بودكاست التاريخ

رودولف بيرلز

رودولف بيرلز

وُلد رودولف بيرلز ، ابن رجل أعمال يهودي ، في برلين بألمانيا في الخامس من يونيو عام 1907. ودرس الفيزياء النووية تحت إشراف فيرنر هايزنبرغ وفي عام 1929 وضع نظرية الحاملات الإيجابية لشرح التوصيل الحراري والكهربائي لشبه الموصلات.

عندما اكتسب أدولف هتلر السلطة ، انتقل إلى إنجلترا حيث وجد عملاً لتدريس الفيزياء في جامعة برمنغهام ، وفي عام 1939 عمل في البحث الذري مع جيمس تشادويك وأوتو فريش. في عام 1940 ، كتب بيرلز وفريش ورقة توضح كيف يمكن لقنبلة انشطارية من اليورانيوم أن تصبح سلاحًا يمكن أن ينتصر في الحرب العالمية الثانية.

في عام 1943 انضم بيرلز إلى مشروع مانهاتن. في الولايات المتحدة الأمريكية. على مدار العامين التاليين ، عمل مع روبرت أوبنهايمر ، وإدوارد تيلر ، وأوتو فريش ، وفيليكس بلوخ ، وإنريكو فيرمي ، وديفيد بوم ، وجيمس تشادويك ، وجيمس فرانك ، وإيميليو سيغري ، ويوجين فيجنر ، وليو زيلارد وكلاوس فوكس في تطوير القنابل الذرية التي أُلقيت عليها. هيروشيما وناجازاكي.

بعد الحرب كان بيرلز أستاذًا للفيزياء في جامعة برمنغهام (1945-1963) وجامعة أكسفورد (1963-1974). كتب عدة كتب منها قوانين الطبيعة (1955), مفاجآت في الفيزياء النظرية (1979) وسيرة ذاتية ، طائر المرور (1985). توفي رودولف بيرلز في أكسفورد في 19 سبتمبر 1995.


فهرس

بالنسبة للمواد الأرشيفية ، انظر القائمة في Dalitz (2004) ، والتي يجب أن تضاف إليها الملفات المتعلقة بـ Peierls في مكتب السجلات العامة ، والأرشيفات الوطنية ، و Kew ، و Richmond ، و Surrey ، و TW9 4DU ، وبعض المصادر في مجموعة التاريخ الشفوي لـ AIP ، أمريكيمعهد الفيزياء ، One Physics Ellipse ، College Park ، ماريلاند 20740-3843 (http://www.aip.org/history).

أعمال من قبل PEIERLS

"حول النظرية الحركية للتوصيل الحراري في البلورات." Annalen der Physik 3 (1929): 1055–1101.

"حول نظرية التأثيرات الجلفانية المغناطيسية." Zeitschrift für Physiks 53 (1929): 255–266.

"حول نظرية تأثير القاعة." Physiks Zeitschrift 30 (1929): 273–274.

"حول نظرية التوصيل الكهربائي والحراري للمعادن." Annalen der Physik 4 (1930): 121–148.

"Elektronentheorie der Metalle." Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften 11 (1932): 264–322.

"Zur Theorie de Absorptionsspektren Festival Körper." Annalen der Physik 13 (1932): 905–952.

"النظرية الإحصائية للشبكات الفائقة ذات التركيزات غير المتكافئة للمكونات." وقائع الجمعية الملكية، السلسلة أ ، 154 (1936): 207-222.

الطاقه الذريه. لندن: بينجوين ، 1950.

قوانين الطبيعة. لندن: ألين وأونوين ، 1955.

نظرية الكم للمواد الصلبة. أكسفورد: كلارندون ، 1955.

"تطوير نظرية الكم. الجزء 1. الصياغة والتفسير ". الفيزياء المعاصرة 6 (1964): 129–139.

مذكرة Frisch-Peierls (من جزأين): الجزء الأول "حول إنشاء" قنبلة فائقة "استنادًا إلى تفاعل سلسلة نووية في اليورانيوم." في الملحق 1 ، بريطانيا والطاقة الذرية ، 1939-1945بواسطة M. Gowing. لندن: ماكميلان ، 1964. الجزء الثاني. "خصائص" قنبلة سوبر "المشعة." In معالجبقلم آر دبليو كلارك. لندن: ميثوين ، 1965.

"تطوير نظرية الكم. الجزء 2. التوحيد والتمديد ". الفيزياء المعاصرة 6 (1965): 192–205. مفاجآت في الفيزياء النظرية. برينستون ، نيوجيرسي: مطبعة جامعة برينستون ، 1979.

طائر المرور. برينستون ، نيوجيرسي: مطبعة جامعة برينستون ، 1985.

المزيد من المفاجآت في الفيزياء النظرية. برينستون ، نيوجيرسي: مطبعة جامعة برينستون ، 1991.

التاريخ الذري. وودبري ، نيويورك: مطبعة المعهد الأمريكي للفيزياء ، 1997.

مع آر إتش داليتز. أوراق علمية مختارة للسير رودولف بيرلز: مع تعليق. لندن: مطبعة إمبريال كوليدج ، 1997. تحتوي على ببليوغرافيا كاملة ، جنبًا إلى جنب مع التسلسل الزمني لحياة بيرلز.

مصادر أخرى

كلارك ورونالد ويليام. معالج. لندن: ميثوين ، 1965. Dahl، Per F. الموصلية الفائقة: جذورها التاريخية وتطورها من الزئبق إلى أكاسيد السيراميك. نيويورك: مطبعة المعهد الأمريكي للفيزياء ، 1992.

داليتز ، آر إتش "السير رودولف إرنست بيرلز." في قاموس أكسفورد للسيرة الوطنية، حرره إتش سي جي ماثيو وبريان هاريسون. أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد ، 2004. يحتوي على قائمة بالمعلومات الأرشيفية.

إدواردز ، س "رودولف إي بيرلز." [كذا] الفيزياء اليوم (فبراير 1996): 75-77.

جوينج ، مارجريت. بريطانيا والطاقة الذرية ، 1939-1945. لندن: ماكميلان ، 1964.

هندري ، جون. فيزياء كامبريدج في الثلاثينيات. بريستول ، المملكة المتحدة: آدم هيلجر ، 1984. يحتوي على مقالات كتبها فيزيائيون يعملون في كامبريدج في الثلاثينيات. تتضمن هذه المقدمات والمقدمات تعليقات على العلاقات بين الرياضيات والفيزياء النظرية والفيزياء التجريبية والسياقات المؤسسية في كامبريدج.

Hoddeson، Lillian، Ernest Braun، Jürgen Teichmann، et al.، eds. خارج المتاهة البلورية: فصول من تاريخ فيزياء الحالة الصلبة. نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد ، 1991

——— ، بول دبليو هنريكسن ، روجر ميد ، وآخرون. التجميع النقدي: تاريخ تقني للوس ألاموس خلال سنوات أوبنهايمر ، 1943-1945. نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج ، 1993.

كابور ، بي إل "صيغة التشتت للتفاعلات النووية." وقائع الجمعية الملكية، السلسلة أ ، 166 (1938): 277–295.


رودولف بيرلز

ولد رودولف إرنست بيرلز في 5 يونيو 1907 في برلين بألمانيا. نجل رجل أعمال يهودي ، درس الفيزياء النووية تحت وصاية فيرنر هايزنبرغ وولفغانغ باولي. أدى عمله المبكر في فيزياء الكم إلى تطويره لنظرية الحاملات الموجبة في عام 1929 ، والتي فسرت سلوكيات التوصيل الحراري والكهربائي لأشباه الموصلات.

انتقل بيرلز إلى برمنغهام بإنجلترا عندما تولى أدولف هتلر السلطة في ألمانيا. هناك ، وجد عملًا لتدريس الفيزياء في جامعة برمنغهام ، وفي عام 1939 ، بدأ العمل في البحث الذري مع أوتو فريش وجيمس تشادويك. في عام 1940 ، كتب بيرلز وفريش ورقة توضح كيف يمكن أن تصبح قنبلة اليورانيوم الانشطارية سلاحًا يمكن أن ينتصر في الحرب العالمية الثانية. قدرت الورقة المكونة من ثلاث صفحات أن الطاقة المنبعثة في تفاعل نووي متسلسل وكيف يمكن للمرء أن يبتكر قنبلة ذرية من كمية صغيرة من اليورانيوم 235 الانشطاري. أثارت هذه الورقة اهتمام السلطات البريطانية والأمريكية ، مما أدى في النهاية إلى مشروع مانهاتن.

انضم بيرلز إلى مشروع مانهاتن في عام 1943 كجزء من "البعثة البريطانية" ، حيث تم تعيينه مسؤولاً عن مجموعة صغيرة معنية بتقييم التفاعل المتسلسل وكفاءته. تم استبعاده من الانضمام في السنوات الأولى بسبب أصله الألماني.

