Сатьендра Нат Бос. FRS | |
---|---|
Сатьендра Нат Бос в 1925 году | |
Родился | (1894-01-01) 1 января 1894 г.. Калькутта, Бенгалия, президентство, Британская Индия |
Умер | 4 февраля 1974 г. (1974-02-04) (80 лет). Калькутта, Индия |
Национальность | Индиец |
Alma mater | Университет Калькутты |
Известен как | Боз-Эйнштейн конденсат. Статистика Бозе-Эйнштейна. Распределение Бозе-Эйнштейна. Корреляции Бозе-Эйнштейна. Бозе-газ. Бозон. Идеальное уравнение Бозе состояния. Фотонный газ |
Супруг (s) | Ушабати Боз (урожденная Гош) |
Награды | Падма Вибхушан. Член Королевского общества |
Научная карьера | |
Филдс | Физика |
Учреждения | Калькуттский университет. Университет Дакки. Висва-Бхарати |
Академические консультанты | Джагадиш Чандра Бос. Прафулла Чандра Рей |
Докторанты | Пурнима Синха. Партха Гхош. Шива Брата Бхаттахерджи |
Другие известные ученики | Мани Лал Бхаумик. Лилабати Бхаттачарджи. Асима Чаттерджи. Ратан Лал Брахмачари |
Член парламента, Раджья Сабха | |
В офисе . 3 апреля 1952 г. - 2 апреля 1960 г. | |
Подпись | |
Сатьендра Нат Бос FRS (IPA: ; 1 января 1894 г. - 4 февраля 1974 г.) был индийским математиком и физиком, специализирующимся на теоретической физике. Он наиболее известен своей работой по квантовой механике в начале 1920-х годов, сотрудничеством с Альбертом Эйнштейном в разработке основы статистики Бозе – Эйнштейна и теории конденсат Бозе – Эйнштейна. Член из Королевского общества, он был удостоен второй высшей гражданской награды Индии, Падма Вибхушан в 1954 году правительством Индии.
Класс частиц, которые подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна, бозоны, был назван в честь Бозе Полем Дираком.
A эрудитом, у него был широкий круг интересов в различных областях, включая физику, математика, химия, биология, минералогия, философия, искусство, литература и музыка. Он работал во многих комитетах по исследованиям и разработкам в суверенной Индии.
Боз родился в Калькутте (ныне Калькутта), он был старшим из семи детей в семье бенгальской каястхи. Он был единственным сыном, после него было шесть сестер. Его прародина находилась в деревне Бара Джагулия, в тогдашнем районе Надии, в Бенгальском президентстве. Его обучение в школе началось в возрасте пяти лет, недалеко от дома. Когда его семья переехала в Гобаган, его приняли в школу Новой Индии. В последний год школы он был принят в индуистскую школу. Он сдал вступительные экзамены (аттестат зрелости ) в 1909 году и занял пятое место в рейтинге заслуг. Затем он поступил на средний курс естественных наук в Президентский колледж, Калькутта, где его учителями были Джагадиш Чандра Бос и Прафулла Чандра Рэй. Бозе выбрал смешанную (прикладную) математику для своего бакалавра и успешно сдал экзамены в 1913 году. Затем он поступил в недавно образованный научный колледж сэра Ашутоша Мукерджи, где снова стал первым в магистратуре смешанного типа. Экзамен по математике в 1915 году. Его оценки на экзамене MSc создали новый рекорд в анналах Калькуттского университета, который еще предстоит превзойти.
После получения степени магистра наук Бозе поступил в научный колледж., Калькуттский университет в качестве исследователя в 1916 году и начал свои исследования в области теории относительности. Это была захватывающая эпоха в истории научного прогресса. Квантовая теория только-только появилась на горизонте, и стали поступать важные результаты.
Его отец, Сурендранат Бозе, работал в инженерном отделе Ост-Индской железнодорожной компании. В 1914 году в возрасте 20 лет Сатьендра Нат Бос женился на Ушабати Гхош, 11-летней дочери известного калькуттского врача. У них было девять детей, двое из которых умерли в раннем детстве. Когда он умер в 1974 году, он оставил после себя жену, двух сыновей и пятерых дочерей.
