Ishiwara, jun

Jun (Atsushi) Ishiwara (Ishihara) , ofte i russisksproget litteratur Jun Ishiwara ( jap. 石原 純, engelsk  Ishiwara / Ishihara Atsushi / Jun ; 15. januar 1881 , Tokyo - 19. januar 1947 , Chiba-præfekturets fysik ) , forfatter arbejder på den elektroniske teori om metaller, relativitetsteorien og kvanteteorien . Som den eneste japanske videnskabsmand, der ydede et originalt bidrag til den gamle kvanteteori [1] , formulerede han i 1915 uafhængigt af andre videnskabsmænd kvantiseringsreglerne for systemer med flere frihedsgrader.

Biografi

Jun Ishiwara blev født af en kristen præst, Ryo Ishiwara ( Ryo Ishiwara ) og Chise Ishiwara ( Chise Ishiwara ). I 1906 afsluttede han sine studier ved Institut for Teoretisk Fysik ved Universitetet i Tokyo , hvor han var elev af Hantaro Nagaoka . Fra 1908 underviste Ishiwara på School of Ordnance Engineers og modtog i 1911 en stilling som adjunkt ved School of Science ved Tohoku University . Fra april 1912 til maj 1914 uddannede han sig i Europa - ved universitetet i München , Zürich Polytechnic og universitetet i Leiden , hvor han arbejdede med Arnold Sommerfeld og Albert Einstein . Efter at have vendt tilbage til sit hjemland, modtog Ishiwara et professorat ved Tohoku Universitet, og i 1919 blev han tildelt Imperial Prize fra det japanske videnskabsakademi [2] [3] for sit videnskabelige arbejde .

Fra 1918 begyndte Ishiwaras videnskabelige aktivitet at falde. I 1921 blev han på grund af en kærlighedsaffære tvunget til at tage orlov fra universitetet, og to år senere gik han endelig på pension. Siden hen helligede han sig hovedsageligt til forfatterskab og videnskabsjournalistik (på dette område var han en af ​​pionererne i Japan), fra hans pen udkom mange populære bøger og artikler, der fortalte om videnskabens seneste resultater [2] [4] . I slutningen af ​​1922 boede Einstein hos Ishiwara under sit besøg i Japan; den japanske videnskabsmand optog og offentliggjorde en række taler af sin store kollega, herunder hans Kyoto -tale, hvor han for første gang talte detaljeret om sin vej til skabelsen af ​​relativitetsteorien [5] . Ishiwaras monografi i to bind "Fundamental Problems of Physics" nød stor popularitet blandt unge videnskabsmænd og specialister; han redigerede også den første komplette samling af Einsteins værker, udgivet i japansk oversættelse fra 1922-1924. Derudover blev Ishiwara kendt som en digter, der skrev digte i tanka- genren . Kort før udbruddet af Anden Verdenskrig udtalte han sig i pressen og kritiserede regeringens kontrol over videnskaben [2] [4] .

Videnskabelig aktivitet

Relativitetsteori

Ishiwara var en af ​​de første japanske videnskabsmænd, der vendte sig mod relativitetsteorien ; han ejer Japans første videnskabelige artikel om emnet [3] . I 1909-1911 undersøgte han inden for rammerne af denne teori en række specifikke problemer relateret til elektronernes dynamik, udbredelsen af ​​lys i bevægelige objekter og beregningen af ​​energi-momentum-tensoren af ​​et elektromagnetisk felt. I 1913, baseret på princippet om mindste handling, udledte han et udtryk for denne tensor, tidligere opnået af Herman Minkowski [2] . Ishiwara deltog direkte i diskussionerne i første halvdel af 1910'erne, der førte til skabelsen af ​​den generelle relativitetsteori . Baseret på den skalære teori om tyngdekraften foreslået af Max Abraham , og baseret på den daværende populære idé om stoffets elektromagnetiske oprindelse, udviklede den japanske fysiker sin egen teori, hvori han forsøgte at kombinere de elektromagnetiske og gravitationsfelter, eller rettere , udled den anden fra den første. Ved at antage, at lysets hastighed er en variabel og omskrive Maxwells ligninger i overensstemmelse hermed , viste han, at en sådan repræsentation fører til fremkomsten af ​​yderligere termer i loven om bevarelse af energimomentum, som kan fortolkes som et gravitationsbidrag. Det opnåede resultat var i overensstemmelse med Abrahams teori, men senere udviklede Ishiwara sin teori i retning af at forene den med relativitetsteorien [6] [7] . Videnskabsmanden gjorde også forsøg på at bygge en femdimensionel teori til at kombinere gravitations- og elektromagnetiske felter [2] .

