Otto Stern je bil ameriški fizik, rojen v Nemčiji, ki je leta 1943 dobil Nobelovo nagrado za fiziko. Rodil se je v uspešni judovski družini proti koncu devetnajstega stoletja v Kraljevini Prusiji. Zaradi finančne zagate njegove družine mu ni bilo treba iskati zaposlitve takoj, ko je končal šolanje. Namesto tega je dolgo časa delal kot privatdozent na izbranih univerzah, preden je v začetku 1920-ih pristal na svojem prvem uradnem akademskem mestu. Sprva se je bolj osredotočil na teoretične probleme. Šele po srečanju z velikimi eksperimentalisti, kot sta James Franck in Max Volmer, se je začel zanimati za eksperimentalno fiziko. V kratkem obdobju je razvil metodo molekularnih žarkov in odkril spin kvantitacijo z Waltherjem Gerlachom. To mu ni prineslo le slave, ampak tudi priložnost za nadaljnje raziskovalno delo. Merjenje atomsko magnetnih trenutkov, prikaz valovne narave atomov in molekul ter odkritje magnetnega trenutka protona so le nekaj njegovih pomembnih del. Ko je Hitlerjeva nacistična stranka prišla na oblast, se je preselil v ZDA in dobil ameriško državljanstvo. Po več kot dvanajstih letih na univerzi Carnegie Mellon se je končno upokojil in se nastanil v Kaliforniji.
Otroštvo in zgodnje življenje
Otto Stern se je rodil 17. februarja 1888 v uspešni judovski družini v Sohrauu, ki je danes znana kot Zory. Mesto se nahaja na območju zgornje Šlezije na Poljskem. Vendar pa je bila ob njegovem rojstvu del Kraljevine Prusije pod Nemškim cesarstvom.
Njegov oče Oskar Stern je bil bogat trgovec z žiti in je imel v lasti tudi moke. Ime njegove matere je bilo Eugenia née Rosenthal. Par je imel pet otrok, med katerimi je bil najstarejši Otto. Leta 1892 se je družina preselila v Breslau (zdaj Wroclaw, Poljska), kjer je bil Otto sprejet v gimnazijo Johannesa.
Ker je Gimnazija bolj poudarjala klasiko kot matematiko in vede, je Stern svoje izobraževanje dopolnil z obsežnim branjem zasebno. Po opuščanju iz šole je v teh dneh obiskal več univerz, kar je bilo pravilo, in končno leta 1906 se je vpisal na univerzo v Breslau s fizično kemijo.
Otto Stern je dokončal študij leta 1912 in na Univerzi v Breslau doktoriral. Istega leta se je pridružil Karlovi univerzi v Pragi, da bi študiral pri Albertu Einsteinu.
Ko se je leta 1913 Einstein vrnil v svojo alma mater, ETH Zürich, mu je sledil Otto Stern. Eno leto je na ETH deloval kot zasebnik fizikalne kemije.
Leta 1914 se je pridružil Univerzi v Frankfurtu na Majni kot Privatdozent za teoretično fiziko. Leta 1915 je na Univerzi dobil habilitacijo, najvišjo akademsko kvalifikacijo, ki jo je dosegel kateri koli učenjak. Zelo kmalu je izbruhnila prva svetovna vojna in vpeljali so ga v nemško vojsko.
Proti koncu vojne so ga napotili v vojaške raziskave v Nernstov laboratorij na berlinski univerzi. Tam se je spoprijateljil z Jamesom Franckom in Maxom Volmerjem, dvema priznanima eksperimentalistoma.
Do takrat se je Stern osredotočal predvsem na teoretične študije statistične termodinamike in kvantne teorije. Zdaj je pod vplivom Francka in Volmerja začel iskati zanimanje za eksperimentalno fiziko.
Kariera
Ko se je vojna leta 1918 končala, se je Otto Stern vrnil na univerzo v Frankfurtu na Majni in tam ostal do leta 1921. Sprva je nadaljeval z raziskovanjem teoretičnih problemov in objavil prispevek o površinski energiji trdnih snovi. Zelo kmalu je začel čutiti, da bi moral zagotoviti eksperimentalni dokaz.
Vendar pa je, preden je lahko končal eksperiment, dobil prvo uradno akademsko delovno mesto. Leta 1921 se je pridružil Univerzi v Rostocku kot izredni profesor za teoretično fiziko.
Leta 1922 je Stern skupaj z Waltherjem Gerlachom med poučevanjem na Rostocku izvedel zgodovinski eksperiment z molekularnimi žarki. Znan kot Stern-Gerlachov eksperiment, je potrdil teorijo spin kvantizacije, ki je zapisala, da se atomi lahko v magnetnem polju poravnajo le v nekaj smereh.
