ג'ובאני אלפונסו בורלי - הקריירה בהוראה - פיזה

כעבור 7 שנים, ב1656 עבר ללמד מתמטיקה באוניברסיטת פיזה. שם הכיר את האנטומיסט מרצ'לו מלפיגי ויחד איתו הצטרף כחבר ל"אקדמיה דל צ'ימנטו" (או "אקדמיה דל אספרימנטו"), חברה מדעית שנועדה, בתמיכת הנסיך לאופולדו, לקדם את השיטה הניסויית המדעית. עם חבריה המייסדים נמנו אוונג'ליסטה טוריצ'לי ווויצ'נצו ויוויאני. בהשפעת מחקריו של מלפיגי, חקר בורלי במסגרת ה"אקדמיה" את תנועות בעלי החיים. מחקריו היוו התחלת מדע הביומכניקה, שהעסיקה אותו כל שאר ימי חייו. הוא פעל גם ב"אקמדיה דיי אינבסטיגטורי" בנאפולי, שקמה בשנת 1663 מיוזמת חסידי ה"יתרומכניקה".

 

ב-1668 שב למסינה, אולם אחרי כ-4 שנים, ב-1672 נאלץ לעזוב את העיר אחרי שהיה מעורב בקשר אנטי-ספרדי. הוא נמלט לקלבריה ולאחר מכן לרומא. הוא פגש שם את המלכה לשעבר של שוודיה, כריסטיה (1626-1689) שיצאה לגלות אחרי שהמירה את דתה לנצרות הרומית-קתולית. מאוחר יותר זכה בורלי לחסותה של המלכה מול רדיפות פוליטיות של הרשויות המקומיות, מן הסוג שהופעלו גם נגד גלילאי. כשנשאר ללא אמצעי קיום התארח בורלי אצל הנזירים הפיאריסטים תמורת מתן שיעורים לחניכים במנזר סן פאנטאלאו.

ג'ובאני אלפונסו בורלי - תרומותיו המדעיות - בתחום המתמטקיה

 

בשנת 1661 תוך כדי עיון בספריית הדוכס של טוסקנה בפירנצה, גילה בורלי כתב יד שתהיחס לכרכים 5 ו-6 של ספר "חתכי החרוט" ("קוניקה") של הגאומטריקאי היווני הקדום אפולוניוס מפרגה. זאת הייתה תגלית סנסציונית, מפני שעד אז היו ידועים רק ארבעת הכרכים הראשונים של הספר.

 

בנוסף בורלי ניסה לפתח ברוח מודרנית את תורת המספרים הממשיים של אוקלידס.

ג'ובאני אלפונסו בורלי - תרומותיו המדעיות - בתחום האסטרונומיה

בשנת 1666 בעזרת טלסקופ קמפני, חקר בורלי במצפה בסן מיניאטו אל מונטה את תנועות כוכבי הלכת ושל הירחים של צדק והשפעת כוח המשיכה, תוך כדי שימוש בשיטה סינתטית, שונה מזו האנליטית בה השתמש אייזק ניוטון. בורלי וקאסיני ערכו טבלאות מוקפדות על תנועות ירחיו של צדק שאיפשרו ניבוי הזמנים שבהם הם עוברים מאחורי צדק או מלפניו. באיגרת שפורסמה ב-1665(Del movimento della cometa apparsa il mese di decembre 1664- על תנועת כוכב השביט שהופיע בחודש דצמבר 1664), תחת השם פייר מריה מוטולי, בורלי היה הראשון שסבר כי מסלול כוכבי השביט אינו קו ישר אלא עקומה בצורה פרבולית. המחקר התבסס על תצפיות לאורך הסתיו החורף 1664-1665 בערך באותה תקופה עסק בורלי בניסויים נועדו למצוא אם האור נע בו ברגע, באופן מידי. תוך כדי כך תיאר בורלי, בכתב יד שלא פורסם, את עקרונות ההליוסטט, כ- 8 עשורים לפני וילם יאקוב ס'חראבזנד.

ג'ובאני אלפונסו בורלי - תרומותיו המדעיות - בתחום הפיזיקה והטכניקה

בורלי חקר, בין היתר, את הנימיות. בשנת 1670 הוכיח באמצעות ניסוי כי קיים יחס הפוך בין גובהו של נפח הנוזל העולה בתוך צינורית נימית ובין הקוטר שלה (h~1/r).

 

בשנת 1679 העלה רעיונות חדשים לגבי פיתוחו של פעמון הצלילה. הוא תיאר חליפה מיוחדת מצוידת באספקת אוויר באמצעות מיכל עשוי עור שהוצמד על הגב של הצולל ובוכנה המשמשת לוויסות המשקל הסגולי. רעיון מיכל האוייר הגבי של בורלי ושל חליפת הצלילה של קייזר ולתבריג' נתנו השראה להמצאה, שעדיין לא הייתה ממש שימושית של ק.ה. קלינגרט בשנת 1797.

 

בורלי נמנה גם עם חוזי המסוק. בשנת 1680 המציא ככל הנראה, בעקבות לאונרדו דה וינצ'י, דגם של מכונה מעופפת, בעלת פרופלור אופקי במקום מאונך, אך עדיין ללא מנוע, ולכן בלתי ישים.

ג'ובאני אלפונסו בורלי - תרומותיו המדעיות - בתחום הוולקנולוגיה

בורלי כתב את הספר Historia, et Meteorologia incendii Aetnaei anni בעקבות התפרצות הר הגעש אטנה בשנת 1669.לפי בקשת החברה המלכותית של לונדון הוא חקר את הטופוגרפיה של ההר, את מיקום הזרמים הפירוקלסטים ואת טבעם של החומרים הפירוקלסטים. כמו כן הוא דן בסיבת ההתפרצוות הגעשיות. בורלי דחה את התאוריה של אתנזיוס קירכר ("Mundus subterraneus"), לפיה האדמה מכילה מאגרים חלולים של לבה. באותו ספררו על ההתפרצות של אטנה הגיב בורלי לבקורת על ספרו De vi percussionis בתוך הנספח "Responsio ad censuras Honorati Fabri " שצורף לספר.

ג'ובאני אלפונסו בורלי - תרומותיו המדעיות - בתחום הרפואה והביולוגיה

בורלי חיפש ליישם את השיטות המתמטיות והפיזיקליות במחקר הרפואי. בספרו "על תנועת בעלי חיים" (De Motu Animalium) ‏ (שפורסם אחרי מותו,ב-1680-1681), הוא היה הראשון שהסביר את תנועות השרירים ותפקודים גופניים אחרים על ידי חוקי הסטטיקה, הדינמיקה וההידראוליקה.

 

למשל, הוא ניסה להוכיח כי תנועות הגוף - של הגפיים ושל חלקי גוף אחרים - למשל בעת הליכה, ריצה, הרמת משקולות, או שחיה - מתבססות על מערכות מנופים, שבהם עשויים השרירים לבצע, תוך זמן קצר מאמצים גדולים והולכים. בעקבות גלילאי שהתעניין לפניו בחקר תנועות הגוף, שיער בורלי כי, למשל, במעוף הציפורים הכרחי שיתקיים יחס מסוים בין משקל הגוף, מוטת הכנפיים וכוח השרירים, כדי שהעוף יוכל להתרומם ולהיפרד מהאדמה. "אפילו עם כנפיים, טען בורלי,"אינו יכול האדם לעוף, מפני שאין לו שרירים חזקים דיים בחזו"

 

בורלי תאר, בין היתר, את אנטומיית עמוד השדרה וחישב את הכוחות המופעלים בשרירים שלה ובדיסקים שבין החוליות. הוא חקר גם את כיווץ השרירים, את תפוקת הלב, את תפקוד הראות, את זרימת הדם וכו'. בו זמנית עם נילס סטילסן היה הראשון שפירש את תנועות הלב ככיווצים שריריים.

