Hans Bethe

Hans Bethe

Hans Albrecht Bethe (nacido el 2 de julio de 1906 en Estrasburgo ; † el 6 de marzo de 2005 en Ithaca , Nueva York ) fue un físico germano-estadounidense y ganador del Premio Nobel de Física (1967).

La vida

Hans Bethe fue el primero de tres hijos del fisiólogo Albrecht Bethe , que trabajaba en la Universidad de Estrasburgo y era protestante. Su madre Anna, hija del profesor de medicina Abraham Kuhn , era de ascendencia judía. Creció en Estrasburgo y Frankfurt am Main , asistió al Goethe Gymnasium en Frankfurt de 1915 a 1916 , a la Escuela Odenwald de 1918 a 1921 y luego al Goethe Gymnasium nuevamente hasta 1924 y estudió física en Frankfurt am Main desde 1924 a 1926. Luego fue a Munich durante dos años y medio y trabajó para Arnold Sommerfeld , entre otros , de quien recibió su doctorado en julio de 1928 . Su tesis doctoral versó sobre la teoría de la difracción de electrones , que tiene un valor duradero para el análisis de datos experimentales. Con Sommerfeld también publicó un libro en 1933 sobre la teoría electrónica de los metales, que sigue siendo válido en la actualidad.

Hans Bethe
Foto de la tarjeta de identificación de Los Alamos durante la Segunda Guerra Mundial

Desde el otoño de 1929 hasta el otoño de 1933 estuvo de regreso en Munich, desde mayo de 1930 como conferenciante particular . Hasta 1933, Bethe ocupó cargos docentes en Fráncfort del Meno y Stuttgart durante un semestre cada uno. Durante este tiempo también realizó viajes a Cambridge en el otoño de 1930 y a Roma en la primavera de 1931 y 1932, donde trabajó con Enrico Fermi . En el semestre de invierno de 1932/33 representó al profesor asociado de física teórica en la Universidad Eberhard Karls de Tübingen . Perdió esta posición cuando los nacionalsocialistas llegaron al poder porque su madre era judía. Bethe le escribió a su maestro académico Arnold Sommerfeld el 11 de abril de 1933: “Probablemente no sabrá que mi madre es judía: según la ley del servicio civil, yo 'no soy de ascendencia aria' y, por lo tanto, no soy digno de ser un funcionario en el Reich alemán. [...] Entonces, para bien o para mal, tengo que afrontar las consecuencias y tratar de encontrar alojamiento en el extranjero ”. Emigró a Gran Bretaña en octubre de 1933 , donde ocupó temporalmente el cargo de profesor en la Universidad de Manchester en 1933 y 1934. . En el otoño de 1934 Bethe era profesora académica en la Universidad de Bristol .

En febrero de 1935 Bethe recibió una invitación a los Estados Unidos , se convirtió en profesora asistente en la Universidad de Cornell en Ithaca y en el verano de 1937 en profesora . Allí permaneció con algunas interrupciones hasta el final de su vida. Durante la Segunda Guerra Mundial , fue por primera vez al Laboratorio de Radiación del Instituto de Tecnología de Massachusetts para trabajar en el radar de microondas . Bethe pasó un semestre de verano en la Universidad de California en Berkeley por invitación de Robert Oppenheimer . Bethe fue luego al Laboratorio Científico de Los Alamos , donde, designado por Oppenheimer, participó en el desarrollo de la primera bomba atómica como jefe del departamento teórico . En 1941, Bethe se convirtió en ciudadana de los Estados Unidos.

En 1952 Bethe regresó a Los Alamos durante seis meses para (a regañadientes, como dijo en retrospectiva) trabajar en la bomba de hidrógeno . Fue un influyente asesor del gobierno, pero desde la década de 1960 abogó cada vez más por el desarme. Ante el comité de investigación de Oppenheimer en 1954, apoyó a su antiguo jefe de Los Alamos, a diferencia de Edward Teller .

Otras breves ausencias de su universidad incluyeron la Universidad de Columbia , la Universidad de Cambridge , el CERN y Copenhague . En 1957 Bethe se convirtió en miembro extranjero de la Royal Society de Londres y miembro de la Academia Nacional de Ciencias en Washington, DC. En 1975, Bethe se retiró.