Nato se je leta 1923 pridružil Univerzi v Hamburgu kot profesor fizikalne kemije in direktor laboratorija. Tu je ustanovil izjemno raziskovalno skupino, ki se je lotila številnih pionirskih poskusov. Univerza v Hamburgu je zaradi njega postala znano središče za atomsko, molekularno in jedrsko raziskovanje.
V tem obdobju je Stern vodil nadaljnje poskuse kvantne narave materije. Ti poskusi so potrdili številne druge ključne manifestacije, kot so valovna narava helijevih in vodikovih atomov z difrakcijo žarkov teh atomov in nepravilnimi magnetnimi trenutki protona in deuterona.
Ko sta Adolf Hitler in njegova nacistična stranka prišla na oblast v Nemčiji julija 1933, je moral Stern odstopiti s položaja. Do takrat je postal mednarodno znan. Leta 1930 je dobil LL.D. kalifornijske univerze, Berkeley. Posledično se je odločil za selitev v ZDA.
Leta 1933 se je Stern pridružil univerzi Carnegie Mellon v Pittsburghu v Pensilvaniji kot profesor fizike. Tam je ostal do upokojitve leta 1945, ko je opravljal obsežne raziskave eksperimentalne fizike.
Po upokojitvi se je Stern preselil v Kalifornijo in se pridružil univerzi v Kaliforniji kot profesor Emeritus. Istega leta je bil izvoljen v Nacionalno akademijo znanosti. Preostanek življenja je preživel v Berkeleyju.
Večja dela
Eksperiment Stern – Gerlach iz leta 1922 je eno najpomembnejših del, ki ga je opravil Otto Stern. On in Walther Gerlach sta poslala snop atomov srebra skozi nehomogeno magnetno polje na stekleno ploščo in opazovala njihovo difrakcijo.
Po klasični fiziki naj bi se žarek širil kot neprekinjen pas; namesto tega sta bila opažena le dva žarka. Ne le da je potrdila teorijo spin kvantizacije, ampak tudi utrla pot nadaljnjemu razvoju sodobne fizike.
Poleg tega je merjenje magnetnega zagona protona z uporabo molekularnega žarka še eno njegovih pomembnih del. Poskus, ki je bil izveden leta 1933, je dokazal, da je dejanska meritev dvakrat in pol kratka teoretična vrednost.
Objavil je tudi veliko prispevkov. Med njimi je najbolj opazna serija tridesetih izjemnih člankov z naslovom „Untersuchung zur Molekularstrahl-Methode, UzM“ (preiskave z metodo molekularnih žarkov).
Nagrade in dosežki
Otto Stern je prejel Nobelovo nagrado za fiziko 1943 za svoje odkritje teorije kvantizacije spin. Čeprav je delo opravljeno v sodelovanju z Waltherjem Gerlachom, je nagrado prejel sam, ker je Gerlach ostal v Nemčiji in je bil v nacističnem obdobju aktiven.
Poleg tega je bil izbran tudi za člana Ameriškega združenja za napredek znanosti, Ameriškega filozofskega društva, Nacionalne akademije znanosti in Kraljevske danske akademije znanosti.
Osebno življenje in zapuščina
Otto Stern se ni poročil. Kot mladenič je imel rad dobro življenje in rad je plesal. Bil je tudi dober teniški igralec in je imel veliko prijateljev.
8. marca 1939 je postal naturalizirani državljan Združenih držav Amerike. Zadnji del življenja je preživel v Berkeleyu v Kaliforniji. Tam je vodil osamljeno življenje, vendar so ga še naprej zanimala nova odkritja v fiziki delcev in astrofiziki. Redno je hodil tudi v kino.
Umrl je 17. avgusta 1969 v starosti 81 let v Berkeleyju. Med gledanjem filma ga je prizadela srčna kap in umrl kmalu zatem. Pokopan je bil na pokopališču Sunset View, El Cerrito, Kalifornija.
Kinetika fotofizičnega procesa medmolekularne deaktivacije je bila po Ottu Sternu in njegovem doživljenjskem prijatelju Maxu Volmerju poimenovana "Otto-Volmerjev odnos". Znanstvenika sta tesno sodelovala dolgo od prve svetovne vojne.
Malenkosti
Otto Stern je bil drugi najbolj nominiran človek za Nobelovo nagrado. Med letoma 1925 in 1945 je prejel 82 nominacij. Na koncu jo je osvojil leta 1943.
Hitra dejstva
Rojstni dan 17. februar 1888
Državljanstvo Nemško
Znani: fiziki nemški moški
Umrl v starosti: 81 let
Sončni znak: Vodnar
Rojen v: Żory
Znani kot Fizik
