Bote, Walter

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 18 september 2020; kontroller kräver 13 redigeringar .
Walter Wilhelm Georg Bothe
Walther Wilhelm Georg Bothe

Bothe
Namn vid födseln tysk  Walther Wilhelm Georg Bothe
Födelsedatum 8 januari 1891( 1891-01-08 ) [1] [2] [3] […]
Födelseort Oranienburg , tyska riket
Dödsdatum 8 februari 1957( 1957-02-08 ) [4] [1] [3] […] (66 år)
En plats för döden Heidelberg , Tyskland
Land
Vetenskaplig sfär fysik
Arbetsplats
Alma mater
vetenskaplig rådgivare Max Planck
Utmärkelser och priser

Nobelpriset Nobelpriset i fysik ( 1954 )

Beställ "Pour le Mérite"
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Walther Wilhelm Georg Bothe ( tyska:  Walther Wilhelm Georg Bothe ; 8 januari 1891 , Oranienburg  - 8 februari 1957 , Heidelberg ) var en tysk fysiker , vinnare av Nobelpriset i fysik 1954 . Han gjorde ett betydande bidrag till kärnfysiken.

Biografi

Barndom och ungdom 1891-1920

Bothe föddes i familjen till urmakaren Friedrich Bothe och sömmerskan Charlotte Bothe, född Hartung. Han tillbringade sin barndom i Oranienburg . Han kännetecknades av ett skarpt sinne och strikt logiskt tänkande, hade förmågan till musik och målning.

1908 avslutade han universitetsförberedande kurser vid den högre realskolan i Berlin. Efter det studerade han fysik, matematik, kemi och musik från 1908 till 1913 vid universitetet i Berlin . Han tjänade pengar för sina studier främst genom handledning, ströjobb och stipendier.

1913 klarade han statsexamen för undervisning och efter det arbetade han en tid vid Berlins högre lantbruksskola. Kort därefter blir han hjälpforskare vid Imperial Institute of Physics and Technology. Där arbetar han i radioaktivitetslaboratoriet som nyligen grundades av Hans Geiger . 1924 , under ledning av Max Planck , disputerade han för doktorsexamen i filosofi (motsvarande Ph.D.). Ämnet för avhandlingen är "On the molecular theory of refraktion, reflektion, spridning och absorption". Under första världskriget tillfångatogs Bothe av ryssarna, varifrån han återvände först 1920 . Under fångenskapen deltog han i byggandet av tändsticks- och läskfabriker. Dessutom studerade han matematik och studier av det ryska språket.

Den 8 juli 1920 gifter han sig med Varvara Belova i Moskva. De träffades före kriget i Berlin och har ständigt brevväxlat sedan dess. De fick senare två döttrar.

År av arbete efter första världskriget 1920-1932

Efter att ha återvänt från fångenskapen fortsatte Bothe att arbeta under ledning av Geiger och blev 1925 chef för radioaktivitetslaboratoriet vid den kejserliga fysiska och tekniska institutionen. Han förblev i denna position till 1930 . Under ledning av Geiger förvärvade han mycket omfattande experimentella färdigheter och teoretiska kunskaper inom kärnfysikområdet. Tillsammans med Geiger började de 1924 undersöka Compton-effekten och utvecklade slumpmetoden .

I utvecklingen av kvantmekaniken var ett visst stadium arbetet av Niels Bohr , Hendrik Antoni Kramers och John Clark Slater "The Quantum Theory of Radiation" publicerad 1924 . I detta arbete gjordes antagandet att, på atomär skala, lagarna för bevarande av energi och momentum är uppfyllda endast statistiskt. Geigers och Bothes experiment, liksom Arthur Hawley Compton och Alfred Simon, har dock visat att bevarandelagar även gäller i enskilda atomära processer. Således vederlagdes teorin om strålning av Bohr, Kramers och Slater och den enda statistiska uppfyllelsen av bevarandelagarna som föreslagits i dem.

1925 disputerade Bothe för doktorsexamen, återigen under överinseende av Planck, vid universitetet i Berlin. Ämnet för avhandlingen var "On the elementary process of photoelectric emission of an elektron." Följande historia är känd från Berlin-tiden - när Otto Frisch , brorson till Lisa Meitner , gick längs korridoren förbi Bothes laboratorium, visslade han sin version av Bachs Brandenburg-konsert , vilket fick Bothe att tappa räkningen på alfapartiklar och spendera mycket tid på upprepade experiment.