En las décadas de 1980 y 1990 dirigió una campaña por el uso pacífico de la energía nuclear y también dio una reflexión general sobre todos los aspectos del suministro de energía, por lo que una biografía publicada sobre él en 1988 lleva el título de Profeta de la energía . Junto con otros físicos estadounidenses como Sidney Drell, se expresó en la década de 1980 como crítico del programa de "guerra de las galaxias" , que pensaba que era fácil de eludir. En 1995, Bethe escribió una carta abierta a sus colegas pidiéndoles que dejaran de trabajar en armas nucleares . En 2004, él y otros 47 premios Nobel firmaron una carta que apoyaba a John Kerry para la elección de presidente de los Estados Unidos y advirtió contra una restricción de la libertad de investigación por parte de George W. Bush .

Bethe murió en su casa en Ítaca a la edad de 98 años. Fue el último superviviente de una gran línea de físicos eminentes de principios del siglo XX. Bethe dejó atrás a su esposa Rose (* 1917 en Munich , murió en 2019 en Ithaca), hija del físico Paul Peter Ewald , su hijo Henry y su hija Monica.

Trabaja

Bethe fue pionera en la aplicación de la mecánica cuántica a varios campos de la física. En repetidas ocasiones resumió áreas enteras de la física en manuales y grandes artículos generales, por ejemplo, la teoría cuántica de los átomos de hidrógeno y helio, es decir, los casos más simples de física atómica, en un artículo de la extensión de un libro en el Handbuch der Physik , reelaborado en 1957. con Edwin Salpeter , y más recientemente la teoría de las supernovas en Reviews of Modern Physics 1990.

En sus primeros días en Sommerfeld, se ocupó de la física del estado sólido . Durante este tiempo escribió un trabajo sobre la división de los niveles de energía de un átomo en cristales (1929) ( teoría del campo cristalino ), una monografía sobre la teoría electrónica de los metales , que escribió junto con Sommerfeld en 1933 y que recientemente ha sido reimpreso, así como un artículo de 1931 sobre ondas de espín en una dimensión, que resolvió con el enfoque de Bethe (una herramienta importante en muchos modelos de mecánica estadística que pueden resolverse con precisión ). En 1935 examinó el modelo de Ising bidimensional (transición orden-desorden).

En 1930, Hans Bethe investigó el frenado de los electrones en la materia. B. para detectores y bremsstrahlung de electrones relativistas ( fórmula de Bethe-Heitler , 1934), una de las primeras aplicaciones de la electrodinámica cuántica (QED).

Un artículo sin sentido con el que Bethe y sus colegas Beck y Riezler querían parodiar la obra de Arthur Stanley Eddington en 1931 y que pudieron incluir en una respetada revista de física ( Die Naturwissenschaften ) provocó un pequeño escándalo en ese momento.

Bethe se ganó la reputación de ser un físico nuclear destacado ya en la década de 1930. Su serie de artículos en Reviews of Modern Physics (1936/37) se consideró un trabajo estándar en ese momento (a partir del cual se desarrolló su libro Teoría nuclear elemental con Philip Morrison ). A finales de siglo (1999) resumió los desarrollos en esta área nuevamente en un artículo en Reviews of Modern Physics . Su trabajo en el campo de la física nuclear lo convirtió en uno de los colaboradores más importantes en el proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial , la construcción de la primera bomba atómica en Los Alamos. De 1943 a 1946 fue director del departamento de física teórica allí .

Incluso después de la guerra, mantuvo su posición de liderazgo en física nuclear. En 1949 desarrolló la teoría del "alcance efectivo" en las reacciones nucleares. En las décadas de 1950 y 1960 investigó el problema de muchas partículas en física nuclear utilizando el modelo de materia nuclear ( teoría de Brueckner- Bethe, ecuación de Bethe- Goldstone , etc.). En la década de 1970 aplicó las ecuaciones de estado encontradas para la materia nuclear al estudio de las estrellas de neutrones .

En 1947, Hans Bethe dio la primera explicación del desplazamiento de Lamb de las líneas espectrales del hidrógeno en una primera aproximación aproximada no relativista de la electrodinámica cuántica , que mostró que el problema era vulnerable y motivó el tratamiento relativista de Richard Feynman y Julian Schwinger de que seguido poco después .

En 1951, junto con Edwin Salpeter, describió los estados ligados en la teoría cuántica de campos con la ecuación de Bethe-Salpeter , utilizando el átomo de hidrógeno de QED, el positronio (par electrón-positrón) y el núcleo más simple, el deuterón (formado por protones y neutrones), tenía en mente.