Kvantefysik

I det første arbejde om kvantefysikkens problemer (1911) udledte Ishiwara Plancks formel og forsøgte at retfærdiggøre strålingens bølgeegenskaber ud fra den antagelse, at den består af lyskvanter . Ved at gøre det foregreb han nogle af ideerne fra Louis de Broglie og Satyendranath Bose . I samme 1911 udtalte en japansk videnskabsmand sig til støtte for hypotesen om lyskvanter som en mulig forklaring på arten af ​​røntgenstråler og gammastråler [4] [8] .

I 1915 blev Ishiwara den første ikke-vestlige videnskabsmand, der i et offentliggjort værk refererede til Bohrs atomteori [4] . Den 4. april 1915 indsendte han til Tokyo Mathematical and Physical Society papiret "The Universal Meaning of the Action Quantum" ( tysk:  Universelle Bedeutung des Wirkungsquantums ), hvori han forsøgte at kombinere Max Plancks ideer om elementære celler i faserum , ideen om vinkelmomentumkvantisering i Bohr-modelatomet og Arnold Sommerfelds hypotese om ændringen af ​​handlingsintegralet i kvanteprocesser . Den japanske videnskabsmand foreslog, at bevægelsen af ​​et kvantesystem med frihedsgrader skal opfylde følgende gennemsnitlige forhold mellem koordinaterne ( ) og det tilsvarende momenta ( ): , hvor er Plancks konstant . Ishiwara viste, at denne nye hypotese kunne bruges til at reproducere de dengang kendte kvanteeffekter. Så det lykkedes ham at opnå et udtryk for kvantiseringen af ​​vinkelmomentet i Bohr-atomet under hensyntagen til ellipticiteten af ​​elektronernes kredsløb, selvom det ud fra hans teori var nødvendigt at tage ladningen af ​​kernen af ​​brintatomet lig med til to elementære ladninger. Som en anden anvendelse af den foreslåede hypotese overvejede Ishiwara problemet med den fotoelektriske effekt , idet han opnåede et lineært forhold mellem elektronenergien og strålingsfrekvensen i overensstemmelse med Einsteins formel [9] [10] . Senere i samme 1915 fremsatte Ishiwara en anden hypotese, ifølge hvilken produktet af et atoms energi og elektronens bevægelsesperiode i stationær tilstand skulle være lig med et helt tal af Plancks konstanter [11 ] . I 1918 forbandt han det tre år tidligere fremsatte postulat med teorien om adiabatiske invarianter [12] .

På nogenlunde samme tid blev lignende kvantiseringsregler for systemer med mange frihedsgrader uafhængigt opnået af William Wilson og Sommerfeld og omtales almindeligvis som Sommerfelds kvantebetingelser [13] . Årsagen til Ishiwaras fejl, som manifesterede sig i beregningen af ​​brintatomet, var tilsyneladende overdreven gennemsnit over antallet af frihedsgrader (dividere med før summen). Samtidig havde hans kvantetilstand, som adskilte sig fra Sommerfelds ved tilstedeværelsen af ​​summering, den fordel, at den tillod en at opnå korrekte resultater uanset valget af koordinater. Dette blev påpeget i 1917 af Einstein, som, uden at vide om den japanske fysikers arbejde, udledte den samme relation og viste, at i tilfælde af adskillelige koordinater går det over til Wilsons og Sommerfelds betingelser [14] .