Arnold Sommerfeld beskrev Bothe i ett av sina brev:

Bothe, från Physico-Technical Institute i Charlottenburg. Ett extremt originellt huvud och en utmärkt experimentator. Tillsammans med Geiger genomförde han kända precisionsexperiment och efter Geigers avgång fortsatte han oberoende forskning med stor framgång. Angående hans förmåga att lära ut, som han ännu inte har haft möjlighet att prova på, har jag inga uppgifter.

1929 blev Bothe Privatdozent och 1930 professor och direktör för Institutet för fysik vid universitetet i Giessen. Han var den första att inkludera kvantmekanik i sin föreläsningskurs . Samma år upptäckte han det exciterade tillståndet hos atomkärnan.

Arbete under nazismen 1932–1945

I maj 1930 öppnades Kaiser Wilhelm Societys institut för medicinsk forskning i Heidelberg . Direktören för institutet sökte involvera vetenskapsmän från andra vetenskapliga discipliner i sin forskning om cirkulationssystemet. För detta bildades fyra lika riktningar vid institutet: patologi , fysiologi , fysik och kemi . Av historiska skäl skiftade institutets huvudsakliga forskningsområde mot kemi och fysik i slutet av 1930-talet, vilka representerades av Richard Kuhn respektive Walter Bothe.

1932 flyttade Bothe till universitetet i Heidelberg och efterträdde Philip Lenard där . Som ett resultat av överföringen av makten till nazisterna 1933, avsade han sig ledarskapet för institutet. 1934 blev han chef för Institutet för fysik vid Institutet för medicinsk forskning i sällskapet. Kaiser Wilhelm (idag Max Planck Society Institute for Nuclear Physics ) och förblev i denna position till 1957 (från 1934 till 1945 som samarbetande professor).

Bothe var inte särskilt intresserad av medicinsk forskning. Av denna anledning, 1943, involverade han i biologiska experiment (främst på djur) Dr Gerhard Schubert, som tidigare hade observerat personalen som arbetade vid Paris cyklotron .

I kommunikationen höll Bothe sig till den herrliga tonen, och när han kommunicerade med doktorander och studenter gränsade han till sergeant major . Även med sina kollegor var han ibland ohämmad. Ursprunget till detta låg troligen i den militära atmosfär som var karakteristisk för den kejserliga fysiska och tekniska institutionen. Dessutom motsvarade hans beteende Planckskolan. Lisa Meitner skrev om detta: ”han gjorde eller undvek aldrig att göra någonting bara för att det kunde gynna honom eller skada honom. Om han uppfattade något som korrekt, så gjorde han det utan hänsyn till sin egen person.

Efter 1942 återvände Bothe till sin grundforskning. Han arbetar bland annat med kontrollerad kärnklyvning och kedjereaktioner. Vid den här tiden byggs den första tyska cyklotronen som Bothe designade tillsammans med sin assistent Wolfgang Gentner .

Bothe genomförde ett experiment för att identifiera egenskaperna hos grafit som är ansvarig för att moderera neutroner. Vid den tiden var det känt att moderering av neutroner var nödvändig för att initiera en kedjereaktion i isotopen av uran 235 U, och tyskarna letade efter ett material som var lämpligt för detta. Billig grafit och extremt dyr deuteriumoxid ( tungt vatten ) övervägdes som alternativ. Bothe ska ha gjort ett misstag i experimentet, vilket fick enorma konsekvenser för det tyska atomvapenprogrammet . I synnerhet såg Bothe grafit som ett olämpligt material för att organisera neutronmodereringsprocessen. Detta hade då redan motbevisats av den italienske fysikern Enrico Fermi , som arbetade med kärnvapen i USA. Bothe visste ingenting om Fermis forskning, eftersom de var hemligstämplade. Bothe gjorde inga misstag, det är bara det att grafiten han studerade inte var tillräckligt ren, och projektledarna tog inte upp frågan om att undersöka möjligheten att få renare grafit [6] [7] . Det finns också en uppfattning om att det rådde brist på ren grafit, vilket krävdes som en prioritetsfråga för tillverkning av gasroder till den ballistiska missilen V-2 [8] . Det finns spekulationer om att Bothe medvetet genomförde det misslyckade experimentet för att ta det tyska atomprogrammet åt fel håll [9] . I vilket fall som helst hade tyskarna inget annat val än att använda tungt vatten, den enda anläggningen i världen som producerade som i Norge hade attackerats av USA och Storbritannien sedan 1942.

