Stern Otto egy német születésű amerikai fizikus, aki 1943-ban elnyerte a fizika Nobel-díját. Egy prosperáló zsidó családban született a tizenkilencedik század vége felé a Poroszországban. Családja pénzügyi vagyonának köszönhetően az oktatás befejezése után nem kellett azonnal munkát keresnie. Ehelyett sokáig Privatdozentként dolgozott a kiválasztott egyetemeken, mielőtt első hivatalos tudományos posztjára érkezett az 1920-as évek elején. Kezdetben inkább az elméleti problémákra koncentrált. Csak miután találkozott olyan nagyszerű kísérletezőkkel, mint James Franck és Max Volmer, kezdte érdeklődését a kísérleti fizika iránt. Rövid időn belül kifejlesztett molekuláris nyaláb-módszert és felfedezte a spin-kvantálást Walther Gerlach-tal. Ez nemcsak hírnevet, hanem lehetőséget adott a további kutatási munkákra is. Az atomi mágneses momentumok mérése, az atomok és molekulák hullám jellegének demonstrálása, valamint a proton mágneses momentumának felfedezése néhány fontos munkája. Hitleri náci párt hatalomra jutásakor az USA-ba vándorolt és amerikai állampolgárságot kapott. A Carnegie Mellon Egyetemen több mint tizenkét éven át végzett munka után végül visszavonult és Kaliforniában telepedett le.
Gyerekkori és korai élet
Stern Otto 1888 február 17-én született egy virágzó zsidó családban Sohrauban, ma Zory néven ismert. A város Lengyelország felső-sziléziai régiójában található. Születése idején azonban a Német Birodalom alatt lévő Porosz Királyság része volt.
Apja, Stern Oskar gazdag gabonakereskedő volt, és lisztgyárakat is tulajdonított. Anyja neve: Eugenia néven Rosenthal volt. A házaspárnak öt gyermeke volt, köztük Otto volt a legidősebb. 1892-ben a család Breslau-ba (ma Wrocław, Lengyelország) költözött, ahol Otto-t felvették a Johannes Gimnáziumba.
Mivel a gimnázium inkább a klasszikusokra, mint a matematikára és a természettudományokra helyezte a hangsúlyt, Stern kiegészítette oktatását azáltal, hogy széles körű, magánkézben olvasta. Az iskola elhagyása után számos egyetemet meglátogatott, ahogyan azokban a napokban szokás volt, és 1906-ban végül belépett a Breslau-i Egyetembe, fizikai kémiával.
Stern Otto 1912-ben fejezte be tanulmányait, a doktori fokozatot a Breslau-i Egyetemen szerezte. Ugyanebben az évben csatlakozott a prágai Károly Egyetemhez, hogy Albert Einstein mellett tanuljon.
Amikor 1913-ban Einstein visszatért az anyagához, ETH Zürichhez, Otto Stern követte őt. Egy éven át az ETH fizikai kémiai magánszemélyeként működött.
1914-ben csatlakozott a frankfurti egyetemi magánszemélyhez, mint Elméleti Fizika Privatdozent. 1915-ben megkapta a habilitációt, a legmagasabb tudományos végzettséget, amelyet bármely tudós megszerezhet, az egyetemen. Nagyon hamar kitört az I. világháború, és bevetették a német hadseregbe.
A háború vége felé katonai kutatásokra nevezték ki a berlini egyetem Nernst laboratóriumában. Ott barátkozott James Franckkel és Max Volmerrel, két híres kísérletezővel.
Addig Stern elsősorban a statisztikai termodinamika és a kvantumelmélet elméleti tanulmányaira koncentrált. Most, Franck és Volmer hatására, érdeklődést mutatott a kísérleti fizika iránt.
Karrier
Miután a háború 1918-ban véget ért, Otto Stern visszatért a frankfurti egyetemi egyetemre és ott maradt 1921-ig. Kezdetben az elméleti problémákkal foglalkozott, és egy publikációt tett közzé a szilárd anyagok felületi energiájáról. Nagyon hamar érezte, hogy kísérleti bizonyítékot kell nyújtania.
Mielőtt azonban befejezhette volna a kísérletét, megkapta első hivatalos tudományos posztját. 1921-ben csatlakozott a Rostock-i Egyetemhez, mint elméleti fizika docens.
1922-ben, miközben a Rostock-ban tanított, Stern Walther Gerlach-tal együtt elvégezte történelmi molekuláris sugárzási kísérletüket. Stern – Gerlach kísérletként ismert, megerősítette a spin-kvantálási elméletet, amely kijelentette, hogy a mágneses mezőben az atomok csak néhány irányban képesek igazodni egymáshoz.
