Paul Peter Ewald- Paul Peter Ewald

Paul Peter Ewald (1934)

Paul Peter Ewald , FRS (23. Januar 1888 in Berlin , Deutschland – 22. August 1985 in Ithaca , New York ) war ein deutscher Kristallograph und Physiker , ein Pionier der Röntgenbeugungsmethoden .

Bildung

Ewald erhielt seine frühe klassische Ausbildung am Gymnasium in Berlin und Potsdam , wo er neben seiner Muttersprache Deutsch auch Griechisch, Französisch und Englisch lernte.

Ewald begann im Winter 1905 seine Hochschulausbildung in Physik , Chemie und Mathematik am Gonville and Caius College in Cambridge . In den Jahren 1906 und 1907 setzte er seine formale Ausbildung an der Universität Göttingen fort , wo sich sein Interesse hauptsächlich der Mathematik zuwandte. Göttingen war damals unter den drei Göttinger „Mandarinen“ Felix Klein , David Hilbert und Hermann Minkowski ein Zentrum der Mathematik von Weltrang . Während seines Studiums in Göttingen wurde Ewald von Hilbert als Ausarbeiter angestellt , eine bezahlte Stelle als Schreiber, dh er machte sich in Hilberts Klassen Notizen, ließ die Notizen von Hilberts Assistenten – damals Ernst Hellinger  – genehmigen und bereitete dann eine sauberes Exemplar für das Lesezimmer  — das Mathematiklesezimmer. 1907 setzte er sein Mathematikstudium an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) bei Arnold Sommerfeld an dessen Institut für Theoretische Physik fort. 1912 wurde er promoviert. In seiner Doktorarbeit entwickelte er die Ausbreitungsgesetze von Röntgenstrahlen in Einkristallen. Nach seiner Promotion war er Assistent bei Sommerfeld.

In der Weihnachtspause 1911 und im Januar 1912 schloss Ewald seine Doktorarbeit ab. Bei einem Spaziergang durch den Englischen Garten in München im Januar erzählte Ewald Max von Laue von seinem Diplomarbeitsthema. Die für Ewald relevanten Wellenlängen lagen im sichtbaren Bereich des Spektrums und waren daher viel größer als der Abstand zwischen den Resonatoren in Ewalds Kristallmodell. Laue wirkte abgelenkt und wollte wissen, was die Wirkung wäre, wenn viel kleinere Wellenlängen berücksichtigt würden. Erst im Juni dieses Jahres hörte Ewald Sommerfeld an die Physikalische Gesellschaft Göttingen über die erfolgreiche Beugung von Röntgenstrahlen durch Max von Laue , Paul Knipping und Walter Friedrich an der LMU berichten, für die Laue der Nobelpreis verliehen wurde Physik , 1914.

Mit dem Aufkommen der theoretischen Physik zu Beginn des 20. Jahrhunderts und ihrer Gründung in der Mathematik beschloss David Hilbert, die Formalisierung der Wissenschaften, beginnend mit der Physik, zu organisieren. 1912 bat Hilbert seinen Freund und Kollegen Arnold Sommerfeld, ihm einen Sonderassistenten für Physik zu schicken. Sommerfeld schickte Ewald, der als „Hilberts Lehrer für Physik“ bezeichnet wurde, und er übte diese Funktion bis 1913 aus, als Sommerfeld einen weiteren seiner Schüler, Alfred Landé, schickte . Die erste Aufgabe von Ewald bestand darin, die Kontroverse in der Literatur über die Elastizitätskonstanten in Kristallen zu überprüfen und darüber Bericht zu erstatten. Einige Jahre später löste Max Born in Göttingen das Problem.

Während seines Aufenthaltes in Göttingen war Ewald oft zu Gast im El BoKaReBo , einer Pension von Schwester Annie in der Dahlmannstraße 17. Der Name leitete sich aus den Anfangsbuchstaben der Nachnamen der Kostgänger ab: „El“ für Ella Philippson (a Medizinstudent), „Bo“ für Max Born (Privatdozent) und Hans Bolza (Physikstudent), „Ka“ für Theodore von Kármán (Privatdozent) und „Re“ für Albrecht Renner (Medizinstudent). Richard Courant , Mathematiker und Privatdozent, nannte diese Menschen die „in group“. Hier lernte Ewald Ella Philippson kennen, die seine Frau werden sollte.

Im Frühjahr 1913 reichte Niels Bohr vom Institut für Theoretische Physik der Universität Kopenhagen seine Theorie des Bohrschen Atommodells zur Veröffentlichung ein. Später in diesem Jahr nahm Ewald an der Sitzung der British Association in Birmingham teil, wo er Berichte und Diskussionen über James Jeans' Rezension zur Strahlungstheorie und Bohrs Modell hörte . Dies eröffnete Sommerfeld und seinen Studenten ein wichtiges neues Forschungsgebiet – das Studium und die Interpretation von Atomspektren und Molekülbandspektroskopie sowie die theoretische Modellierung der Atom- und Molekülstruktur.

