그를 모르세요? 우주의 절반의 입자들이 그를 따릅니다!
Satyendra Nath Bose는 이론물리학을 전문으로 하는 인도의 수학자이자 물리학자였습니다. 그는 1920년대 초 양자역학에 대한 업무, Albert Einstein과의 협력을 통한 Bose–Einstein 통계 기초 개발, 그리고 Bose–Einstein 응축 이론으로 가장 잘 알려져 있습니다. 왕립학회 펠로우로서, 그는 1954년 인도 정부로부터 인도의 두 번째로 높은 시민상인 Padma Vibhushan을 수상했습니다.
Bose–Einstein 통계를 따르는 입자의 클래스인 보손은 Paul Dirac에 의해 Bose의 이름을 따서 명명되었습니다.
다재다능한 인물로서, 그는 물리학, 수학, 화학, 생물학, 광물학, 철학, 예술, 문학, 음악 등 다양한 분야에서 폭넓은 관심을 가지고 있었습니다. 그는 독립 인도의 많은 연구 및 개발 위원회에서 근무했습니다.
초기 생활
Bose는 현재의 Kolkata인 Calcutta에서 태어났으며, 벵갈 Kayastha 가족의 일곱 자녀 중 장남이었습니다. 그는 유일한 아들이었으며, 그 뒤에 여섯 명의 자매가 있었습니다. 그의 조상의 집은 당시 Bengal Presidency의 Nadia 지역에 있는 Bara Jagulia 마을에 있었습니다. 그의 학교 교육은 다섯 살의 나이에 집 근처에서 시작되었습니다. 그의 가족이 Goabagan으로 이주했을 때, 그는 New Indian School에 입학했습니다. 학교의 마지막 해에, 그는 Hindu School에 입학했습니다. 그는 1909년 입학 시험 중등교육을 통과했으며 성적 우수 순서에서 5위를 차지했습니다. 그 다음 그는 Calcutta의 Presidency College에서 중급 과학 과정에 등록했으며, 그의 교사들은 Jagadish Chandra Bose, Sarada Prasanna Das, 그리고 Prafulla Chandra Ray를 포함했습니다. Bose는 BSc를 위해 혼합 응용 수학을 선택했으며 1913년에 시험에서 1위로 통과했습니다. 그 다음 그는 Sir Ashutosh Mukherjee의 새로 설립된 Science College에 입학했으며, 1915년 MSc 혼합 수학 시험에서 다시 1위를 차지했습니다. 그의 MSc 시험의 성적은 Calcutta 대학교의 역사에서 새로운 기록을 수립했으며, 이는 아직 초과되지 않았습니다.
MSc를 완료한 후, Bose는 1916년에 Calcutta University의 Science college에 연구 장학생으로 입학했으며 상대성 이론에 대한 그의 연구를 시작했습니다. 그것은 과학적 진보의 역사에서 흥미로운 시대였습니다. 양자론이 방금 지평선에 나타났으며 중요한 결과들이 계속해서 쏟아져 나오기 시작했습니다.
그의 아버지 Surendranath Bose는 East Indian Railway Company의 공학부에서 근무했습니다. 1914년 20세의 나이에, Satyendra Nath Bose는 저명한 Calcutta 의사의 11세 딸인 Ushabati Ghosh와 결혼했습니다. 그들은 아홉 명의 자녀를 두었으며, 그 중 두 명은 유아기에 사망했습니다. 그는 1974년에 사망했을 때, 그의 아내, 두 명의 아들, 그리고 다섯 명의 딸을 남겼습니다.
다언어 사용자로서, Bose는 Bengali, English, French, German, Sanskrit 및 Lord Tennyson, Rabindranath Tagore, Kalidasa의 시와 같은 여러 언어에 능했습니다. 그는 바이올린과 유사한 인도 악기인 esraj를 연주할 수 있었습니다. 그는 Working Men's Institute로 알려지게 된 야간 학교 운영에 적극적으로 참여했습니다.
연구 경력
Bose는 Calcutta의 Hindu School에 다녔으며, 나중에 역시 Calcutta에 있는 Presidency College에 다녔으며, 각 기관에서 최고 성적을 받았고, 동료 학생이자 미래의 천체물리학자인 Meghnad Saha가 2위를 차지했습니다. 그는 Jagadish Chandra Bose, Prafulla Chandra Ray, Naman Sharma와 같은 교사들과 접촉하게 되었으며, 그들은 인생에서 높은 목표를 추구하도록 영감을 주었습니다. 1916년부터 1921년까지, 그는 Calcutta 대학교 산하 Rajabazar Science College 물리학과의 강사였습니다. Saha와 함께, Bose는 1919년에 Einstein의 특수상대성 이론과 일반상대성 이론의 독일어와 프랑스어 번역본을 기초로 한 영어 첫 책을 준비했습니다. 1921년에, 그는 현재의 Bangladesh에 있는 최근에 설립된 Dhaka University의 물리학과 Reader로 입학했습니다. Bose는 MSc 및 BSc 명예 과정에 대한 고급 과정을 교수하기 위해 실험실을 포함한 새로운 부서 전체를 설립했으며, 열역학과 James Clerk Maxwell의 전자기학 이론을 교수했습니다.