Arbete efter kriget 1945–1957

1946 återvände Bothe till posten som direktör för Institutet för fysik vid Institutet för medicinsk forskning i samhället. Max Planck i Heidelberg. Han tänkte att han kunde arbeta där med bara ett fåtal högt kvalificerade studenter och assistenter. Vid denna tidpunkt finns det tre viktiga vetenskapliga projekt: restaureringen av cyklotronen, utvecklingen av kärnspektroskopi och studiet av kosmiska strålar. Under 1950- och 1960-talen fick Bothe och medarbetares arbete ett allt större internationellt inflytande. Bothe var en av undertecknarna den 11 juli 1953 av en vädjan till de styrande i världens stater att avstå från våld som ett medel för politisk kamp.

När han åldrades blev Bothe alltmer sjuk. Progressiv vasokonstriktion tvingade fram amputationen av ett ben. Efter denna operation återhämtade han sig aldrig.

Vetenskapliga artiklar

Tillfällighetsmetoden och kosmisk strålning

Det var Walter Bothe, tillsammans med sin medarbetare Werner Kolhörster , som med hjälp av tillfälligheters metod bevisade förekomsten av genomträngande kosmisk strålning, som upptäcktes 1912 i Viktor Hess experiment i en ballong.

1929 utvecklade Bothe och Kolhurster en speciell metod där avläsningarna av två separata Geigerräknare registrerades endast när de inträffade i en viss tidssekvens. En sådan räkning av tillfälligheter gjorde det möjligt att spåra partikelns väg genom räknarna.

Upptäckt av neutronen

Bothe och hans elev Herbert Becker var de första som upptäckte neutronen. År 1930 beskrev de en ovanlig typ av " gammastrålar " som var resultatet av bestrålning av beryllium med alfapartiklar producerade av poloniums sönderfall. De genomförde detta experiment för att testa Ernest Rutherfords teori och för att ta reda på om högenergipartiklar släpps ut.

Bothe behandlade de grundläggande egenskaperna hos atomens struktur. Eftersom han var litet intresserad av medicinsk forskning bör erbjudandet om ett jobb i Heidelberg ses som ett försök att hindra en ledande tysk experimentell fysiker från att emigrera. På 1930-talet var han, tillsammans med sina kollegor, en av de första forskarna som observerade effekten av den " nukleära fotoelektriska effekten " (växelverkan mellan en atomkärna med fotoner), utförde kärnspektroskopiska studier och producerade konstgjorda isotoper.

Samarbete med Wolfgang Gentner

I slutet av 1935, efter att ha avslutat sina studier i Paris, kom Wolfgang Gentner för att fortsätta sina studier hos Walter Botha i Heidelberg. Bothe var vid det tillfället engagerad i forskning om passage av hård gammastrålning genom materia och kom fram till samma resultat som Gentner. Gentner fortsatte sina parisstudier hos Bothe. När man försökte undersöka beroendet av den nukleära fotoelektriska effekten i beryllium på energi, blev det klart att energin från gammastrålning var för liten jämfört med bindningsenergin för en neutron i kärnan och att gammastrålar med mycket högre energi och mycket större intensitet behövdes för att fortsätta forskningen. Bothe och Gentner bestämde sig för att bygga en Van Der Graf-generator. Gentner byggde en sådan enhet, som hade huvuddragen hos moderna acceleratorer, på otroligt kort tid. Redan i november 1936 mättes excitationsfunktionen upp till energier på 500 keV

och sommaren 1937 var data klara om den nukleära fotoelektriska effekten när 17 MeV bestrålades med 7 Li (p, γ) gammastrålning från många medeltunga och tunga kärnor.

Också, med hjälp av Wolfgang Gentner, erhölls artificiell radioaktivitet.

Cyklotron

Efter att fientligheterna upphörde mellan Tyskland och Frankrike sommaren 1940 fick Bothe och Genter i uppdrag att inspektera Pariscyklotronen som Joliot byggde. 1940 var Bothe och Genter på Parisinstitutet och fann att cyklotronen fortfarande var inoperativ på grund av bristerna i högfrekvensuppställningen. Bothe fick i uppdrag att bygga en cyklotron i Heidelberg, och redan 1941 lyckades han tillhandahålla nästan allt som behövdes för detta. I mars 1943 levererades äntligen magneten och på hösten samma år togs cyklotronen i drift. Bothe berättade för Albert Speer att cyklotronen endast skulle användas för medicinska och biologiska ändamål.

Arbeta i uranprojektet

Walter Bothe var en av de ledande experimentella fysikerna i Tyskland på 1920- och 1950-talen. Bothes skäl för att gå med i uranprojektet var varierande. Han var motståndare till den nazistiska regimen, särskilt efter att ha lämnat universitetet 1933. Trots detta ansökte han om att få delta i det militära projektet av patriotiska skäl. Han kom inte med några förklaringar eller ursäkter efter kriget. Utifrån patriotisk, delvis nationalistisk övertygelse började han 1940 mäta tvärsnittet för neutronspridning på kol för militära vapenavdelningen (Heereswaffenamt).

