Otto Stern a fost un fizician american născut în Germania care a câștigat Premiul Nobel pentru fizică în 1943. S-a născut într-o familie evreiască prosperă spre sfârșitul secolului al XIX-lea în Regatul Prusiei. Din cauza afluenței financiare a familiei sale, nu a trebuit să-și caute locuri de muncă imediat după ce și-a încheiat studiile. În schimb, a lucrat ca Privatdozent în universitățile alese mult timp înainte de a ateriza la primul său post oficial academic la începutul anilor 1920. Inițial s-a concentrat mai mult pe probleme teoretice. Abia după ce a întâlnit mari experți ca James Franck și Max Volmer, a început să se intereseze de fizica experimentală. Într-o perioadă scurtă, el a dezvoltat metoda cu fascicul molecular și a descoperit cuantificarea spinului cu Walther Gerlach. Nu numai că i-a adus faimă, ci și oportunitate pentru lucrări de cercetare ulterioară. Măsurarea momentelor magnetice atomice, demonstrarea naturii valurilor a atomilor și moleculelor și descoperirea momentului magnetic al protonului sunt câteva dintre lucrările sale importante. A migrat în SUA și a preluat cetățenia americană când Partidul nazist al lui Hitler a venit la putere. După ce a lucrat la Carnegie Mellon University mai mult de doisprezece ani, s-a retras în cele din urmă și s-a stabilit în California.
Copilăria și viața timpurie
Otto Stern s-a născut pe 17 februarie 1888 într-o prosperă familie evreiască din Sohrau, acum cunoscută sub numele de Zory. Orașul este situat în regiunea Silezia Superioară a Poloniei. Cu toate acestea, la momentul nașterii sale, acesta făcea parte din Regatul Prusiei sub Imperiul German.
Tatăl său, Oskar Stern, era un comerciant bogat de cereale și deținea, de asemenea, fabrici de făină. Numele mamei sale era Eugenia née Rosenthal. Cuplul a avut cinci copii, dintre care Otto era cel mai în vârstă. În 1892, familia s-a mutat la Breslau (acum Wroclaw, Polonia), unde Otto a fost admis la Gimnaziul Johannes.
Pe măsură ce Gimnaziul s-a accentuat mai mult pe clasici decât pe matematică și științe, Stern și-a completat educația citind pe larg în particular. După ce a ieșit de la școală, a vizitat mai multe universități, așa cum era norma în acele zile și, în sfârșit, în 1906, a intrat la Universitatea din Breslau cu chimia fizică ca principal.
Otto Stern și-a încheiat studiile în 1912 obținându-și diploma de doctorat de la Universitatea din Breslau. În același an, a intrat la Universitatea Charles de la Praga pentru a studia sub Albert Einstein.
Când în 1913, Einstein a revenit la alma mater, ETH Zürich, Otto Stern l-a urmat. Timp de un an, a funcționat ca Privatdozent al Chimiei Fizice la ETH.
În 1914, a intrat la Universitatea din Frankfurt am Main în calitate de Privatdozent de fizică teoretică. În 1915, a primit Habilitarea sa, cea mai înaltă calificare academică pe care trebuie să o obțină orice savant, de la Universitate. Foarte curând, a izbucnit primul război mondial și a fost introdus în armata germană.
Spre sfârșitul războiului, a fost repartizat în cercetări militare la laboratorul lui Nernst de la Universitatea din Berlin. Acolo s-a împrietenit cu James Franck și Max Volmer, doi experimentali renumiți.
Până atunci Stern s-a concentrat în principal pe studii teoretice de termodinamică statistică și teoria cuantică. Acum, sub influența lui Franck și Volmer, a început să arate interesul pentru fizica experimentală.
Carieră
Odată ce războiul s-a încheiat în 1918, Otto Stern s-a întors la Universitatea Frankfurt am Main și a rămas acolo până în 1921. Inițial, a continuat să lucreze la problemele teoretice și a publicat o lucrare despre energia de suprafață a solidelor. Foarte curând, a început să simtă că ar trebui să ofere dovezi experimentale.
Cu toate acestea, înainte de a-și putea finaliza experimentul, a primit primul său post academic oficial. În 1921, a intrat la Universitatea din Rostock în calitate de profesor asociat de fizică teoretică.
În 1922, în timp ce preda la Rostock, Stern împreună cu Walther Gerlach au efectuat experimentul lor istoric cu fascicul molecular. Cunoscut sub numele de experiment Stern – Gerlach, a confirmat teoria cuantificării spinului, care afirma că într-un câmp magnetic, atomii se pot alinia singuri doar în câteva direcții.
