Otto Stern bol nemecký americký fyzik, ktorý získal Nobelovu cenu za fyziku v roku 1943. Narodil sa v prosperujúcej židovskej rodine koncom 19. storočia v Pruskom kráľovstve. Z dôvodu finančného bohatstva svojej rodiny nemusel hľadať zamestnanie ihneď po ukončení vzdelávania. Namiesto toho pôsobil ako Privatdozent na vybraných univerzitách dlho predtým, ako začiatkom dvadsiatych rokov pristál na svojom prvom oficiálnom akademickom mieste. Spočiatku sa viac sústredil na teoretické problémy. Až potom, keď sa stretol s veľkými experimentátormi ako James Franck a Max Volmer, začal zaujímať experimentálnu fyziku. V krátkom čase vyvinul metódu molekulárneho lúča a objavil kvantizáciu spinov s Waltherom Gerlachom. Sláva mu priniesla nielen slávu, ale aj príležitosť na ďalšiu výskumnú prácu. Meranie atómových magnetických momentov, demonštrácia vlnovej povahy atómov a molekúl a objav magnetického momentu protónov sú len niektoré z jeho dôležitých diel. Keď sa k moci dostal Hitlerova nacistická strana, emigroval do USA a nastúpil na americké občianstvo. Po viac ako dvanástich rokoch pôsobenia na Carnegie Mellon University nakoniec odišiel do dôchodku a usadil sa v Kalifornii.
Detstvo a skorý život
Otto Stern sa narodil 17. februára 1888 v prosperujúcej židovskej rodine v Sohrau, dnes známej ako Zory. Mesto sa nachádza v pohorí Hornosliezsko. V čase jeho narodenia však bola súčasťou Pruského kráľovstva pod Nemeckou ríšou.
Jeho otec, Oskar Stern, bol bohatý obchodník s obilím a vlastnil tiež múky na múku. Meno jeho matky bolo Eugenia née Rosenthal. Pár mal päť detí, medzi ktorými bol Otto najstarší. V roku 1892 sa rodina presťahovala do Breslau (teraz Wroclaw, Poľsko), kde bol Otto prijatý do Johannes Gymnasium.
Keď Gymnasium kládlo väčší dôraz na klasiku ako na matematiku a prírodné vedy, Stern doplnil svoje vzdelanie rozsiahlym čítaním v súkromí. Po maturite navštevoval niekoľko univerzít, ktoré boli v týchto dňoch normou, a nakoniec v roku 1906 vstúpil na univerzitu v Breslau s fyzikálnou chémiou.
Otto Stern ukončil štúdium v roku 1912 a získal doktorát na univerzite v Breslau. V tom istom roku nastúpil na Karlovu univerzitu v Prahe, kde študoval u Alberta Einsteina.
Keď sa v roku 1913 Einstein vrátil do svojej alma mater ETH Zürich, nasledoval ho Otto Stern. Jeden rok pôsobil ako Privatdozent fyzikálnej chémie v ETH.
V roku 1914 nastúpil na univerzitu vo Frankfurte nad Mohanom ako Privatdozent teoretickej fyziky. V roku 1915 získal na univerzite Habilitáciu, najvyššiu akademickú kvalifikáciu, ktorú má dosiahnuť ktorýkoľvek učenec. Veľmi skoro vypukla prvá svetová vojna a on bol uvedený do nemeckej armády.
Ku koncu vojny bol pridelený k vojenskému výskumu v laboratóriu Nernsta na univerzite v Berlíne. Tam sa stal priateľom s Jamesom Franckom a Maxom Volmerom, dvoma renomovanými experimentátormi.
Dovtedy sa Stern sústredil hlavne na teoretické štúdie štatistickej termodynamiky a kvantovej teórie. Teraz, pod vplyvom Francka a Volmera, začal prejavovať záujem o experimentálnu fyziku.
kariéra
Po skončení vojny v roku 1918 sa Otto Stern vrátil na univerzitu vo Frankfurte nad Mohanom a zostal tam až do roku 1921. Spočiatku pracoval na teoretických problémoch a publikoval dokument o povrchovej energii tuhých látok. Veľmi skoro začal mať pocit, že by mal poskytnúť experimentálny dôkaz.
Predtým, ako mohol dokončiť svoj experiment, dostal však prvé oficiálne akademické miesto. V roku 1921 nastúpil na univerzitu v Rostocku ako docent teoretickej fyziky.
V roku 1922, počas výučby v Rostocku, Stern spolu s Waltherom Gerlachom uskutočnili svoj historický experiment s molekulárnymi lúčmi. Známy ako Stern-Gerlachov experiment, ktorý potvrdil teóriu kvantovania spinov, ktorá uvádza, že v magnetickom poli sa atómy môžu vyrovnať iba v niekoľkých smeroch.
