Otto Stern war ein in Deutschland geborener amerikanischer Physiker, der 1943 den Nobelpreis für Physik erhielt. Er wurde gegen Ende des 19. Jahrhunderts in einer wohlhabenden jüdischen Familie im Königreich Preußen geboren. Wegen des finanziellen Wohlstands seiner Familie musste er nicht unmittelbar nach Abschluss seiner Ausbildung nach Jobs suchen. Stattdessen arbeitete er lange Zeit als Privatdozent an ausgewählten Universitäten, bevor er Anfang der 1920er Jahre auf seinem ersten offiziellen akademischen Posten landete. Anfangs konzentrierte er sich mehr auf theoretische Probleme. Erst nachdem er große Experimentatoren wie James Franck und Max Volmer getroffen hatte, begann er sich für experimentelle Physik zu interessieren. Innerhalb kurzer Zeit entwickelte er die Molekularstrahlmethode und entdeckte die Spinquantisierung mit Walther Gerlach. Es brachte ihm nicht nur Ruhm, sondern auch Gelegenheit für weitere Forschungsarbeiten. Die Messung atomarer magnetischer Momente, die Demonstration der Wellennatur von Atomen und Molekülen und die Entdeckung des magnetischen Moments des Protons sind nur einige seiner wichtigen Arbeiten. Er wanderte in die USA aus und übernahm die amerikanische Staatsbürgerschaft, als Hitlers NSDAP an die Macht kam. Nachdem er mehr als zwölf Jahre an der Carnegie Mellon University gearbeitet hatte, ging er schließlich in den Ruhestand und ließ sich in Kalifornien nieder.
Kindheit & frühes Leben
Otto Stern wurde am 17. Februar 1888 in einer wohlhabenden jüdischen Familie in Sohrau geboren, die heute als Zory bekannt ist. Die Stadt liegt in der Region Oberschlesien in Polen. Zum Zeitpunkt seiner Geburt war es jedoch Teil des Königreichs Preußen unter dem Deutschen Reich.
Sein Vater, Oskar Stern, war ein reicher Getreidehändler und besaß auch Mühlen. Der Name seiner Mutter war Eugenia geb. Rosenthal. Das Paar hatte fünf Kinder, von denen Otto der älteste war. 1892 zog die Familie nach Breslau (heute Breslau, Polen), wo Otto am Johannes Gymnasium aufgenommen wurde.
Da das Gymnasium mehr auf Klassiker als auf Mathematik und Naturwissenschaften Wert legte, ergänzte Stern seine Ausbildung durch ausgiebiges privates Lesen. Nachdem er die Schule verlassen hatte, besuchte er wie damals üblich mehrere Universitäten und trat schließlich 1906 mit dem Hauptfach Physikalische Chemie in die Universität Breslau ein.
Otto Stern schloss sein Studium 1912 ab und promovierte an der Universität Breslau. Im selben Jahr wechselte er an die Karlsuniversität in Prag, um bei Albert Einstein zu studieren.
Als Einstein 1913 zu seiner Alma Mater, der ETH Zürich, zurückkehrte, folgte ihm Otto Stern. Ein Jahr lang war er Privatdozent für Physikalische Chemie an der ETH.
1914 wechselte er als Privatdozent für Theoretische Physik an die Universität Frankfurt am Main. 1915 erhielt er von der Universität seine Habilitation, die höchste akademische Qualifikation, die ein Wissenschaftler erreichen konnte. Sehr bald brach der Erste Weltkrieg aus und er wurde in die deutsche Armee aufgenommen.
Gegen Kriegsende wurde er in Nernsts Labor an der Universität Berlin für militärische Forschung eingesetzt. Dort freundete er sich mit James Franck und Max Volmer an, zwei renommierten Experimentatoren.
Bis dahin hatte sich Stern hauptsächlich auf theoretische Studien zur statistischen Thermodynamik und Quantentheorie konzentriert. Jetzt begann er unter dem Einfluss von Franck und Volmer Interesse an experimenteller Physik zu zeigen.
Werdegang
Nach Kriegsende 1918 kehrte Otto Stern an die Universität Frankfurt am Main zurück und blieb dort bis 1921. Zunächst beschäftigte er sich weiter mit den theoretischen Problemen und veröffentlichte eine Arbeit über die Oberflächenenergie von Festkörpern. Sehr bald hatte er das Gefühl, dass er experimentelle Beweise liefern sollte.
Bevor er jedoch sein Experiment abschließen konnte, erhielt er seinen ersten offiziellen akademischen Posten. 1921 wechselte er als außerordentlicher Professor für Theoretische Physik an die Universität Rostock.
Während seines Unterrichts in Rostock führte Stern 1922 zusammen mit Walther Gerlach ihr historisches Molekularstrahlexperiment durch. Bekannt als Stern-Gerlach-Experiment, bestätigte es die Spinquantisierungstheorie, die besagte, dass sich Atome in einem Magnetfeld nur in wenigen Richtungen ausrichten können.