بعد الحرب ، استأنف بيرلز منصبه كأستاذ للفيزياء في جامعة برمنغهام ، حيث عمل حتى عام 1963 قبل أن ينضم إلى جامعة أكسفورد. حصل على لقب فارس عام 1968 ، وتقاعد من أكسفورد عام 1974. وتوفي في أكسفورد في 19 سبتمبر 1995.


بيرلز رودولف A2

لا يجوز اقتباس هذه النسخة أو إعادة إنتاجها أو إعادة توزيعها كليًا أو جزئيًا بأي وسيلة إلا بإذن كتابي من المعهد الأمريكي للفيزياء.

يستند هذا النص إلى مقابلة مسجلة على شريط تم إيداعها في مركز تاريخ الفيزياء التابع للمعهد الأمريكي للفيزياء. تم نسخ مقابلات AIP بشكل عام من الشريط ، وتحريرها من قبل المحاور للتوضيح ، ثم قام المحاور بتحريرها. إذا كانت هذه المقابلة مهمة بالنسبة لك ، فيجب عليك الرجوع إلى النسخ السابقة من النص أو الاستماع إلى الشريط الأصلي. بالنسبة للعديد من المقابلات ، تحتفظ AIP بملفات جوهرية تحتوي على مزيد من المعلومات حول الشخص الذي تمت مقابلته والمقابلة نفسها. يرجى الاتصال بنا للحصول على معلومات حول الوصول إلى هذه المواد.

يرجى مراعاة ما يلي: 1) هذه المادة هي نسخة من الكلمة المنطوقة وليست منتجًا أدبيًا 2) يجب قراءة المقابلة مع الوعي بأن ذكريات الأشخاص المختلفين حول حدث ما ستختلف غالبًا ، وأن الذكريات يمكن أن تتغير بمرور الوقت لأسباب عديدة بما في ذلك التجارب اللاحقة والتفاعلات مع الآخرين ومشاعر المرء تجاه حدث ما. إخلاء المسؤولية: تم مسح هذا النص ضوئيًا من نسخة مطبوعة ، مع إدخال أخطاء إملائية عرضية. في نسخة مطبوعة على الآلة الكاتبة الأصلية المتاحة.

الاقتباس المفضل

في الهوامش أو التعليقات الختامية ، يرجى الاستشهاد بمقابلات AIP على النحو التالي:

مقابلة مع رودولف بيرلز بواسطة جون إل هيلبرون في 18 يونيو 1963 ،
مكتبة وأرشيفات نيلز بور ، المعهد الأمريكي للفيزياء ،
كوليدج بارك ، ماريلاند الولايات المتحدة الأمريكية ،
www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/4815-2

بالنسبة إلى الاستشهادات المتعددة ، فإن "AIP" هو الاختصار المفضل للموقع.

الملخص

أُجريت هذه المقابلة كجزء من مشروع أرشيفات تاريخ فيزياء الكم ، والذي يتضمن شرائط ونصوصًا لمقابلات التاريخ الشفوي التي أجريت مع كاليفورنيا. 100 من علماء الفيزياء الذرية والكمية. تناقش الموضوعات خلفياتهم العائلية ، وكيف أصبحوا مهتمين بالفيزياء ، وتعليمهم ، والأشخاص الذين أثروا فيهم ، ومهنهم بما في ذلك التأثيرات الاجتماعية على ظروف البحث ، وحالة الفيزياء الذرية والنووية والكمية خلال الفترة التي عملوا فيها . تتعلق مناقشات المسائل العلمية بالعمل الذي تم بين عامي 1900 و 1930 تقريبًا ، مع التركيز على اكتشاف وتفسيرات ميكانيكا الكم في عشرينيات القرن الماضي. كما ذكر بشكل بارز: نيلز هنريك ديفيد بور ، براغ ، لويس دي برولي ، كونستانتين كاراثودوري ، فرانك كليف تشامبيون ، بيتر جوزيف ويليام ديبي ، ماكس ديلبروك ، إنريكو فيرمي ، أوتو هالبيرن ، فيرنر هايزنبرغ ، فريدريش هوند ، ليف دافيدوفيتش لانداو ، إيتوري ماجورانا ، والثر نيرنست ، هاينريش أوت ، فولفجانج باولي ، ماكس بلانك ، روبرت ويتشارد بول ، أرنولد سومرفيلد ، ألبريشت أنسولد ، هيرمان ويل ، ويلهيلم وين يونيفيرسيتات برلين ، يونيفيرسيتات ليبزيج ، يونيفيرسيتات ميونيخ ، جامعة كامبريدج ، وزيتشرفت فور فيزيك.

بيرلز:

شيء واحد أتذكره منذ حديثنا بالأمس نشأ من ترجمة كتاب دي برولي الذي ذكرته. كان هذا في وقت مبكر من عام 29 ، وكان هذا كتابًا يصالح نفسه فيه مع التفسير الاحتمالي لميكانيكا الكم. إنه يحاول القيام بكل أنواع الأشياء الأكثر تعقيدًا مع إعطاء بعض الواقع للأمواج ويعمل كل ذلك بعناية إلى حد ما ويصل إلى استنتاج أنه لا يعمل. استنتاج الكتاب كله هو أن التفسير القياسي صحيح حقًا. بالطبع ، عاد فيما بعد عن ذلك. ما جعل الأمر مثيرًا للاهتمام هو أنه في ذلك الوقت ، عندما كنت طالبًا بالفعل لمدة ثلاث سنوات ونصف ، شيء من هذا القبيل ، بدا لي واضحًا تمامًا أن هذا هو الشيء الصحيح - أن النتيجة التي توصل إليها كانت صحيحة واحد. أدرك المرء أن دي برولي كان منعزلاً ، لكن كان من دواعي سروره أنه هو نفسه ، بأي طريقة خرقاء أو طرق مستديرة ، يعمل بنفسه حول هذا الرأي. أعني ، كان شعوري في ترجمة الكتاب ، "حسنًا ، ما هو رد فعلي اليوم؟" بشكل عام ، هذا التمرين غير ضروري لأنه من الواضح منذ البداية أن ذلك يجب أن يكون الجواب. لكن الكتاب يستحق أن يكون ببساطة لأنه رجل مميز للغاية ، ومن المثير للاهتمام أن نرى كيف يصبح رجل مثل هذا على ما هو عليه. كنت تسأل عن مواقف الناس تجاه هذه التطورات في ذلك الوقت. حسنًا ، بالتأكيد في ذلك الوقت كان هذا واضحًا تمامًا بالنسبة لي ، وأعتقد أنه كان واضحًا للجميع. لم أكن أصليًا بشكل رهيب في ذلك الوقت.

هايلبرون:

من بين الطلاب ، أو الأشخاص الذين بدأوا تدريبهم الجامعي في عام 25 وما بعده ، من المعقول جدًا توقع قبول جاهز.

بيرلز:

هايلبرون:

يبدو من الغريب بعض الشيء أن الأشخاص الذين واجهوا صعوبة في قبولها ، مثل دي برولي وشرودنجر وأينشتاين ، كانوا معزولين. هل تتذكر أي شخص آخر من الجيل الأكبر كان يعاني من صعوبة؟

بيرلز:

حسنًا ، كان هناك العديد من الأشخاص الذين واجهوا صعوبة من حيث أنهم كانوا حريصين على إقناع أنفسهم بأن هذا الشيء كان حقًا فوق المستوى ولم تكن هناك أية صعوبات خفية ، مثل Ehrenfest ، الذي ذكرناه. لقد كان بالتأكيد مؤيدًا للأفكار الجديدة التي أعنيها ، ولم يعارضها بأي شكل من الأشكال ، لكنه أراد فقط التأكد من أن المرء يفهمها حقًا. ولكن يكون لديه بعض الصعوبة. كان لديه بعض الأسئلة الشيقة للغاية. أتذكر في هذه الورقة البحثية أنه كتب عن طرح بعض الأسئلة حول ميكانيكا الكم - لا أتذكر كل الأسئلة الآن دون البحث عنها. كان أحد الأسئلة هو "لماذا يتعين علينا التعامل مع دالة موجية معقدة وكيف تدخل" أنا "في هذه الأشياء فجأة؟" أعتقد أنني كنت ، في ذلك الوقت ، أميل لأن أكون ملتزمًا. لم أكن أميل إلى التشكيك في المبادئ الأساسية التي أتيت إليها كثيرًا من نهاية التطبيقات وفكرة العمل على الأمور. لذلك أعتقد أنني كنت مهتمًا أكثر برؤية كيف أن الأشياء التي تعرفها - التجارب أو الحقائق - خرجت من المبادئ المقبولة. هناك متعة كبيرة في أن ترى فجأة كيفية حل معادلة ، أو كيف تصف موقفًا عندما ترى فجأة أن هذا هو ما يجب أن يكون عليه ، والطريقة التي تظهر بها. جاء المرء إلى الأمر مع الموقف ، كما أوضحت ، "حسنًا ، هذا ما تعلمناه هو الفيزياء ، ولسنا في موقف في هذه اللحظة للتشكيك في ذلك لاحقًا." أعتقد أن هذا كان نقطة واحدة أردت إضافتها. من المحتمل أن أفكر في أشياء أخرى في سياق ذلك ، لكن هل ستستمر في طرح نقاطك؟

هايلبرون:

في نهاية ورقة القياس الخاصة بك ، يمكنك تقديم بيان مثير للاهتمام مفاده أن المكان الذي يمكنك فيه رؤية الصعوبات هو تحلل بيتا. هل تتذكر هذا الجزء؟

بيرلز:

هايلبرون:

حسنًا ، إنه فضولي للغاية ، والسبب الذي أثار اهتمامي هو أن هذا كان وقت النيوترينو ، أليس كذلك؟

بيرلز:

أعتقد أن هذا يجب أن يكون قبل النيوترينو.

