WikiDer > Карл Эккарт

Carl Eckart
Артур Комптон, Вернер Гейзенберг, Джордж Монк, Поль Дирак, Карл Эккарт, Генри Гейл, Роберт Малликен, Фридрих Хунд, Фрэнк Хойт. Чикаго, 1929 год.

Карл Генри Эккарт (4 мая 1902 г. - 23 октября 1973 г.) Американец физик, физический океанограф, геофизик и администратор. Он был соавтором Теорема Вигнера – Эккарта а также известен Условия Эккарта в квантовой механике,[1] и Теорема Эккарта – Юнга в линейной алгебре.[2]

Карл Эккарт
Родившийся4 мая 1902 г.
Сент-Луис, штат Миссури, США
Умер23 октября 1973 г.
Ла-Хойя, Калифорния
Альма-матерВашингтонский университет в Сент-Луисе (BS, MS)
Принстон (Кандидат наук)
НаградыИзбран в Национальная Академия Наук
Медаль Александра Агассиса
Медаль Уильяма Боуи
Guggenheim Fellowship
Научная карьера
Поляфизика
физическая океанография
геофизика
УчрежденияЧикагский университет
UCSD

Ранние годы

Эккарт родился в Сент-Луис, штат Миссури. Он поступил в колледж в 1919 г. Вашингтонский университет в Сент-Луисе где он получил степень бакалавра наук. и М.С. дипломы по инженерии. Однако из-за Артур Холли Комптон, член физического факультета, а затем и канцлер, Эккарт продолжил свое физическое образование в Принстоне, куда он поступил в 1923 году по исследовательской стипендии Edison Lamp Works. Эккарту была присуждена докторская степень. в 1925 г.[3][4][5]

Во время учебы в аспирантуре Эккарт в соавторстве с Карл Комптон,[6] брата Артура Комптона о низковольтных дугах, в частности о колебательных явлениях, возникающих при диффузии электронов против низковольтных полей. Он продолжил эту работу после получения докторской степени. на стипендию Национального исследовательского совета Калифорнийский технологический институт (Калтех) в период с 1925 по 1927 год.[3]Макс Борн, Директор Института теоретической физики Геттингенский университет и со-разработчик матричная механика формулировка квантовая механика с Вернер Гейзенберг,[7] приехал в Калифорнийский технологический институт зимой 1925 года и прочитал лекцию о своей работе. Лекция Борна дала Эккарту импульс к исследованию возможного общего операторного формализма для квантовой механики. В начале 1926 года Эккарт разработал формализм. Когда Эрвин Шредингер первая статья[8] в серии из четырех[9][10][11] о волновой механике формулировка квантовой механики была опубликована в январе, Эккарт вскоре понял, что матричная формулировка и волновая формулировка квантовой механики были эквивалентны; он представил свою статью[12] к Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки для публикации. Однако об этом было сообщено 31 мая 1926 г., и Шредингера бумага[13] об эквивалентности был получен 18 марта 1926 г., что дает ему право на реализацию.[3]В 1927 году Эккарт получил Guggenheim Fellowship проводить постдокторские исследования и исследования с Арнольд Зоммерфельд в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана, одном из трех основных центров развития квантовой механики, другими являются Геттинген при Борне и Копенгагенский университет под Нильс Бор. Также в Мюнхене одновременно с Эккартом были Рудольф Пайерлс, и два других стипендиата Гуггенхайма, Эдвин К. Кембл и Уильям В. Хьюстон.[14][15] В Мюнхене Эккарт работал над квантово-механическим поведением простых осцилляторов, используя Уравнение Шредингера и по операторному исчислению, связанному с матричной формулировкой квантовой механики. Он также применил свою работу к теории электронов и проводимости металлов с использованием статистики Ферми, и он стал соавтором статьи[16] по этому поводу с Зоммерфельд и Уильям В. Хьюстон.[3]