Als nächstes wechselte Stern 1923 als Professor für Physikalische Chemie und Laborleiter an die Universität Hamburg. Hier gründete er eine herausragende Forschungsgruppe, die viele wegweisende Experimente durchführte. Durch ihn wurde die Universität Hamburg zu einem bekannten Zentrum für Atom-, Molekular- und Kernforschung.
Während dieser Zeit führte Stern weitere Experimente zur Quantennatur der Materie durch. Diese Experimente bestätigten viele andere Schlüsselmanifestationen wie die Wellennatur von Helium- und Wasserstoffatomen durch Beugung der Strahlen dieser Atome und unregelmäßige magnetische Momente von Proton und Deuteron.
Als Adolf Hitler und seine NSDAP im Juli 1933 in Deutschland an die Macht kamen, musste Stern von seiner Position zurücktreten. Bis dahin war er international bekannt geworden. 1930 hatte er einen LL.D. von der University of California, Berkeley. Infolgedessen beschloss er, in die USA zu wechseln.
1933 wechselte Stern als Professor für Physik an die Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania. Er blieb dort bis zu seiner Pensionierung im Jahr 1945 und forschte intensiv in der experimentellen Physik.
Nach seiner Pensionierung wechselte Stern nach Kalifornien und wechselte als emeritierter Professor an die University of California in Berkeley. Im selben Jahr wurde er in die Nationale Akademie der Wissenschaften gewählt. Er verbrachte den Rest seines Lebens in Berkeley.
Hauptarbeiten
Das Stern-Gerlach-Experiment von 1922 ist eines der wichtigsten Werke von Otto Stern. Er und Walther Gerlach sandten einen Strahl von Silberatomen durch ein inhomogenes Magnetfeld auf eine Glasplatte und beobachteten deren Beugung.
Nach der klassischen Physik sollte sich der Strahl als kontinuierliches Band ausgebreitet haben; stattdessen wurden nur zwei Strahlen beobachtet. Es bestätigte nicht nur die Spinquantisierungstheorie, sondern ebnete auch den Weg für die Weiterentwicklung der modernen Physik.
Die Messung des magnetischen Impulses von Protonen mithilfe eines Molekularstrahls ist eine weitere seiner wichtigen Arbeiten. Das 1933 durchgeführte Experiment bewies, dass die tatsächliche Messung das Zweieinhalbfache ihres theoretischen Wertes beträgt.
Er veröffentlichte auch viele Artikel. Unter ihnen ist eine Reihe von dreißig herausragenden Arbeiten mit dem Titel „Untersuchung zur Molekularstrahl-Methode, UzM“ (Untersuchungen nach der Molekularstrahlmethode) am bemerkenswertesten.
Auszeichnungen & Erfolge
Otto Stern erhielt 1943 den Nobelpreis für Physik für seine Entdeckung der Spinquantisierungstheorie. Obwohl die Arbeit in Zusammenarbeit mit Walther Gerlach durchgeführt wurde, erhielt er allein den Preis, weil Gerlach in Deutschland geblieben war und während der Nazizeit aktiv war.
Darüber hinaus wurde er als Mitglied der American Association for the Advancement of Science, der American Philosophical Society, der National Academy of Sciences und der Royal Danish Academy of Sciences gewählt.
Persönliches Leben & Vermächtnis
Otto Stern heiratete nicht. Als junger Mann liebte er ein gutes Leben und tanzte gern. Er war auch ein guter Tennisspieler und hatte viele Freunde.
Am 8. März 1939 wurde er eingebürgerter Staatsbürger der Vereinigten Staaten von Amerika. Er verbrachte den letzten Teil seines Lebens in Berkeley, Kalifornien. Dort führte er ein abgeschiedenes Leben, interessierte sich aber weiterhin für die neuen Entdeckungen in der Teilchenphysik und Astrophysik. Er ging auch regelmäßig ins Kino.
Er starb am 17. August 1969 im Alter von 81 Jahren in Berkeley. Er hatte einen Herzinfarkt, als er einen Film sah, und starb bald darauf. Er wurde auf dem Sunset View Cemetery in El Cerrito, CA, beigesetzt.
Die Kinetik eines photophysikalischen intermolekularen Deaktivierungsprozesses wurde nach Otto Stern und seinem lebenslangen Freund Max Volmer als "Otto-Volmer-Beziehung" bezeichnet. Die beiden Wissenschaftler hatten seit dem Ersten Weltkrieg lange Zeit eng zusammengearbeitet.
Wissenswertes
Otto Stern war die am zweithäufigsten nominierte Person für den Nobelpreis. Er erhielt zwischen 1925 und 1945 82 Nominierungen. Er gewann sie schließlich 1943.
Kurzinformation
Geburtstag 17. Februar 1888
Staatsangehörigkeit Deutsche
Berühmt: PhysikerGerman Men
Gestorben im Alter: 81
Sonnenzeichen: Wassermann
Geboren in: Żory
Berühmt als Physiker
