Euler, Hans

Hans Heinrich Euler ( německy :  Hans Heinrich Euler ; 6. října 1909 , Merano  – 23. června 1941 , Azovské moře ) byl německý teoretický fyzik . Autor prací o kvantové elektrodynamice , fyzice elementárních částic a fyzice kosmického záření , nejlépe známý jako jeden z autorů Heisenberg-Eulerova Lagrangianu .

Životopis

Hans Euler se narodil v jihotyrolském městě Merano v rodině umělce. V roce 1914 se rodina, která měla také druhé dítě (dívku jménem Marita), vrátila do rodného města svého otce Düsseldorfu , kde mladý Hans studoval na Gymnáziu prince Georga ( Prinz-Georg-Gymnasium ) a v roce 1928 obdržel imatrikulační list. ( Abitur ). Po roce stráveném v brémských loděnicích, aby získal potřebné finanční prostředky a inženýrské dovednosti, vstoupil Euler v roce 1929 na univerzitu v Mnichově , aby zde studoval technickou fyziku. Po dvou semestrech přestoupil na univerzitu v Bonnu , kde se definitivně rozhodl ve prospěch teoretické fyziky, a v zimě 1933/34 skončil na univerzitě v Lipsku , jednom z největších center fyzikálního výzkumu, kde V té době pracovali Werner Heisenberg , Peter Debye a Friedrich Hund [ 1 ] .

Na podzim roku 1935 Euler úspěšně obhájil svou doktorskou práci „Rozptyl světla světlem jako důsledek Diracovy teorie “ ( německy:  Über die Streuung von Licht an Licht nach der Diracschen Theorie ), provedenou pod vedením Heisenberga. , složil požadované zkoušky s vyznamenáním a v červnu 1936 získal doktorát. Aby zajistil rodinu po smrti svého otce, byl mladý vědec nucen vystřídat několik dočasných zaměstnání a teprve na podzim 1937 (důvod zpoždění viz níže) dostal placené místo v Heisenbergově ústavu. Již v červnu následujícího roku odevzdal k habilitačnímu řízení práci „O diskusi o Hoffmannových erupcích a pronikající složce kosmického záření“ ( německy:  Zur Diskussion der Hoffmaunschen Stöße und der durchdringenden Komponente der kosmischen Strahlung ) a v r. podzim obdržel právo vyučovat na univerzitě v Lipsku [2] .

Euler měl extrémně negativní postoj k nacistickému režimu, což bylo částečně způsobeno osobními motivy. Tento „radikalismus“ nebyl pro své okolí tajemstvím [3] . Opakovaně tedy odmítl vstoupit do jakékoli nacistické organizace a navštívit tábor pro budoucí učitele, kde byli indoktrinováni. Z tohoto důvodu nebyl Euler ihned po obdržení doktorátu schválen jako asistent Heisenberga; posledně jmenovanému nakonec trvalo více než rok, než dosáhl tohoto jmenování. Před habilitací Euler na radu svého vůdce přesto tábor pro učitele navštívil [4] . Zde je návod, jak Heisenberg napsal ve své autobiografické knize Část a celek o jednom ze svých nejbližších mladých studentů [5] :

Okamžitě jsem si ho oblíbil nejen pro jeho talent, který byl daleko nad průměrem, ale i pro jeho vzhled. Vypadal zranitelněji a empatičtěji než většina studentů a na jeho tváři – i když se usmíval – byla občas vidět bolestivá čára. Měl hubený, podlouhlý obličej s propadlými tvářemi a vysokým čelem, s blond kudrnatými vlasy a v jeho řeči bylo znát napjaté soustředění, na mladého muže neobvyklé... Jeho rodiče stěží sháněli peníze na jeho vzdělání. Sám byl zarytý komunista... Euler byl zasnouben s mladou dívkou, která byla kvůli svému židovskému původu nucena uprchnout z Německa a žila ve Švýcarsku. O lidech, kteří se v roce 1933 chopili moci v Německu, mohl mluvit jen s odporem.

