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spanclass伟大的导师索莫菲

长河网 • 2019-01-22 23:25:57 • 文化 • 阅读 5
周五·深空探测| 周六·星空的诗 | 周日·天文周历 教师节将至，今天我们来介绍一位“不世出”的物理大师，阿诺德·索末菲（Arnold Sommerfeld）。 首先我们来看看索末菲作为大师在物理研究上取得的成就：谈及索末菲，大家耳熟能
原标题：伟大的导师索莫菲周五·深空探测|周六·星空的诗|周日·天文周历教师节将至，今天我们来介绍一位“不世出”的物理大师，阿诺德·索末菲（ArnoldSommerfeld）。首先我们来看看索末菲作为大师在物理研究上取得的成就：谈及索末菲，大家耳熟能详的便是索末菲公式，这是一个关于球面波展开的公式；在固体物理方面，关于金属导电的自由电子理论，索末菲把费米统计结合入了经典的Drude模型，Drude–Sommerfeld模型；接着就是原子的精细结构常数α，常数α可理解为一定距离的两电子间的库伦势能同该距离对应波长的光子能量之比。这个常数描述相对论效应对电子能级的影响，进而反映在原子谱线的精细结构上。还有Sommerfeld–Wilson量子化，玻尔量子化把氢原子在一个平面内处理，它要求角动量量子化，从而得到形式的量子化能级。Sommerfeld–Wilson量子化把电子当成三维系统处理，简单说来，能量和角动量牵扯到的是不同的量子数。如今关于原子中电子能量表示的量子数为，其中的角动量量子数和自旋量子数都是索末菲引进的。由此可见，索莫菲被称为原子物理学开山鼻祖之一毫不过分。既然今天为了介绍一位优秀的甚至是“伟大的”物理老师，接下来就要介绍一下索末菲在教书育人上有何等成就。索末菲老师是理论物理教授，那是要教书的，索末菲的讲课水平我们不得而知，但是他的著作似乎可以证明，索末菲的著作包括四卷本《圆的理论》、《原子结构与谱线》、《波动力学之增补版》和六卷本的《理论物理教程》（包含力学，电动力学，光学，热力学与统计，偏微分方程）。可以看出，索末菲老师教书是物理数学融合在一起的,关键是他还能实验物理和理论物理一起教。索末菲的教学应该是深刻地影响到了不少人，他的学生泡利有样学样，后来也有一套《泡利物理学讲义》。索末菲（左）和玻尔的合影虽说上课的效果我们不清楚，可他的学生可是个个大名鼎鼎！索末菲的博士生里面，有著名的理论物理学家海森堡（WernerHeisenberg），他因为参与建立矩阵力学而获得1932年度的物理诺奖，而他最为人称道的是成就不确定性关系；还有量子力学的另一位创始人，泡利（WolfgangPauli）因发现不相容原理而获得1945年度的物理诺奖，他还预言了中微子的存在；德拜（PeterDebye）获得1936年度的化学诺奖，名字见于关于固体比热的德拜模型和X-射线衍射的Debye-Waller因子；贝特(HansBethe)获得1967年度的物理诺奖,名字见于Bethe-Ansatz;爱瓦尔德（PaulPeterEwald）的名字见于X-射线衍射理论里的爱瓦尔德球；弗洛里希（HerbertFröhlich）的名字见于Fröhlich极化子等概念，该人曾两次获得物理诺奖提名；朗德（AlfredLandé）解释了塞曼效应，名字见于Landé因子；楞次（WilhelmLenz）发明了伊辛模型；派尔斯（RudolfPeierls）的名字见于Peierls-Hubbard模型和Peierls相变；GregorWentzel对量子力学和量子场论都有贡献，名字见于量子力学中那个著名的WKB近似；克拉默（HerbertKroemer）因发明半导体异质结获得2000年物理诺奖；鲍林（LinusPauling）因化学键理论获得1954年化学诺奖，此后于1962年度获得诺贝尔和平奖；海特勒（WalterHeitler）对量子电动力学和量子场论都有贡献，是他把量子力学引入了化学；等等。数一数，共有物理诺奖4个，化学诺奖2个，和平奖1个。2016年的诺贝尔物理学奖授予大卫·索利斯等人，而他的导师就是贝特和派尔斯，这两人又都是索末菲的学生。师徒三代人共同谱写了物理学史上的一段传奇。黑板前的索末菲，背后正是索末菲模型2016年的诺贝尔物理学奖授予大卫·索利斯等人，而他的导师就是贝特和派尔斯，这两人又都是索末菲的学生。师徒三代人共同谱写了物理学史上的一段传奇。索末菲曾经被不同评委提名了84多次诺贝尔奖，但是可能是因为缺乏一个突出的“个人主义英雄”式的贡献，直到他1951逝世，也没能迎来一次属于自己的诺贝尔奖。后人曾说，如果那年他没有因为车祸意外去世，理应评上诺贝尔物理学奖。但是，上文所说的他的学生却纷纷获奖，海森堡、泡利、德拜、拉比、爱泼斯坦、贝特、劳厄、鲍林、海特勒、朗德、吉尔曼等数十名在物理学界有着显赫成就的物理学家都是他的学生，其中更是有六人先后拿到诺贝尔奖。甚至一生不羁放纵爱自由的泡利，在他这位老师面前永远表现得谦卑无比像个孩子一样。今天，让我们一起缅怀这样一位伟大的物理教师，物理学家，激励自己笃志前行。-end-作者：沈智王纪尧配图：王纪尧校对：叶君耀排版：王纪尧本公众号系网易“各有态度”签约账号责任编辑：

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