Por último, pero no menos importante, recibió su Premio Nobel por un trabajo sobre generación de energía en estrellas de 1939: identificó las cadenas de reacción nuclear en estrellas como el sol que fusionan hidrógeno con helio, como el ciclo protón-protón en el sol y los más masivos Star ejecutan el ciclo carbono-nitrógeno , que se denomina ciclo Bethe-Weizsäcker en reconocimiento a su trabajo teórico .

Bethe permaneció científicamente activo hasta el final de su vida. Desde la década de 1970 se volvió cada vez más a la astrofísica y utilizó su extenso conocimiento físico, p. Ej. B. en física nuclear y la teoría de las ondas de choque - que ya había adquirido en Los Alamos al estudiar el mecanismo de implosión de una bomba atómica - para investigar la teoría de las explosiones de supernovas (la estrella colapsa antes de la explosión). Su interés aumentó cuando la teoría pudo probarse en la Supernova 1987A . En un artículo influyente, hizo cumplir la explicación del "rompecabezas de los neutrinos solares" de los físicos rusos ( efecto MSW ) ( Physical Review Letters . 1986).

Con un trabajo tan extenso, Bethe también hizo algunas predicciones falsas, que también aborda en sus Obras seleccionadas . Por ejemplo, en 1935 pensó que había probado con Rudolf Peierls que los neutrinos nunca podrían ser observados, o en 1937 especificó un límite superior para la aceleración con ciclotrones , que fue superado por la invención de los aceleradores de anillo de frecuencia modulada ( sincrotrones ) tan temprano. como lo fue 1945 ( Edwin McMillan , Weksler ). Experimentos como el de Edward Mills Purcell fueron motivo suficiente para advertir a Bethes sobre los "argumentos de imposibilidad" en el debate de las "guerras de las galaxias".

Premios y honores

En 1947, Bethe fue elegida miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . En 1955 fue galardonado con la Medalla Max Planck . El era un. Miembro de la Academia Nacional de Ciencias (Washington). En 1961 recibió la medalla Eddington de la Royal Astronomical Society por su trabajo en la identificación de la producción de energía en las estrellas. En el mismo año también recibió el Premio Enrico Fermi . En 1978 fue elegido miembro de la Academia de Becarios Leopoldina . En 1981 recibió el premio Leo Szilard Lectureship Award . En 1984 se convirtió en miembro de la " Orden Pour le mérite para las Ciencias y las Artes ". En 1989 recibió la Medalla de Oro Lomonosov de la Academia de Ciencias de Rusia . En 1993 recibió la Medalla Oersted de la Asociación Estadounidense de Profesores de Física . El 5 de octubre de 1995 recibió un doctorado honoris causa por la Universidad Louis Pasteur de Estrasburgo . También recibió doctorados honorarios de la Universidad Técnica de Munich y la Universidad Johann Wolfgang Goethe en Frankfurt am Main . En 2001 Bethe ganó la medalla Bruce . El asteroide (30828) Bethe recibió su nombre en 2002. La Sociedad Filosófica Estadounidense , de la que había sido miembro electo desde 1947, le otorgó la Medalla Benjamin Franklin en 2005 .

La American Physical Society ha estado otorgando el premio Hans A. Bethe en su honor desde 1998 . Además, el Centro Bethe de Física Teórica de la Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn recibió su nombre.

premio Nobel

En 1967 recibió el Premio Nobel de Física , convirtiéndose en el primer físico en un tema de la astrofísica (su trabajo sobre conversión de energía en estrellas de 1938).

Oskar Klein de la Real Academia Sueca de Ciencias dijo en su discurso del Premio Nobel:

“Es posible que se haya sorprendido de que, de sus numerosos trabajos de investigación en física, algunos de los cuales fueron nominados al Premio Nobel, seleccionamos uno que estaba menos relacionado con la física básica que los otros y que solo lo ocupó durante un corto período de su tiempo. vida científica. Esto está totalmente de acuerdo con las reglas de los premios Nobel y no pretende implicar que no estemos impresionados con su papel en tantas otras direcciones de la física desde que comenzó a investigar hace más de 40 años. Por otro lado, su educación sobre la conversión de energía en las estrellas es una de las aplicaciones más importantes de la física básica de nuestros días, lo que nos ha llevado a un conocimiento profundo de nuestro universo ".

