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 Ревелл и 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