Paul Peter Ewald - Paul Peter Ewald

Paul Peter Ewald (1934)

Paul Peter Ewald , FRS (23 de janeiro, 1888 em Berlim , Alemanha - 22 de agosto de 1985, em Ithaca , Nova Iorque ) foi um alemão crystallographer e físico , um pioneiro da difração de raios-X métodos.

Educação

Ewald recebeu sua educação primária nos clássicos no Gymnasium de Berlim e Potsdam , onde aprendeu a falar grego, francês e inglês, além de seu alemão nativo.

Ewald começou sua educação superior em física , química e matemática no Gonville and Caius College em Cambridge , durante o inverno de 1905. Em 1906 e 1907, ele continuou sua educação formal na Universidade de Göttingen , onde seus interesses se voltaram principalmente para a matemática. Naquela época, Göttingen era um centro de matemática de classe mundial sob os três “Mandarins” de Göttingen: Felix Klein , David Hilbert e Hermann Minkowski . Enquanto estudava em Göttingen, Ewald foi contratado por Hilbert como Ausarbeiter , uma posição remunerada como escriba, ou seja, ele fazia anotações nas aulas de Hilbert, tinha as notas aprovadas pelo assistente de Hilbert - na época, Ernst Hellinger  - e então preparava um cópia limpa para o Lesezimmer  - a sala de leitura de matemática. Em 1907, ele continuou seus estudos matemáticos na Universidade Ludwig Maximilian de Munique (LMU), com Arnold Sommerfeld em seu Instituto de Física Teórica. Ele concluiu seu doutorado em 1912. Sua tese de doutorado desenvolveu as leis de propagação dos raios X em cristais individuais. Após obter seu doutorado, ele foi assistente de Sommerfeld.

Durante o recesso do Natal de 1911 e em janeiro de 1912, Ewald estava terminando a redação de sua tese de doutorado. Foi em uma caminhada pelo Englischer Garten em Munique, em janeiro, que Ewald estava contando a Max von Laue sobre o tema de sua tese. Os comprimentos de onda de interesse para Ewald estavam na região visível do espectro e, portanto, muito maiores do que o espaçamento entre os ressonadores no modelo de cristal de Ewald. Laue parecia distraída e queria saber qual seria o efeito se comprimentos de onda muito menores fossem considerados. Foi somente em junho daquele ano que Ewald ouviu Sommerfeld relatar ao Physikalische Gesellschaft de Göttingen sobre a difração bem-sucedida de raios-X por Max von Laue , Paul Knipping e Walter Friedrich em LMU, pelo qual Laue receberia o Prêmio Nobel em Física , em 1914.

Com o surgimento da física teórica no início do século XX e sua fundação na matemática, David Hilbert decidiu dar uma mão organizadora para formalizar as ciências, começando pela física. Em 1912, Hilbert pediu a seu amigo e colega Arnold Sommerfeld que lhe enviasse um assistente especial para a física. Sommerfeld enviou Ewald, que foi apelidado de “tutor de física de Hilbert”, e ele exerceu essa função até 1913, quando Sommerfeld enviou outro de seus alunos, Alfred Landé . O primeiro problema atribuído a Ewald foi revisar a controvérsia na literatura sobre as constantes de elasticidade nos cristais e fazer um relatório. Alguns anos depois, Max Born , em Göttingen, resolveu o problema.

Durante a estada de Ewald em Göttingen, ele costumava ser um visitante em El BoKaReBo , uma pensão administrada pela irmã Annie em Dahlmannstrasse 17. O nome foi derivado das primeiras letras dos sobrenomes de seus hóspedes: "El" para Ella Philippson (a estudante de medicina), “Bo” para Max Born (um Privatdozent) e Hans Bolza (um estudante de física), “Ka” para Theodore von Kármán (um Privatdozent) e “Re” para Albrecht Renner (um estudante de medicina). Richard Courant , um matemático e Privatdozent, chamou essas pessoas de “no grupo”. Foi aqui que Ewald conheceu Ella Philippson, que se tornaria sua esposa.