هايلبرون:

في السابق ، ولكن من الصعب تحديد موعد للنيوترينو ، عندما تم اقتراح المفهوم رسميًا إلى حد ما. أتساءل عما إذا كان بإمكانك تذكر أي شيء عن ذلك - مناقشات حول ذلك مع باولي؟

بيرلز:

حسنًا ، كان هذا وقتًا أعتقد فيه بالتأكيد أن الجميع كان على دراية بحقيقة أن تحلل بيتا كان يمثل صعوبة. وبالطبع جاء الدليل تدريجياً. أولاً ، كان من الواضح أن الطاقة لا يبدو أنها محفوظة ، ثم جاءت التجارب اللاحقة التي اقترحت أن الطرف العلوي من الطيف هو الطاقة الصحيحة لموازنة الأشياء بعبارة أخرى أنه في العملية بدت الطاقة دائمًا مفقودة. لذلك ، بدأ الناس في التفكير "حسنًا ، هل من الممكن من حيث المبدأ أنه قد يكون هناك نقص من جانب واحد في الحفاظ على الطاقة؟" وأعتقد أنه لا أحد كان سعيدًا ومتحمسًا بشكل خاص لهذه الفكرة. ومع ذلك ، فقد نوقش بجدية بالطريقة ، على سبيل المثال ، أن احتمال انتهاك التكافؤ نوقش لأول مرة ، قبل أن يثبت بالفعل. مرة أخرى ، لم يكن الناس سعداء جدًا بذلك في البداية ، لكنهم قالوا ، "حسنًا ، يجب أن نكون مستعدين لأي شيء." كان بهذا النوع من الروح. الآن لا أتذكر بالضبط ما قلناه عن هذا من المفترض أنه ذكرناه للتو كأحد الأماكن التي كانت فيها النظرية صعبة ، وهذا يوضح مدى الخطأ الذي يمكن أن يكون عليه المرء في مثل هذه الملاحظات.

هايلبرون:

يبدو أن بوهر كان على استعداد للتخلي عن الحفاظ على الطاقة دون قلق كبير.

بيرلز:

حسنًا ، كان ذلك قبل ذلك بقليل في ورقة Bohr-Kramers-Slater.

هايلبرون:

لكن مرة أخرى ، في نهاية العشرينيات وحتى الثلاثينيات ، كان مستعدًا ، تقريبًا قلق ، كما يمكن للمرء أن يقول ، للتخلي عن الحفاظ على الطاقة. لكن في زيورخ أتخيل أن الأمر لن يكون كذلك.

بيرلز:

حسنًا ، أعتقد أن المرء كان دائمًا على استعداد للاعتراف بهذا الاحتمال ، لكن بالتأكيد لم يكن مغرمًا جدًا بـ -. JIH: من أين حصل لانداو على إلمامه الكبير بكل مشاكل الفيزياء الحالية؟ لقد درس فقط في لينينغراد ، أليس كذلك؟

بيرلز:

نعم فعلا. حسنًا ، إنه بالطبع رجل رائع يمكنه التقاط الأفكار بسرعة كبيرة ، وأتصور أن معظم هذه الأفكار جاءت مباشرة من الكتب والمجلات. كان فرينكل أحد المعلمين هناك ، وكان رجلاً ذكيًا للغاية ولا شك أنه ساعد لانداو قليلاً. وكان هناك فوك وكان هناك بعض الناس الطيبين. وهناك بلا شك حصل على تدريبه الأساسي. ثم بدأ يقرأ بنفسه ، وهو من الأشخاص الذين لن يقرأوا ورقة بالتفصيل أبدًا. سينظر إليه ليرى ما يحاول الرجل القيام به ثم يجلس ويعيد إنتاج النتائج بطريقته الخاصة.

هايلبرون:

أفهم أن فيرمي سيعمل بهذه الطريقة أيضًا.

بيرلز:

هايلبرون:

لكنه كان يعاني من قدر معين من تحطيم المعتقدات التقليدية لابد أنه كان مختلفًا إلى حد ما عن نهج المدرسة الألمانية.

بيرلز:

نعم بالتأكيد. خاصة في تلك الأيام التي كان فيها صغيراً ، فقد أُعطيت وجهات نظر متطرفة للغاية حول كل شيء ، وليس فقط الفيزياء. أعتقد أن إحدى ذكرياتي المفضلة هي المناسبة التي ظهر فيها ، في مناقشة ، اسم لم يسمعه لانداو من قبل ، أحد علماء الفيزياء. فقال ، "حسنًا ، من هذا ، وأين هو ، وكم عمره؟" قال أحدهم ، "أوه ، إنه يبلغ من العمر 28 عامًا ، أو شيء من هذا القبيل." وقال لانداو ، "ماذا ، هذا صغير جدًا وغير معروف بالفعل؟" كنت تسأل في ملاحظاتك عن روما وفيرمي. حسنًا ، لا أعتقد أنني عملت بالفعل مع فيرمي بشكل مباشر للغاية ، إلا بطريقة ثانوية لأنه في ذلك الوقت كان معظم الناس في روما يعملون على ميزات معينة من أطياف الذرة. كانت هناك بعض الأشياء التي لم يتم تسويتها بعد ، وكان هذا هو الوقت المناسب لتوضيح ذلك. وكان الجميع يعملون على إيجاد حلول عددية لمعادلة شرودنجر للإلكترون الخارجي للذرة باستخدام جهد توماس فيرمي أو شيء من هذا القبيل. بدا لي أنه سيكون مفيدًا بمجرد أن تكون في مثل هذا المكان للمشاركة في ما يجري ، وسألت إذا كان بإمكاني القيام بعمل من هذا القبيل أيضًا. نتيجة لذلك جلست على مكتب صغير لحساب آلة حاسبة لحل المعادلة في حالة معينة ، والتي نسيتها الآن. لكنها كانت تجربة قيمة للغاية لأنه لم يكن لدي أي ممارسة في الحلول العددية للمعادلات التفاضلية وأظهرت لي مدى سهولة ذلك.

بالطبع ، أعتقد أنه في كل مكان في التدريب الرسمي للفرد أن الطرق العددية مهملة ، يمكن للناس حل المعادلات التفاضلية عن طريق التوسعات المتسلسلة والتكاملات الكنتورية والتحولات الأنيقة ، لكنهم لا يدركون مدى سهولة ذلك على ظهر الظرف فقط للتخلص من الحل العددي. في كثير من الأحيان عند القيام بذلك ، ترى شيئًا عن هيكلها مما يقودك بعد ذلك إلى حل تحليلي أو تقريبي. بالطبع أصبح الناس الآن على دراية بالطرق العددية من خلال أجهزة الكمبيوتر ، ولكن ، مرة أخرى ، أعتقد أن الموقف الشائع هو أنه إما يمكنك حل معادلة في شكل مغلق أو وضعها على جهاز كمبيوتر إلكتروني. وغالبًا ما يكون حلها يدويًا أسرع - إذا كنت تريد حلًا واحدًا لحالة واحدة - بدلاً من الحصول على جهاز كمبيوتر وكتابة برنامج ، فهذا يميل أيضًا إلى النسيان. بالتأكيد ، مع ذلك ، استفاد المرء بشكل كبير من Fermi بسبب بساطة موقفه والطريقة التي يمكنه بها في جميع الحالات تقريبًا الحصول على إجابة كمية بسيطة لمشكلة ما دون أي أساليب عالية المستوى. في الواقع ، كان لديه سلسلة من الكتب التي سمعت عنها بلا شك ، حيث كتب كل أفكاره وكل الحجج. بشكل عام ، عندما ظهرت مشكلة ، قام بسحب كتاب والتحول إلى صفحة معينة وكان هناك على صفحة واحدة كانت الحجة مكتوبة. مثير جدا.