 

בספרו הניח בורלי, בין השאר, כי להעברת הדחף העצבי קיים מנגנון הכימי. בספרו "De motu animalium " מדווח בורלי על ניסוי שעשה כדי לשלול את התאורייה הקדומה של גלנוס ששלטה עדיין בתקופתו, לפיה בעצבים עוברים ""רוחות חיות" דמויי גזים המפעילים את שרירים. הוא ביצע מתחת למים חתכים בשרירים מכווצים של בעל חיים והוכיח שלא יוצאים מהם שום גזים. לדעת בורלי בעת כיווץ השרירים בהשפעת הזרם העצבי נוצרת בהם מעין "תסיסה מפוצצת" (ebullitio et displosio). השקפתו ה ביומכנית של בורלי השפיעה על אנשי מדע אחרים כמו רוברט בויל, רנה דקארט ונילס סטנסן.

 

בורלי נודע בזמנו גם ככירורג.

ג'ובאני בטיסטה אודיירנה

ג'ובאני בטיסטה אודיירנה (Giovan Battista Odierna או Giovan Battista Hodierna, ‏13 באפריל 1597 – 6 באוגוסט 1660) היה אסטרונום וכומר איטלקי, שחי ברגוזה שבסיציליה ומאוחר יותר הפך לחבר בחצרו של דוכס מונטקיארו. אודיירנה התעניין וביצע מחקרים בתחומים שונים של מדעי הטבע, ביניהם בוטניקה ופיזיקה, אך עבודתו המרכזית הייתה בתחום אסטרונומיה תצפיתית. בעזרת טלסקופ גליליאני הוא צפה בעצמים במערכת השמש כגון צדק ושבתאי וירחיהם וכן בשביטים, ותיעד את תנועתם. מלבד זאת, הוא מצא עניין רב בערפיליות, ובאחת מעבודותיו החשובות הרכיב קטלוג של כ-40 עצמים, ביניהם לפחות 19 ערפיליות וצבירים שהצליחו להצליב עם עצמים בעלי סימונים מודרניים.

ג'ובאני בטיסטה אודיירנה - שנותיו הראשונות

אודיירנה נולד ברגוזה שבסיציליה, וככל הנראה גדל בסביבה עניה והשכלתו המדעית הייתה עצמאית. כבר כאיש צעיר התעניין באסטרונומיה: הוא צפה בשלושה שביטים בשנים 1618-1619 מרגוזה, באמצעות טלסקופ גליליאני עם הגדלה קבועה של פי 20.

 

השכלתו הרשמית הייתה דתית והוא הוסמך לתפקיד כומר קתולי בשנת 1622 בעיר סירקוזה. לאחר מכן חזר לעיר מולדתו ובשנים 1625 עד 1636 מילא תפקיד כומר ברגוזה ולימד מתמטיקה ואסטרונומיה.

ג'ובאני בטיסטה אודיירנה - מחקר מדעי

ב-1636 הצטרף אודיירנה לקרלו וגוליו תומאס, דוכסי מונטקיארו, למושבם החדש בפלמה דה מונטקיארו. הם נתנו לו בית ושטח אדמה וכן מימנו את פרסומיו, והוא שירת אותם כאיש דת של הקהילה הקטנה. ב-1644 קיבל אודיירנה דוקטורט בתאולוגיה, שנה לאחר מכן קיבל תואר כומר בכיר וב-1655 מונה להיות מתמטיקאי החצר.

 

מלבד חובותיו ככומר, אודיירנה עסק באסטרונומיה, כמו גם בפילוסופיה של הטבע, פיזיקה, בוטניקה ומדעים אחרים. הוא חקר מעבר אור במנסרה, פיתח הסבר ראשוני של הקשת בענן וחקר תופעות מטאורולוגיות. כמו כן, הוא פיתח מיקרוסקופ בסיסי וחקר עיני חרקים ושיני נחשים ארסיים.

 

בתחום האסטרונומיה, אודיירנה היה חסיד נלהב של גלילאו גליליי, ובמיוחד התרשם מתצפיותיו על כוכבים וערפיליות. מה שהוליד התעניינות ארוכה בערפיליות, למרות שרוב עבודתו האסטרונומית התרכזה בגופים במערכת השמש.

ג'ובאני בטיסטה אודיירנה - מחקר מדעי - חקר מערכת השמש

בשנים 1646 ו-1653, אודיירנה צפה בשבתאי וצייר סקיצות מדויקות של כוכב הלכת וטבעותיו. בשנת 1656 הייתה לו התכתבות קצרה בנושא עם כריסטיאן הויגנס, ופרסומו "Protei caelestis vertigines sev. Saturni systema", משנת 1657, הוא אחת העבודות המוכרות ביותר שלו.

 

ב-1652 הוא צפה בליקויים של ירחי צדק, כמו גם במעברים של הצלליות שלהם על דיסקת כוכב הלכת. ב-1656 פרסם את עבודתו המוכרת ביותר, "Medicaeorum Ephemerides" - האפימריס (לוח השנה המתאר את תנועתם של גרמי השמים) הראשון של הירחים הגליליאניים, שהיה מבוסס על תאוריה משופרת של תנועת ירחי צדק, על פי תרומה של שלושה סוגי הפרעות מחזוריות, המקבילה לתאוריה פלנטרית מודרנית.

 

במאמרו משנת 1656, אודיירנה מתאר את הופעתם של השמש והירח, כולל כתמי שמש וליקויים.

ג'ובאני בטיסטה אודיירנה - מחקר מדעי - עבודתו על ערפיליות

עבודתו של אודיירנה משנת 1654 - "אודות שביטים ועצמי השמיים הנערצים" - היא אולי המעניינת מכולן. לרוע המזל, עבדה זו זכתה להתעלמות ונשכחה עד שהתגלתה במאמר משנת 1985 (מאת סריו ושותפיו). אודיירנה סבר כי יש הבדל מהותי בין שביטים וערפיליות: עקב תנועתם ושינוי בהופעתם של שביטים, הוא סבר כי הם עשויים מחומר ארצי יותר, בעוד שערפיליות עשויות מכוכבים. בחלק הראשון של המאמר הוא עוקב אחר רעיונותיו של גלילאו אודות שביטים. בחלק השני, המעניין יותר, הוא מתאר רשימה של 40 ערפיליות בהן צפה, עם סקיצות ותרשימים למציאתן.

 

אודיירנה סיווג עצמים ערפיליים לשלוש קטגוריות, בהתאם ליכולת להפרידם לכוכבים : Luminosae - ניתנים להפרדה בעין לא מזוינת, Nebulae - נראים כערפיליות בעין אך ניתנים להפרדה בטלסקופ, Occultae - לא ניתנים להפרדה גם בטלסקופ. כ-25 עצמים מתוך רשימה זו זוהו עם גרמי שמיים עמוקים המוכרים לנו כיום (בעיקר צבירים פתוחים), בעוד שאחרים הם עצמים מדומים (asterisms) או מתוארים בפירוט שאינו מספיק לזיהוי.

 

קטלוג העצמים הערפיליים של אודיירנה כולל תגליות עצמאיות של גלקסיית אנדרומדה וערפילית אוריון (M42) ובין 9 ל-16 תגליות מקוריות של עצמים נוספים, שרובם נכנסו אחר-כך לקטלוג מסיה, וביניהם: M6, M36, M37, M38, M41, M47 , ערפילית הלגונה וצביר אלפא פרסאוס. כמו כן, בעבודתו הוא יצר את הציור הקדום ביותר שהשתמר של ערפילית אוריון.

ג'ובאני בטיסטה אודיירנה - השפעה מדעית והנצחה

גילוייו של גרמי שמיים עמוקים נעשו כחלק מפרויקט גדול שיזם, בבניית אטלס שמיים מקיף, פרויקט שהוא מעולם לא סיים. אודיירנה נפטר בשנת 1660 בפלמה דה מונטקיארו.

 

למרות תגליותיו באסטרונומיה, שהיו מעניינות ואף מרשימות לתקופתו, תרומתו של אודיירנה הייתה בעלת השפעה מועטה על המדע באותה תקופה. שתי הסיבות העיקריות לכך היו כנראה בידודו היחסי - פרסומיו כמעט ולא היו מוכרים מחוץ לסיציליה - והעובדה שתאוריו האסטרונומיים נטו להיות מהולים באסטרולוגיה.