Obras

  • Obras seleccionadas con comentario . científico mundial 1997, ISBN 981-02-2876-7
  • con Roman Jackiw : Mecánica cuántica intermedia , 1964, 1968, 1986
  • El camino a Los Alamos . Instituto Americano de Física 1991
  • con G. Brown: Cómo explota una supernova , Scientific American, mayo de 1985
  • con Garwin, Gottfried y Kendall: Defensa contra misiles atómicos basada en el espacio . En: Scientific American . Octubre de 1984
  • Entrevista sobre el 90 cumpleaños en: Physics in Our Time 1996, No. 3
  • Bibliografía de Hans Bethe

literatura

  • Jeremy Bernstein: Bethe. Profeta de la energía . Hirzel, Stuttgart 1988, ISBN 3-7776-0442-9 .
  • Gerald E. Brown: Hans Bethe y su física . World Scientific Books, Nueva Jersey, NJ 2006, ISBN 981-256-610-4 .
  • Robert E. Marshak (Ed.): Perspectivas de la física moderna. Ensayos en honor a Hans A. Bethe con motivo de su 60 cumpleaños . Interscience Publications, Nueva York 1966 (incluidos ensayos de Robert Bacher y Victor Weisskopf sobre la carrera de Bethes hasta ese momento).
  • Michael Schaaf: Heisenberg, Hitler y la bomba. Conversaciones con testigos contemporáneos . GNT-Verlag, Diepholz 2018, ISBN 978-3-86225-115-5 (en él: "Heisenberg subestimó las dificultades técnicas". Una conversación con Hans Bethe ).
  • Michael Schaaf: Weizsäcker, Bethe y el Premio Nobel . Acta Historica Leopoldina, No. 63 (2014), págs. 145-156.
  • Silvan S. Schweber : A la sombra de la bomba. Bethe, Oppenheimer y la responsabilidad moral de los científicos . University Press, Princeton, Nueva Jersey 2000, ISBN 0-691-12785-9 .
  • Fuerzas nucleares Silvan S. Schweber . La creación del físico Hans Bethe , Harvard University Press 2012
  • Physics Today , vol. 58 (2005), octubre (varios artículos sobre Hans Bethe, incluidos los de Gerald E. Brown , Freeman Dyson , Richard L. Garwin , Kurt Gottfried , John Negele y Silvan S. Schweber ).

Ver también

enlaces web

Commons : Hans Bethe  - colección de imágenes, videos y archivos de audio

Evidencia individual

  1. ^ Uwe Dietrich Adam, Universidad y nacionalsocialismo. La Universidad de Tubinga en el Tercer Reich, Tubinga 1977, págs.29, 36.
  2. ↑ Stefan Wolff: El año 1933: Expulsión y emigración en física. schoah.org, consultado el 6 de marzo de 2015 .
  3. ↑ William J. Broad: Hans Bethe, padre de la astrofísica nuclear, muere a los 98 años. En: The New York Times . 7 de marzo de 2005, consultado el 10 de noviembre de 2014 . (Inglés)
  4. ^ Miembros de la Academia Americana. Listado por año electoral, 1900-1949 ( PDF ). Consultado el 11 de octubre de 2015
  5. ↑ Entrada de miembro de Hans A. Bethe (con foto y CV) en la Academia Alemana de Científicos Naturales Leopoldina , consultado el 7 de septiembre de 2017.
  6. ↑ Doctorados Honoris Causa - Física. Technical University of Munich, consultado el 29 de noviembre de 2011 .
  7. ↑ Horst Schmidt-Böcking : Un físico de Frankfurt que cambió el mundo: la vida llena de acontecimientos de Hans Albrecht Bethes. (pdf) En: Research Frankfurt 3/2007. Pp. 98-100 , consultado el 16 de febrero de 2016 .
  8. ↑ Historia del miembro: Hans A. Bethe. American Philosophical Society, consultado el 26 de abril de 2018 .
  9. ↑ sitio web del bctp. Consultado el 26 de enero de 2013 .
  10. ↑ Para conocer los antecedentes de la ceremonia de premiación, consulte: Michael Schaaf: Weizsäcker, Bethe and the Nobel Prize. Acta Historica Leopoldina, No. 63 (2014), págs. 145-156.
información personal
APELLIDO Bethe, Hans
NOMBRES ALTERNATIVOS Bethe, Hans Albrecht (nombre completo)
BREVE DESCRIPCIÓN Físico germano-estadounidense y premio Nobel de física (1967)
FECHA DE NACIMIENTO 2 de julio de 1906
LUGAR DE NACIMIENTO Estrasburgo
FECHA DE MUERTE 6 de marzo de 2005
LUGAR DE LA MUERTE Ithaca , Nueva York