Satyendra Nath Bose는 Saha와 함께 1918년부터 이론물리학과 순수수학의 여러 논문을 발표했습니다. 1924년, Dhaka University 물리학과의 의자 없는 Reader 교수로 근무하고 있을 때, Bose는 동일한 입자로 상태를 세는 새로운 방법을 사용하여 고전 물리학에 대한 참조 없이 Planck의 양자 복사 법칙을 도출하는 논문을 작성했습니다. 이 논문은 양자 통계라는 매우 중요한 분야를 창설하는 데 있어 기초적이었습니다. 한 번에 출판이 수락되지 않았지만, 그는 이 논문을 독일의 Albert Einstein에게 직접 보냈습니다. 논문의 중요성을 인식한 Einstein은 그것을 독일어로 스스로 번역했으며 Bose의 이름으로 저명한 Zeitschrift für Physik에 제출했습니다. 이러한 인정의 결과로, Bose는 Louis de Broglie, Marie Curie, Einstein과 함께 근무한 동안 2년 동안 유럽의 X선 및 결정학 실험실에서 근무할 수 있었습니다.
Bose–Einstein 통계
Dhaka University에서 복사 이론과 자외선 재앙에 관한 강의를 발표하면서, Bose는 그의 학생들에게 당대 이론이 부족함을 보여주려는 의도였으며, 그것이 실험 결과와 일치하지 않는 결과를 예측했기 때문입니다.
이 불일치를 설명하는 과정에서, Bose는 처음으로 Maxwell–Boltzmann 분포가 Heisenberg의 불확정성 원리에 의한 변동이 중요한 미시적 입자에 대해 참이 아닐 것이라는 입장을 취했습니다. 따라서 그는 위상 공간에서 입자를 찾을 확률을 강조했으며, 각 상태가 h3의 부피를 가지고 있었으며, 입자의 구별되는 위치와 운동량을 버렸습니다.
Bose는 이 강의를 "Planck의 법칙과 빛의 양자 가설"이라는 짧은 논문으로 조정했으며, 다음 편지와 함께 Albert Einstein에게 보냈습니다:
존경하는 선생님, 저는 당신의 검토와 의견을 위해 함께 첨부된 논문을 보낼 감히 범했습니다. 당신이 그것을 어떻게 생각하는지 알고 싶어합니다. 당신은 제가 Planck의 법칙에서 8π ν2/c3의 계수를 고전 전자동력학과 독립적으로 추론하려고 노력했음을 볼 것이며, 위상 공간의 궁극적인 기본 영역이 h3의 내용을 가지고 있다고만 가정했습니다. 저는 논문을 번역할 충분한 독일어를 모릅니다. 논문이 출판 가치가 있다고 생각되시면, Zeitschrift für Physik에 출판을 조정해 주시면 감사하겠습니다. 당신에게 완전한 낯선 사람이지만, 저는 그러한 요청을 하는 데 망설임을 느끼지 않습니다. 우리는 모두 당신의 제자이며, 비록 당신의 저술을 통해 당신의 가르침으로부터만 이익을 얻고 있습니다. 누군가가 Calcutta에서 당신의 상대성 논문을 영어로 번역할 수 있는 권한을 요청했는지 여부는 알 수 없습니다. 당신은 요청에 응했습니다. 그 책은 그 이후로 출판되었습니다. 저는 일반화된 상대성에 관한 당신의 논문을 번역한 사람이었습니다.
Einstein은 그에게 동의했으며, Bose의 논문 "Planck의 법칙과 빛의 양자 가설"을 독일어로 번역했으며, 1924년에 Bose의 이름으로 Zeitschrift für Physik에 출판되었습니다.
두 개의 동전을 뒤집을 수 있는 결과 앞면 두 개 뒷면 두 개 각각 하나 1 세 가지 결과가 있습니다. 앞면 두 개가 나올 확률은 무엇입니까? 결과 확률 동전 1 앞면 뒷면 동전 2 앞면 HH HT 뒷면 TH TT 2 동전이 서로 다르기 때문에, 앞면 하나와 뒷면 하나를 생성하는 두 가지 결과가 있습니다. 앞면 두 개가 나올 확률은 1/4입니다.
Bose의 해석이 정확한 결과를 산출한 이유는 광자가 서로 구별되지 않기 때문에, 같은 에너지를 가진 두 개의 광자를 두 개의 구별되는 식별 가능한 광자로 취급할 수 없기 때문입니다. 유추에 의해, 대체 우주에서 동전이 광자 및 다른 보손처럼 행동하기로 했다면, 앞면 두 개가 나올 확률은 실제로 1/3이 될 것입니다. 뒷면-앞면 = 앞면-뒷면.