هايلبرون:

لقد كنت تصف للتو بعض خصائص مدرسة روما.

بيرلز:

نعم بالتأكيد. لقد حصلت بالتأكيد على الكثير من الأفكار المفيدة للتوضيح من فيرمي ومن الأشخاص الآخرين ، بما في ذلك ويك ومايورانا ، الذين ماتوا بعد ذلك بوقت قصير. راسيتي -. كان هناك مجموعة جيدة هناك.

هايلبرون:

كان ماجورانا زميلًا ذكيًا جدًا ، أليس كذلك؟

بيرلز:

نعم فعلا. كان غريبًا نوعًا ما وكان متقاعدًا كان صقليًا ، وفقد لاحقًا من قارب العبارة إلى صقلية. لم يكن واضحًا أبدًا ما إذا كان هذا حادثًا أم انتحارًا.

هايلبرون:

لكنه لم ينشر الكثير؟

بيرلز:

لا لا. حسنًا ، مع ذلك ، فقد صنع سمعته من شيئين مهمين. الأول ، طبيعة التبادل للقوى النووية ، حيث قام بشكل أساسي بتصحيح الخطأ في أفكار هايزنبرغ ، ثم الآخر كان نظرية النيوترينو.

هايلبرون:

كان هذا عن الوقت الذي كانت فيه مجموعة روما تنتقل إلى الفيزياء النووية؟

بيرلز:

نعم فعلا. ثم كانوا يخططون للحصول على المعدات وما إلى ذلك. ربما كان لديهم بالفعل بعض التجارب الصغيرة الجارية ، لكن فيرمي لم يشارك شخصيًا في تلك التجارب كما كان في وقت لاحق.

هايلبرون:

هل يمكنك القول إنه كان هناك نوع عام من الشعور ، في أماكن أخرى أيضًا ، بأن المرء قد وصل إلى حدود أي من المشاكل القديمة ، وكان من الضروري زراعة بعض الأراضي الجديدة؟ هل كان هناك تغيير عام في المجالات -؟

بيرلز:

لا ، لا يزال هناك الكثير مما يجب القيام به ، ولكن بالطبع كان هناك مجال جديد مفتوح كان مثيرًا. كان هذا بالطبع هو الوقت الذي تم فيه اكتشاف النشاط الإشعاعي الاصطناعي ، وعندما ظهرت التجارب التي أدت إلى اكتشاف النيوترون. كان لدى فيرمي دائمًا موقف غريب بعض الشيء تجاه ذلك. أعتقد أنه شعر أن مجموعة باريس ، جوليوتس ، كان عليها حقًا أن ترى وجود النيوترون من تجاربهم التي أشار إليها تشادويك لاحقًا. كان لدي انطباع بأنه يعرف ما تعنيه التجارب ، لكنه لم يدور حول نشرها ، أو شعرت أنه يجب أن يترك الأمر للقائمين بالتجربة. لا أعلم أن هذا مجرد حدس. لكن هذا يقودني إلى ذكريات مسلية أخرى. كان هناك أحد المؤتمرات المنتظمة في كوبنهاغن - أعتقد أنه كان قبل اكتشاف النيوترون مباشرة ، ربما كان مؤتمر 32 أو 31 ، لا أعرف. كانت النقطة المثيرة للاهتمام هي أنه كان هناك شعور عام لدى بعض الناس هناك ، وليس الجميع ، بأن الفيزياء أوشكت على الانتهاء. يبدو هذا سخيفًا إذا نظرنا إلى الوراء ، ولكن إذا نظرت إليه من وجهة نظر الوقت ، فإن جميع الألغاز تقريبًا قد حلت نفسها الآن ، كلها تقريبًا. كل ما كان يزعج المرء بشأن الذرة والجزيئات والمواد الصلبة ، وما إلى ذلك ، قد وقع فجأة في مكانه كنتيجة لتطوير ميكانيكا الكم.

أعني ، كانت هناك بعض الأشياء المعقدة مثل ، على سبيل المثال الموصلية الفائقة ، والتي كانت غير مفهومة تمامًا ولكن المرء فهم ، أعتقد أنه كان صحيحًا ، أن هذا كان موجودًا من حيث المبدأ في المعادلات المعروفة ولكنه كان معقدًا للغاية بحيث لا يمكن رؤيته. كانت الاستثناءات الحقيقية هي المشكلات النسبية لأن المرء واجه مشكلة مع معادلة ديراك على حالات الطاقة السلبية ، والتي لم تكن مفهومة تمامًا. واجه المرء مشكلة في الديناميكا الكهربية ، ومن ثم لم يستطع قول أي شيء عن النوى على وجه الخصوص ، ثم ظلت تتكون من بروتونات وإلكترونات ولم يكن لدى المرء أي فكرة عن كيفية تمكن الإلكترونات من البقاء داخل النواة. بالإضافة إلى ذلك ، لم يكن هناك سوى ثابتين عديم الأبعاد في الطبيعة: ثابت البنية الدقيقة ونسبة كتلة البروتون والإلكترون. لم يكونوا بعيدين جدًا عن بعضهم البعض على علم بمعادلة إدينجتون التي ربطتهم ، على الرغم من أن أحداً لم يؤمن بحجته. بغض النظر عن رأيك في الحجة ، كانت هناك معادلة من الدرجة الثانية تربط ثابت البنية الدقيقة بنسبة الكتلة ، والتي قد تكون صحيحة - أو شيء من هذا القبيل قد يكون صحيحًا. ثم كان من الطبيعي أن نفكر ، أولاً وقبل كل شيء ، أن هناك خطوة واحدة مفقودة من شأنها أن تحل صعوبات النظرية الكهرومغناطيسية ، أو جميع نظريات الإلكترون النسبية - يبدو أن هذين الاثنين مرتبطان. وكان من المعقول أن يكون هذا ممكنًا فقط لقيمة معينة واحدة من ثابت البنية الدقيقة وذلك عندما تفهم هذا.

ثم ستفهم أيضًا كتلة البروتون وستفهم أيضًا كيف يجب أن تكون الإلكترونات في النوى لأن من الواضح أن ذلك كان مشكلة نسبية. الآن أنا لا أقول أن هذه كانت وجهة النظر الشائعة التي لا أعتقد أنني شاركتها حقًا ، ولا أعتقد أن نيلز بور على سبيل المثال كان سيواجه مثل هذه الأوهام. لا أتذكر هذا البيان الذي تم التعبير عنه في حضوره ، ولكن كان هناك نوع من تناول الغداء أو في وقت ما مناقشات جادة للغاية حول ما سنفعله عندما تنتهي الفيزياء. من خلال الانتهاء كان يقصد الهيكل الأساسي بالطبع ، هناك كل التطبيقات. قال غالبية الناس أن هذا هو الوقت المناسب للانتقال إلى علم الأحياء. شخص واحد فقط أخذ ذلك على محمل الجد واتجه إلى علم الأحياء ، وهو ماكس ديلبروك ، الذي كان حاضرًا بالتأكيد في هذه المناقشات.

هايلبرون:

إذن ، كان يُعتقد أن الصعوبات المعلقة لها حلول وشيكة ، أم من المحتمل أن يتم وضعها جانبًا قريبًا؟

بيرلز:

حتى تلك اللحظة ، كانت الأمور تتحرك بسرعة كبيرة بحيث بدا من الصعب تصديق أنك إذا قمت بحل جميع المشكلات باستثناء واحدة ، فستستغرق المشكلة الأخيرة وقتًا طويلاً. الآن كان الأمر ساذجًا للغاية بالطبع لأنه كان من الصعب تصديق أن خطوة واحدة يجب أن تحل على الفور جميع المشاكل المتعلقة بالنوى. ولكن بعد ذلك لم تكن هناك أي مشاكل حول النوى أساسًا لأنه لم يكن معروفًا سوى القليل ، أعني أنه لم يكن هناك أي دليل كمي لشرحها.

هايلبرون:

بيرلز:

بالتأكيد ليس هذا ، لكنني أعني المستويات النووية وأي شيء من هذا القبيل كان -. أوه ، كان هناك بعض التركيب الجيد لأشعة ألفا حيث كان عليك أن تأخذ مستويات نووية مختلفة ، ولكن لم يكن التحليل الطيفي النووي موجودًا.

