Otto Stern oli saksa päritolu Ameerika füüsik, kes võitis 1943. aastal Nobeli füüsikapreemia. Ta sündis Preisimaa kuningriigis XIX sajandi lõpu poole jõukas juudi perekonnas. Oma pere rahalise jõukuse tõttu ei pidanud ta kohe pärast hariduse omandamist töökohta otsima. Selle asemel töötas ta pikka aega Privatdozentina valitud ülikoolides, enne kui ta maandus oma esimesele ametlikule akadeemilisele ametikohale 1920. aastate alguses. Algselt keskendus ta rohkem teoreetilistele probleemidele. Alles pärast seda, kui ta kohtus selliste suurte eksperimenteerijatega nagu James Franck ja Max Volmer, hakkas ta huvi tundma eksperimentaalfüüsika vastu. Lühikese aja jooksul töötas ta välja molekulaarkiirguse meetodi ja avastas spinni kvantimise Walther Gerlachiga. See ei toonud talle mitte ainult kuulsust, vaid ka võimaluse edasiseks uurimistööks. Aatommagnetimomentide mõõtmine, aatomite ja molekulide laine olemuse demonstreerimine ning prootoni magnetilise momendi avastamine on vähesed tema olulistest töödest. Kui Hitleri natsipartei võimule tuli, rändas ta USA-sse ja võttis Ameerika kodakondsuse. Pärast Carnegie Melloni ülikoolis töötamist enam kui kaksteist aastat läks ta lõpuks pensionile ja asus elama Californias.
Lapsepõlv ja varane elu
Otto Stern sündis 17. veebruaril 1888 Sohrau jõukas juudi perekonnas, mida nüüd tuntakse Zory nime all. Linn asub Poolas Ülem-Sileesias. Kuid tema sündimise ajal kuulus see Saksa impeeriumi alla kuulunud Preisimaa kuningriiki.
Tema isa Oskar Stern oli rikka viljakaupmees ja omas ka jahuveskid. Tema ema nimi oli Eugenia né Roseshal. Paaril oli viis last, kelle seas Otto oli vanim. 1892. aastal kolis pere Breslau (nüüd Wroclaw, Poola), kus Otto võeti vastu Johannese gümnaasiumi.
Kuna gümnaasium rõhutas rohkem klassikat kui matemaatikat ja loodusteadusi, täiendas Stern oma haridust, lugedes põhjalikult eraviisiliselt. Pärast koolist lahkumist külastas ta mitmeid ülikoole, nagu neil päevil oli tavaks, ja astus 1906. aastal lõpuks Breslau ülikooli füüsikakeemiaga.
Otto Stern lõpetas õpingud 1912. aastal, saades doktorikraadi Breslau ülikoolis. Samal aastal liitus ta Praha Karli ülikooliga, et õppida Albert Einsteini käe all.
Kui 1913. aastal naasis Einstein oma alma mater'i juurde, ETH Zürich, järgnesid talle Otto Stern. Ühe aasta töötas ta ETH-s füüsikalise keemia privatdozendina.
1914. aastal liitus ta Maini-äärses Frankfurdi ülikoolis teoreetilise füüsika Privatdozentina. Aastal 1915 sai ta ülikoolist habilitatsiooni, mis on kõigi teadlaste kõrgeim akadeemiline kvalifikatsioon. Varsti puhkes I maailmasõda ja ta kutsuti Saksa armeesse.
Sõja lõpupoole määrati ta sõjaväe teadusuuringutele Berliini ülikooli Nernsti laborisse. Seal sõbrunesid nad kahe tuntud eksperimenteerija James Francki ja Max Volmeriga.
Kuni selle ajani oli Stern keskendunud peamiselt statistilise termodünaamika ja kvantteooria teoreetilistele uuringutele. Nüüd hakkas ta Francki ja Volmeri mõjul ilmutama huvi eksperimentaalfüüsika vastu.
Karjäär
Kui sõda 1918. aastal lõppes, pöördus Otto Stern tagasi Maini-äärsesse Frankfurdi ülikooli ja püsis seal kuni aastani 1921. Algselt tegeles ta teoreetiliste probleemide kallal ja avaldas paberi kuivainete pinnaenergia kohta. Üsna pea hakkas ta tundma, et peaks esitama eksperimentaalse tõestuse.
Enne katse lõpetamist sai ta siiski oma esimese ametliku akadeemilise postituse. 1921 astus ta Rostocki ülikooli teoreetilise füüsika dotsendina.
1922. aastal viis Stern Rostockis õpetades koos Walther Gerlachiga läbi nende ajaloolise molekulaarkiire eksperimendi. Stern-Gerlachi eksperimendina kinnitatud spinni kvantimisteooria kinnitas, et magnetväljas võivad aatomid joonduda ainult vähestes suundades.