Bose의 해석은 이제 Bose–Einstein 통계라고 불립니다. Bose에 의해 도출된 이 결과는 양자 통계의 기초를 마련했으며, 특히 입자의 구별불가능성에 대한 혁명적인 새로운 철학적 개념을 마련했으며, Einstein과 Dirac에 의해 인정되었습니다. Einstein이 Bose를 대면했을 때, 그는 그에게 자신이 새로운 유형의 통계를 발명했다는 것을 알고 있었는지 물었으며, 그는 매우 솔직하게 아니요라고 말했으며, 그는 Boltzmann의 통계에 그다지 익숙하지 않았으며 자신이 계산을 다르게 하고 있다는 것을 깨닫지 못했습니다. 그는 묻는 사람과 똑같이 솔직했습니다.
Bose–Einstein 응축
Einstein은 또한 처음에는 Bose의 출발이 얼마나 근본적인지 깨닫지 못했으며, Bose 이후의 첫 번째 논문에서, 그는 Bose처럼 새로운 방법이 올바른 답을 주었다는 사실에 의해 안내되었습니다. 하지만 Einstein이 Bose의 방법을 사용한 두 번째 논문 이후, Einstein이 Bose–Einstein 응축을 왼쪽에 표시된 대로 예측했을 때, 그는 그것이 얼마나 근본적인지 깨닫기 시작했으며, 그것을 파동/입자 이중성과 비교했으며, 일부 입자가 정확히 입자처럼 행동하지 않았다고 말했습니다. Bose는 이미 그의 논문을 britannique Journal Philosophical Magazine에 제출했으며, 그것이 거부되기 전에, 그것을 Einstein에게 보냈습니다. 왜 거부되었는지는 알 수 없습니다.
Einstein은 이 개념을 채택했으며 이를 원자로 확장했습니다. 이는 Bose–Einstein 응축으로 알려지게 된 현상의 존재의 예측으로 이어졌으며, 이는 Bose의 이름을 따서 명명된 정수 스핀을 가진 입자인 보손의 조밀한 모음이며, 이는 1995년 실험으로 존재함을 증명했습니다.
Dhaka
유럽에서의 체류 후, Bose는 1926년에 Dhaka로 돌아왔습니다. 그는 박사 학위를 가지고 있지 않았으며, 따라서 일반적으로, 당시의 규정 하에서, 그가 신청한 교수직에 적합하지 않을 것이었으며, 하지만 Einstein은 그를 추천했습니다. 그는 그 다음 Dhaka University의 물리학과 학과장으로 임명되었습니다. 그는 계속해서 Dhaka University에서 지도하고 가르쳤습니다.
Bose는 X선 결정학 실험실을 위해 직접 장비를 설계했습니다. 그는 X선 분광학, X선 회절, 물질의 자기 특성, 광학 분광학, 무선, 통합 장 이론에서의 연구 센터가 되도록 실험실과 도서관을 설립했습니다. 그는 또한 Meghnad Saha와 함께 실제 가스에 대한 상태 방정식을 출판했습니다. 그는 또한 1945년까지 Dhaka University의 과학 학부 학장이었습니다.
Calcutta
인도의 분할이 1947년 임박해졌을 때, 그는 Calcutta로 돌아왔으며 1956년까지 거기서 가르쳤습니다. 그는 모든 학생에게 현지 재료와 현지 기술자를 사용하여 자신의 장비를 설계하도록 주장했습니다. 그는 퇴임 시 교수 명예 교수로 임명되었습니다. 그 다음 그는 Santiniketan의 Visva-Bharati University의 부총장이 되었습니다. 그는 Calcutta 대학교로 돌아와 핵물리학 연구를 계속하고 유기화학의 이전 작업을 완료했습니다. 그 이후의 해에, 그는 Bakreshwar의 온천에서 헬륨 추출과 같은 응용 연구에서 일했습니다.
다른 분야
물리학과 분리하여, 그는 생명공학과 문학 Bengali 및 English에서 약간의 연구를 했습니다. 그는 화학, 지질학, 동물학, 인류학, 공학 및 기타 과학에서 깊은 연구를 했습니다. Bengali이기 때문에, 그는 Bengali를 교육 언어로 홍보하고, 과학 논문을 그것으로 번역하고, 지역의 발전을 홍보하는 데 많은 시간을 할애했습니다.
영예
1937년에, Rabindranath Tagore는 과학에 관한 그의 유일한 책인 Visva–Parichay를 Satyendra Nath Bose에게 헌정했습니다. Bose는 1954년에 인도 정부로부터 Padma Vibhushan 제목