هايلبرون:

متى تقول أن هذا الموقف قد تغير؟ متى تم التعرف على أن المرء كان بعيدًا عن أي حل؟ مجرد قصر المحادثة على الديناميكا الكهربية الكمومية ، متى تقول أن الناس مقتنعون بوجود مشاكل أساسية لن يتم حلها بسرعة أو بسهولة؟

بيرلز:

حسنًا ، أعتقد أن فكرة أن الديناميكا الكهربية الكمومية كانت صعبة جدًا على ما أعتقد نمت تدريجياً مع مرور الوقت وفشلت جميع الجهود للتغلب على الصعوبات التي جعلت المرء يدرك أنها كانت مشكلة صعبة حقًا. لكن بشكل عام ، بالطبع ، فإن اكتشاف النيوترون الذي تلا ذلك بعد فترة وجيزة من هذا الوقت على الفور أوضح أن الفيزياء كانت أكثر ثراءً مما رأيناه قبل ذلك. ثم بعد ذلك بوقت قصير جاء العمل حول تفاعلات النيوترونات مع النوى ومستويات الرنين وما إلى ذلك ، وكذلك التفكك الاصطناعي الذي بدأ على الفور في إظهار المستويات النووية. تم فتح مجال جديد حيث أصبح من الواضح بعد ذلك أن هناك الكثير الذي يتعين القيام به وفهمه. لسبب واحد ، بمجرد أن تعرف النيوترون ، كان من الواضح تمامًا أنه يجب أن يكون لديك أنواع جديدة من القوى تربط النوى معًا. أعتقد أنه من المحتمل أن الأشخاص الذين فكروا بجدية في الأمر ، أدركوا ذلك دائمًا ، ولكن ليس من الناحية الكمية. أعتقد أنه بعد ذلك نسي المرء فكرة الانتهاء من الفيزياء.

هايلبرون:

هل كانت هناك صعوبات في قبول النيوترون نفسه؟

بيرلز:

هايلبرون:

لقد اعتبرت الدليل فورًا مقنعًا ولم تكن هناك صعوبات أخرى؟

بيرلز:

حسنًا ، أعني أنه مع أي جزء من الاكتشاف التجريبي ، هناك فترة نقاش حول ما إذا كانت التجارب قاطعة حقًا وما إلى ذلك. لكن بالتأكيد لم تكن هناك صعوبة نظرية ولم يكن هناك سبب لعدم وجود نيوترون.

هايلبرون:

لا ، باستثناء أن أحدًا لم يعثر عليهم من قبل ، فهذا دائمًا سبب جزئي.

بيرلز:

لا ، ولكن مع النيوترونات أعتقد أنه تم فهمه على الفور أنه من خلال التقنيات التقليدية آنذاك كان من الصعب جدًا اكتشافها. لذلك كان من غير المفاجئ أن يكون النيوترون قد أفلت من الاكتشاف أكثر من البوزيترون. في الواقع ، هناك نقطة لطيفة بخصوص البوزيترون. أعتقد أنه كان هناك فيزيائي واحد في كامبريدج ، تشامبيون ، كان يبحث في اضمحلال بيتا باستخدام غرفة سحابية. التقط آلاف الصور لمسارات أشعة بيتا في غرفة سحابية ، وأحيانًا مع حقل مغناطيسي وأحيانًا بدونه. استخدم مصادر مختلفة ، بعضها لا يعطي البوزيترونات والبعض الآخر لا يعطيها. لم يكن لديه بواعث بوزيترون فعلية ، لكن في بعض الأحيان يكون لديك انحلال مختلط ، أو أحيانًا يكون لديك بوزيترون ثانوي من خلال تكوين زوج بواسطة أشعة جاما ، وهكذا. وقد حدث أنه لم يكن لديه أبدًا مجال مغناطيسي مع أي مصادر تحتوي على البوزيترونات. أعني أن العديد من مساراته يجب أن تكون في الواقع من البوزيترونات. يمنحك أي مصدر تقريبًا ، إذا كانت الطاقة عالية بما يكفي ، بعض البوزيترونات ، ولكن بالطبع إذا رأيت مسارًا أو مسارين للانحناء الخاطئ ، فأنت تعتقد أن هناك جسيمات ثانوية تسير في الاتجاه الآخر. لا بد أنه شعر بالسوء بعد اكتشاف البوزيترون لأنه إذا كان لديه مجال مغناطيسي ، في المناسبة المناسبة ، لكان قد رأى الكثير منها ، قبل اكتشافها بوقت طويل.

هايلبرون:

هل أنجز هذا العمل في أوائل الثلاثينيات ، هل تتذكر؟

بيرلز:

هايلبرون:

لذلك كان هذا العمل مستمراً عند وصولك إلى كامبريدج - كانت تلك التجارب النهائية تقريبًا.

بيرلز:

نعم ، لم أر الكثير من الجانب التجريبي في ذلك الوقت ، لكنني كنت أعرف Blackett الذي التقيت به من قبل ، وبالطبع كان على حق في هذا العمل.

هايلبرون:

هل كان الوضع في كامبريدج مختلفًا كثيرًا عما كان عليه في بورن ، أم في ألمانيا ربما كان الوضع غير رسمي؟

بيرلز:

كان هناك الكثير من الأنشطة غير الرسمية ، وكان الصيف أيضًا ولم يكن هناك الكثير من النشاط المنظم ، على الرغم من وجود بعض الأنشطة في البداية. لطالما كان العمل النظري في كامبريدج ، حتى وقت قريب جدًا ، معوقًا بسبب عدم وجود قسم بالمعنى المادي ، ولم يكن هناك مكان يمكن العثور فيه على المنظرين بشكل طبيعي. كانوا يعملون عادة في الكليات. حسنًا ، يمكنك دائمًا الذهاب لرؤية شخص ما في الكلية إذا كنت تريد حقًا رؤيته ، لكن هذا يتطلب بعض الحافز ، خاصة أنك لم تكن متأكدًا من أنك ستجده هناك. الأمر مختلف تمامًا عن وجود الكثير من الأشخاص في الغرف المجاورة والالتقاء بهم خمس مرات في اليوم. أتذكر تجربتي الأولى في القدوم إلى كافنديش. كنت قد وصلت إلى هناك وأردت الاتصال بفاولر ، الذي كان جهة الاتصال الرسمية لي. كنت أعرف جناح المبنى تقريبًا والأرض التي سيكون عليها ، ووجدت نفسي في ممر به الكثير من الأبواب بدون أي ملصقات ولا أحد بالجوار. لذلك تجولت في الممر صعودًا وهبوطًا في محاولة لاستنباط الشجاعة لطرق أحد تلك الأبواب. لقد وجدت بابًا يبدو أنه أقل وضوحًا إلى حد ما ، أو أقل أهمية من الأبواب الأخرى ، واعتقدت أنني قد أجد نوعًا سيئًا من السكرتير أو شيئًا ما هناك لتقديم المشورة. لذلك طرقت الباب ودخلت ، وحدث أن كان مكتب رذرفورد لم يكن رذرفورد موجودًا ، لكنت شعرت بالسوء لولا ذلك. ثم ذهبت في النهاية إلى شخص ما ليخبرني أين يمكن العثور على فاولر.

هايلبرون:

أخيرًا ، اعتقدت أنه إذا كنت ستفعل ذلك ، فسيكون من المثير للاهتمام جدًا أن تتمكن من إبداء بعض الملاحظات فيما يتعلق بعملك الخاص حول نظرية المعادن والحالة الصلبة ، على الأقل في أوائل الثلاثينيات. لدي ببليوغرافيا جزئية قد تكون مفيدة.

بيرلز:

حسنًا ، لقد ذكرنا بالفعل تأثير هول والأشياء الصغيرة. ثم الورقة الوحيدة عن التوصيل الحراري للبلورات والتي كانت أطروحتي. لقد وجدت هذا مسليًا للغاية لأنه مجال رائع لأنه إذا قمت بأي من التقريبات المعقولة والواضحة ، فسيحدث خطأ ما وتحصل على هراء كامل. أعني أنه يجب عليك حقًا ، للحصول على أي فكرة تقريبية عما يجري ، تضمين عدد كبير من الحقائق التي تبدو للوهلة الأولى غير مهمة. لذلك ، فإن جميع العلاجات السابقة التي حاولت إضفاء الطابع المثالي على المشكلة ، بطريقة أو بأخرى ، سارت بشكل خاطئ. بدءًا من نظرية ديباي ، على سبيل المثال ، الذي قال بطريقته المعتادة والرائعة في التعامل مع موضوع ما ، "حسنًا ، الموصلية المحدودة للبلور ترجع إلى حقيقة أنه ليس لديك معادلات خطية لديك -harmonic effects, and therefore waves interfere with and influence each other. Now we can picture this as simply due to the density fluctuations. If a wave travels through a medium where the density is not the normal one, that is, has a different refractive index, we can observe the dependence of the compressibility, of the sound velocity, on density. Therefore if you can work out the density fluctuations you get the right answer.” He did that, and he got a finite answer for the thermal conductivity, although one knows from other arguments that in the continuum model he uses the thermal conductivity should still be infinite.