V roku 1923 nastúpil Stern na univerzitu v Hamburgu ako profesor riaditeľa fyzikálnej chémie a laboratória. Tu založil vynikajúcu výskumnú skupinu, ktorá uskutočnila mnoho priekopníckych experimentov. Z tohto dôvodu sa Univerzita v Hamburgu stala známym centrom pre atómový, molekulárny a jadrový výskum.
Počas tohto obdobia Stern viedol ďalšie experimenty v kvantovej povahe hmoty. Tieto experimenty potvrdili mnohé ďalšie kľúčové prejavy, ako napríklad vlnovú povahu atómov hélia a vodíka, rozptylom lúčov týchto atómov a nepravidelnými magnetickými momentmi protónu a deuterónu.
Keď Adolf Hitler a jeho nacistická strana prišli k moci v Nemecku v júli 1933, musel Stern rezignovať na svoju funkciu. Dovtedy sa stal medzinárodne známym. V roku 1930 získal titul LL.D. University of California, Berkeley. Následne sa rozhodol presunúť do USA.
V roku 1933 sa Stern stal profesorom fyziky na Carnegie Mellon University v Pittsburghu v Pensylvánii. Zostal tam až do dôchodku v roku 1945, kde vykonával rozsiahly výskum experimentálnej fyziky.
Po odchode do dôchodku sa Stern presunul do Kalifornie a pripojil sa na Kalifornskú univerzitu, Berkeley ako profesor Emeritus. V tom istom roku bol zvolený do Národnej akadémie vied. Zvyšok života strávil v Berkeley.
Hlavné diela
Experiment Stern-Gerlach z roku 1922 je jedným z najdôležitejších diel, ktoré uskutočnil Otto Stern. Spolu s Waltherom Gerlachom poslali lúč strieborných atómov nehomogénnym magnetickým poľom na sklenenú dosku a pozorovali ich difrakciu.
Podľa klasickej fyziky sa lúč mal šíriť ako súvislý pás; namiesto toho boli pozorované iba dva lúče. Potvrdilo to nielen teóriu kvantovania spinov, ale tiež pripravilo pôdu pre ďalší rozvoj modernej fyziky.
Meranie magnetickej hybnosti protónu pomocou molekulárneho lúča je ďalšou z jeho dôležitých prác. Experiment, ktorý sa uskutočnil v roku 1933, preukázal, že skutočné meranie je dva a pol násobkom teoretickej hodnoty.
Publikoval tiež veľa príspevkov. Medzi nimi je pozoruhodná séria tridsiatich vynikajúcich článkov s názvom „Untersuchung zur Molekularstrahl-Methode, UzM“ (Vyšetrenie metódou molekulárneho lúča).
Ocenenia a úspechy
Otto Stern získal Nobelovu cenu za fyziku z roku 1943 za objav teórie kvantovania spinov. Hoci sa práca robila v spolupráci s Waltherom Gerlachom, cenu získal sám, pretože Gerlach zostal v Nemecku a bol aktívny počas nacistického obdobia.
Okrem toho bol tiež zvolený za člena Americkej asociácie pre rozvoj vedy, Americkej filozofickej spoločnosti, Národnej akadémie vied a Kráľovskej dánskej akadémie vied.
Osobný život a odkaz
Otto Stern sa oženil. Ako mladý muž mal rád dobrý život a rád tancoval. Bol tiež dobrým tenistom a mal veľa priateľov.
8. marca 1939 sa stal naturalizovaným občanom Spojených štátov amerických. Poslednú časť svojho života strávil v Berkeley v Kalifornii. Tam viedol odľahlý život, ale naďalej sa zaujímal o nové objavy fyziky častíc a astrofyziky. Pravidelne chodil aj do kín.
Zomrel 17. augusta 1969 vo veku 81 rokov v Berkeley. Pri sledovaní filmu bol zasiahnutý infarktom a čoskoro potom zomrel. Bol pochovaný v cintoríne Sunset View Cemetery, El Cerrito, Kalifornia.
Kinetika fotofyzikálneho procesu intermolekulárnej deaktivácie bola pomenovaná Otto-Volmerovým vzťahom po Ottovi Sternovi a jeho celoživotnom priateľovi Maxovi Volmerovi. Obidvaja vedci úzko spolupracovali dlho po prvej svetovej vojne.
drobnosti
Otto Stern bol druhou nominovanou osobou za Nobelovu cenu. Medzi rokmi 1925 a 1945 dostal 82 nominácií. V roku 1943 ho nakoniec získal.
Rýchle fakty
narodeniny 17. februára 1888
národnosť Nemecky
Slávni: fyzici nemeckí muži
Úmrtie vo veku: 81 rokov
Slnko: Vodnár
Narodený v: Żory
Slávne ako Fyzik