Im Ersten Weltkrieg diente Ewald als Medizintechniker beim deutschen Militär. Wenn er konnte, dachte er weiter über die Physik seiner Doktorarbeit nach und entwickelte die dynamische Theorie der Röntgenbeugung, die er später in seiner Habilitationsschrift verwendete . Nach Kriegsende kehrte er als Assistent von Sommerfeld an die LMU zurück. Er schloss seine Habilitation im Jahr 1917 und wurde ein Privatdozent dort, während als Assistent Sommerfeld bleibt.

1921 veröffentlichte Ewald noch an der LMU einen Artikel über die Theta-Funktionsmethode zur Analyse von Dipolfeldern in Kristallen, ein Ableger seiner früheren Arbeiten über die dynamische Theorie der Optik und Röntgenstrahlen in Kristallen, die in drei Zeitschriftenpublikationen erschienen. Der Anstoß für die Methode kam laut Ewald von einem Skiurlaub in Mittenwald zu Ostern 1911. Sommerfelds Praxis war es, seine Schüler und Assistenten im Winter zu Skiausflügen und im Sommer zu Bergtouren mitzunehmen, wo die Diskussionen der Physik waren so hart wie die körperliche Anstrengung bei den Ausflügen. Ewald hatte Schwierigkeiten, das Feld des Testdipols aus seinen Berechnungen herauszuziehen. Die Lösung lieferte Sommerfelds Assistent und ehemaliger Doktorand Peter Debye in einer Diskussion, die nicht länger als 15 Minuten dauerte. Ewalds Aufsatz wurde in der Literatur sowie in wissenschaftlichen Büchern wie Dynamical Theory of Crystal Lattices von Max Born und Kun Huang häufig zitiert .

Werdegang

Als Erwin Schrödinger bekannt gab, dass er seine Stelle als außerordentlicher Professor an der Technischen Hochschule Stuttgart an die Universität Breslau aufgeben würde, wurde Ewald 1921 berufen und nahm die Stelle 1921 an. 1922 wurde er an die Universität Münster berufen . Ewald nutzte das Angebot, um seine Position in Stuttgart zum Ordinarius-Professor zu verbessern; während Ewald jedoch zum Ordinarius-Professor befördert wurde, wurde die etablierte Position tatsächlich als außerordentliche Professur beibehalten. Ab 1922 absolvierte Erwin Fues , ebenfalls ein ehemaliger Doktorand von Sommerfeld, ein Aufbaustudium an der Technischen Hochschule Stuttgart bei Ewald; Fues habilitierte sich 1924. Ebenfalls in diesem Jahr wurde Ewald Mitherausgeber der Zeitschrift für Kristallographie . 1929 erhielt er einen Ruf an die Technische Hochschule Hannover . Diesen Ruf nutzte er erneut, um seine Position in Stuttgart zu verbessern, indem er über einen zweiten Assistenten, die dauerhafte Umwandlung seiner Stelle in die eines Ordinarius-Professors und ein separates Gebäude für seine Tätigkeit verhandelte. Das Gebäude wurde 1930 als Institut für Theoretische Physik unter der Leitung von Ewald offiziell eröffnet. Das Institut war dem Sommerfeldschen Institut für Theoretische Physik in München nachempfunden, indem es theoretische Arbeiten durchführte und über Raum und Ausrüstung für experimentelle Arbeiten verfügte. 1931 wurde Ewald zum Direktor der Physikalischen Abteilung ernannt.

An der Universität Göttingen, Richard Courant hatte genommen Hilberts Skriptum , die in dem zur Verfügung standen Lesezimmer , bearbeiten sie und sie gegeben , um ein zweibändige Werk zu schreiben. Der erste Band, Methoden der mathematischen Physik I , wurde 1924 veröffentlicht. Als Ewald das Buch sah, war er gezwungen, eine ausführliche Rezension zu schreiben, in der es als mathematische Werkzeuge, gekennzeichnet durch Eigenwerte und Eigenfunktionen, für die damals entwickelte theoretische Physik beschrieben wurde. Das Courant-Hilbert Buch enthielt fortuitously die Mathematik , die für die Entwicklung der Heisen - Born Matrizenmechanik Formulierung der Quantenmechanik und auch für Schrödingers Wellenmechanik Formulierung, die beide vorgebrachten im Jahr 1925.

Die Hauptrichtung von Ewalds Arbeit war die Röntgenkristallographie, und Ewald war der Namensgeber der Ewald-Konstruktion und der Ewald-Kugel , beides nützliche Konstrukte auf diesem Gebiet.