În 1923, Stern s-a alăturat Universității din Hamburg ca profesor de chimie fizică și director de laborator. Aici a înființat un grup de cercetare remarcabil, care a întreprins multe experimente de pionierat. Din cauza lui, Universitatea din Hamburg a devenit un centru binecunoscut de cercetare atomică, moleculară și nucleară.
În această perioadă, Stern a condus la experimente suplimentare asupra naturii cuantice a materiei. Aceste experimente au confirmat multe alte manifestări cheie, cum ar fi natura valurilor a atomilor de heliu și hidrogen, prin distragerea fasciculelor acestor atomi și momentele magnetice neregulate ale protonului și deuteronului.
Pe măsură ce Adolf Hitler și Partidul său nazist au ajuns la putere în Germania, în iulie 1933, Stern a trebuit să demisioneze din funcția sa. Până atunci devenise cunoscut pe plan internațional. În 1930, i se acordase un LL.D. de Universitatea din California, Berkeley. În consecință, a decis să se deplaseze în SUA.
În 1933, Stern s-a alăturat Carnegie Mellon University din Pittsburgh, Pennsylvania, ca profesor de fizică. El a rămas acolo până la pensionare, în 1945, efectuând cercetări ample în fizică experimentală.
După pensionare, Stern s-a mutat în California și s-a alăturat Universității din California, Berkeley în funcția de profesor emerit. În același an, a fost ales la Academia Națională de Științe. Și-a petrecut restul vieții la Berkeley.
Lucrări majore
Experimentul Stern – Gerlach din 1922 este una dintre cele mai importante lucrări realizate de Otto Stern. El și Walther Gerlach au trimis un fascicul de atomi de argint printr-un câmp magnetic neomogen pe o placă de sticlă și au observat difracția lor.
Conform fizicii clasice, fasciculul ar fi trebuit să se extindă ca o bandă continuă; în schimb au fost observate doar două fascicule. Nu numai că a confirmat teoria cuantificării spinului, dar a deschis calea pentru dezvoltarea ulterioară a fizicii moderne.
Măsurarea momentului magnetic al protonului prin utilizarea fasciculului molecular este o altă lucrare importantă a acestuia. Întreprins în 1933, experimentul a dovedit că măsurarea efectivă este de două ori și jumătate din valoarea sa teoretică.
De asemenea, a publicat multe lucrări. Printre acestea, este de remarcat o serie de treizeci de lucrări excepționale intitulate „Untersuchung zur Molekularstrahl-Methode, UzM” (Investigații prin metoda cu fascicul molecular).
Premii și realizări
Otto Stern a primit Premiul Nobel pentru fizică din 1943 pentru descoperirea sa în teoria cuantificării spinului. Deși lucrarea a fost realizată în colaborare cu Walther Gerlach, el a primit singur premiul pentru că Gerlach a rămas înapoi în Germania și a fost activ în perioada nazistă.
În plus, el a fost ales și membru al Asociației Americane pentru Progresul Științei, al Societății Filozofice Americane, al Academiei Naționale de Științe și al Academiei Regale Daneze de Științe.
Viața personală și moștenirea
Otto Stern nu s-a căsătorit. De mic, i-a plăcut viața bună și îi plăcea să danseze. Era și un jucător de tenis bun și avea mulți prieteni.
La 8 martie 1939, a devenit cetățean naturalizat al Statelor Unite ale Americii. Și-a petrecut ultima parte a vieții la Berkeley, California. Acolo a dus o viață retrasă, dar a rămas interesat de noile descoperiri în fizica particulelor și astrofizică. De asemenea, mergea regulat la filme.
A murit pe 17 august 1969 la vârsta de 81 de ani la Berkeley. El a fost lovit de atac de cord în timp ce viziona un film și a murit la scurt timp după. A fost înmormântat în Sunset View Cemetery, El Cerrito, CA.
Cinetica unui proces de dezactivare intermoleculară fotofizică a fost numită „Relația Otto-Volmer” după Otto Stern și prietenul său de viață Max Volmer. Cei doi oameni de știință lucraseră îndeaproape de mult timp de la primul război mondial.
Trivia
Otto Stern a fost a doua persoană nominalizată la Premiul Nobel. A primit 82 de nominalizări între 1925 și 1945. În cele din urmă a câștigat-o în 1943.
Fapte rapide
Zi de nastere 17 februarie 1888
Naţionalitate Limba germana
Faimos: FizicieniBărbați germani
Murit la vârsta: 81
Semn solar: Vărsătorul
Născut în: Żory
Faimos ca Fizician
