Przejdź do głównej treści Przejdź do wyszukiwarki

Otto Stern

Otto Stern 1950s

Patronem Miejskiej Biblioteki Publicznej w Żorach został Otto Stern. Decyzja nadania jego imienia wyniknęła z intencji upamiętnienia wybitnych osiągnięć noblisty, potomka założyciela młyna elektrycznego. Budynek ten został zrewitalizowany i przystosowany na siedzibę bilbioteki. Uroczystość nadania imienia odbędzie się 12 września br.

Otto Stern - życiorys

Otto Stern urodził się w zamożnej rodzinie żydowskiej pod koniec XIX wieku w Żorach. Ze względu na zasobność finansową rodziny nie musiał szukać pracy natychmiast po ukończeniu edukacji. Zamiast tego długo pracował jako nieetatowy pracownik naukowy na wybranych uniwersytetach, zanim na początku lat dwudziestych otrzymał swoje pierwsze oficjalne stanowisko akademickie. Początkowo bardziej koncentrował się na problemach teoretycznych. Dopiero po tym, jak poznał wielkich eksperymentatorów, takich jak James Franck i Max Volmer, zaczął interesować się fizyką eksperymentalną. W krótkim czasie opracował metodę wiązki molekularnej i odkrył kwantyzację spinu przy udziale Walthera Gerlacha. Przyniosło mu to nie tylko sławę, ale także okazję do dalszych prac badawczych. Pomiar atomowych momentów magnetycznych, demonstracja falowej natury atomów i cząsteczek oraz odkrycie momentu magnetycznego protonu to tylko niektóre z jego ważnych prac. Wyemigrował do USA i przyjął obywatelstwo amerykańskie, gdy hitlerowska partia nazistowska doszła do władzy. Po ponad dwunastu latach pracy na Carnegie Mellon University przeszedł na emeryturę i zamieszkał w Kalifornii.

Dzieciństwo i wczesne życie

Otto Stern urodził się 17 lutego 1888 r. w zamożnej rodzinie żydowskiej w Żorach, jednak w chwili jego narodzin miasto wchodziło w skład Królestwa Prus pod panowaniem Rzeszy Niemieckiej. Jego ojciec, Oskar Stern, był bogatym handlarzem zbożem, a także posiadał młyny. Jego matka nazywała się Eugenia z domu Rosenthal. Para miała pięcioro dzieci, wśród których najstarszy był Otto. W 1892 r. rodzina przeniosła się do Wrocławia, gdzie Otto został przyjęty do gimnazjum Johannesa. Podczas gdy szkoła ta kładła większy nacisk na klasykę niż na matematykę i nauki ścisłe, Stern uzupełniał swoją edukację, czytając dużo na własny użytek. Po wyjściu ze szkoły odwiedził kilka uniwersytetów, co było w tamtych czasach normą, a ostatecznie w 1906 r. wstąpił na uniwersytet we Wrocławiu z chemią fizyczną jako specjalnością.

W tym samym roku udał się na Uniwersytet Karola w Pradze, aby studiować u Alberta Einsteina. Kiedy w 1913 r. Einstein powrócił do swojej macierzystej uczelni, ETH Zürich, Otto Stern podążył za nim. Przez rok działał jako nieetatowy pracownik naukowy w zakresie chemii fizycznej w ETH. W 1914 roku dołączył do zespołu Uniwersytetu we Frankfurcie nad Menem jako nieetatowy pracownik naukowy katedry fizyki teoretycznej. W 1915 r. otrzymał habilitację potwierdzającą najwyższe kwalifikacje akademickie.

Wkrótce wybuchła I wojna światowa i został wcielony do armii niemieckiej. Pod koniec wojny został przydzielony do badań wojskowych w laboratorium Nernsta na Uniwersytecie Berlińskim. Tam zaprzyjaźnił się z Jamesem Franckiem i Maxem Volmerem, dwoma znanymi eksperymentatorami. Do tego czasu Stern koncentrował się głównie na teoretycznych badaniach termodynamiki statystycznej i teorii kwantów. Teraz, pod wpływem Francka i Volmera, zaczął wykazywać zainteresowanie fizyką eksperymentalną.

Kariera

Po zakończeniu wojny w 1918 r. Otto Stern powrócił na Uniwersytet we Frankfurcie nad Menem i pozostał tam do 1921 r. Początkowo pracował nad problemami teoretycznymi i opublikował artykuł na temat energii powierzchniowej ciał stałych. Bardzo szybko nabrał przekonania, że powinien dostarczyć eksperymentalny dowód. Zanim jednak ukończył eksperyment, otrzymał pierwsze oficjalne stanowisko akademickie. W 1921 r. wstąpił na uniwersytet w Rostocku jako profesor nadzwyczajny fizyki teoretycznej. Tam w 1922 r. Stern wraz z Walterem Gerlachem przeprowadzili historyczny eksperyment wiązki molekularnej, znany jako eksperyment Sterna – Gerlacha, który okazał się jednym z przełomowych dla fizyki doświadczeń. Potwierdził on teorię kwantyzacji spinowej, która głosiła, że ​​w polu magnetycznym atomy mogą ustawiać się tylko w kilku kierunkach. Następnie w 1923 roku Stern został profesorem chemii fizycznej i dyrektorem laboratorium na Uniwersytecie w Hamburgu. Tutaj założył wybitną grupę badawczą, która przeprowadziła wiele pionierskich eksperymentów. Dzięki niemu Uniwersytet w Hamburgu stał się znanym ośrodkiem badań atomowych, molekularnych i jądrowych. W tym okresie Stern przeprowadził dalsze eksperymenty dotyczące kwantowej natury materii. Doświadczenia te potwierdziły wiele innych kluczowych przejawów, takich jak falowa natura atomów helu i wodoru poprzez dyfrakcję wiązek tych atomów oraz nieregularne momenty magnetyczne protonu i deuteronu.