The reason for that is that he put in formulae for static refractive index, whereas, of course, the density fluctuations caused by the lattice vibrations are in the form of waves which run with the same velocity, or approximately the same velocity, as the wave they’re trying to scatter. Therefore a static description is of course complete nonsense. And so it goes. This you see had nothing to do with the fundamental problems of the time, except in so far as it was important to check that the theory was now ready to account for the things that could not previously be handled. I learned in particular from this work the importance of what one might call momentum conservation in the collisions of the phonons with each other, so that you may get a kind of drift set up in a phonon system which would tend to persist in spite of collisions. I realized that this could or would be of importance also in electric conductivity of metals, and proceeded to look into that. This had not been taken account of in the work of Bloch. I thought at the time that this was a dominant effect probably under all circumstances later one learned that it was important only at rather low temperatures. It has recently become of interest in connection with the so-called phonon drift in very peculiar experiments on thermoelectric effects at low temperatures, where one sees that this phenomenon really exists and is important, but not as generally important as I at first assumed. Also, similarly, the main point of the thermal conductivity in crystals, my Ph.D. thesis, was to predict that in a pure crystal at low temperatures the thermal conductivity should rise exponentially as the temperature goes down. This is true, but it was discovered only in the 50’s.

Heilbron:

Were there any attempts to discover it before?

Peierls:

No, I don’t think so. Well, first of all this was experimentally a difficult problem. That’s one reason another reason was I think my paper wasn’t very easy to read and nobody believed it. Also, I probably overestimated the temperature at which this should start. I mean, I had the impression that if you just went down to liquid air or something you should see the beginning of this — actually you have to go to liquid helium temperatures. There was one other thing I’ve mentioned that everybody previously got the treatment of this problem wrong. Well, I still made some quite serious omissions, a most important one being that I was talking about a pure crystal, not realizing that pure for this purpose meant also consisting of a pure isotope. If you have an isotopic mixture, then of course the random difference in the masses of the atoms, which is important for the lattice vibrations, of course, causes an irregularity which is quite enough to give you thermal resistance. This was of course something one shouldn’t have overlooked. It was pointed out by Pomeranchuk that this was an effect, but again it wasn’t noticed, and it was only when the Oxford people did experiments and noticed that some substances gave the exponential rise and others didn’t that it dawned on them that the substances which did were those which consisted of practically only one isotope. Then it was clear what was going on.

Heilbron:

Those were the experiments in the 50’s?

Peierls:

Heilbron:

Peierls:

Then this paper about metals [Paper No. 6] where I try to follow similar ideas. There I made the mistake of writing too many things into the same paper, because it really contains a lot of quite disconnected things, or independent things. I had always been bothered by the fact that for the whole picture one had, at the time, of the band structure — I think the word band structure wasn’t used yet — it was important that you should have energy levels which were separated by gaps, and in which, at the top, again, the velocity went to zero as it does at the bottom. Now this came out very easily from the Bloch picture of tightly bound electrons, where you just make the approximation that the state of the system is almost that of separated atoms which just interact slightly. But it was not clear now that would come out on the opposite limits starting from free electrons. Then I suddenly saw, and that was a great pleasure, that if you took free electrons and you put in a periodic potential, allowing, in the ordinary way, for the scattering of the electrons by that potential, these gaps would arise no matter how weak the potential. Only if the potential was weak the gap would be small, but the fact that it was there and that the velocity then at the highest level in the band was a standing wave, comes out.

Now that’s today a very elementary argument, but I think I was the first to point that out, and it was then picked up by Brillouin, and that satisfied me that I could see what was going on. And Brillouin then discussed the three dimensional case and came out with the Brillouin zones. But this was hidden away and Brillouin had noticed it. I believe today I would write that as a separate paper and not hide it away in. a paper on transport problems. Paper No. 7 we have discussed No. 8 was essentially I think some corrections to paper No. 6 where I had noticed —. No. 9 was a lecture at a conference and a discussion really about what one could say about magneto-resistance, which then also was a problem, because what Sommerfeld had got out of his simple theory was wrong in order of magnitude. This was rather embarrassing because I thought I had an explanation and therefore gave a lecture at the conference. By the time the conference started I had realized that in the model I was then trying everything again canceled out and was in effect as small as Sommerfeld had it. But still I had announced the lecture, and well, I gave just a general review of the situation, and then in the paper No. 11 I had really seen what was going on. Paper No. 10 we have discussed. 12 was just a little point.

Eugene Guth was then in Zurich and was interested in solving the Fermi-Thomas model for a positive and negative ion. You can’t do it for a negative ion — that’s of course wrong — but certainly for a positive ion. There is then a question of what boundary conditions you have to assume and what happens there. This is one of the typical things I got annoyed with there were some errors I saw him make, and so we started on this. And we thought we got it right. No. 13 is probably that famous paper where I had an argument with A. H. Wilson. He had come out with a paper saying the whole Bloch theory was nonsense and my papers too. Then I got interested in. optical properties of solids, and No. 15 was essentially my Habilitations schrift. Here the concept of excitons I think comes up for the first time. I didn’t use the word excitons that was used by Frenkel.

Heilbron:

I noticed that you contributed to the first volume of the ‘Phys. Zeits.’ of the Soviet Union, and I was curious as to how that journal got started. Did they ask for contributions to their early volumes? Do you remember how that came about?

Peierls:

I don’t remember. I think that — now let’s see — that was in ‘32. I think that must have been during a visit there. Let’s see, ray recollection is that’s it’s probably quite a short paper and might have been just the basis of a talk given at a conference. Maybe it’s part of a talk. I was then visiting the Soviet Union several times. The first time in 1930 when I went to a conference there in Odessa — I think I went largely on the invitation of Frenkel who had been interested in my work on the Hall effect. Then I was invited the next year — that was presumably in ‘31 — to spend two months in Leningrad giving lectures on the theory of solids as it then was, and that’s when I got married also. Now this was published in ‘32, so it probably was written during one of those visits. I think it’s essentially a summary of the results of the paper No. 15. Well, I don’t know how far we should go on with that. Then come two papers on diamagnetism which are really extensions of Landau’s idea of electron diamagnetism in which I was very interested. Particularly the second one shows how one gets the de Haas-van Alphen effect out, which has now become a very interesting tool for studying metals. It seemed a complete mystery at that time.

Heilbron:

Was there much interest in this work of yours at Rome?

Peierls:

No. There was a polite interest, but I essentially worked on this by myself. I don’t know whether you would like for me to go over the rest. It’s really getting away from the fundamental period.


Obituary: Sir Rudolf Peierls

Rudolf Ernst Peierls, physicist: born Berlin 5 June 1907 Assistant, Federal Institute of Technology, Zurich 1929-32 Rockefeller Fellow 1932- 33 Honorary Research Fellow, Manchester University 1933-35 Assistant in Research, Royal Society Mond Laboratory 1935-37 Professor of Mathematical Physics, Birmingham University 1937-63 FRS 1945 CBE 1946 Wykeham Professor of Physics, Oxford University 1963-74 Fellow, New College, Oxford 1963- 74 (Emeritus) Kt 1968 Professor of Physics (part-time) University of Washington, Seattle 1974-77 married 1931 Eugenia Kannegiesser (died 1986 one son, three daughters) died Oxford 19 September 1995.

A question gave Rudolf Peierls his place in history. He was so brilliant and so thoughtful he would certainly have found his way there by another route, but that question was enough. It was asked in Birmingham in early 1940 by Otto Frisch, one of the discoverers of nuclear fission, and it concerned certain properties of the element uranium. The answer, ultimately, was the atomic bomb.

Peierls, like Frisch, was a refugee from Hitler, a physicist, and concerned about the implications of the latest discoveries about uranium. By the spring of 1940, the prevailing scientific view was that a uranium bomb was impossible, because it would be too enormous, too unwieldy to be useful.

What if, Frisch asked, you did not use ordinary uranium? What if you used a refined lump of the rare type known as U-235? Would that be more practical?

Peierls had already developed a mathematical formula model for a calculation of this kind and the two set to work. They found that the "critical size" of the uranium weapon could be measured in pounds, not tons. This was something that could be dropped from an aeroplane.

Could enough U-235 be made? Between them they determined that it could. Their discovery set in motion the British atomic effort, code-named first Maud and then Tube Alloys, which in turn provided the vital stimulus for the American Manhattan Project. The bomb dropped on Hiroshima used U-235, as Frisch and Peierls had suggested. The bomb dropped on Nagasaki, which used plutonium and followed a quite different design, also owed a great deal to Rudolf Peierls.