 

אודיירנה הונצח על ידי הקהילה האסטרונומית על ידי מתן שמו לאסטרואיד 21047, שקודם לכן סומן כ-1990 SE5.

ארווין שרדינגר - ביוגרפיה

 

ארווין רודולף ג'וזף אלכסנדר שרדינגר (בגרמנית: Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger; ‏12 באוגוסט 1887- 4 בינואר 1961) היה פיזיקאי אוסטרי שהתפרסם בזכות תרומתו למכניקת הקוונטים. חתן פרס נובל לפיזיקה בשנת 1933, ביחד עם פול דיראק, על גילוי צורות מועילות חדשות של התורה האטומית ובהן פיתוח משוואת שרדינגר. תרומה נוספת של שרדינגר היא ניסוי המחשבה – החתול של שרדינגר.

ארווין שרדינגר - ביוגרפיה

שרדינגר נולד בשנת 1887 בארדברג, וינה לרודולף שרדינגר (שהיה בוטנאי) ולג'ורג'ינה אמיליה ברנדה (שהייתה פרופסור לכימיה). אביו היה קתולי ואמו לותרנית. עד 1898 הוא למד מספרים ובשנה זו החל ללמוד בגימנסיה האקדמית. בשנים 1906–1910 למד בווינה אצל פרנץ אקסנר ופרידריך האסנורל. הוא ביצע עבודה ניסויית יחד עם פרידריך קולרוש. בשנת 1911 התקבל לעבודת עוזר אצל אקסנר.

 

בשנת 1914 עבר הביליטציה. בתקופת מלחמת העולם הראשונה (1914–1918) שירת ביחידת הארטילריה האוסטרית. ב-1920, התחתן עם אן-מארי ברטל. באותה שנה הוא הפך לעוזרו של מקס ויין. בספטמבר 1920 קיבל משרת פרופסור חבר בשטוטגרט. ב-1921 קודם לדרגת פרופסור מן המניין בורוצלב.

 

ב-1922 עבר שרדינגר לאוניברסיטת ציריך. בינואר 1926 פרסם בשנתון הפיזיקה את המאמר "קוונטיזציה כבעיית ערכים עצמיים" על מכניקת גלים.

 

במאמר זה הוא פרסם לראשונה את משוואת שרדינגר. במאמר הציג פיתוח של משוואת הגלים עבור מערכות תלויות בזמן, והראה כי המשוואה הניבה ערכים עצמיים של אנרגיה שתאמו לזה של אטום המימן. על סמך קביעתו של לואי דה ברויי כי חלקיקים אלמנטריים נוהגים לפעמים כחלקיקים ולפעמים כגלים, כתב שרדינגר משוואה הקרויה משוואת שרדינגר עבור מה שקרא "פונקציית הגל" של החלקיק. משוואה זו ממלאת במכניקת הקוונטים את התפקיד שממלאות משוואות התנועה של אייזק ניוטון במכניקה. אולם בניגוד למשוואות אלה שפתרונן נותן את המיקום והמהירות (או התנע) של החלקיק בכל זמן, פונקציית הגל שמתקבלת ממשוואת שרדינגר מאפשרת לדעת רק את ההסתברות שהחלקיק יהיה במקום מסוים או עם תנע מסוים. המאמר עורר הד ברחבי העולם. הכריזו עליו כהישג החשוב של המאה ה-20, והוא יצר מהפכה במכניקת הקוונטים, בפיזיקה ובכימיה. שרדינגר פרסם בזמן קצר שלושה מאמרים נוספים, שפתרו את בעיית המתנד ההרמוני הקוואנטי, את בעיית הרוטור הקשיח מבחינה קוונטית ופיתוח נוסף של משוואת שרדינגר. ארבעה מאמרים אלו היו להישג המשמעותי ביותר של הקריירה המדעית של שרדינגר והייתה להם השפעה גדולה על מדע הפיזיקה.

 

בדרך זו נכנסה ההסתברות לפיזיקת החלקיקים, למורת רוחם של רבים: אלברט איינשטיין סירב לקבל זאת מכל וכל ("אלוהים לא משחק בקוביות!", אמר), וגם שרדינגר עצמו לא רווה נחת, והקדיש עמל מרובה למציאת דרך לסילוק ההסתברות מעולם העצמים הגשמיים, אך לשווא.

 

מסופר כי שרדינגר עצמו הציע את הניסוי המחשבתי הידוע בשם "החתול של שרדינגר", שבא להפריך את פרשנות קופנהגן למכניקת הקוונטים. בניסוי זה מגיע חתול למצב שבו הוא "לא חי ולא מת, אלא חצי מזה וחצי מזה." עד היום לא נמצאה פרשנות למכניקת הקוונטים המקובלת על כלל הפיזיקאים, ובכל הפרשנויות הקיימות אפשר למצוא אבסורדים.

 

ב-1927 חבר שרדינגר למקס פלאנק באוניברסיטת פרידריך וילהלם שבברלין.

 

ב-1933 עזב את גרמניה, משום שהתנגד למדיניות האנטישמית של הנאצים.

 

הוא היה לחבר בקולג' מגדלנה שבאוניברסיטת אוקספורד. זמן קצר אחרי הגעתו קיבל את פרס נובל יחד עם פול דיראק. משרתו באוקספורד לא האריכה ימים - סגנון חייו הלא-שגרתי (שרדינגר חי עם שתי נשים) לא התקבל בברכה באוקספורד. ב-1934 הרצה שרדינגר באוניברסיטת פרינסטון, הוצעה לו קביעות במוסד, אך הוא סירב. הציעו לו משרה באוניברסיטת אדינבורו, אך בשל עיכוב במתן אשרת הכניסה, הוא ויתר על האפשרות והחליט לעבוד באוניברסיטת גרץ שבאוסטריה ב-1936.

 

-1938, לאחר שהיטלר סיפח את אוסטריה, שרדינגר היה בעמדה בעייתית בשל התנגדותו הידועה לנאציזם. הוא פרסם הצהרה שבה חזר בו מהתנגדותו (מאוחר יותר הוא התחרט על מעשיו, והתנצל בפני חברו איינשטיין). למרות הצהרתו, הוא עדיין נחשד בהתנגדות לנאצים, ופוטר ממשרתו באוניברסיטה, בשל גורמים פוליטיים. הוא סבל מרדיפה קשה, וצווה לא לעזוב את הארץ.

 

למרות הוראות אלו, שרדינגר ואשתו ברחו לאיטליה.

 

ב-1940 קיבל שרדינגר הזמנה לסייע בהקמת מכון למדעים מתקדמים בדבלין. הוא הפך לראש המחלקה לפיזיקה תאורטית במכון, ושהה שם 17 שנה, שבמהלכן קיבל אזרחות אירית. הוא כתב כ-50 מאמרים נוספים על מגוון תחומים, בין היתר על תאורית איחוד השדות.

 

ב-1944, בהשפעת עבודותיו של מקס דלבריק, ביופיזיקאי חתן פרס נובל מאבות "קבוצת הפאג'", כתב שרדינגר את הספר "מה הם חיים?" (?What Is Life). ספר קצר זה דן באנטרופיה שלילית וברעיון של מולקולה מורכבת שמכילה את הקוד הגנטי של אורגניזמים. בכך, עסק בעצם בבסיס הפיזיקלי של תופעה ביולוגית- טבעם של גנים. בספרו המקיף על מהפכת הביולוגיה המולקולרית, The Eighth Day of Creation, כתב הוראס פ. ג'דסון:

 

"Everybody read Schrödinger". הוא התכוון בכך להשפעה העצומה שהייתה לספרון זה על רבים מחלוצי המהפכה: על פי ספרו של ג'יימס ווטסון "הסליל הכפול", ספרו של שרדינגר העניק לווטסון השראה לחקר הגנים, שהוביל לגילוי מבנה הסליל הכפול של ה-DNA. גם פרנסיס קריק, שותפו של ווטסון למחקר, ציין כי רעיונותיו של שרדינגר בנוגע לאיחסון המידע הגנטי במולקולות השפיעו עליו ועל מחקרו. גם מוריס וילקינס, שותפם של ווטסון וקריק לפרס נובל עבור גילוי מבנה ה-דנ"א, קרא את הספר קודם לגילוי. כך עשה גם סימור בנזר (Seymour Benzer), אף הוא מחלוצי המהפכה, ורבים אחרים. שרדינגר נשאר בדבלין עד שיצא לגמלאות ב-1955.