Карьера

Чикагский университет

Вернувшись в США в 1928 году, Эккарт был назначен доцентом кафедры физики в Чикагский университет, где он продолжил свои работы по квантовой механике еще 14 лет. Обращает на себя внимание статья, написанная в соавторстве с Гельмут Хёнль, получивший докторскую степень при Зоммерфельде в 1926 году; статья, посвященная основам квантовой механики, посвящена роли теории групп в квантовой динамике в одноатомных системах и сопоставлению ядерных теорий Вернер Гейзенберг и Юджин Вигнер. В этот период Эккарт разработал свою формулировку Теорема Вигнера-Эккарта - связь между группами преобразования симметрии, примененными к уравнению Шредингера, и законами сохранения энергии, импульса и момента количества движения. Теорема особенно полезна в спектроскопия. Вместе с Ф. К. Хойтом Эккарт перевел[17] Книга Гейзенберга о физических принципах квантовой механики. В 1934-1935 учебном году Эккарт взял творческий отпуск в Институт перспективных исследований в Нью-Джерси, как и в 1952-1953 и 1960-1961 учебных годах.[3][4] В этот период он опубликовал вместе с Гейл Янг, доказательство теоремы Эккарта-Юнга, которая решает задачу аппроксимации методом наименьших квадратов заданной матрицы матрицей более низкого ранга.

В декабре 1938 г. в Германии Отто Хан и Фриц Штрассманн провели эксперимент, который указал на деление из уран. Они сообщили свои результаты своему бывшему коллеге Лиз Мейтнер, который сбежал Германия ранее в этом году. В январе 1939 года Мейтнер и ее племянник Отто Фриш правильно интерпретировал экспериментальные результаты как деление урана. Новости об открытии распространились очень быстро. Учитывая потенциал создания атомного оружия на основе ядерного деления и угрозу войны в Европе, это вызвало обеспокоенность у многих, Лео Сцилард например, что Германия разработает атомное оружие. В результате двух встреч с Альберт Эйнштейн, первый с Сцилардом и Юджин Вигнер а второй - с Сцилардом и Эдвард Теллер, Эйнштейн подписал Письмо Эйнштейна – Сциларда Президенту Франклин Делано Рузвельт (FDR) в августе. Вторая Мировая Война вспыхнул в Европе в сентябре. Письмо было доставлено FDR в октябре экономистом и банкиром. Александр Сакс. В ответ на письмо Урановый комитет был сформирован в том же месяце. Комитет был разбит на подразделы по темам. Подраздел «Теоретические аспекты» под председательством Энрико Ферми, был расположен в Чикагском университете, и Эккарт был его членом.[18] Однако в 1941 году Эккарт вышел из комитета из-за своих настроений против атомной бомбы.[3][4] Также примечательны в этот период его работы по термодинамике необратимых процессов.

Калифорнийский университет в Сан-Диего

С вступлением Соединенных Штатов во Вторую мировую войну в декабре 1941 года у научного сообщества появился больший стимул участвовать в военных действиях. Подводные лодки Оси наносили ущерб судоходству союзников, и военно-морской флот США обратился к ученым из университетов с просьбой об оптическом и акустическом обнаружении подводных лодок. Б. О. Кнудсен, директор недавно сформированного отдела военных исследований Калифорнийского университета, и его помощник Л. П. Делсассо обратились за помощью к Эккарту. Эккарт (доцент) покинул Чикагский университет, чтобы поработать над этой проблемой, тем самым начав свое 31-летнее пребывание в Калифорнии. С 1942 года он был помощником директора Отдела военных исследований, а затем стал директором и занимал эту должность до 1946 года.[3][4]

В 1946 году Эккарт официально оставил свой пост в Чикагском университете, чтобы стать профессором геофизики в Институте геофизики. Институт океанографии Скриппса из Калифорнийский университет в Сан-Диего (UCSD), эту должность он занимал до 1971 года. В 1946 году он также стал первым директором Морской физической лаборатории (MPL) Калифорнийского университета. MPL была основана Эккартом, Роджер Ревелли адмирала Роусона Беннета для проведения геофизических исследований, представляющих общий интерес для академического и военно-морского сообщества. В 1948 году MPL стал неотъемлемой частью Института океанографии Скриппса, и Эккарт был четвертым директором Скриппса до 1950 года. Эккарт внес свой вклад в геофизику, связав теоретические гидродинамические упражнения с реальными физическими свойствами воды. В последующие десятилетия он проводил исследования тепловых слоев в океане и атмосфере, о которых он написал книгу, о передаче звука в море, турбулентности, взаимодействиях воздух-море, генерации и структуре поверхностных и внутренних океанских волн.[3][4]

