Ishiwara, iunie

Jun (Atsushi) Ishiwara (Ishihara) , adesea în literatura în limba rusă Jun Ishiwara ( Jap. 石原 純, engleză  Ishiwara / Ishihara Atsushi / Jun ; 15 ianuarie 1881 , Tokyo - 19 ianuarie 1947 , teoreticist în fizică japoneza ) - Prefectura Chiba ) , autorul lucrează la teoria electronică a metalelor, teoria relativității și teoria cuantică . Fiind singurul om de știință japonez care a adus contribuții originale la vechea teorie cuantică [1], în 1915, independent de alți oameni de știință, a formulat regulile de cuantizare pentru sistemele cu mai multe grade de libertate.

Biografie

Jun Ishiwara s-a născut dintr-un preot creștin, Ryo Ishiwara ( Ryo Ishiwara ) și Chise Ishiwara ( Chise Ishiwara ). În 1906 și-a încheiat studiile la Departamentul de Fizică Teoretică de la Universitatea din Tokyo , unde a fost student al lui Hantaro Nagaoka . Din 1908, Ishiwara a predat la Școala de Ingineri de Articole, iar în 1911 a primit un post de profesor asistent la Școala de Științe de la Universitatea Tohoku . Din aprilie 1912 până în mai 1914, sa pregătit în Europa - la Universitatea din München , Politehnica din Zurich și Universitatea din Leiden , unde a lucrat cu Arnold Sommerfeld și Albert Einstein . După ce s-a întors în patria sa, Ishiwara a primit un post de profesor la Universitatea Tohoku, iar în 1919 i s-a acordat Premiul Imperial al Academiei Japoneze de Științe [2] [3] pentru munca sa științifică .

Din 1918, activitatea științifică a lui Ishiwara a început să scadă. În 1921, din cauza unei aventuri amoroase, a fost nevoit să ia concediu de la universitate, iar doi ani mai târziu s-a pensionat definitiv. De atunci, s-a dedicat în principal scrisului și jurnalismului științific (în acest domeniu a fost unul dintre pionierii din Japonia), din stiloul său au ieșit multe cărți populare și articole care povesteau despre cele mai recente realizări ale științei [2] [4] . La sfârșitul anului 1922, Einstein a rămas la Ishiwara în timpul vizitei sale în Japonia; omul de știință japonez a înregistrat și publicat o serie de discursuri ale marelui său coleg, inclusiv discursul său de la Kyoto , în care a vorbit pentru prima dată în detaliu despre calea sa către crearea teoriei relativității [5] . Monografia în două volume a lui Ishiwara „Probleme fundamentale ale fizicii” sa bucurat de o mare popularitate în rândul tinerilor oameni de știință și specialiști; a editat și prima colecție completă de lucrări ale lui Einstein, publicată în traducere japoneză între 1922-1924. În plus, Ishiwara a câștigat notorietate ca poet care a scris poezii în genul tanka . Cu puțin timp înainte de declanșarea celui de-al Doilea Război Mondial, el a vorbit în presă criticând controlul guvernului asupra științei [2] [4] .

Activitate științifică

Teoria relativității

Ishiwara a fost unul dintre primii oameni de știință japonezi care au apelat la teoria relativității ; el deține prima lucrare științifică a Japoniei pe această temă [3] . În 1909-1911, în cadrul acestei teorii, el a investigat o serie de probleme specifice legate de dinamica electronilor, propagarea luminii în obiectele în mișcare și calculul tensorului energie-impuls al unui câmp electromagnetic. În 1913, pe baza principiului acțiunii minime, a derivat o expresie pentru acest tensor, obținută anterior de Hermann Minkowski [2] . Ishiwara a luat parte direct la discuțiile din prima jumătate a anilor 1910 care au condus la crearea teoriei generale a relativității . Pe baza teoriei scalare a gravitației propusă de Max Abraham și pe baza ideii populare de atunci a originii electromagnetice a materiei, fizicianul japonez și-a dezvoltat propria teorie, în care a încercat să combine câmpurile electromagnetice și gravitaționale, sau mai bine zis. , derivă al doilea din primul. Presupunând că viteza luminii este o variabilă și rescriind în consecință ecuațiile lui Maxwell , el a arătat că o astfel de reprezentare duce la apariția unor termeni suplimentari în legea conservării energiei-impuls, care poate fi interpretat ca o contribuție gravitațională. Rezultatul obținut a fost în acord cu teoria lui Abraham, dar mai târziu Ishiwara și-a dezvoltat teoria în direcția reconcilierii acesteia cu teoria relativității [6] [7] . Omul de știință a făcut, de asemenea, încercări de a construi o teorie cinci-dimensională pentru a combina câmpurile gravitaționale și electromagnetice [2] .