The nuclear age had many fathers, and Peierls's place among them is beyond dispute. To those inclined to think this a dubious distinction, Peierls's later life offered an answer. From 1945 to within a few weeks of his death on Tuesday, he was among the most intelligent, informed and dynamic critics of nuclear weapons and the nuclear arms race.

Peierls was born in Berlin in 1907, the son of an engineering factory manager. Although his father's forebears were Jewish and his mother a Roman Catholic, he was baptised a Protestant. "My father," Rudolf wrote much later, "thought this would allow us to make our own choices when we grew up." This pragmatism, and the innocent spirit of subversion that went with it, were to rub off on the boy.

His pre-war career in science made him the embodiment of the old international physics of discovery, open exchange and free debate. He toured Europe, studying in almost every significant centre of research - Berlin, Munich, Leipzig, Zurich, Odessa, Leningrad, Rome, Cambridge, Manchester - and befriending all the "greats" of the period. On his travels he married a Russian physicist, Genia Kannegiesser.

He abandoned Germany just before Hitler took power and settled in Britain, becoming a professor at Birmingham in 1937. When he and Frisch had their conversation that day in 1940, Peierls was still not a British citizen but an "enemy alien", although this was very soon put right.

The "Frisch-Peierls Memorandum", setting out their findings, was the first practical blueprint for the atomic bomb. Central to its argument was the warning, which the writers were well qualified to issue, that German physicists were sufficiently able to think of this too, and that Hitler might already be working on the bomb.

Soon the bomb work transferred to the United States, and here Peierls made two distinct contributions. First, he advised on the complex technology required for separating U-235 from natural uranium. Then he moved to Los Alamos, the famous laboratory established in the New Mexico mountains under Robert Oppenheimer to design and manufacture the finished bombs.

At Los Alamos, this little man with bottle-end spectacles and a pipe clamped between his teeth became a popular fixture. His wife joined him, and their little house - one of the few with a bathroom - became something of a social salon. Peierls led the small but distinguished British team and was also in charge of an important theoretical research group known as the hydrodynamics group. This was remarkable in itself - not only was he neither American nor British, he was a German.

But Oppenheimer worked by merit alone and Peierls combined scientific ability of the first order with unusual gifts of managerial and political judgement. He was patient and kind, yet practical and quick-thinking. Progress reports he wrote to the British scientific mission in Washington were so thorough and yet so succinct that the US military authorities began to ask for their own copies.

Peierls's scientific contribution, particularly to the plutonium bomb which became the model for early post-war nuclear weapons, was considerable. A number of patents (subsequently to prove meaningless) were taken out in his name and they betray his extraordinary versatility, relating as they do to several quite distinct aspects of the design. He saw the first weapon tested at Alamogordo, New Mexico, in July 1945.

If Peierls later campaigned against nuclear weapons, this was not the result of guilt, or of some Damascene conversion. His views before and after 1945 were remarkably consistent. At first, he believed, it was necessary to build a bomb in case Hitler was doing so too. When the Germans surrendered, he continued because there was a bloody war going on in Asia which the bomb might shorten. The decision to drop it on a city may have been wrong, he believed, as its power could have been demonstrated in other ways. To drop it on two was "unnecessary". But he was certain that neither decision should or could have been made by scientists such as himself.

That he thought deeply about these issues from the start can be seen from the 1940 Memorandum, which included the observation that "the bomb could probably not be used without killing large numbers of civilians, and this may make it unsuitable as a weapon for use by this country".

After the war, Peierls was president of the Atomic Scientists' Association, pressing in vain for a better understanding of nuclear issues both among politicians and the general public, and campaigning for some form of international control of nuclear weapons as a means of forestalling the Cold War.

More recently he was involved in Pugwash, the East-West scientific forum for disarmament, and he was among the many distinguished scientists publicly to express opposition to Star Wars. As recently as this spring, he was one of the authors of a Pugwash pamphlet, Does Britain Need Nuclear Weapons? The answer was no.

In 1963 he moved to Oxford, as Wykeham Professor, where he worked until his retirement in 1974. He loved Britain, praising the "reasonableness" of its people and their gift for rubbing along with one another despite differences. This gift, he admitted to me in a conversation in March, was less evident now than it was in the 1930s.

His affection for this country was tested more than once down the years. During the war, Peierls recruited to the bomb project the German-born physicist Klaus Fuchs, who later turned out to have been a Soviet spy. No one was more stunned when Fuchs was unmasked in 1950. The connection, his own family link with Russia and his activities in the Atomic Scientists' Association led to suggestions in the press that his loyalty was in doubt. On each occasion, he took care courteously to rebut the claim, and in 1979 he successfully sued the author of a book containing a similar implication.

Genia Peierls used to classify scientists as either "golfers", pursuing a lone quest for a known goal, or "tennis players", whose strengths are brought out in exchanges with others. It was no accident that "Rudi" was drawn into the making of the atomic bomb by a question, for he was the tennis player par excellence. He avoided specialising in any field of physics, and his gift was to spot flaws or openings in the work of others and then to turn them into new ideas.

Aside from his research, which he continued to pursue well after retirement, his principal pleasure was to foster the careers of others, a task which both he and his wife pursued with devotion and pleasure.

It is said that he once overheard another scientist saying: "Did you know that two of Rudi's former students are now lords?" The professor observed: "I have had more than 200 research students. I cannot be blamed if one or two go to the bad."

Rudolf Peierls's life has ended in the 50th year of the nuclear weapons age. He re- mained to the last a patient, lucid and generous spokesman for the bomb-makers and also for that remarkable generation of scientists who taught him or worked beside him in the golden years before the bomb.


Rudolf Peierls

Peierls entstammt einer großbürgerlichen assimilierten jüdischen Berliner Familie. Er studierte Physik an der Friedrich-Wilhelms-Universität in Berlin, ab 1926 an der Universität München bei Arnold Sommerfeld und 1928 bei Werner Heisenberg in Leipzig, wo er promovierte. 1929 war er Assistent bei Wolfgang Pauli in Zürich. Hier und in Leipzig entstanden heute klassische Arbeiten von Peierls zur Festkörperphysik, teilweise in Zusammenarbeit mit Felix Bloch, der ebenfalls bei Heisenberg in Leipzig mitarbeitete.

Nach Abschluss des Studiums arbeitete Peierls zunächst auf verschiedenen Gebieten der Festkörperphysik und Halbleiterphysik, wobei er die neuen Ideen der sich entwickelnden Quantenmechanik auf diese Fragestellungen anwandte. Er beschrieb erstmals den Umklappprozess und veröffentlichte fundamentale Arbeiten über das Verhalten von Elektronen in Metallen, wobei er auch die Loch-Leitung positiver Ladungsträger in Halbleitern entdeckte. Viele seiner damaligen Ideen flossen in den „Festkörper-Kanon“ ein oder wurden sogar später wiederentdeckt (wie die Brillouin-Zone). Zusammen mit Niels Bohr und Georg Placzek formulierte er 1939 das optische Theorem (Bohr-Peierls-Placzek-Theorem). Neben Kernreaktionen beschäftigten ihn auch andere Bereiche der Kernphysik wie kollektive Anregungen in Kernen und Quantenfeldtheorie.

Zum Zeitpunkt der Machtergreifung 1933 befand er sich gerade als Rockefeller-Stipendiat in Cambridge und beschloss, angesichts der politischen Ereignisse nicht mehr nach Deutschland zurückzukehren. Zunächst arbeitete er zusammen mit anderen Emigranten (u. a. Hans Bethe) unter Lawrence Bragg in Manchester [1] bei James Chadwick an Problemen aus der statistischen Thermodynamik von Legierungen. Er wurde dabei durch einen Hilfsfonds für deutsche Flüchtlinge unterstützt. Später nahm er eine Stelle in Cambridge an und arbeitete über Supraleitung, Supraflüssigkeiten und an Problemen der Kernphysik. 1937 erhielt er eine Professur an der Universität Birmingham, wo er im Laufe der folgenden Jahrzehnte eine eigene Schule der theoretischen Physik aufbaute.