Gdy Adolf Hitler i jego nazistowska partia doszli do władzy w Niemczech w lipcu 1933 r. Stern musiał zrezygnować ze swojego stanowiska. Wówczas był już znany na całym świecie. W 1930 roku otrzymał tytuł LL.D. (Legum Doctor) nadany przez University of California w Berkeley. W związku z tym postanowił przenieść się do USA. W 1933 roku Stern dołączył do Carnegie Mellon University w Pittsburghu w Pensylwanii jako profesor fizyki. Pozostał tam aż do przejścia na emeryturę w 1945 r., prowadząc szeroko zakrojone badania fizyki eksperymentalnej.

Po przejściu na emeryturę Stern przeniósł się do Kalifornii i dołączył do University of California w Berkeley jako profesor emerytowany. W tym samym roku został wybrany do National Academy of Sciences. Resztę życia spędził w Berkeley.

Główne prace

Eksperyment Sterna-Gerlacha z 1922 r. jest jedną z najważniejszych prac prowadzonych przez Otto Sterna. On i Walther Gerlach wysłali wiązkę atomów srebra przez niejednorodne pole magnetyczne na szklaną płytkę i obserwowali ich dyfrakcję. Zgodnie z fizyką klasyczną wiązka powinna rozproszyć się w postaci ciągłego pasma; zamiast tego zaobserwowano tylko dwie wiązki. Potwierdziło to nie tylko teorię kwantyzacji spinu, ale także utorowało drogę do dalszego rozwoju współczesnej fizyki.

Mierzenie pędu magnetycznego protonu za pomocą wiązki molekularnej to kolejna jego ważna praca. Przeprowadzony w 1933 r. eksperyment wykazał, że rzeczywisty pomiar jest dwa i pół razy większy od jego wartości teoretycznej.

Opublikował także wiele artykułów. Wśród nich na uwagę zasługuje seria trzydziestu wybitnych prac zatytułowanych „Badania metodą wiązki molekularnej”.

Nagrody i osiągnięcia

Otto Stern otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki w 1943 r. za uznanie jego wkładu w rozwój metody wiązki molekularnej i odkrycie momentu magnetycznego protonu. Chociaż praca została wykonana we współpracy z Waltherem Gerlachem, tylko Otto Stern otrzymał nagrodę, ponieważ Gerlach pozostał w Niemczech i działał w okresie nazizmu.

Ponadto został wybrany na członka American Association for Advancement of Science, American Philosophical Society, National Academy of Sciences i Royal Danish Academy of Sciences.

Życie osobiste i spuścizna

Otto Stern nigdy się nie ożenił. Jako młody człowiek lubił dobre życie i taniec. Był także dobrym tenisistą i miał wielu przyjaciół.

8 marca 1939 r. został naturalizowanym obywatelem Stanów Zjednoczonych Ameryki. Ostatnie lata spędził w Berkeley w Kalifornii. Prowadził tam odosobnione życie, ale interesował się nowymi odkryciami fizyki cząstek i astrofizyki. Regularnie chodził też do kina.

Zmarł 17 sierpnia 1969 r. w wieku 81 lat w Berkeley. Dostał zawału serca podczas oglądania filmu i wkrótce potem zmarł. Został pochowany na cmentarzu Sunset View, El Cerrito w Kalifornii.

Kinetyka fotofizycznego procesu dezaktywacji międzycząsteczkowej została nazwana „Relacją Otto-Volmer” na cześć Otto Sterna i jego wieloletniego przyjaciela Maxa Volmera. Tych dwóch naukowców blisko współpracowało przez długi czas od I wojny światowej. Był także współpracownikiem Alberta Einsteina, z którym przyjaźnił się przez wiele lat.

Ciekawostki

Otto Stern był drugą najczęściej nominowaną osobą do Nagrody Nobla. W latach 1925–1945 otrzymał 82 nominacje. Ostatecznie otrzymał ją w 1943 roku.

Opracowano na podstawie portalu The Famous People https://www.thefamouspeople.com/profiles/otto-stern-7097.php (dostęp 20.06.2020)      

Więcej informacji o Ottonie Sternie

Zapraszamy do przeczytania publikacji Otto Stern (1888-1969): Noblista z Żor autorstwa Piotra Greinera. Oryginał dostępny jest w Wypożyczalni (książka została wydana w ramach Centrum Dokumenowania Losów Mieszkańców Górnego Śląska i programu "Mój Górny Śląsk", sfinansowana ze środków Miasta Żory. Polecamy również bogatą galerię fotografii zawierającą migawki z życia Otto Sterna z dzieciństwa i całej jego kariery, portrety grupowe oraz zdjęcia z kolegami i przyjaciółmi.