Neexistuje však žádný důkaz, že by Euler zastával komunistické názory. Podle jeho blízkého přítele Haralda Wergelanda nebyl Euler „politicky organizovaný“ a ve svém přesvědčení byl spíše sociálním demokratem [3] . Po vypuknutí 2. světové války nebyl zpočátku povolán do ozbrojených sil (zřejmě ze zdravotních důvodů), ale v roce 1940 i přes možnost získat výjimku z vojenské služby pracovat v uranovém projektu zaměřeném na vytvoření atomové bomby pro nacistické Německo se přihlásil jako dobrovolník do letectví . Jak psal Heisenberg, Eulera k tomuto kroku vedl ostrý pocit beznaděje; takto předává argumenty svého mladšího kolegy [6] :

Víš, neudělal jsem to proto, abych bojoval o vítězství. Neboť za prvé nevěřím v možnost Hitlerova vítězství a za druhé by pro mě bylo vítězství nacionálně socialistického Německa stejně hrozné jako vítězství kteréhokoli agresora. Drzý cynismus, s nímž ti, kteří jsou u moci, porušují všechny zásady, které hlásali ve svůj prospěch, ve mně už nenechává žádnou naději... Kdybych měl ještě nějakou naději, asi bych jednal jinak. Ale cítím nesmyslnost toho, co se děje, tak silně, že už nemůžu sebrat odvahu myslet na budoucnost.

Euler byl vycvičen jako letecký meteorolog a navigátor a sloužil především ve Vídni a jihovýchodní Evropě. Po německém útoku na SSSR byla jeho jednotka poslána na východní frontu, aby provedla průzkumné lety nad Krymem a Azovským mořem . Eulerův vůz byl sestřelen při svém prvním letu 23. června 1941 [3] [7] . V dalších letech se rodina mladého fyzika s podporou Heisenberga snažila jeho osud objasnit, ale pátrání k ničemu nevedlo [3] [8] .

Vědecká činnost

Eulerovo vědecké dědictví zahrnuje 12 publikací napsaných během posledních šesti let jeho života [3] . V roce 1935 Euler ve své disertační práci [9] zkoumal důležitý problém v kvantové elektrodynamice rozptylu světla světlem, který představovali Heisenberg a Debye. Tato práce, na níž se podílel Bernhard Kokkel (další Heisenbergův student), se stala jedním z prvních předchůdců teorie renormalizace , avšak vliv rozptylu světla na světlo se podle výpočtů ukázal jako extrémně malý a nepřístupný přímému experimentálnímu pozorování [1] . O několik let později se ukázalo, že když je jeden z interagujících fotonů nahrazen virtuálním fotonem Coulombova pole atomového jádra, efekt se projeví jako Delbrückův rozptyl . Při rozvíjení svého přístupu v roce 1936 Euler spolu s Heisenbergem publikoval [10] odvození Heisenberg-Eulerova Lagrangianu , který popisuje nelineární opravy Maxwellových rovnic, které berou v úvahu účinky polarizace vakua [11] .

Ve spolupráci s Heisenbergem vyvinul Euler řadu problémů ve fyzice kosmického záření [12] . Konkrétně se jim v roce 1938 podařilo vyvinout metody pro analýzu dat o absorpci primárního (do atmosféry Země přicházejícího z vesmíru) kosmického záření v různých médiích a odhadnout životnost ( y) hlavní částice „tvrdé“ složky sekundární ( vzniklé v atmosféře po absorpci primárního záření a pozorované blízko povrchu Země) kosmické záření. Tato částice, která se v té době nazývala „mezon“ a chybně se ztotožňovala s částicí předpovězenou Hideki Yukawou , je podle moderních konceptů mion [13] . V témže roce Euler v úzké spolupráci s experimentátorem Gerhardem Hoffmannem analyzoval povahu takzvaných „Hoffmannových světlic“ ( německy Hoffmannsche Stöße ), odpovědných za produkci „tvrdé“ složky kosmického záření. ("mezony") a nalezli důkazy ve prospěch Heisenbergovy hypotézy o jejich "výbušném" (spíše než kaskádovém, jako v rozsáhlých vzduchových sprchách , které produkují hlavně elektrony) původu [14] .  

