Alfred Landé

Alfred Landé (13 de diciembre de 1888 – 30 de octubre de 1976) fue un físico alemán-americano conocido por sus contribuciones a la teoría cuántica. Es responsable del factor Landé y una explicación del efecto Zeeman.

Vida y logros

Alfred Landé nació el 13 de diciembre de 1888 en Elberfeld, Renania, Alemania, hoy parte de la ciudad de Wuppertal.

En 1913 Landé fue enviado por Arnold Sommerfeld, su asesor de tesis en la Universidad de Munich, para ser un asistente especial de física a David Hilbert en la Universidad de Göttingen, para reemplazar a Paul Peter Ewald, quien Sommerfeld había enviado a la misma posición en 1912. Allí, Landé también llegó en estrecho contacto con Max Born. En física, era la era del modelo de átomo de Bohr. Los líderes de la ciencia de Göttingen incluyeron muchos grandes que Landé iba a entrar en contacto con incluyendo a Hilbert, Edmund Landau, Carl Runge y Ludwig Prandtl (el teórico aerodinámico señalado). También Niels Bohr y Hendrik Lorentz visitaron Göttingen con frecuencia.

Landé obtuvo su doctorado bajo Sommerfeld en la Universidad de Munich, dos semanas antes del inicio de la Primera Guerra Mundial. Se unió a la Cruz Roja y sirvió durante dos años en el frente oriental antes de ser invitado por Max Born para unirse a él en la Comisión de Pruebas de Artillería, una de las pocas secciones científicas del ejército. Aparte de su trabajo en la ubicación de la artillería por el sonido, comenzaron a examinar las fuerzas cohesivas y la compresión de cristales. Este trabajo llevó al resultado inesperado de que las trayectorias electrones en átomos no eran en absoluto como órbitas planetarias, que en ese momento era la comprensión habitual del electrón en un átomo.

Landé estudió intensamente la estructura atómica durante los siguientes siete años. En 1916, Sommerfeld había comenzado a aplicar la nueva teoría atómica para formar una regla general de cuantificación. El trabajo de Landé sobre trayectorias de electrones cúbicas y tetraédricas ("átomos cúbicos") resultó de gran interés para Sommerfeld, Peter Debye y Bohr.

En 1919, Landé recurrió inesperadamente a la espectroscopia a pesar de que la continuación del estudio de la orientación espacial de los átomos era el problema más urgente de la época. Se centró en el problema de los átomos con varios electrones, en particular en el caso más simple, el espectro del helio. La espectroscopia del helio había sido examinada experimentalmente por Friedrich Paschen, pero no existía una interpretación teórica. El espectro mostraba términos simples y dobles (en realidad tripletes, como se vio más tarde) que no se combinaban, de modo que parecía como si el helio estuviera formado por dos sustancias diferentes (lo que hoy se explica como resultado del espín del electrón).

El trabajo de Landé contenía varias ideas nuevas e importantes, incluida la regla de la suma vectorial de dos momentos angulares mecánico-cuánticos J1 y J2. Sus hallazgos y postulados fueron posteriormente confirmados por la teoría cuántica.

Las investigaciones de Landé en Frankfurt (diciembre de 1920 hasta abril de 1921) terminaron con el descubrimiento de la conocida fórmula g de Landé y una explicación del anómalo efecto Zeeman. El factor g de Landé ahora se define mediante m_J, el número cuántico magnético.

En 1923, Landé estableció la regla del intervalo de Landé, una regla que trata de la relación entre el espín de un electrón y el momento angular orbital.

Durante 1925, Ralph Kronig, quien presentó la idea del espín del electrón unos meses antes que George Uhlenbeck y Samuel Goudsmit, trabajaba como asistente de Landé.

A finales de 1929, Landé fue invitado a la Universidad Estatal de Ohio en Columbus para presentar una serie de conferencias. Tras una segunda estancia (1930-1931) en Columbus, Ohio, decidió establecerse en Estados Unidos. Landé fue un precursor de una fase de nueva interpretación de la teoría cuántica, a partir de la cual se pueden hacer afirmaciones físicas concretas sobre hechos experimentalmente verificables. Esto ocurrió después de la primera fase de interpretación de la teoría, con conocidas discusiones entre Niels Bohr, Werner Heisenberg y Wolfgang Pauli, partidarios de la Interpretación de Copenhague, a la que se opusieron en diversos grados Erwin Schrödinger, Louis de Broglie y, sobre todo, Albert Einstein. La mecánica cuántica estaba proporcionando muchas predicciones nuevas que debían ser investigadas y probadas o refutadas en ese momento. El renovado interés se expresó en nuevos experimentos con nuevos métodos técnicos, en sistemas cuánticos individuales, átomos individuales, electrones y fotones.

Sin embargo, después de 1950 (y durante el resto de su vida), Landé se volvió enérgicamente contra la interpretación de Copenhague de la teoría cuántica, requiriendo, como hizo Einstein, una descripción objetivamente real de los procesos físicos. Este cambio fue impulsado por la percepción de Landé de que la dualidad onda-partícula era una tergiversación innecesaria de los procesos cuánticos que, en cambio, explicó mediante el desarrollo de una nueva formulación de partícula unitaria, sin referencia dualista a las ondas. Landé basó su nueva formulación en principios no cuánticos de simetría e invariancia, con la regla de Duane para la cuantificación del intercambio de impulso con estructuras periódicas espaciales y el Principio de Leibniz. de continuidad causa-efecto para explicar la naturaleza intrínsecamente probabilística de los procesos cuánticos. La interpretación de Landé se considera una interpretación minoritaria de la mecánica cuántica.

Landé murió el 30 de octubre de 1976 en Columbus, Ohio.

Libros

• Alfred Landé Principios de la Mecánica Cuántica (Macmillan/Cambridge, 1937)
• Alfred Landé Mecánica Cuántica (Cambridge University Press, 1951)
• Alfred Landé Mecánica Cuántica (Sir Isaac Pitman ' Sons, 1951)
• Alfred Landé Fundaciones de Quantum Teoría: Estudio en continuidad y simetría (Yale, 1955)
• Alfred Landé Del dualismo a la unidad en la física cuántica (Cambridge University Press, Cambridge, 1960)
• Alfred Landé Nuevas fundaciones de Mecánica Cuántica (Cambridge University Press, 1965)
• Alfred Landé Mecánica Cuántica en una Nueva Clave (Exposition Press, 1973)