 

ב-1956 שב שרדינגר לווינה. בוועידה העולמית לאנרגיה הוא סירב להרצות על אנרגיה גרעינית, והרצה על עניינים פילוסופיים. באותה התקופה שרדינגר נסוג מהגישה המקובלת של דואליות גל-חלקיק, ותמך בגישת הגלים בלבד.

ארווין שרדינגר - ביוגרפיה - חייו האישיים

 

שרדינגר החליט ב-1933 שהוא לא יכול לחיות במדינה שבה רדיפת היהודים הייתה למדיניות מוצהרת. אלכסנדר פרידריך לינדמן, ראש המחלקה לפיזיקה באוניברסיטת אוקספורד, ביקר בגרמניה באביב 1933 בניסיון למצוא משרות באנגליה למדענים יהודים צעירים מגרמניה. הוא דיבר עם שרדינגר, והופתע לגלות כי שרדינגר עצמו מעוניין לעזוב את גרמניה. שרדינגר ביקש מהקולגה שלו, ארתור מרץ', משרת עוזר.

 

לשרדינגר היו מאהבות רבות במהלך השנים, בידיעת אשתו, אן-מארי. לאן-מארי עצמה היה רומן עם חברו של שרדינגר, הרמן וייל. שרדינגר ביקש את המשרה ממרץ', משום שהוא היה מאוהב באותה העת באשתו של מרץ' – הלדה.

 

רבים מהמדענים שעזבו את גרמניה שהו בקיץ 1933 בדרום טירול. שם נכנסה הלדה להריון עם בתו של שרדינגר. בנובמבר 1933 הגיעו שרדינגר, אשתו והלדה לאוקספורד, שם שמע שרדינגר על מועמדותו לזכייה בפרס נובל.

 

מאוחר יותר, כשעבר לפרינסטון, אורח חייו הייחודי לא התקבל בברכה. הוא נאלץ לעזוב משום שבחר לחיות עם שתי נשים.

ארווין שרדינגר - ביוגרפיה - מותו

ב-4 בינואר 1961 מת ארווין שרדינגר ממחלת השחפת בווינה, בגיל 73. הוא נקבר באפלבך. אחרי מותו האיגוד האסטרונומי הבינלאומי קרא למכתש ענק בצדו הרחוק של הירח על שמו של שרדינגר.

וולטר קוהן

וולטר קוהן (באנגלית: Walter Kohn‏; ‏9 במרץ 1923 - 19 באפריל 2016) היה פיזיקאי וכימאי יהודי אמריקאי, יליד אוסטריה, שזכה (יחד עם ג'ון פופל) בפרס נובל בכימיה לשנת 1998 על פיתוח תאוריית הצפיפות הפונקציונלית.

וולטר קוהן - ביוגרפיה

קוהן נולד בווינה, אוסטריה ב-1923 להוריו היהודים, סלומון וגיטל קוהן. לאחר סיפוח אוסטריה לגרמניה על ידי היטלר (אנשלוס), הגיע לאנגליה במסגרת ה"קינדר-טרנספורט". ב- 1940 נשלח לקוויבק, קנדה, ומשם למחנה. למד באוניברסיטת טורונטו. כבעל אזרחות גרמנית, נמנעה ממנו הכניסה לפקולטה לכימיה, ולכן למד פיזיקה ומתמטיקה. קיבל תואר ראשון ב-1945 ותואר שני ב-1946. ב-1948 קיבל תואר דוקטור מאוניברסיטת הרווארד, שם למד אצל ג'וליאן שווינגר. בין 1950 ל-1960 לימד באוניברסיטת קרנגי מלון. ב-1960 עבר לאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו, שם עמד בראש החוג לפיזיקה. ב- 1984 עבר לאוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה.

 

בשנת 1998 זכה קוהן בפרס נובל לכימיה על פיתוח תאוריית הצפיפות הפונקציונלית. האקדמיה השוודית המלכותית למדעים ציינה שפרופ' קוהן הרים "תרומה חלוצית לפיתוח שיטות הניתנות ליישום במחקרים תאורטיים של תכונות המולקולות ושל התהליכים הכימיים שהן מעורבות בהם".

 

בהרצאה שנשא במאי 2009 באוניברסיטת בר-אילן, לרגל קבלת תואר דוקטור לשם כבוד, תיאר חתן פרס נובל לכימיה לשנת 1998, פרופ' וולטר קוהן, את המצב וקרא להפסיק את השיעבוד לנפט שהולך להגמר, לפחם שמזהם ולאנרגיה הגרעינית שעלולה ליפול בידי משטרים לא טובים, ולהתמקד באנרגיית השמש ואנרגיית הרוח: "קרינת השמש שנופלת על כדור הארץ בשעה, יכולה להספיק לכל התצרוכת השנתית של כל האנושות."

וולטר קוהן - פרסים ותוארי כבוד

1981 - דוקטור כבוד מהאוניברסיטה העברית בירושלים
1988 - המדליה הלאומית למדעים
1997 - דוקטור כבוד מכון ויצמן למדע
1998 - פרס נובל לכימיה
1998 - עמית זר של החברה המלכותית
2009 - דוקטור כבוד אוניברסיטת בר-אילן

אנטון ציילינגר

אנטון ציילינגר (בגרמנית: Anton Zeilinger; נולד ב-20 במאי 1945) הוא פיזיקאי אוסטרי העוסק במכניקת הקוונטים. נודע בזכות מחקריו וניסוייו פורצי הדרך. הוא זוכה פרס וולף בפיזיקה לשנת 2010.

אנטון ציילינגר - ביוגרפיה

ציילינגר נולד ב-1945, בעיירה ריד אים אינקראיס שבאוסטריה. בין השנים 1963 ל-1971 למד פיזיקה ומתמטיקה באוניברסיטת וינה. ב-1971 הגיש את עבודת הדוקטורט שלו בנושא Neutron Depolarization in Dysprosium Single Crystals. משנת 1999 מכהן כפרופסור לפיזיקה באוניברסיטת וינה, וכראש המכון לפיזיקה ניסויית (Institute of Experimental Physics).

 

הוא נודע בזכות ניסויים בתחום הטלפורטציה הקוונטית, בישומים פרקטים של מכניקת הקוונטים כמו הצפנה קוונטית.

ציילינגר זכה בפרסים רבים, ביניהם "מדען השנה של אוסטריה", "פרס המדע של וינה", "הפרס הבינלאומי של המלך פייסל". הוענק לו תואר דוקטור לשם כבוד מטעם אוניברסיטת הומבולדט אשר בברלין ומאוניברסיטת דנציג. בשנת 2010 זכה ציילינגר בפרס וולף בפיזיקה יחד עם פרופסור ג'ון פ' קלאוזר ופרופסור אלן אספה. חבר השופטים העניק להם את הפרס "על ההישגים הקונספטואליים והעבודה הניסויית שתרמו ליסודות הפיזיקה הקוונטית, ובמיוחד על ניסויים שהלכו והשתכללו בבחינת הנכונות של אי-שוויונות בֶל או הרחבותיהם תוך כדי ניצול של מצבים קוונטים שזורים".

 

ציילינגר נישא בשנת 1972 ואב לשלושה ילדים. לכבוד יום הולדתו ה-60, זכה שיקרא על שמו אסטרואיד.

פיליפ פרנק

פיליפ פרנק (גרמנית: Philipp Frank; ‏20 במרץ 1884 - 21 ביולי 1966) היה מתמטיקאי, פיזיקאי ופילוסוף אוסטרי-אמריקאי ממוצא יהודי; ממייסדי הפוזיטיביזם הלוגי וחבר החוג הווינאי.