Ezt követően 1923-ban Stern csatlakozott a Hamburgi Egyetemhez fizikai kémia professzor és laboratóriumi igazgatóként. Itt létrehozott egy kiemelkedő kutatócsoportot, amely számos úttörő kísérletet hajtott végre. Ezért a Hamburgi Egyetem az atom-, molekuláris és nukleáris kutatások ismert központjává vált.
Ebben az időszakban Stern további kísérleteket vezetett az anyag kvantum természetével kapcsolatban. Ezek a kísérletek számos egyéb kulcsfontosságú megnyilvánulást megerősítettek, mint például a hélium- és hidrogénatomok hullám jellege ezen atomok diffrakciós sugarai által, valamint a proton és a deuteron szabálytalan mágneses pillanatai.
Mivel Adolf Hitler és náci pártja 1933 júliusában került hatalomra Németországban, Sternnek le kellett lépnie posztjáról. Addigra nemzetközileg ismertté vált. 1930-ban egyetemi diplomát kapott. a kaliforniai egyetem, Berkeley. Következésképpen úgy döntött, hogy az USA-ba költözik.
1933-ban Stern csatlakozott a pennsylvaniai Pittsburghi Carnegie Mellon Egyetemhez, a fizika professzoraként. 1945-ben nyugdíjazásáig ott maradt, kiterjedt kísérleti fizikai kutatást folytatva.
Nyugdíjba vonulása után Stern Kaliforniába költözött és csatlakozott a Berkeley Kaliforniai Egyetemen emeritus professzorként. Ugyanebben az évben megválasztották a Nemzeti Tudományos Akadémiára. Élete hátralévő részét Berkeley-ben töltötte.
Fő művek
Az 1922-es Stern – Gerlach kísérlet az egyik legfontosabb munka, amelyet Otto Stern folytatott. Ő és Walther Gerlach ezüst atomok sugárát inhomogén mágneses tereken keresztül egy üveglapra küldték, és megfigyelték azok diffrakcióját.
A klasszikus fizika szerint a sugárnak folytonos sávnak kellett terjednie; ehelyett csak két gerendát figyeltek meg. Ez nemcsak megerősítette a spin-kvantálási elméletet, hanem előkészítette az utat a modern fizika továbbfejlesztéséhez.
Fontos munkája a proton mágneses lendületének mérése molekuláris sugár segítségével. Az 1933-ban elvégzett kísérlet bebizonyította, hogy a tényleges mérés elméleti értékének két és félszerese.
Számos tanulmányt is közzétett. Ezek közül harminc kiemelkedő dokumentum sorozat, amely az „Untersuchung zur Molekularstrahl-Methode, UzM” (Molekuláris sugár módszerrel végzett kutatások) címet viseli a leginkább.
Díjak és eredmények
Stern Otto az 1943-as fizikai Nobel-díjat kapott a spin-kvantálási elmélet felfedezéséért. Bár a munkát Walther Gerlach-tal együttműködve végezték el, egyedül ő kapott a díjat, mert Gerlach Németországban maradt és aktív volt a náci időszakban.
Ezenkívül az Amerikai Tudományos Fejlesztési Szövetség, az Amerikai Filozófiai Társaság, a Nemzeti Tudományos Akadémia és a Dán Királyi Tudományos Akadémia tagjává is választották.
Személyes élet és örökség
Stern Otto nem ment feleségül. Fiatalemberként kedvelte a jó életet és szeretett táncolni. Jó teniszező is volt, és sok barátja volt.
1939. március 8-án az Amerikai Egyesült Államok honosított állampolgárá vált. Életének utolsó részét a kaliforniai Berkeley-ben töltötte. Ott egy félreeső életet él, de továbbra is érdeklődött a részecskefizika és az asztrofizika új felfedezéseiről. Rendszeresen filmezett.
Meghalt 1969. augusztus 17-én, 81 éves korában Berkeley-ben. Egy filmet nézve infarktól szenvedett, és hamarosan meghalt. A Sunset View temetőbe temették el, El Cerrito, Kalifornia.
A fotofizikai intermolekuláris deaktivációs folyamat kinetikáját Otto-Volmer kapcsolatoknak nevezték Otto Stern és élethosszig tartó barátja, Max Volmer után. A két tudós már hosszú ideje szorosan együttműködött az I. világháború óta.
Apróságok
Stern Otto volt a második helyezett a Nobel-díjra. 1925 és 1945 között 82 jelölést kapott. Végül 1943-ban nyerte meg.
Gyors tények
Születésnap 1888. február 17
Állampolgárság Német
Híres: fizikusok, német férfiak
81 éves korában halt meg
Nap jel: Vízöntő
Születési idő: Żory
Híres, mint Fizikus