Как полиглот, Бозе хорошо знал несколько языков, таких как бенгальский, Английский, французский, немецкий и санскрит, а также поэзия лорда Теннисона, Рабиндраната Тагора и Калидаса. Он умел играть на эсрадж, индийском музыкальном инструменте, похожем на скрипку. Он активно участвовал в организации вечерних школ, которые стали известны как Институт рабочих.
Боз посещал индуистскую школу в Калькутте, а позже посещал Президентский колледж, также в Калькутте, получив высшие оценки в каждом учебном заведении, в то время как сокурсник и будущий астрофизик Мегнад Саха занял второе место. Он познакомился с такими учителями, как Джагадиш Чандра Бос, Прафулла Чандра Рэй и Наман Шарма, которые вдохновляли его на достижение высоких целей в жизни. С 1916 по 1921 год он был лектором на физическом факультете в Раджабазарском научном колледже при Университете Калькутты. Вместе с Саха Бозе подготовил первую книгу на английском языке, основанную на немецком и французском переводах оригинальных статей по специальной и общей теории относительности Эйнштейна в 1919 году. В 1921 году он стал читателем кафедры физики недавнего основал Университет Дакки (в современной Бангладеш). Бозе создал целые новые кафедры, включая лаборатории, для преподавания продвинутых курсов для получения степени магистра и бакалавра с отличием и преподавал термодинамику, а также теорию Джеймса Клерка Максвелла электромагнетизм.
Сатьендра Нат Бос вместе с Саха представили несколько работ по теоретической физике и чистой математике, начиная с 1918 года. В 1924 году, работая читателем (профессором без кафедры) на физическом факультете Университета Дакки, Боз написал статью, выводящую закон квантового излучения Планка без каких-либо ссылок на классическая физика с использованием нового способа подсчета состояний с идентичными частицами. Эта статья сыграла важную роль в создании очень важной области квантовой статистики. Хотя его сразу не приняли к публикации, он отправил статью непосредственно Альберту Эйнштейну в Германию. Эйнштейн, осознавая важность статьи, сам перевел ее на немецкий язык и от имени Бозе представил в престижную Zeitschrift für Physik. В результате этого признания Бозе смог проработать два года в европейских рентгеновских лабораториях и лабораториях кристаллографии, в течение которых он работал с Луи де Бройлем, Мари Кюри и Эйнштейном..
Во время чтения лекции в Университете Дакки по теории излучения и ультрафиолетовой катастрофы, Боз намеревался показать своим ученикам, что современная теория неадекватна, потому что она предсказывала результаты не в соответствии с результатами экспериментов.
В процессе описания этого несоответствия Бозе впервые занял позицию, что распределение Максвелла – Больцмана не будет справедливым для микроскопических частиц, где колебания из-за Гейзенберга принцип неопределенности будет значительным. Таким образом, он подчеркнул вероятность обнаружения частиц в фазовом пространстве, каждое состояние имеет объем h, и отбросив четкое положение и импульс частиц.
Боз преобразовал эту лекцию в небольшую статью под названием «Закон Планка и гипотеза световых квантов» и отправил ее Альберту Эйнштейну со следующим письмом:
Уважаемый сэр, у меня есть рискнул прислать вам сопроводительную статью для ознакомления и заключения. Мне не терпится узнать, что вы об этом думаете. Вы увидите, что я попытался вывести коэффициент 8π ν / c в законе Планка независимо от классической электродинамики, только предполагая, что окончательная элементарная область в фазовом пространстве имеет содержание h. Я недостаточно знаю немецкий, чтобы переводить статью. Если вы считаете, что статья заслуживает публикации, я буду благодарен, если вы организуете ее публикацию в Zeitschrift für Physik. Хотя я совершенно незнаком с вами, я без колебаний обращаюсь с такой просьбой. Потому что мы все ваши ученики, хотя извлекаем пользу только из ваших учений через ваши сочинения. Я не знаю, помните ли вы, что кто-то из Калькутты просил вашего разрешения перевести ваши статьи по теории относительности на английский язык. Вы согласились на запрос. С тех пор книга была опубликована. Я был тем, кто перевел вашу статью по общей теории относительности.