פיליפ פרנק - חייו

פרנק, יליד וינה, למד פיזיקה באוניברסיטת וינה, שם קיבל ב-1907 תואר דוקטור בפיזיקה תאורטית על עבודה שנערכה בהדרכת לודוויג בולצמן.

 

במהלך לימודיו התעניין במיוחד בפילוסופיה של המדע ונפגש רבות עם קבוצת סטודנטים שהיוותה את הבסיס לחוג הווינאי, אז גם פגש את הפיזיקאי ריכרד פון מיזס, מפגש שהוביל לידידות ולשיתוף פעולה במשך כל חייהם.

 

פרסום מאמר בנושא הסיבתיות, משך את תשומת לבו של איינשטיין והוביל לסדרת של דיונים בקרב שני הפיזיקאים חובבי פילוסופיית המדע. פרנק מונה ב-1910 למשרת מרצה באוניברסיטת וינה, ובהמלצת איינשטיין החליף את האחרון כראש המחלקה לפיזיקה תאורטית באוניברסיטת קארל בפראג, ב-1912. הקשר בין השניים נמשך לאורך השנים ופרנק אף כתב ביוגרפיה אודות איינשטיין.

 

פרנק נשאר בפראג עד 1938, אז, בעקבות הסכם מינכן, הועברו שטחים נרחבים בצ'כוסלובקיה לשליטת הנאצים. לחץ פוליטי שהופעל על החוג הוביל לבריחת מרבית חבריו לארצות דוברות האנגלית. פרנק נמלט לארצות הברית, שם שימש כמרצה לפיזיקה ומתמטיקה באוניברסיטת הרווארד.

 

לצד עבודתו הנרחבת בפילוסופיה ופיזיקה, עסק רבות גם במגוון תחומים מתמטיים כחשבון וריאציות, טור פורייה, מרחבים פונקציונליים, אופטיקה גאומטרית, מכניקת הגל של שרדינגר, ויחסות. פרנק נפטר קיימברידג' מסצ'וסטס.

וולפגנג פאולי

וולפגנג ארנסט פאולי (בגרמנית: Wolfgang Ernst Pauli; ‏25 באפריל 1900 - 15 בדצמבר 1958) היה פיזיקאי אוסטרי, שנודע בעקבות עבודתו על תאוריית הספין, ובפרט עקב עקרון האיסור הנקרא על שמו.

וולפגנג פאולי - ביוגרפיה

פאולי נולד בווינה לוולפגנג יוזף פאולי ולברטה קאמילה שיץ (Schütz). שמו האמצעי ניתן לו על שם סנדקו הפיזיקאי ארנסט מאך. אביו של פאולי (שבמקור נקרא וולף פשלס), נולד למשפחה יהודית שמוצאה בפראג, אך המיר את דתו מיהדות לקתוליות זמן מועט לאחר נישואיו ב-1899. ברטה שיץ גודלה כקתולית על ידי אמה, אך אביה היה הסופר היהודי פרידריך שיץ.

 

למרות שפאולי גודל כקתולי, בסופו של דבר עזבו הוא והוריו את הדת הקתולית. יש הרואים בפאולי דאיסט או לפחות מי שהיה קרוב להשקפה זו.

 

פאולי נרשם ל"דובלינגר-גימנזיום" בווינה, שאותו סיים בהצטיינות ב-1918.

 

חודשיים בלבד אחר כך פרסם את מאמרו הראשון, על תורת היחסות הכללית של איינשטיין. הוא נרשם לאוניברסיטת לודוויג-מקסימיליאן שבמינכן, שם עבד תחת ארנולד זומרפלד וקיבל תואר דוקטורט, ביולי 1921. התיזה שלו עסקה בתאוריה הקוונטית על מימן מולקולרי מיונן.

 

זומרפלד ביקש מפאולי לסקור את תורת היחסות לאנציקלופדיה גרמנית בשם "Encyklopaedie der mathematischen Wissenschaften". חודשיים לאחר קבלת הדוקטורט, סיים פאולי לכתוב את הערך, שהגיע לאורך של 237 עמודים. איינשטיין שיבח את העבודה, אשר פורסמה לאחר מכן כמונוגרפיה, והיא נחשבת עד היום כספר יסוד לנושא זה.

 

פאולי בילה שנה באוניברסיטת גטינגן כאסיסטנט של מקס בורן, ואת השנה שלאחר מכן במה שהפך למוסד נילס בוהר לפיזיקה תאורטית בקופנהגן. בין 1923 ל-1928 שימש כמרצה באוניברסיטת המבורג. בתקופה זו תרם רבות לפיתוח מכניקת הקוונטים, ובין השאר ניסח את עקרון האיסור שלו ואת התאוריה של הספין הלא-רלטיביסטי.

 

ב-1928 מונה פאולי למשרת פרופסור במכון הטכנולוגי של ציריך, שם התקדם משמעותית בעבודתו המדעית. כיהן גם כפרופסור-אורח באוניברסיטת מישיגן ב-1931, ובמכון למחקר מתקדם בפרינסטון ב-1935. הוא זכה במדליית לורנץ ב-1931.

 

במאי 1929 עזב פאולי את הכנסייה הקתולית. בדצמבר של אותה שנה נשא לאישה את קאתה מרגרט דפנר. נישואים לא מוצלחים אלו נגמרו בגירושין בתוך פחות משנה, ב-1930. ב-1934 הוא נישא בשנית, לפרנציסקה ברטראם, נישואים שארכו עד סוף ימיו; לזוג לא היו ילדים.

 

בראשית שנת 1931, זמן קצר לאחר גירושיו ומיד לאחר שפיתח את השערת הנייטרינו, עבר פאולי משבר נפשי חריף. הוא התייעץ עם הפסיכיאטר והפסיכותרפיסט קרל יונג, שגר, כמו פאולי, ליד ציריך. יונג החל לנתח את חלומותיו הארכיטיפיים, ופאולי הפך לאחד מתלמידיו הטובים של פסיכולוג המעמקים. בתוך זמן קצר החל פאולי לבחון בצורה מדעית את האפיסטמולוגיה של תורותיו של יונג, ותרם כך להבהרה ניכרת שלהן, בפרט בנוגע לעקרון הסינכרוניות. חלק גדול מן הדיונים הללו מתועדים בהתכתבויות בין פאולי ויונג, שפורסמו כיום בשם "Atom and Archetype" (אטום וארכיטיפ).

 

ניתוח מפורט של 400 חלומות של פאולי על ידי יונג נמצא בספרו של יונג "פסיכולוגיה ואלכימיה".

 

האנשלוס, סיפוחה של אוסטריה לגרמניה הנאצית ב-1938, הפך את פאולי לאזרח גרמני, מה שהקשה עליו עם פרוץ מלחמת העולם השנייה ב-1939. פאולי היגר לארצות הברית ב-1940, שם כיהן כפרופסור לפיזיקה תאורטית בפרינסטון. לאחר תום המלחמה קיבל אזרחות של ארצות הברית בטרם חזר לציריך, שהיה מקום מגוריו העיקרי עד סוף חייו.

 

ב-1945 קיבל פאולי פרס נובל לפיזיקה על "תרומתו המכרעת בגילויו של חוק טבע חדש ב-1925, עקרון האיסור של פאולי". הממליץ עליו לפרס היה איינשטיין.

 

ב-1958 זכה פאולי במדליית מקס פלאנק. באותה שנה חלה בסרטן הלבלב. הוא אושפז בבית חולים בציריך, בחדר מספר 137. פאולי, שהקדיש שנים רבות למחשבה מדוע קבוע המבנה העדין הוא דווקא המספר 1/137, ראה בכך אות כי לא ייצא משם בחיים. ואכן, הוא מת בחדר זה ב-15 בדצמבר 1958.

 

פאולי ביקר בישראל בספטמבר 1957 כאורח מכון ויצמן. הוא תואר בדבר כידיד ישראל.