Um die Verwirrung durch die Verbreitung kristallographischer Daten zu beseitigen, schlug Ewald 1929 vor, die besten Daten zu überprüfen und in einer einzigen Veröffentlichung zusammenzufassen. Die Ergebnisse wurden 1935 als Internationale Tabellen zur Bestimmung von Kristallstrukturen veröffentlicht . Ein weiterer Beitrag von Ewald, erschienen 1931, Strukturbericht Band I (1913-1928) wurde von Ewald und C. Hermann herausgegeben.

Ewald wurde 1932 zum Rektor in Stuttgart gewählt. Wegen zunehmender Schwierigkeiten mit nationalsozialistischen Dozenten in Deutschland legte er jedoch im Frühjahr 1933, ein Jahr vor Ablauf seiner Amtszeit, sein Amt nieder. Ewald setzte seine anderen Aktivitäten fort. Wegen zunehmender Probleme mit dem Dozentenbund forderte Universitätsrektor Wilhelm Stortz Ewald jedoch auf, ihn zu verlassen. 1937 emigrierte er zusammen mit seiner Mutter, der Malerin Clara Ewald , nach England und nahm eine Forschungsstelle in Cambridge an , bis ihm 1939 ein Lehrauftrag an der Queen's University Belfast angeboten und angenommen wurde . Später wurde er Professor für mathematische Physik.

Hans Bethe , der 1928 bei Sommerfeld promovierte, lernte 1937 als Dozent an der Duke University Ewalds Tochter Rose kennen, die bereits in die USA ausgewandert war und die Schule besuchte. Sie heirateten im September 1939. Damit wurde Bethe Schwiegersohn von Paul Peter Ewald.

Gegen Ende des Zweiten Weltkriegs organisierte Sommerfeld seine Vorlesungsunterlagen und begann mit dem Schreiben der sechsbändigen Vorlesungen über Theoretische Physik . Während seiner Zeit am Polytechnic Institute of Brooklyn schrieb Ewald ein Vorwort zu Sommerfelds Kurs , das in der englischen Übersetzung von Sommerfelds Werk erschien.

Gegen Ende des Zweiten Weltkriegs war Ewald auch besorgt, dass der Frieden zur Einrichtung mehrerer konkurrierender nationaler Zeitschriften für Kristallographie führen würde. So schlug er 1944 in Oxford die Gründung einer International Union of Crystallography (IUCr) vor, die die alleinige Verantwortung für die Veröffentlichung der kristallographischen Forschung tragen sollte. 1946 wurde er bei einem Londoner Treffen von Kristallographen aus 13 Ländern zum Vorsitzenden des Provisional International Crystallographic Committee gewählt; er diente in dieser Funktion bis 1948, als die Union gegründet wurde. Der Ausschuss ernannte ihn auch zum Herausgeber der von der Union herauszugebenden Zeitschrift. Die erste Ausgabe von Acta Crystallographica wurde 1948 veröffentlicht, im selben Jahr, in dem Ewald den Vorsitz der ersten Generalversammlung und des Internationalen Kongresses der IUCr führte, die an der Harvard University stattfanden .

1952 wurde Ewald zum Präsidenten der American Crystallographic Association gewählt. Er gehörte dem Exekutivkomitee der IUCr von seiner Gründung bis 1966 an, und er war 1957 Vizepräsident und 1960 Präsident, eine Position, die er bis 1963 innehatte. Seine Herausgeberschaft der Zeitschrift Acta Crystallographica erstreckte sich von ihrer Gründung 1948 bis 1959.

Ein Jahrzehnt nach seinem Umzug nach Belfast zog Ewald 1949 in die Vereinigten Staaten und nahm eine Stelle am Polytechnic Institute of Brooklyn als Professor und Leiter der Physikabteilung an. 1957 schied er als Abteilungsleiter und 1959 aus der Lehrtätigkeit aus.

Ehrungen

Bücher

  • Paul Peter Ewald Kristalle und Röntgenstrahlen (Springer, 1923)
  • Paul Peter Ewald, Theodor Pöschl, Ludwig Prandtl; autorisierte Übersetzung von J. Dougall und Winifred Margaret Deans The Physics of Solids and Fluids: With Recent Developments (Blackie and Son, 1930)
  • Paul Peter Ewald Der Weg der Forschung (insbesondere der Physik) (A. Bonz'erben, 1932)
  • Peter Paul Ewald, Herausgeber 50 Years of X-Ray Diffraction (Nachdruck im PDF-Format für den IUCr XVIII Congress, Glasgow, Schottland, 1962, 1999 International Union of Crystallography)
  • Peter Paul Ewald Über die Grundlagen der Kristalloptik (Air Force Cambridge Research Laboratories, 1970)

Siehe auch

Literaturverzeichnis

  • Durward WJ Cruickshank, Hellmut J. Juretschke, N.` Kato (Herausgeber) PP Ewald and His Dynamical Theory of X-ray Diffraction: A Memorial Volume for Paul P. Ewald (Oxford University Press, 1992)

Anmerkungen

Verweise

Externe Links