После Второй мировой войны Эккарт собрал свои работы и работы других по подводному обнаружению и опубликовал их секретный том под названием Принципы и применение подводного звука, который был впервые опубликован в 1946 году. Он был рассекречен в 1954 году и переиздан в 1968 году. Это стандартный справочник.[3]

В период с 1957 по 1959 год Эккарт был членом Редакционно-консультативного совета журнала Университет Джона Хопкинса Серия лабораторий прикладной физики по прикладной математике и механике. С 1959 по 1970 год он также был консультантом коммерческих предприятий, таких как General Dynamics Corporation и Rand Corporation.[4]

С 1965 по 1967 год Эккарт был вице-канцлером по академическим вопросам в UCSD. Затем он работал в Калифорнийском университете с 1967 по 1968 год в качестве альтернативного представителя Институт оборонного анализа, который состоял из 12 университетов-членов и функционировал как независимый источник исследований и рекомендаций для Министерство обороны.[4]

Эккарт способствовал посмертной публикации некоторых работ математика. Джон фон Нейман.[4]

Личная жизнь

Эккарт женился на Эдит Луизе, урожденной Фрази, в 1926 году; они развелись в 1948 году. В 1958 году он женился Клара Дэн фон Нейман, вдова математика Джон фон Нейман; Клара погибла в 1963 году в результате несчастного случая, когда утонула, официально признано самоубийством.[3][4] Сам Эккарт умер в La Jolla, Калифорния.

Почести

Книги

  • Вернер Гейзенберг, Перевод Карла Эккарта и Ф. К. Хойта Физические принципы квантовой теории (Дувр, 1930)
  • Карл Эккарт и другие. Принципы и применение подводного звука (NRDC, 1946). Первоначально засекреченный документ и опубликованный как Краткий технический отчет отдела 6, NDRC Volume 7, Вашингтон, округ Колумбия, 1946. Рассекречено и распространено 7 сентября 1954 года. Перепечатано и распространено Департаментом военно-морского командования ВМФ, Вашингтон, округ Колумбия, 1968 год.[3][19]
  • Карл Эккарт Гидродинамика океанов и атмосферы (Pergamon Press, 1960).[20]

Избранная литература

  • Карл Эккарт Решение проблемы простого осциллятора комбинацией Шредингера и Ланцош Теории, Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 12 473-476 (1926). Поступила 31 мая 1926 г. Дои:10.1073 / pnas.12.7.473
  • Карл Эккарт (национальный научный сотрудник) Операторное исчисление и решение уравнений квантовой динамики., Phys. Ред. 28 (4) 711 - 726 (1926). Калифорнийский технологический институт. Поступила 7 июня 1926 г. Дои:10.1103 / PhysRev.28.711
  • А. Зоммерфельд, В. В. Хьюстон и К. Эккарт, Zeits. f. Physik 47, 1 (1928)
  • Карл Эккарт Применение теории групп к квантовой динамике одноатомных систем, Ред. Мод. Phys. 2 (3) 305 - 380 (1930). Чикагский университет. Дои:10.1103 / RevModPhys.2.305
  • Карл Эккарт, Некоторые исследования вращающихся осей и многоатомных молекул, Физический обзор 47 552-558 (1935). Дои:10.1103 / PhysRev.47.552
  • Карл Эккарт Приближенное решение одномерных волновых уравнений., Ред. Мод. Phys. 20 (2) 399 - 417 (1948). Калифорнийский университет, Морская физическая лаборатория, Сан-Диего, Калифорния. Дои:10.1103 / RevModPhys.20.399