 

אחד מתלמידיו הוא הישראלי פרופ' יגאל תלמי ממכון ויצמן ברחובות, וממקימי המחלקה לפיזיקה במוסד זה, אשר בהנחייתו עשה את הדוקטורט שלו.

וולפגנג פאולי - קריירה מדעית

פאולי תרם רבות כמדען, בפרט בנושא מכניקת הקוונטים. הוא לא פרסם מאמרים רבים, והעדיף התכתבויות ארוכות עם עמיתים (כגון בוהר והייזנברג, חבריו הקרובים). רבים מרעיונותיו ומסקנותיו לא פורסמו מעולם והופיעו רק במכתביו, אשר תכופות הועתקו והופצו בידי מכותביהם. ככל הנראה לפאולי לא היה אכפת שחלק גדול מעבודתו לא יוחס אליו. להלן יובאו חלק מן המסקנות שבכל זאת יוחסו אליו:

 

ב-1924 הציע פאולי דרגה קוואנטית חדשה, כדי לפתור אי-עקביויות בין ספקטרומים מולקולריים נצפים לבין מכניקת הקוונטים המתפתחת. הוא ניסח את עקרון האיסור שלו, ככל הנראה עבודתו החשובה ביותר, אשר קבעה ששני אלקטרונים לא יכולים להיות באותו מצב קוואנטי. רעיון הספין אשר פותח שנה לאחר מכן בידי ראלף קרוניג, גאורג אוהלנבק וסמואל גודסמית זיהה אותה דרגת חופש כספין של האלקטרון.

 

ב-1926, זמן קצר לאחר שהייזנברג פרסם את תאוריית המטריצה של מכניקת הקוונטים המודרנית, השתמש בה פאולי כדי להסיק את הספקטרום של אטום המימן, וכך עזר רבות לביסוס התאוריה.

 

ב-1927 הוא הציג את מטריצות פאולי, כבסיס לאופרטורים של הספין, ובכך פתר את התאוריה הלא-רלטיביסטית של הספין. יש האומרים כי זה היה מה שהשפיע על דיראק בפיתוחה של משוואת דיראק לאלקטרון הרלטיביסטי, על אף שדיראק טען כי הוא המציא את המטריצות הללו באופן בלתי-תלוי בפאולי. דיראק פיתח מטריצות דומות לאלו של פאולי, אך גדולות יותר, לטיפול ביישום רלטיביסטי של ספין פרמיוני.

 

ב-1930 העלה פאולי את בעיית קרינת הבתא. במכתב מ-4 בדצמבר הפותח במילים "גבירותיי ורבותיי הרדיואקטיביים" (לליזה מייטנר ועוד), הוא הציע את קיומו של חלקיק נייטרלי בעל מסה קטנה (לא יותר מאחוז אחד של מסת הפרוטון), על מנת להסביר את הספקטרום הרציף של קרינת הבתא. ב-1934 שילב אנריקו פרמי את החלקיק, שקרא לו "נייטרינו", כחלק מתאוריית קרינת הבתא שלו. חלקיק הנייטרינו נצפה אמפירית ב-1959.

 

ב-1940 הוכיח את משפט סטטיסטיקת הספין, הגורס כי חלקיקים בעלי ספין חצי-שלם הם פרמיונים, וחלקיקים בעלי ספין שלם הם בוזונים.

יוזף סטפן

יוזף סטפן (בסלובנית: Jožef Stefan; בגרמנית: Josef Stefan;‏ 24 במרץ 1835 – 7 בינואר 1893) היה פיזיקאי ומשורר ממוצא סלובני שנולד והתגורר באוסטריה. הוא עבד באוניברסיטת וינה, והישגו המוכר ביותר הוא חוק סטפן-בולצמן בתחום התרמודינמיקה, שנקרא על שמו ועל שם תלמידו, לודוויג בולצמן. נושאים נוספים שחקר סטפן היו זרימה והולכת חום בנוזלים, אידוי ודיפוזיה ואלקטרומגנטיות.

יוזף סטפן - צעירותו

סטפן נולד בכפר סנט פיטר, ליד העיירה אבנטל (Ebenthal, כיום במחוז קלגנפורט-לאנד במדינת קרינתיה) באימפריה האוסטרית לשני הורים ממוצא סלובני. משפחתו הייתה צנועה: אביו, אלכסנדר סטפן, היה עוזר טוחן ואמו, מריה סטרטיניק, עבדה כמשרתת.

 

סטפן סיים בית ספר יסודי בקלגנפורט, וכבר שם הפגין כשרון, כך שהומלץ להוריו שימשיך ללמוד. ב-1845 הוא החל ללמוד בגימנסיה של קלגנפורט, שם למד לפיזיקה אצל פרופ' קרל רובידה (Karel Robida), אשר כתב את ספר הלימוד הראשון בפיזיקה בשפה הסלובנית. סטפן חווה את השנה המהפכנית 1848 כילד בן 13, מה שנטע בו חיבה והשראה לספרות סלובנית.

 

לאחר שסיים את התיכון ראשון בכיתתו, שקל קצרות להצטרף למסדר הבנדיקטינים, אך עניינו בפיזיקה ניצח והוא עזב לווינה ב-1853 במטרה ללמוד פיזיקה ומתמטיקה. הוא סיים את לימודיו באוניברסיטת וינה ב-1857, כאשר במהלך שנות לימודיו הוא גם כתב ופרסם מספר שירים בסלובנית.

יוזף סטפן - מחקר מדעי

לאחר סיום לימודיו, סטפן המשיך והתקדם בסולם התפקידים באקדמיה: תחילה לימד פיזיקה באוניברסיטת וינה והחל משנת 1866 היה מנהל המכון לפיזיקה. בהמשך היה סגן נשיא האקדמיה של וינה למדעים וחבר במספר מוסדות מדעיים באירופה. במשך חייו הוא פרסם כ-80 מאמרים מדעיים, בעיקר בעיתון האקדמיה למדעים של וינה.

יוזף סטפן - מחקר מדעי - תרמודינמיקה וחוק סטפן-בולצמן

 

הישגו המוכר ביותר הוא החוק הפיזיקלי שניסח ב-1879, המתאר את הקשר בין טמפרטורת גוף שחור (גוף אשר בולע את כל הקרינה המגיעה אליו) לסך כל הקרינה הנפלטת ממנו:

סטפן הסיק חוק זה ממדידות ניסיוניות שנעשו על ידי הפיזיקאי האירי ג'ון טינדל, והוא מדויק עבור גופים שחורים אידאליים, אך מתאר בקירוב טוב גופים רבים. בשנת 1884 פותח גם הסבר תאורטי לחוק זה, על ידי תלמידו של סטפן, לודוויג בולצמן, ולכן הוא מוכר היום כחוק סטפן-בולצמן (החוק הפיזיקלי היחיד שנקרא על שם פיזיקאי סלובני). ההוכחה של בולצמן מתבססת על ניתוח מנוע חום אידאלי שבו אור מספק את האנרגיה.

 

בעזרת חוק זה, חישב סטפן את טמפרטורת פני השמש, וקיבל ערך של 5430° צלזיוס, שהייתה ההערכה הטובה הראשונה לטמפרטורת השמש.

 

כיום ניתן להסיק את חוק סטפן-בולצמן מחוק פלאנק של קרינת גוף שחור משנת 1900:

יוזף סטפן - מחקר מדעי - תחומים נוספים

מלבד חוק סטפן-בולצמן, סיפק סטפן את המדידות הראשונות עבור מוליכות חום של גזים, טיפל בתופעת ההתאיידות, וכמו כן חקר דיפוזיה והולכת חום בנוזלים. על חיבורו בנושא אופטיקה הוא קיבל את פרס ליבן (Richard Lieben Prize) מאוניברסיטת וינה. זרימה מטיפה או חלקיק אשר נגרמת על ידי אידוי או המראה מפני השטח נקראת זרימת סטפן בזכות עבודתו המוקדמת בחישוב קצבי התאיידות ודיפוזיה.