Na primavera de 1913, Niels Bohr , do Instituto de Física Teórica da Universidade de Copenhague , apresentou sua teoria do modelo atômico de Bohr para publicação. Mais tarde naquele ano, Ewald compareceu à reunião de Birmingham da Associação Britânica, onde ouviu relatos e discussões sobre a revisão de James Jeans sobre a teoria da radiação e o modelo de Bohr. Isso deu início a uma nova área importante de pesquisa para Sommerfeld e seus alunos - o estudo e interpretação de espectros atômicos e espectroscopia de banda molecular e modelagem teórica da estrutura atômica e molecular.

Durante a Primeira Guerra Mundial , Ewald serviu nas forças armadas alemãs como técnico médico. Quando pôde, continuou a pensar sobre a física de sua tese de doutorado e desenvolveu a teoria dinâmica da difração de raios X, que mais tarde iria usar em seu Habilitationsschrift . No final da guerra, ele voltou para LMU como assistente de Sommerfeld. Ele completou sua habilitação em 1917, e se tornou um Privatdozent lá, enquanto permanecia como assistente de Sommerfeld.

Em 1921, enquanto ainda estava na LMU, Ewald publicou um artigo sobre o método da função theta de análise de campos dipolares em cristais, um desdobramento de seu trabalho anterior sobre a teoria dinâmica da óptica e raios-X em cristais, que apareceu em três publicações em periódicos. Segundo Ewald, o ímpeto para o método veio de umas férias esquiando em Mittenwald , na Páscoa, em 1911. Era prática de Sommerfeld levar seus alunos e assistentes para esquiar no inverno e escalar montanhas no verão, onde as discussões da física eram tão difíceis quanto o esforço físico das saídas. Ewald estava tendo problemas para subtrair de seus cálculos o campo do dipolo de teste. A solução foi fornecida pelo assistente de Sommerfeld e ex-aluno de doutorado, Peter Debye , em uma discussão que não durou mais de 15 minutos. O artigo de Ewald foi amplamente citado na literatura, bem como em livros científicos, como a Teoria Dinâmica das Redes de Cristal , de Max Born e Kun Huang .

Carreira

Quando Erwin Schrödinger divulgou que estava deixando seu cargo de professor extraordinarius na Technische Hochschule de Stuttgart para ir para a Universidade de Breslau , Ewald foi chamado e aceitou o cargo em 1921. Em 1922, foi chamado para a Universidade de Münster . Ewald usou a oferta para melhorar sua posição em Stuttgart para o professor ordinarius; entretanto, enquanto Ewald foi promovido a professor ordinarius, a posição estabelecida foi na verdade mantida como um professor extraordinarius. A partir de 1922, Erwin Fues , também ex-aluno de doutorado de Sommerfeld, fez pós-graduação na Technische Hochschule de Stuttgart com Ewald; Fues completou sua Habilitação em 1924. Também naquele ano, Ewald tornou-se co-editor do Zeitschrift für Kristallographie . Em 1929, ele recebeu uma ligação para a Technische Hochschule Hanover . Novamente, ele usou esse chamado para melhorar sua posição em Stuttgart, negociando um segundo assistente, a conversão permanente de sua posição para a de professor ordinarius e um prédio separado para suas atividades. O prédio foi inaugurado formalmente em 1930 como Instituto de Física Teórica, com Ewald como diretor. O instituto foi modelado segundo o Instituto de Física Teórica de Sommerfeld, em Munique, no sentido de que realizaria trabalho teórico, bem como teria espaço e equipamento para trabalho experimental. Em 1931, Ewald foi nomeado Diretor da Divisão de Ciências Físicas.

Em Göttingen, Richard Courant tomou notas de aula de Hilbert que estavam disponíveis no Lesezimmer , editou-as e adicionou a elas para escrever uma obra de dois volumes. O primeiro volume, Methoden der mathematischen Physik I , foi publicado em 1924. Ao ver o livro, Ewald foi compelido a escrever uma revisão detalhada descrevendo-o como fornecendo ferramentas matemáticas, caracterizadas por autovalores e autofunções, para a física teórica então sendo desenvolvida. O livro de Courant-Hilbert fortuitamente continha a matemática necessária para o desenvolvimento da formulação da mecânica quântica de Heisenberg - Born Matrix e também para a formulação da mecânica ondulatória de Schrödinger , ambas apresentadas em 1925.

O impulso principal do trabalho de Ewald era a cristalografia de raios X, e Ewald era o epônimo da construção de Ewald e da esfera de Ewald , ambos construtos úteis nesse campo.