Fizică cuantică

În prima lucrare despre problemele fizicii cuantice (1911), Ishiwara a derivat formula lui Planck și a încercat să justifice proprietățile undei ale radiației pe baza presupunerii că aceasta constă din cuante de lumină . Făcând acest lucru, el a anticipat unele dintre ideile lui Louis de Broglie și Satyendranath Bose . În același 1911, un om de știință japonez a vorbit în sprijinul ipotezei cuantelor de lumină ca o posibilă explicație pentru natura razelor X și a razelor gamma [4] [8] .

În 1915, Ishiwara a devenit primul om de știință non-occidental care a făcut referire într-o lucrare publicată la teoria atomică a lui Bohr [4] . La 4 aprilie 1915, a înaintat Societății de Matematică și Fizică din Tokyo lucrarea „Semnificația universală a acțiunii cuantice” ( germană:  Universelle Bedeutung des Wirkungsquantums ), în care a încercat să combine ideile lui Max Planck despre celulele elementare în spațiul de fază , ideea cuantizării momentului unghiular în atomul model Bohr și ipoteza lui Arnold Sommerfeld despre schimbarea integralei de acțiune în procesele cuantice. Omul de știință japonez a sugerat că mișcarea unui sistem cuantic cu grade de libertate trebuie să satisfacă următoarea relație medie între coordonatele ( ) și momentele corespunzătoare ( ): , unde este constanta lui Planck . Ishiwara a arătat că această nouă ipoteză ar putea fi folosită pentru a reproduce efectele cuantice cunoscute atunci. Așadar, a reușit să obțină o expresie pentru cuantificarea momentului unghiular din atomul Bohr, ținând cont de elipticitatea orbitelor electronilor, deși din teoria sa a fost necesar să se ia încărcătura egală a nucleului atomului de hidrogen . la două sarcini elementare. Ca o a doua aplicare a ipotezei propuse, Ishiwara a luat în considerare problema efectului fotoelectric , obținând o relație liniară între energia electronilor și frecvența radiației în conformitate cu formula Einstein [9] [10] . Mai târziu, în același 1915, Ishiwara a prezentat o altă ipoteză, conform căreia, în stare staționară, produsul dintre energia unui atom și perioada de mișcare a electronului ar trebui să fie egal cu un număr întreg al constantelor lui Planck [11]. ] . În 1918, a conectat postulatul propus cu trei ani mai devreme cu teoria invarianților adiabatici [12] .

Aproximativ în același timp, reguli de cuantizare similare pentru sisteme cu mai multe grade de libertate au fost obținute independent de William Wilson și Sommerfeld și sunt denumite în mod obișnuit condițiile cuantice ale lui Sommerfeld [13] . Cauza erorii lui Ishiwara, care s-a manifestat în calculul atomului de hidrogen, aparent, a fost o medie excesivă a numărului de grade de libertate (împărțirea la înainte de sumă). În același timp, condiția sa cuantică, care se deosebea de cea a lui Sommerfeld prin prezența însumării, avea avantajul că permitea obținerea de rezultate corecte indiferent de alegerea coordonatelor. Acest lucru a fost subliniat în 1917 de Einstein, care, neștiind despre munca fizicianului japonez, a derivat aceeași relație și a arătat că în cazul coordonatelor separabile, aceasta trece la condițiile lui Wilson și Sommerfeld [14] .