 

בעלות חשיבות רבה היו גם משוואותיו האלקטרומגנטיות, מוגדרות בנוטציה וקטורית, וכן עבודתו על התאוריה הקינטית של חום. הוא היה בין הפיזיקאים הראשונים באירופה אשר הבינו את התאוריה האלקטרומגנטית של מקסוול במלואה ואחד הראשונים מחוץ לאנגליה אשר הרחיבו אותה. הוא חישב השראות של סליל עם חתך ריבעי ותיקן את טעות החישוב של מקסוול. כמו כן, הוא חקר את אפקט הקרום (skin effect), תופעה שבה זרם חשמלי בתדר גבוה חזק יותר על פני שטח המוליך מאשר בתוכו.

 

במתמטיקה, מוכרת היטב בעיית סטפן - משוואה דיפרנציאלית חלקית (מד"ח) עם תנאי שפה שנעים בזמן. הבעיה נחקרה לראשונה על ידי גבריאל לאמה ובנואה פול אמיל קלפרון ב-1831. סטפן פתר את הבעיה כאשר חישב באיזה מהירות גדלה שכבת קרח על פני מים.

 

מכון המחקר המרכזי של סלובניה, אשר הוקם ב-1949, נקרא על שמו, וכן גם מכתש על הירח. חייו ועבודתו נלמדו בצורה נרחבת על ידי הפיזיקאי הסלובני יאנז סטרנד (Janez Strnad).

ליזה מייטנר

ליזה מַיְיטנֶר (בגרמנית: Lise Meitner;‏ 17 בנובמבר 1878 – 27 באוקטובר 1968) הייתה פיזיקאית אוסטרית ממוצא יהודי שהתמחתה בפיזיקה גרעינית ורדיואקטיביות. היסוד הכימי מייטנריום (מספר אטומי 109) נקרא על שמה.

ליזה מייטנר - ביוגרפיה

מייטנר נולדה בשם אליזה בווינה, שלישית מבין שמונה ילדים, למשפחה יהודית מתבוללת. אביה היה עורך הדין והשחמטאי פיליפ מייטנר ואמה, הדוויג לבית סקובראן. משפחת אמה היגרה מרוסיה לסלובקיה. האב הקפיד להעניק לבנותיו חינוך פרטי ברמה שווה לזו שזכו לה בניו. לימים, רכשו שלושת אחיותיה תואר דוקטור כל אחת. ליסה קיבלה חינוך לותרני וגילתה עניין במתמטיקה כבר בילדותה. היא הוכשרה כמורה לצרפתית. ב-1901 החלה ללמוד באוניברסיטת וינה. כשהתבגרה זנחה מייטנר את היהדות, והוטבלה לנצרות ב-1908.

ליזה מייטנר - ביוגרפיה - עבודתה בברלין

מיד לאחר שקיבלה דוקטורט ב-1906 עברה לברלין, שם עבדה בצמוד לכימאי אוטו האן במשך כשלושים שנה, אך מעולם לא קיבלה או ביקשה אזרחות גרמנית. השניים שילבו את תחומי המחקר שלהם, פיזיקה וכימיה, וחקרו את תופעת הרדיואקטיביות.

 

ב-1918 זיהו שני החוקרים את האיזוטופ של היסוד הכימי פרוטקטיניום (מספר אטומי 91); אולם רק ב-1923 הצליחה מייטנר לגלות את הגורם ליצירת האיזוטופ, במקביל לפייר אוז'ה הצרפתי, אשר על שמו נקראה התופעה (אפקט אוז'ה, 1925).

 

עם גילוי הנייטרון, בתחילת שנות ה-30 של המאה העשרים, התפתחה סברה בקהילה המדעית כי יהיה ניתן ליצור במעבדה יסוד כימי כבד מהיסוד הכבד ביותר הידוע אז, אורניום (מספר אטומי 92). המרוץ בין גדולי המדענים התחיל: ארנסט רתרפורד בבריטניה, אירן ז'וליו-קירי בצרפת, אנריקו פרמי באיטליה והצוות מייטנר-האן בגרמניה. כל החוקרים הללו ראו לנגד עיניהם את פרס נובל הנכסף, ולא שיערו כי בסופו של דבר יוביל מחקרם לפיתוח כלי נשק גרעיניים.

 

כשעלה היטלר לשלטון ב-1933 נשאה מייטנר בעמדה בכירה בפקולטה למדעים באוניברסיטת ברלין. כאזרחית אוסטרית, היא לא נאלצה לעזוב את משרתה ואת ביתה כשאר עמיתיה היהודים, בכללם אחיינה הפיזיקאי אוטו פריש (Otto Frisch). היא התעלמה מהמתרחש סביבה והשקיעה את מלוא זמנה ומרצה במחקריה. היא נשארה בתפקידה עד 1938, אז סופחה אוסטריה לגרמניה ומעמדה כאזרחית זרה חדל מלהגן עליה. מייטנר החליטה לקבל את הצעתו של דירק קוסטר, עמית מאוניברסיטת חרונינגן בהולנד, שקבע עבורה ראיון עבודה באוניברסיטה. לאחר שהשלטונות הנאציים אסרו עליה לצאת מגרמניה, היא נאלצה לברוח, ובעזרת עמיתה ההולנדי שכנעה במרמה את פקידי הגבול כי יציאתה חוקית. כעת הייתה בטוחה, אך ללא רכושה. הראיון לא התקיים בסופו של דבר, והיא החליטה לפנות לסטוקהולם, שם קיבלה הצעת עבודה ממעבדתו של מאנה סיגבאן. במהלך שהותה בשוודיה פיתחה יחסי עבודה הדוקים עם נילס בוהר, אשר עשה את הדרך מקופנהגן לסטוקהולם בתדירות גבוהה. כמו כן המשיכה את מחקרה עם האן ועם הצוות הגרמני באמצעות חליפת מכתבים קבועה.

ליזה מייטנר - ביוגרפיה - גילוי ביקוע הגרעין

בנובמבר 1938 נפגשו האן ומייטנר בחשאי בקופנהגן על מנת לתכנן מערך חדש של ניסויים; לאחר הפגישה השניים גם התכתבו בנושא זה. הניסויים שסיפקו ראיות לביקוע גרעיני נערכו במעבדתו של האן בברלין. מהמכתבים שנשתמרו עולה כי האן האמין כי ביקוע גרעיני הוא בלתי אפשרי. מייטנר הייתה הראשונה להבין כי גרעין האטום יכול להתפצל לחלקים קטנים יותר:

 

גרעינים של אורניום התפצלו ויצרו בריום וקריפטון, תוך שהם פולטים נייטרונים וכמות גדולה של אנרגיה (שארית מאנרגיית הייצוב היותר נמוכה, שנדרשת ביסודות אלה).

 

מכתב מבוהר, אשר ציין כי בניסויים שערך האנרגיה הנפלטת בעת הפצצת אטומי אורניום הייתה גדולה משמעותית מכפי שניבאו חישוביהם המבוססים על גרעין שאינו בקיע, הצית את השראתה בדצמבר 1938. תומכיה של מייטנר גורסים כי היא הייתה הראשונה לערוך את החישובים התאורטיים עבור גרעין בר-ביקוע, אך מעולם לא הצליחו לתמוך זאת בראיות. אוטו האן טען כי עבודתו הכימית היא האחראית היחידה לתגלית זו.

 

באירופה של שנת 1939 היה זה בלתי אפשרי מבחינה פוליטית עבור מייטנר, שגלתה מגרמניה על רקע מוצאה היהודי, לפרסם במשותף את עבודתה עם האן. האן פרסם תגליות כימיות בינואר 1939 ומייטנר פרסמה את ההסבר הפיזיקלי חודשיים לאחר מכן, יחד עם אחיינה הפיזיקאי אוטו פריש; השניים כינו את התהליך "ביקוע גרעיני". מייטנר הבינה כי ייתכן ותגובת שרשרת כזו תגרום לפיצוץ גדול.