Større publikationer

• 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 // Scientific Reports of Tohoku University. - 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 // Scientific Reports of Tohoku University. - 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 .
  • Kommenteret engelsk oversættelse: Ishiwara J. The universal meaning of the quantum of action // European Physical Journal H. - 2017. - Vol. 42. - S. 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 [kvanteteori I, II, III] // Tokyo Butsuri-gakko Zasshi. - 1918. - Bd. 27. - S. 147-158, 183-195, 221-230.
• Ishiwara J. Sōtaisei Genri [relativitetsprincippet]. - Tokyo, 1921.
• Ishiwara J. Butsuri-gaku no Kisoteki Sho-mondai [Fysikkens grundlæggende problemer]. - Tokyo: Iwanami-shoten, 1923, 1926.

Noter

1. ↑ Abiko, 2015 , s. 3.
2. ↑ 1 2 3 4 5 Hiroshige, 1981 .
3. ↑ 1 2 Pelogia & Brasil, 2017 , s. 509.
4. ↑ 1 2 3 4 Pelogia & Brasil, 2017 , s. 510.
5. ↑ Abiko S. Einsteins Kyoto-adresse: "Hvordan jeg skabte relativitetsteorien" // Historiske studier i de fysiske og biologiske videnskaber. - 2000. - Vol. 31. - S. 2-6. - doi : 10.2307/27757844 .
6. ↑ Vizgin V.P. Forenede feltteorier i den første tredjedel af det 20. århundrede. - M . : Nauka, 1985. - S. 45-48.
7. ↑ Vizgin V.P. Relativistisk gravitationsteori (oprindelse og dannelse. 1900-1915). - M . : Nauka, 1981. - S. 176-178.
8. ↑ Abiko, 2015 , s. fjorten.
9. ↑ Mehra & Rechenberg, 1982 , s. 210-211.
10. ↑ Pelogia & Brasil, 2017 , s. 514-517.
11. ↑ Mehra & Rechenberg, 1982 , s. 211.
12. ↑ Abiko, 2015 , s. 2.
13. ↑ Jammer M. Udvikling af begreberne kvantemekanik. - M . : Nauka, 1985. - S. 98.
14. ↑ Abiko, 2015 , s. 2-3.

Litteratur

• Abiko S. Ishiwaras bidrag til tidlig kvanteteori og modtagelsen af ​​kvanteteori i Japan . - 2015. - S. 1-8.
• Hiroshige T. Ishiwara, juni // Dictionary of Scientific Biography . - New York: Charles Scribner's Sons , 1981. - Vol. 7. - S. 26-27.
• Mehra J., Rechenberg H. Kvanteteoriens historiske udvikling. Vol. 1, del 1: Kvanteteorien om Planck, Einstein, Bohr og Sommerfeld: Dens grundlag og dens vanskeligheder, 1900-1925. — Springer , 1982.
• Nishio S.科学ジャーナリズムの先駆者―-評伝 石原純 [Pioneer of Science Journalism: Biography of Jun Ishiwara]. - Iwanami , 2011.
• Pelogia K., Brasil CA Analyse af juni Ishiwaras "The universal meaning of the quantum of action" // European Physical Journal H. — Springer, 2017. — Vol. 42. - S. 507-521. - doi : 10.1140/epjh/e2017-80034-x . - arXiv : 1708.04676 .
• Khramov Yu. A. Ishiwara Jun // Fysikere: Biografisk vejledning / Red. A. I. Akhiezer . - Ed. 2. rev. og yderligere — M  .: Nauka , 1983. — S. 319. — 400 s. - 200.000 eksemplarer.

Tematiske steder	zbMATH Åbn
Slægtsforskning og nekropolis	Find en grav
I bibliografiske kataloger GND : 1103179373 ISNI : 0000 0000 8267 827X LCCN : n85253626 NDL : 00020821 SUDOC : 178763780 VIAF : 75302578 WorldCat VIAF : 75302578