Publicații majore

• Ishiwara J. Zur Optik der bewegten ponderablen Medien // Tokyo Sugaku Buturi-gakkakiwi Kizi [Proceedings of Tokyo Mathematico-Physical Society]. - 1909. - Bd. 5. - S. 150-180. - doi : 10.11429/ptmps1907.5.10_150 .
• Ishiwara J. Beiträge zur Theorie der Lichtquanten // Rapoarte științifice ale Universității Tohoku. - 1912. - Bd. 1. - S. 67-104.
• Ishiwara J. Bericht über die Relativitätstheorie // Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik. - 1912. - Bd. 9. - S. 560-648.
• Ishiwara J. Zur Theorie der Gravitation // Physikalische Zeitschrift . - 1912. - Bd. 13. - S. 1189-1193.
• Ishiwara J. Über das Prinzip der kleinsten Wirkung in der Elektrodynamik bewegter ponderabler Körper // Annalen der Physik . - 1913. - Bd. 42. - S. 986-1000. - doi : 10.1002/andp.19133471505 .
• Ishiwara J. Die elektronentheoretische Begründung der Elektrodynamik bewegter Körper // Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik. - 1914. - Bd. 11. - S. 167-186.
• Ishiwara J. Die Grundlagen einer relativistischen und elektromagnetischen Gravitationstheorie // Physikalische Zeitschrift. - 1914. - Bd. 15. - S. 294-298, 506-510.
• Ishiwara J. Zur relativistischen Theorie der Gravitation // Rapoarte științifice ale Universității Tohoku. - 1915. - Bd. 4. - S. 111-160.
• Ishiwara J. Universelle Bedeutung des Wirkungsquantums // Tokyo Sugaku Buturi-gakkakiwi Kizi. - 1915. - Bd. 8. - S. 106-116. - doi : 10.11429/ptmps1907.8.4_106 .
  • Traducere în engleză adnotată: Ishiwara J. Sensul universal al cuantumului de acțiune // European Physical Journal H. - 2017. - Vol. 42. - P. 523-536. - doi : 10.1140/epjh/e2017-80041-1 . — arXiv : 1708,03706 .
• Ishiwara J. Über den Fundamentalsatz der Quantentheorie // Tokyo Sugaku Buturi-gakkakiwi Kizi. - 1915. - Bd. 8. - S. 318-326. - doi : 10.11429/ptmps1907.8.10_318 .
• Ishiwara J. Ryoshi-ron I, II, III [Teoria cuantică I, II, III] // Tokyo Butsuri-gakko Zasshi. - 1918. - Bd. 27. - S. 147-158, 183-195, 221-230.
• Ishiwara J. Sōtaisei Genri [Principiul relativității]. — Tokyo, 1921.
• Ishiwara J. Butsuri-gaku no Kisoteki Sho-mondai [Problemele fundamentale ale fizicii]. - Tokyo: Iwanami-shoten, 1923, 1926.

Note

1. ↑ Abiko, 2015 , p. 3.
2. ↑ 1 2 3 4 5 Hiroshige, 1981 .
3. ↑ 1 2 Pelogia & Brasil, 2017 , p. 509.
4. ↑ 1 2 3 4 Pelogia & Brasil, 2017 , p. 510.
5. ↑ Adresa de la Kyoto a lui Abiko S. Einstein: „Cum am creat teoria relativității” // Historical Studies in the Physical and Biological Sciences. - 2000. - Vol. 31. - P. 2-6. - doi : 10.2307/27757844 .
6. ↑ Vizgin V.P. Teorii unificate de câmp în prima treime a secolului XX. - M . : Nauka, 1985. - S. 45-48.
7. ↑ Vizgin V.P. Teoria relativistă a gravitației (origini și formare. 1900-1915). - M . : Nauka, 1981. - S. 176-178.
8. ↑ Abiko, 2015 , pp. paisprezece.
9. ↑ Mehra & Rechenberg, 1982 , pp. 210-211.
10. ↑ Pelogia & Brasil, 2017 , pp. 514-517.
11. ↑ Mehra & Rechenberg, 1982 , p. 211.
12. ↑ Abiko, 2015 , p. 2.
13. ↑ Jammer M. Evoluția conceptelor de mecanică cuantică. - M . : Nauka, 1985. - S. 98.
14. ↑ Abiko, 2015 , pp. 2-3.

Literatură

• Contribuțiile lui Abiko S. Ishiwara la teoria cuantică timpurie și recepția teoriei cuantice în Japonia . - 2015. - P. 1-8.
• Hiroshige T. Ishiwara, iunie // Dicționar de biografie științifică . - New York: Charles Scribner's Sons , 1981. - Vol. 7. - P. 26-27.
• Mehra J., Rechenberg H. Dezvoltarea istorică a teoriei cuantice. Vol. 1, Partea 1: Teoria cuantică a lui Planck, Einstein, Bohr și Sommerfeld: fundamentul și creșterea dificultăților sale, 1900-1925. — Springer , 1982.
• Nishio S.科学ジャーナリズムの先駆者――評伝 石原純 [Pionier al jurnalismului științific: Biografia lui Jun Ishiwara]. — Iwanami , 2011.
• Pelogia K., Brasil CA Analiza lucrării lui Jun Ishiwara „Semnificația universală a cuantumului acțiunii” // European Physical Journal H. — Springer, 2017. — Vol. 42. - P. 507-521. - doi : 10.1140/epjh/e2017-80034-x . - arXiv : 1708.04676 .
• Khramov Yu. A. Ishiwara Jun // Fizicieni: Ghid biografic / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. al 2-lea, rev. si suplimentare — M  .: Nauka , 1983. — S. 319. — 400 p. - 200.000 de exemplare.

Site-uri tematice	zbMATH Deschide
Genealogie și necropole	Găsiți un mormânt
În cataloagele bibliografice GND : 1103179373 ISNI : 0000 0000 8267 827X LCCN : n85253626 NDL : 00020821 SUDOC : 178763780 VIAF : 75302578 WorldCat VIAF : 75302578