Seznam publikací

• Euler H., Kockel B. Über die Streuung von Licht an Licht nach der Diracschen Theorie  (německy)  // Naturwissenschaften. - 1935. - Bd. 23, č. 15 . - S. 246-247. - doi : 10.1007/BF01493898 .
• Euler H. Über die Streuung von Licht an Licht nach der Diracschen Theorie  (německy)  // Annalen der Physik . - 1936. - Bd. 418 (26), Nr. 5 . - S. 398-448. - doi : 10.1002/andp.19364180503 .
• Heisenberg W. , Euler H. Folgerungen aus der Diracschen Theorie des Positrons  (německy)  // Zeitschrift für Physik . - 1936. - Bd. 98, č.p. 11-12 . - S. 714-732. - doi : 10.1007/BF01343663 . — arXiv : fyzika/0605038 .
• Euler H. Über die Wechselwirkung in den schweren Atomkernen  (německy)  // Naturwissenschaften. - 1937. - Bd. 25, č. 13 . - S. 201. - doi : 10.1007/BF01796279 .
• Euler H. Über die Art der Wechselwirkung in den schweren Atomkernen  (německy)  // Zeitschrift für Physik. - 1937. - Bd. 105, č.p. 9-10 . - S. 553-575. - doi : 10.1007/BF01371561 .
• Euler H. Zur Diskuse o Hoffmannschen Stöße und der durchdringenden Komponente in der Höhenstrahlung  (německy)  // Naturwissenschaften. - 1938. - Bd. 26, č. 23 . - S. 382-383. - doi : 10.1007/BF01590595 .
• Euler H. Die Erzeugung Hoffmaunscher Stöße durch Multiplikation  (německy)  // Zeitschrift für Physik. - 1938. - Bd. 110, č.p. 7-8 . - S. 450-472. - doi : 10.1007/BF01343606 .
• Euler H. Über die durchdringende Komponente der kosmischen Strahlung und die von ihr erzeugten Hoffmannschen Stöße  (německy)  // Zeitschrift für Physik. - 1938. - Bd. 110, č.p. 11-12 . - S. 692-716. - doi : 10.1007/BF01339951 .
• Euler H., Heisenberg W. Theoretische Gesichtspunkte zur Deutung der kosmischen Strahlung  (německy)  // Ergebnisse der exakten Naturwissenschaften. - 1938. - Bd. 17. - S. 1-69. - doi : 10.1007/BFb0112095 . V ruském překladu:
  • Heisenberg V., Euler G. K teorii kosmického záření. I // Phys . - 1939. - T. 21 , čís. 2 . - S. 130-161 . - doi : 10.3367/UFNr.0021.193902d.0130 .
  • Heisenberg V., Euler G. K teorii kosmického záření. II // UFN. - 1939. - T. 21 , čís. 3 . - S. 261-300 . - doi : 10.3367/UFNr.0021.193903b.0261 .
• Euler H., Wergeland H. Über die ausgedehnten Schauer der kosmischen Strahlung in der Luft  (německy)  // Naturwissenschaften. - 1939. - Bd. 27, č. 28 . - S. 484-485. - doi : 10.1007/BF01489233 .
• Euler H. Über die Beobachtung von Luftschauern und Kernzertrümmerungen der kosmischen Strahlung in der Ionisationskammer  (německy)  // Zeitschrift für Physik. - 1940. - Bd. 116, č.p. 1-2 . - S. 73-104. - doi : 10.1007/BF01611493 .
• Euler H. Über die Beobachtung von Luftschauern und Kernzertrümmerungen der kosmischen Strahlung in der Ionisationskammer  (německy)  // Naturwissenschaften. - 1940. - Bd. 28, č. 9 . - S. 141-142. - doi : 10.1007/BF01481149 .

Poznámky

1. ↑ 1 2 Hoffmann, 1989 , s. 382.
2. ↑ Hoffmann, 1989 , s. 382-383.
3. ↑ 1 2 3 4 5 Hoffmann, 1989 , str. 383.
4. ↑ Cassidy, 2009 , s. 238-239.
5. ↑ Heisenberg, 1989 , str. 277.
6. ↑ Heisenberg, 1989 , str. 292-293.
7. ↑ Heisenberg, 1989 , str. 294.
8. ↑ Cassidy, 2009 , s. 309.
9. ↑ Euler, 1936 .
10. ↑ Heisenberg & Euler, 1936 .
11. ↑ Mehra & Rechenberg, 2001 , pp. 921-922.
12. ↑ Euler & Heisenberg, 1938 .
13. ↑ Mehra & Rechenberg, 2001 , str. 954.
14. ↑ Mehra & Rechenberg, 2001 , str. 940.

Odkazy

• Hoffmann D. Kriegsschicksale: Hans Euler (1909–1941)  (německy)  // Physikalische Blätter. - 1989. - Bd. 45, č.p. 9 . - S. 382-384. - doi : 10.1002/phbl.19890450910 .
• Cassidy DC Beyond Uncertainty: Heisenberg, kvantová fyzika a bomba. — New York: Bellevue Literary Press, 2009.
• Mehra J., Rechenberg H. Historický vývoj kvantové teorie. sv. 6: The Completion of Quantum Mechanics, 1926-1941. Část 2: Koncepční dokončení a rozšíření kvantové mechaniky, 1932-1941. - Springer, 2001.
• Heisenberg V. Fyzika a filozofie. Část a celek / Per. s ním. — M.: Nauka, 1989. — 401 s. — ISBN 5-02-012452-9 .

Tematické stránky	Matematická genealogie zbMATH Otevřeno
V bibliografických katalozích	GND : 173144985 ISNI : 0000 0003 5864 4100 VIAF : 210395783 Světová kočka VIAF : 210395783