Besorgt über die scheinbaren Fortschritte der Atomforschung in Deutschland und über die Möglichkeit des Baus einer Atombombe in Hitlers Deutschland verfasste er 1940 zusammen mit dem österreichischen Emigranten Otto Frisch, einem Pionier der Kernspaltung, der ebenfalls in Birmingham arbeitete, das später so genannte Frisch-Peierls-Memorandum, in dem eindringlich vor einem Atombombenbau im nationalsozialistischen Deutschland gewarnt und zur verstärkten Forschung in Hinsicht auf die Konstruktion einer britischen Atombombe aufgefordert wurde. Als kritische Masse für eine Bombe aus Uran-235 gaben sie 1 kg an, weit unterhalb der sonst damals kursierenden Schätzungen. Sie zeigten damit insbesondere, dass der Bau einer Atombombe prinzipiell im Bereich des damals Möglichen lag. Über den MAUD-Bericht gelangte ihr Memorandum auch 1941 in die USA, wo es Einfluss auf den Beginn des Manhattan-Projekts hatte, an dem Peierls ab 1943 mitarbeitete, nachdem er die britische Staatsbürgerschaft erhalten hatte (von Arbeiten z. B. am kriegswichtigen britischen Radar war er wie Frisch zuvor ausgeschlossen gewesen, weil er kein britischer Staatsbürger war). Dass er auch den später als sowjetischen Spion enttarnten Klaus Fuchs mit zum Manhattan-Projekt brachte, machte ihn später bei offiziellen Stellen in den USA verdächtig. [2]

Nach dem Krieg war er wieder an der Universität Birmingham und ab 1963 an der Universität Oxford, und war gleichzeitig Berater des britischen Atomprogramms in Harwell, setzte sich aber auch früh für Abrüstung ein und war aktiv in der Pugwash-Bewegung. 1974 ging er in den Ruhestand, hielt aber noch drei Jahre Vorlesungen an der University of Washington.

Peierls war seit 1931 mit der russischen Physikerin Jewgenija Nikolajewna Kannegiesser (1908–1986), einer Cousine Leonid Kannegiessers, verheiratet und hatte mit ihr drei Töchter und einen Sohn. Er lernte seine Frau auf einer Konferenz 1930 in Odessa kennen und heiratete sie bei einem Aufenthalt in Leningrad ein Jahr später.

1945 wurde er als Mitglied („Fellow“) in die Royal Society gewählt, die ihm 1959 die Royal Medal und 1986 die Copley-Medaille verlieh. 1946 wurde er mit als Commander of the Order of the British Empire ausgezeichnet, 1968 wurde er zum Knight Bachelor geschlagen. [3] 1962 erhielt er die Lorentz-Medaille, 1963 die Max-Planck-Medaille und 1980 den Enrico-Fermi-Preis. 1962 wurde er in die American Academy of Arts and Sciences gewählt, 1970 in die National Academy of Sciences, 1981 zum Mitglied der Leopoldina [4] und 1984 zum auswärtigen Mitglied der Académie des sciences.


Mathematics Genealogy Project

Students:
Click here to see the students listed in chronological order.

اسمSchoolعامDescendants
Bell, JohnUniversity of Birmingham1956
Boya Balet, LuisUniversitat de Barcelona196472
Brenner, SheilaUniversity of Birmingham19544
Flowers, BrianUniversity of Birmingham1953
Hoyle, FredUniversity of Cambridge 259
MacDowell, SamuelUniversity of Birmingham19581
Preston, MelvinUniversity of Birmingham19491
Ravenhall, DavidUniversity of Birmingham19501
Reading, JohnUniversity of Birmingham19641
Salpeter, EdwinUniversity of Birmingham194823
Scheffler, BernhardUniversity of Oxford19701
Swiatecki, WladyslawUniversity of Birmingham19502

According to our current on-line database, Rudolf Peierls has 12 students and 377 descendants.
We welcome any additional information.

If you have additional information or corrections regarding this mathematician, please use the update form. To submit students of this mathematician, please use the new data form, noting this mathematician's MGP ID of 44061 for the advisor ID.

The Mathematics Genealogy Project is in need of funds to help pay for student help and other associated costs. If you would like to contribute, please donate online using credit card or bank transfer or mail your tax-deductible contribution to:

Mathematics Genealogy Project
Department of Mathematics
North Dakota State University
P. O. Box 6050
Fargo, North Dakota 58108-6050


Selected Scientific Papers of Sir Rudolf Peierls

This book is a collection of the major scientific papers of Sir Rudolf Peierls (1907–95), including the Peierls–Frisch Memoranda of 1940 on the feasibility, and the predicted human effects, of an atomic bomb made of uranium-235. His papers range widely in topic. They include much on the fundamentals of solid state physics, the thermal and electric conductivity of materials as a function of temperature تي (especially تي→0), the interpretation of the de Haas–van Alphen effect observed for a metal in a magnetic field, and the basics of transport theory. Many are on problems in statistical mechanics, including his constructive paper demonstrating the existence of a phase transition for Ising's model for a two-dimensional ferromagnet. In nuclear physics, they include the first calculations (with Bethe) on the photo-disintegration of the deuteron (made in response to a challenge by Chadwick), the Kapur–Peierls theory of resonance phenomena in nuclear reactions, the Bohr–Peierls–Placzek continuum model for complex nuclei (which first explained the narrow resonances observed for low energy neutrons incident on very heavy nuclei), and the Peierls–Thouless variational approach to collective phenomena in nuclei. Several of Peierls's wartime papers, now declassified, are here published for the first time.

Brief commentaries on most of the papers in this book were added by Peierls, to indicate subsequent developments and their relationship with other work, or to correct errors found later on. A complete bibliography of his writings is given as an appendix.

  • Theory of the Hall Effect
  • Kinetic Theory of Thermal Conduction in Crystals: Theory of Electric and Thermal Conductivity of Metals
  • Theory of the Diamagnetism of Conduction Electrons
  • Quantum Theory of the Diplon (Deuteron)
  • Ising's Model of Ferromagnetism
  • Dispersion Formula for Nuclear Reactions
  • Critical Conditions for Neutron Multiplication
  • The Peierls–Frisch Memorandum of 1940
  • Commutation Laws of Relativistic Field Theory
  • Field Equations in Functional Form
  • Collective Model of Nuclear Motion
  • Two-Stage Model of Fermi Interactions
  • Complex Eigenvalues in Scattering Theory
  • Resonance States and Their Uses
  • Momentum and Pseudomomentum of Light and Sound
  • Broken Symmetries
  • and other papers
FRONT MATTER
  • مقدمة
  • CHRONOLOGY OF THE LIFE OF SIR RUDOLF ERNST PEIERLS
  • CONTENTS
  • شكر وتقدير
On the Theory of Galvano-magnetic Effects

It will be shown that one can derive from Bloch's calculations qualitatively correct conclusions about the galvano-magnetic effects: in particular, both signs are obtained for the Hall effect, which the Sommerfeld Theory had not been able to produce, and the order of magnitude of the changes in resistance is obtained…

On the Theory of The Hall Effect

The phenonmenon of the Hall effect is largely analogous to the deflection of cathode rays in a magnetic field, except that in some metals it produces a sign that is different from what is expected. An explanation of this paradox was impossible as long as the electrons were visualised as freely-moving in the metal, for then the analogy to cathode rays would be literally true…

On the Existence of Stationary States

The conditions for the existence of stationary states are established for a special type of potential functions, such as they exist in connexion with problems arising from the formation of molecules. Among other results, it is found that there always exist stationary solutions for a simple potential “well”, although this is not necessarily so in the presence of short-range repulsive forces.


Oral history interview with Rudolf Ernst Peierls, 1969 August 11 to 13.

Individual letters are regularly acquired, usually by purchase, to complement holdings of personal papers and institutional archives within the Special Collections Department.The letters are added to either a general sequence of autograph letters (described here) or one of a small number of separate sequences of autograph letters devoted to a particular individual. Reference: University of Birmingham, Guide to Special Collections Archives and Manuscripts (http://www.is.b.

Chadwick, James, 1891-1974

Chadwick (1891-1974) was Lyon Jones Professor of Physics, University of Liverpool, 1935-1948. From the description of Papers, ca. 1921-1974. (Unknown). WorldCat record id: 78411798 From the description of Conversation with A. W. Merrison, 1968. (Unknown). WorldCat record id: 79016747 Physicist (1891-1974). From the description of Papers, 1940-1974. (Unknown). WorldCat record id: 78630825 Died 1974. From the description of Oral histor.

University of Cambridge.

Harvard University celebrated its 250th anniversary in 1886. Many institutions of higher education, governments, and individuals sent greetings and congratulations to commemorate the occasion. This seal accompanied greetings from the University of Cambridge, England, to the university in Cambridge, Massachusetts. From the description of Sigillum coe cancellarii mror et scholariu Universitat Cantebrigie, 1886. (Harvard University). WorldCat record id: 228509847 The University.

Frisch, Otto Robert, 1904-

Died 1979. From the description of Oral history interview with Otto Robert Frisch, 1967 May 3. (Unknown). WorldCat record id: 83622710 From the description of Oral history interview with Otto Robert Frisch, 1963 May 8. (Unknown). WorldCat record id: 79789841 .


شاهد الفيديو: إنهارت باكية. حلقة قوية ومميزة مع الفنانة نيكول سابا في برنامج المواجهة مع الإعلامي رودولف هلال (شهر اكتوبر 2021).