतिक विकास को बहुत प्रोत्साहित किया जर्मनी में उस समय, क्योंकि यह पत्रिका अग्रगामी विचारों वाली नई पीढ़ी के क्वांटम सैद्धांतिकारों के लिए पसंदीदा प्रकाशन माध्यम था।
1922/1923 की सर्दियों के सेमेस्टर में, Sommerfeld ने University of Wisconsin–Madison में भौतिकी के Carl Schurz Memorial Professor व्याख्यान दिए।
1927 में Sommerfeld ने धातुओं में इलेक्ट्रॉनों के Drude मॉडल में