Эйнштейн согласился с ним, перевел статью Бозе «Закон Планка и гипотеза световых квантов» на немецкий язык и опубликовал ее в Zeitschrift für Physik под Имя Бозе, 1924 год.
Две решки | Две решки | По одной каждой |
Монета 1 | |||
---|---|---|---|
Голова | Хвост | ||
Монета 2 | Голова | HH | HT |
Хвост | TH | TT |
Причина, по которой интерпретация Бозе дала точные результаты, заключалась в том, что поскольку фотоны неотличимы друг от друга, нельзя рассматривать любые два фотона с одинаковой энергией как два отдельных идентифицируемых фотона. По аналогии, если бы в альтернативной вселенной монеты вели себя как фотоны и другие бозоны, вероятность образования двух голов действительно составляла бы одну треть (хвост-голова = голова-хвост).
Интерпретация Бозе теперь называется статистикой Бозе – Эйнштейна. Этот результат, полученный Бозом, заложил основу квантовой статистики, и особенно революционно новой философской концепции неразличимости частиц, признанной Эйнштейном и Дираком. Когда Эйнштейн встретился с Бозом лицом к лицу, он спросил его, знал ли он, что он изобрел новый тип статистики, и очень откровенно сказал, что нет, он не был так хорошо знаком с Больцманом статистики и не понимал, что он делал расчеты иначе. Он был столь же откровенен со всеми, кто просил.
Эйнштейн также сначала не осознавал, насколько радикальным был уход Бозе, и в своей первой работе после Бозе он руководствовался, как и Бозе, тем фактом, что новый метод дал правильный ответ. Но после второй статьи Эйнштейна, использующей метод Бозе, в которой Эйнштейн предсказал конденсат Бозе-Эйнштейна (на фото слева), он начал понимать, насколько он радикален, и сравнил его с дуальностью волна / частица, заявив, что некоторые частицы не ведут себя точно как частицы. Боз уже отправил свою статью в британский журнал Philosophical Magazine, который отклонил ее, прежде чем он отправил ее Эйнштейну. Неизвестно, почему она была отвергнута.
Эйнштейн принял эту идею и распространил ее на атомы. Это привело к предсказанию существования явления, которое стало известно как конденсат Бозе-Эйнштейна, плотный набор бозонов (которые являются частицами с целым спином, назван в честь Бозе), существование которого было продемонстрировано экспериментально в 1995 году.
После своего пребывания в Европе Бозе вернулся в Дакку в 1926 году. докторскую степень, и, следовательно, обычно, согласно действующим правилам, он не мог быть квалифицирован для должности профессора, на которую претендовал, но Эйнштейн рекомендовал его. Затем он был назначен заведующим кафедрой физики в Университете Дакки. Он продолжал руководить и преподавать в Университете Дакки.
Боз сам разработал оборудование для рентгеновской кристаллографической лаборатории. Он создал лаборатории и библиотеки, чтобы сделать отдел центром исследований в области рентгеновской спектроскопии, дифракции рентгеновских лучей, магнитных свойств вещества, оптической спектроскопии, беспроводной связи и единой теории поля. Он также опубликовал уравнение состояния для реальных газов с Мегнад Саха. Он также был деканом факультета естественных наук в Университете Дакки до 1945 года.
Когда раздел Индии стал неизбежным (1947 г.)), он вернулся в Калькутту и преподавал там до 1956 года. Он настоял на том, чтобы каждый студент проектировал свое собственное оборудование с использованием местных материалов и местных технических специалистов. После выхода на пенсию он получил звание почетного профессора. Затем он стал вице-канцлером Университета Висва-Бхарати в Шантиникетане. Он вернулся в Университет Калькутты, чтобы продолжить исследования в области ядерной физики и завершить более ранние работы по органической химии. В последующие годы он занимался прикладными исследованиями, такими как добыча гелия в горячих источниках Бакрешвара.