Em 1929, a fim de remover a confusão da proliferação de dados cristalográficos, Ewald propôs a revisão e a coleta dos melhores dados em uma única publicação. Os resultados foram publicados em 1935 como Internationale Tabellen zur Bestimmung von Kristallstrukturen . Outra contribuição de Ewald, publicada em 1931, Strukturbericht Volume I (1913-1928) foi editada por Ewald e C. Hermann.

Ewald foi eleito Reitor em Stuttgart em 1932. No entanto, devido às crescentes dificuldades com o corpo docente que eram membros do Nacional-Socialismo na Alemanha, ele renunciou ao cargo na primavera de 1933, um ano antes de seu mandato expirar. Ewald continuou com suas outras atividades. No entanto, devido aos problemas crescentes com o Dozentenbund , Wilhelm Stortz, Reitor da Universidade, pediu a Ewald que saísse. Ele emigrou para a Inglaterra em 1937 junto com sua mãe, a pintora Clara Ewald , e assumiu um cargo de pesquisador em Cambridge , até que lhe foi oferecido e aceito um cargo de professor na Queen's University Belfast em 1939. Mais tarde, ele se tornou professor de física matemática.

Enquanto lecionava na Duke University em 1937, Hans Bethe , que obteve seu doutorado com Sommerfeld em 1928, esbarrou na filha de Ewald, Rose, que já havia emigrado para os Estados Unidos e estava estudando na escola. Eles se casaram em setembro de 1939. Assim, Bethe se tornou genro de Paul Peter Ewald.

Perto do final da Segunda Guerra Mundial , Sommerfeld organizou suas anotações de palestras e começou a escrever as Lectures on Theoretical Physics em seis volumes . Enquanto estava no Instituto Politécnico de Brooklyn, Ewald escreveu um Prefácio para o Curso de Sommerfeld , que apareceu na tradução para o inglês do trabalho de Sommerfeld.

Além disso, no final da Segunda Guerra Mundial , Ewald estava preocupado com o fato de que a paz resultaria no estabelecimento de múltiplas revistas nacionais de cristalografia concorrentes. Assim, em 1944, em Oxford, ele propôs o estabelecimento de uma União Internacional de Cristalografia (IUCr) que teria responsabilidade exclusiva pela publicação da pesquisa cristalográfica. Em 1946, foi eleito Presidente do Provisional International Crystallographic Committee, em um encontro londrino de cristalógrafos de 13 países; ocupou esse cargo até 1948, quando a União foi formada. O Comitê também o nomeou Editor da revista a ser publicada pelo Sindicato. O primeiro número da Acta Crystallographica foi publicado em 1948, mesmo ano em que Ewald presidiu a primeira Assembleia Geral e Congresso Internacional do IUCr, realizado na Universidade de Harvard .

Em 1952, Ewald foi eleito presidente da American Crystallographic Association. Ele serviu no Comitê Executivo da IUCr desde sua fundação até 1966, e foi seu vice-presidente em 1957 e presidente em 1960, cargo que ocupou até 1963. Sua editoria da revista Acta Crystallographica estendeu-se desde seu início em 1948 a 1959.

Uma década depois de se mudar para Belfast, Ewald mudou-se para os Estados Unidos em 1949 e assumiu um cargo no Instituto Politécnico de Brooklyn , como professor e chefe do Departamento de Física. Ele se aposentou como chefe do departamento em 1957 e do ensino em 1959.

Honras

Livros

  • Paul Peter Ewald Kristalle und Röntgenstrahlen (Springer, 1923)
  • Paul Peter Ewald, Theodor Pöschl, Ludwig Prandtl; tradução autorizada por J. Dougall e Winifred Margaret Deans The Physics of Solids and Fluids: With Recent Developments (Blackie e Son, 1930)
  • Paul Peter Ewald Der Weg der Forschung (insbesondere der Physik) (A. Bonz'erben, 1932)
  • Peter Paul Ewald, editor 50 Years of X-Ray Diffraction (Reimpresso em formato pdf para o Congresso da IUCr XVIII, Glasgow, Escócia, 1962, 1999 International Union of Crystallography)
  • Peter Paul Ewald On the Foundations of Crystal Optics (Air Force Cambridge Research Laboratories, 1970)

Veja também

Bibliografia

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

Notas

Referências

links externos