Uppdrag ALSOS

Som en del av ALSOS-uppdraget anlände amerikanska kommissarier till Heidelberg i mitten av 1945 - där fanns den enda tyska cyklotronen. Ockupationen av Institutet för medicinsk forskning skedde utan komplikationer. Bothe förhördes och hans arbete beslagtogs. Bothe informerade dock Goodsmith om att han hade bränt alla sina hemliga rapporter enligt myndigheternas instruktioner. Innan beskedet om överlämnandet vägrade Bothe att vittna, men trots detta var han, till skillnad från andra deltagare i uranprojektet, inte internerad i England. Bothe lämnade så småningom över alla återstående dokument till ALSOS, även om han inte sa något om hemlig forskning vid sitt institut.

Efter kriget

Under ockupationen utarbetade Bothe tillsammans med Flügge en bok om kärnfysik och kosmisk strålning som en del av rapporten Field Information Allied Technical (FIAT).

I Tyskland under andra hälften av 40-talet var det främsta problemet att hitta mat och tak över huvudet, så Botha fick göra stora ansträngningar för att behålla sin grupp och bedriva seriös forskning. Även om Bothe var förbjuden att arbeta inom kärnfysik, utsågs Bothe till direktör för Heidelberg University Institute of Physics . Han använde denna post för att hålla sin grupp vid liv och för att modernisera och underhålla institutet.

Från maj 1946 till sin död ledde Bothe Societys Physics Institute. Max Planck (tidigare känd som Kaiser Wilhelm Society) vid universitetet i Heidelberg.

1948 kunde professor Walter Bothe driva Heidelberg-cyklotronen igen. Han genomförde tillsammans med sina studenter experiment i kärnfysik och förberedde radioaktiva förberedelser för en närliggande klinik.

Intresset för Heidelbergs verk ökade. Wolfgang Pauli, som i slutet av kriget höll sig borta från Tyskland, kom ändå till Heidelberg för Bothes 60-årsdag. Snart besökte även Bethe, Gamow, Maria Mayer, Nordheim, Rabi, Weiskopf , Wigner och många andra framstående vetenskapsmän Heidelberg.

Den 29 februari 1952 bildades det tyska fysikaliska sällskapets kommission för atomfysik, ledd av Heisenberg och inklusive Bothe.

Under senare år ägnade Bothe sig åt forskning inom kärnfysik och tillämpning av artificiell radioaktivitet. Men på grund av sjukdom tvingades han successivt dra sig ur forskningsarbetet.

Utmärkelser

"för slumpmetoden för detektering av kosmiska strålar och de upptäckter som gjorts i samband med den." På grund av ohälsa kunde Bothe inte resa till Stockholm . På begäran av Bothe fick hans dotter Elena Riedel priset. 1956 mottog Bothe en hedersdoktor vid universitetet i Giessen . 1993 döptes Ernst Thalmann Street om till Walther Bothe Street.

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Walther Bothe // Encyclopædia Britannica 
  2. ↑ BOTHE WALTHER WILHELM // Encyclopædia Universalis  (fr.) - Encyclopædia Britannica .
  3. ↑ 1 2 Walter Bothe // Brockhaus Encyclopedia  (tyska) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  4. ↑ Bote Walter // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 volymer] / ed. A. M. Prokhorov - 3:e uppl. — M .: Soviet Encyclopedia , 1969.
  5. ↑ Mathematical Genealogy  (engelska) - 1997.
  6. ↑ Ioyrysh Abram Isaakovich , Morokhov Igor Dmitrievich, Ivanov Sergey Kuzmich A-bomb
  7. ↑ Dahl, Per F. Tungt vatten och krigets kapplöpning om kärnkraft . - Bristol: Institute of Physics Publishing, 1999. - S. 138–140. — ISBN 07-5030-6335 . Arkiverad 20 oktober 2021 på Wayback Machine
  8. ↑ Chertok B.E. Raketer och människor. - 2:a uppl. - M . : Mashinostroenie, 1999. - 416 sid. - 1300 exemplar.  — ISBN 5-217-02934-X . , kapitel "Vad är Peenemünde"
  9. ↑ Fatalt fel - Telefon - Andra böcker och material - Material - Mobilemanual.org  (otillgänglig länk)

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk
Släktforskning och nekropol