Помимо физики, он провел некоторые исследования в биотехнология и литература (бенгальский и английский). Он глубоко изучал химию, геологию, зоологию, антропологию, инженерные и другие науки. Будучи бенгальцем, он посвятил много времени продвижению бенгали в качестве языка обучения, переводу на него научных статей и содействию развитию региона.
В 1937 году Рабиндранат Тагор посвятил свою единственную книгу теме наука, Вишва-Паричай, Сатиендре Натх Босу. Бос был удостоен титула Падма Вибхушан правительством Индии в 1954 году. В 1959 году он был назначен Национальным профессором, высшей наградой в стране для ученого, и занимал эту должность в течение 15 лет. В 1986 г. С.Н. Национальный центр фундаментальных наук Бозе был основан постановлением парламента Индии в Солт-Лейк-Сити, Калькутта.
Бозе стал советником недавно сформированного Совета научных и промышленных исследований.. Он был президентом Индийского физического общества и Национального института науки. Он был избран генеральным президентом Индийского научного конгресса. Он был вице-президентом, а затем президентом Индийского статистического института. В 1958 году он стал членом Королевского общества. Он был назначен членом Раджья Сабха.
Партха Гхош заявил, что
работа Бозе стояла на переходном этапе между «старой квантовой теорией» Планка, Бора и Эйнштейна. и новая квантовая механика Шредингера, Гейзенберга, Борна, Дирака и др.
SN Бозе номинировали К. Банерджи (1956), Д.С. Котари (1959), С. Багчи (1962) и А. Датта (1962) за Нобелевскую премию по физике за его вклад в статистику Бозе – Эйнштейна и единую теорию поля. Например, Кедаресвар Банерджи, глава физического факультета Университета Аллахабада, в письме от 12 января 1956 г. написал Нобелевскому комитету следующее: «(1). Он (Бозе) внес выдающийся вклад в физику, разработав статистику, известную в честь его имени как статистика Бозе. В последние годы выяснилось, что эта статистика имеет огромное значение для классификации элементарных частиц и внесла огромный вклад в развитие ядерной физики. (2). В период с 1953 года по настоящее время он сделал ряд очень интересных вкладов с далеко идущими последствиями в отношении унитарной теории поля Эйнштейна ». Работу Бозе оценил эксперт Нобелевского комитета Оскар Кляйн, который не счел его работу достойной Нобелевской премии.
Бозоны, класс элементарных субатомных частиц в физике элементарных частиц были названы в честь Сатьендры Натха Боса в честь его вклада в науку.
Хотя семь Нобелевские премии были присуждены за исследования, связанные с концепциями С. Н. Бозе о бозоне, статистике Бозе-Эйнштейна и конденсате Бозе-Эйнштейна, сам Бозе не был удостоен Нобелевской премии Приз.
В своей книге The Scientific Edge физик Джаянт Нарликар заметил:
работу С.Н. Бозе по статистике частиц (около 1922 г.), которая прояснила поведение фотонов (частицы света в корпусе) и открыли дверь новым идеям о статистике микросистем, которые подчиняются правилам квантовой теории, были одним из десяти лучших достижений индийской науки 20-го века и могли быть считается лауреатом Нобелевской премии.
Когда самому Бозе однажды задали этот вопрос, он просто ответил: «Я получил все признание, которого заслуживаю» - вероятно потому, что в области науки, к которой он принадлежал, важно то, что не Нобелевскую премию, а то, будет ли имя человека жить в научных дискуссиях в ближайшие десятилетия.
На Викискладе есть материалы, связанные с Сатиендранатхом Бозом. |
Академические учреждения | ||
---|---|---|
Предшественник. Индира Деви Чаудхурани | Упачарья, Вишва Бхарати. 1956–58 | Преемник. |