 

המאמר עורר סערה בקהילה המדעית; שלושה פיזיקאים אמריקאיים יהודים – לאו סילארד, אדוארד טלר ויוג'ין ויגנר – נחרדו מפוטנציאל ההרס חסר התקדים הטמון בתגלית, ומכך שהוא נמצא בידיים גרמניות, והתאחדו לפעולה נגדית. השלושה צירפו לשורותיהם את אלברט איינשטיין, ששלח מכתב מתריע לנשיא ארצות הברית פרנקלין דלאנו רוזוולט, מעשה שהוביל להקמת פרויקט מנהטן. מייטנר סירבה להצטרף לפרויקט, והצהירה:

 

"I will have nothing to do with a bomb!"

 ב-1944 זכה אוטו האן בפרס נובל לכימיה על גילוי תהליך הביקוע הגרעיני.

 

לדעת מדענים רבים, מייטנר הייתה צריכה לחלוק עמו את הפרס. מקור ההשמטה היא טענתו של האן כי הגילוי הוא תוצאה של חקר הכימיה שלו בלבד; יש המשערים כי הסיבה נעוצה בחבר בוועדת השופטים, מאנה סיגבאן, אשר שנא נשים מדעניות. ב-1966 זכו יחדיו האן ופריץ שטרסמן בפרס אנריקו פרמי. השיקולים להענקת פרס נובל נותרו חסויים למשך חמישים שנה.

 

כאשר הותרו לפרסום הפרוטוקולים, התבררו הסיבות להענקת פרס נובל להאן בלבד. נראה שמבנה הוועדות הממליצות לא היה מתאים לשיפוט מחקר בינתחומי וכן הסתמכות על מקורות אירופיים בלבד.

ליזה מייטנר - ביוגרפיה - לאחר מלחמת העולם השנייה

בביקור שערכה בארצות הברית ב-1946 התקבלה מייטנר על ידי התקשורת האמריקאית כסלבריטי, ותוארה כמי ש"עזבה את גרמניה עם הפצצה בכיסה". היא זכתה לכבוד רב מארגוני נשים, וזכתה בתואר "אשת השנה", ומאוחר יותר, ב-1949, במדליית מקס פלאנק לפיזיקה.

 

לאחר מלחמת העולם השנייה אמרה מייטנר כי הייתה זו טעות להישאר בגרמניה בשנים 1933–1938, והיה עליה לעזוב מיד כשעלה היטלר לשלטון. היא מתחה ביקורת קשה על מדענים גרמניים, בהם אף אוטו האן וורנר הייזנברג, ששיתפו פעולה עם הנאצים ולא יצאו נגד פשעי המשטר.

 

מייטנר קיבלה אזרחות שוודית ב-1949 אך עברה לקיימברידג' שבבריטניה, שם נפטרה ב-1968. לבקשתה היא נקברה בכנסייה בבראמליי בהמפשייר, לצד אחיה וולטר שנפטר כ-4 שנים לפניה. אחיינה אוטו פריש רשם על מצבתה:

 

"Lise Meitner : a physicist who never lost her humanity". ("ליזה מייטנר: פיזיקאית שמעולם לא איבדה את אנושיותה")

ריכרד פון מיזס

 

ריכרד אדלר פון מיזס (Richard von Mises;‏ 19 באפריל 1883, למברג - 14 ביולי 1953, בוסטון), מדען אוסטרי יהודי אשר עסק במכניקת הזורמים, אווירודינמיקה, אווירונאוטיקה, סטטיסטיקה, תורת ההסתברות. הוא תיאר את עבודתו בפשטות במילותיו שלו, זמן קצר לפני מותו כ"אנליזה מעשית, משוואות אינטגרליות ודיפרנציאליות, מכניקה, הידרודינמיקה ואווירודינמיקה, גאומטריה מבנית, חשבון הסתברותי, סטטיסטיקה ופילוסופיה".

 

פון מיזס היה חבר של החוג הווינאי ביחד עם פיליפ פרנק, האנס האן ואוטו נוירת. הוא שימש פרופסור בשטרסבורג, ברנו, דרזדן וברלין.

 

עם עליית הנאצים לשלטון עבר לטורקיה ובשנת 1944 החל לעבוד כפרופסור באוניברסיטת הרווארד.

 

אח של לודוויג פון מיזס.

ארנסט מאך

ארנסט מאך (בגרמנית: Ernst Mach; ‏18 בפברואר 1838 - 19 בפברואר 1916) היה פיזיקאי ופילוסוף אוסטרי-צ'כי.

 

עיקר השפעתו של מאך הייתה בגישתו האמפיריציסטית לתחום הפיזיקה ובהתנגדותו למרחב המוחלט ולתנועה המוחלטת שהנהיג אייזק ניוטון.

 

לרעיונות אלה הייתה השפעה על אלברט איינשטיין. על שמו של מאך קרויים מספר מאך, עקרון מאך וענף מאך.

ארנסט מאך - ביוגרפיה

מאך נולד ב-Chrlice (כיום בצ'כיה) וחונך בביתו עד גיל 14. הוא למד במשך תקופה קצרה בגימנסיה לפני שנרשם לאוניברסיטת וינה בהיותו בן 17 בלבד. שם למד מתמטיקה, פיזיקה ופילוסופיה והשלים דוקטורט בפיזיקה ב-1860.

 

מחקריו המוקדמים עסקו באפקט דופלר, בייחוד בתחומי האופטיקה והאקוסטיקה. ב-1864 התמנה לפרופסור למתמטיקה בגראץ, וב-1866 מונה גם לפרופסור לפיזיקה. במהלך תקופה זו התעניין מאך גם בפיזיולוגיה של התפישה החושית, וזאת במסגרת התעניינותו בפילוסופיה של עמנואל קאנט, שקבע שהאדם מעצב את ניסיונו (התופעות הנצפות על ידו) באמצעות הסינתטי אפריורי (מעין חוקי בנייה) הגלום בתוכו. ב-1867 התמנה מאך לראש הקתדרה לפיזיקה ניסויית באוניברסיטת קארל בפראג.

 

מאוחר יותר חזר מאך לאוניברסיטת וינה, שם התמנה לפרופסור לפילוסופיה אינדוקטיבית ב-1885. שנתיים לאחר מכן הוא לקה בשבץ וב-1901 פרש ממחקר פעיל כאשר מונה כחבר פרלמנט בפרלמנט האוסטרי. למרות שפרש מהוראה ומחקר, המשיך מאך להרצות בפני הציבור הרחב.

 

מאך הלך לעולמו ב-19 בפברואר 1916 בהאאר (Haar) שבגרמניה.

ארנסט מאך - פיזיקה

מאך התמחה בעיקר באופטיקה וגלים ורוב לימודיו בתחום הפיזיקה הניסויית הוקדשו לחקר תופעות ההתאבכות, העקיפה, הקיטוב והשבירה של אור בתווכים שונים, תחת השפעת חיצוניות. בעקבות מחקרים אלה החל מאך לחקור גם את נושא המהירות העל-קולית. בשנת 1877 פרסם מאמר בנושא ובו תיאר בצורה נכונה מה יתרחש בזמן תנועה במהירות על-קולית של קליע.

 

בין השאר הסיק ואחר אישר ניסיונית את קיומו של גל הלם בצורת חרוט, שהקליע בראשו.

 

היחס בין מהירות התנועה של גוף למהירות הקול נקרא מספר מאך על שמו. למספר זה תפקיד חשוב באווירודינמיקה ובהידרודינמיקה.

למאך הייתה תרומה חשובה גם לקוסמולוגיה הנקראת "עקרון מאך". עקרון מאך קובע כי

"האינרציה של כל מערכת היא התוצאה של האינטראקציה שלה עם שאר היקום. במילים אחרות, כל חלקיק ביקום משפיע בסופו של דבר על כל חלקיק אחר."

The inertia of any system is the result of the interaction of that system and the rest of the universe. In other words, every particle in the universe ultimately has an effect on every other particle

לעיקרון זה הייתה השפעה חזקה מאוד על התפתחות תורת היחסות של איינשטיין, והוא שימש כנשקו העיקרי של מאך להתמודד עם טיעון הדלי של ניוטון בזכות תנועה מוחלטת.