Järgmisena, 1923. aastal, liitus Stern Hamburgi ülikooliga füüsikalise keemia professori ja laboratooriumi direktorina. Siin asutas ta silmapaistva uurimisrühma, mis tegi palju teedrajavaid eksperimente. Tema tõttu sai Hamburgi ülikoolist tuntud aatomi-, molekulaar- ja tuumauuringute keskus.
Sel perioodil viis Stern läbi täiendavaid eksperimente mateeria kvantiteedi kohta. Need katsed kinnitasid paljusid teisi olulisemaid ilminguid, nagu heeliumi ja vesiniku aatomite lainekujundus nende aatomite difraktsioonilainete abil ning prootonite ja deuteronite ebaregulaarsed magnetmomendid.
Kui Adolf Hitler ja tema natsipartei tulid Saksamaal võimule juulis 1933, pidi Stern ametist tagasi astuma. Selleks ajaks oli ta muutunud rahvusvaheliselt tuntuks. 1930. aastal oli talle antud LL.D. California ülikooli Berkeley ülikoolis. Seetõttu otsustas ta kolida USA-sse.
1933. aastal liitus Stern füüsikaprofessorina Pennsylvanias Pittsburghis asuvas Carnegie Melloni ülikoolis. Ta jäi sinna kuni pensionini 1945. aastal, tehes ulatuslikke eksperimentaalfüüsika uuringuid.
Pärast pensionile jäämist kolis Stern Californiasse ja asus tööle Berkeley California ülikooli emeriitprofessoriks. Samal aastal valiti ta Riiklikku Teaduste Akadeemiasse. Oma ülejäänud elu veetis ta Berkeley's.
Suuremad tööd
1922. aasta Stern – Gerlachi eksperiment on Otto Sterni üks olulisemaid teoseid. Tema ja Walther Gerlach saatsid hõbeda aatomite kiirgust läbi mittehomogeense magnetvälja klaasplaadile ja vaatasid nende difraktsiooni.
Klassikalise füüsika järgi oleks tala pidanud laiali sirguma; selle asemel vaadeldi ainult kahte tala. See mitte ainult ei kinnitanud keerutuste kvantimise teooriat, vaid sillutas ka teed tänapäevase füüsika edasiarendamiseks.
Tema oluliseks tööks on prootoni magnetilise impulsi mõõtmine molekulaarkiire abil. 1933. aastal tehtud katse tõestas, et tegelik mõõt on selle teoreetilisest väärtusest kaks ja pool korda suurem.
Ta avaldas ka palju artikleid. Nende hulgas on kõige tähelepanuväärsem kolmekümne väljapaistva paberi seeria pealkirjaga "Untersuchung zur Molekularstrahl-Methode, UzM" (uurimine molekulaarkiire meetodil).
Auhinnad ja saavutused
Spinni kvantimisteooria avastamise eest sai Otto Stern 1943. aasta Nobeli füüsikapreemia. Kuigi töö tehti koostöös Walther Gerlachiga, pälvis ta auhinna üksi, sest Gerlach oli jäänud tagasi Saksamaale ja oli natside perioodil aktiivne.
Lisaks valiti ta ka Ameerika Teaduse Edendamise Assotsiatsiooni, Ameerika Filosoofilise Ühingu, Riikliku Teaduste Akadeemia ja Taani Kuningliku Teaduste Akadeemia liikmeks.
Isiklik elu ja pärand
Otto Stern ei abiellunud. Noorena meeldis talle hea elu ja talle meeldis tantsida. Ta oli ka hea tennisist ja tal oli palju sõpru.
8. märtsil 1939 sai temast naturalisatsiooni korras Ameerika Ühendriikide kodanik. Elu viimase osa veetis ta Berkeleys, Californias. Seal elas ta üksildast elu, kuid tundis huvi osakeste füüsika ja astrofüüsika uute avastuste vastu. Samuti käis ta regulaarselt filmimas.
Ta suri 17. augustil 1969 81-aastaselt Berkeleys. Filmi vaadates tabas teda südameatakk ja suri varsti pärast seda. Ta maeti Sunset View kalmistule, El Cerrito, CA.
Fotofüüsikalise molekulidevahelise desaktiveerimise protsessi kineetika sai Otto Sterni ja tema eluaegse sõbra Max Volmeri järgi nime Otto-Volmeri suhe. Need kaks teadlast olid pärast I maailmasõda pikka aega tihedat koostööd teinud.
Trivia
Otto Stern oli teine Nobeli preemia kandidaat. Aastatel 1925–1945 sai ta 82 kandidaati. Lõpuks võitis ta selle 1943. aastal.
Kiired faktid
Sünnipäev 17. veebruar 1888
Rahvus Saksa keel
Kuulsad: füüsikudSaksa mehed
Surnud vanuses: 81
Päikesemärk: Veevalaja
Sündinud: ory
Kuulus kui Füüsik