Рекомендации

Примечания

  1. ^ К. Эккарт, Некоторые исследования, касающиеся вращающихся осей и многоатомных молекул, Физический обзор 47 552-558 (1935).
  2. ^ К. Эккарт и Г. Янг, Аппроксимация одной матрицы другой более низкого ранга, Психометрика 1(3) 211-218 (1936). Дои:10.1007 / BF02288367
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k Эккарт биография В архиве 2007-03-25 на Wayback Machine - Пресса национальных академий
  4. ^ а б c d е ж грамм час я Документы Эккарта - Библиотека Конгресса
  5. ^ Каталог авторов: Эккарт В архиве 5 февраля 2007 г. Wayback Machine - Американское философское общество
  6. ^ К. Т. Комптон и Карл Эккарт Диффузия электронов против электрического поля в не колеблющейся аномальной дуге низкого напряжения, Phys. Ред. 25 (2) 139 - 146 (1925). Физическая лаборатория Палмера, Принстон, Нью-Джерси, получена 29 октября 1924 г.
  7. ^ Гейзенберг получил докторскую степень в Арнольд Зоммерфельд на Мюнхенский университет Людвига-Максимилиана в 1923 г. и завершил Абилитация под руководством Макса Борна в Геттингенском университете в 1924 году.
  8. ^ Эрвин Шредингер (От немецкого) Квантование как проблема собственных значений (первое сообщение), Annalen der Physik 79 (4) 361-376, 1926. [английский перевод в Gunter Ludwig Волновая механика 94-105 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0-08-203204-1]
  9. ^ Эрвин Шредингер (От немецкого) Квантование как проблема собственных значений (второе сообщение), Annalen der Physik 79 (6) 489-527, 1926. [английский перевод в Gunter Ludwig Волновая механика 106-126 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0-08-203204-1]
  10. ^ Эрвин Шредингер (От немецкого) Квантование как проблема собственных значений (третье сообщение), Annalen der Physik 80 (13) 437-490, 1926.
  11. ^ Эрвин Шредингер (От немецкого) Квантование как проблема собственных значений (четвертое сообщение), Annalen der Physik 81 (18) 109-139, 1926. [английский перевод у Гюнтера Людвига Волновая механика 151-167 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0-08-203204-1]
  12. ^ Бумага Эккарт - Карл Эккарт Решение проблемы простого осциллятора комбинацией Шредингера и Ланцош Теории, Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 12 473-476 (1926). Калифорнийский технологический институт. Сообщено 31 мая 1926 г.
  13. ^ Эрвин Шредингер Über das Verhältnis der Heisenberg-Born-Jordanschen Quantenmechanik zu der meinen (Перевод с немецкого: О связи квантовой механики Гейзенберга-Борна-Джордана с моей) Annalen der Physik 79 (8) 734-756, 1926. Получено 18 марта 1926 г. [английский перевод в Gunter Ludwig Волновая механика 127-150 (Pergamon Press, 1968) ISBN 0-08-203204-1]
  14. ^ Арнольд Зоммерфельд Некоторые воспоминания о моей педагогической карьере, Американский журнал физики 17 (5) 315-316 (1949)
  15. ^ Зоммерфельд биография В архиве 27 сентября 2006 г. Wayback Machine - Американское философское общество
  16. ^ А. Зоммерфельд, В. В. Хьюстон и К. Эккарт, Zeits. f. Physik 47, 1 (1928)
  17. ^ Вернер Гейзенберг, Перевод Карла Эккарта и Ф. К. Хойта Физические принципы квантовой теории (Дувр, 1930)
  18. ^ Урановый комитет
  19. ^ «DTIC». Архивировано из оригинал на 2011-07-22. Получено 2007-02-03.
  20. ^ Гиллис, Дж. (1961). "Обзор Гидродинамика океанов и атмосферы Карла Эккарта ". Физика сегодня. 14 (8): 52. Дои:10.1063/1.3057700. ISSN 0031-9228.

внешняя ссылка

Предшествует
Т. Вэйланд Воган		 Директор Институт океанографии Скриппса
1936–1952		Преемник
Роджер Ревелл