Otto Stern bio je američki fizičar rođen u Njemačkoj i osvojio je Nobelovu nagradu za fiziku 1943. Rođen je u prosperitetnoj židovskoj obitelji krajem devetnaestog stoljeća u Pruskoj Kraljevini. Zbog financijske imućnosti svoje obitelji, nakon završetka školovanja nije morao tražiti posao. Umjesto toga, dugo je djelovao kao Privatdozent na odabranim sveučilištima prije nego što je stigao na svoje prvo službeno učilište početkom 1920-ih. U početku se više koncentrirao na teorijske probleme. Tek nakon što je upoznao velike eksperimentaliste poput Jamesa Francka i Maxa Volmera, počeo se zanimati za eksperimentalnu fiziku. U kratkom je razdoblju razvio metodu molekularnih zraka i otkrio kvantizaciju spina s Waltherom Gerlachom. To mu nije samo donijelo slavu, već i priliku za daljnji istraživački rad. Mjerenje atomskog magnetskog momenta, demonstracija valne prirode atoma i molekula i otkrivanje protonskog magnetskog momenta samo su nekoliko njegovih važnih djela. Preselio se u SAD i preuzeo američko državljanstvo kad je Hitlerova nacistička stranka došla na vlast. Nakon rada na Sveučilištu Carnegie Mellon više od dvanaest godina konačno se povukao i nastanio se u Kaliforniji.
Djetinjstvo i rani život
Otto Stern rođen je 17. veljače 1888. godine u prosperitetnoj židovskoj obitelji u Sohrauu, sada poznatoj kao Zory. Grad se nalazi u regiji Gornje Šlezije u Poljskoj. Međutim, u vrijeme njegova rođenja bila je dio Pruske Kraljevine pod Njemačkim Carstvom.
Njegov otac Oskar Stern bio je bogati trgovac žitom, a posjedovao je i mlinice za brašno. Ime njegove majke bilo je Eugenia née Rosenthal. Par je imao petero djece, među kojima je Otto bio najstariji. Obitelj se 1892. preselila u Breslau (sada Wroclaw, Poljska), gdje je Otto primljen u gimnaziju Johannesa.
Kako se u gimnaziji više isticao klasikom nego matematikom i znanostima, Stern je svoje obrazovanje nadopunio čitajući široko privatno. Nakon što je odustao od škole, posjetio je nekoliko sveučilišta, što je bilo uobičajeno tih dana, i konačno, 1906., upisao se na Sveučilište u Breslau s fizičkom kemijom kao svojim glavnim.
Otto Stern završio je studij 1912. godine stekavši doktorat na Sveučilištu u Breslauu. Iste godine pridružio se Karlovom sveučilištu u Pragu da bi studirao kod Alberta Einsteina.
Kad se 1913. godine Einstein vratio u svoju alma mater, ETH Zürich, Otto Stern ga je slijedio. Godinu dana djelovao je kao privatdozent za fizikalnu kemiju na ETH.
Godine 1914. pridružio se Sveučilištu u Frankfurtu na Majni kao Privatdozent za teorijsku fiziku. Godine 1915. stekao je svoju habilitaciju, najvišu akademsku kvalifikaciju koju je stekao bilo koji znanstvenik, sa Sveučilišta. Vrlo brzo je izbio Prvi svjetski rat i on je primljen u njemačku vojsku.
Pred kraj rata dodijeljen je vojnim istraživanjima u Nernstovoj laboratoriji na Sveučilištu u Berlinu. Tamo se sprijateljio s Jamesom Franckom i Maxom Volmerom, dvojicom poznatih eksperimentalista.
Do tada se Stern uglavnom koncentrirao na teorijske studije statističke termodinamike i kvantne teorije. Sada je, pod utjecajem Francka i Volmera, počeo pokazivati interes za eksperimentalnu fiziku.
Karijera
Nakon što se rat završio 1918., Otto Stern vratio se na Sveučilište u Frankfurtu na Majni i ondje ostao do 1921. U početku je nastavio raditi na teorijskim problemima i objavio rad o površinskoj energiji krutih tvari. Vrlo brzo počeo je osjećati da treba pružiti eksperimentalni dokaz.
No, prije nego što je uspio dovršiti eksperiment, dobio je svoje prvo službeno akademsko mjesto. Godine 1921. pridružio se Sveučilištu u Rostocku kao izvanredni profesor teorijske fizike.
Godine 1922., dok je predavao u Rostocku, Stern je zajedno s Waltherom Gerlachom izveo svoj povijesni eksperiment s molekularnim snopovima. Poznat kao Stern-Gerlachov eksperiment, potvrdio je teoriju spinove kvantizacije, koja je navela da se atomi u magnetskom polju mogu poravnati samo u nekoliko smjerova.
Sljedeće godine 1923. Stern se pridružio Sveučilištu u Hamburgu kao profesor fizičke kemije i direktor laboratorija. Ovdje je osnovao izvanrednu istraživačku skupinu koja je poduzimala brojne pionirske eksperimente. Zbog njega je Sveučilište Hamburg postalo poznato središte za atomska, molekularna i nuklearna istraživanja.
Tijekom ovog razdoblja Stern je vodio daljnje eksperimente u kvantnoj prirodi materije. Ovi su eksperimenti potvrdili mnoge druge ključne manifestacije kao što su valna priroda atoma helija i vodika difrakcijom snopa tih atoma i nepravilnim magnetskim momentima protona i deuterona.
Kako su Adolf Hitler i njegova nacistička stranka došli na vlast u Njemačkoj u srpnju 1933., Stern je morao podnijeti ostavku. Do tada je već postao međunarodno poznat. 1930. godine dodijelio mu je LL.D. Sveučilišta u Kaliforniji, Berkeley. Slijedom toga, odlučio se prebaciti u SAD.
1933. Stern se pridružio Sveučilištu Carnegie Mellon u Pittsburghu, Pennsylvania, kao profesor fizike. Tamo je ostao sve do umirovljenja 1945. godine, provodeći opsežna istraživanja eksperimentalne fizike.
Nakon umirovljenja, Stern se preselio u Kaliforniju i pridružio se Sveučilištu Kalifornija u Berkeleyu kao profesor emeritus. Iste godine izabran je u Nacionalnu akademiju znanosti. Ostatak života proveo je u Berkeleyu.
Glavna djela
Eksperiment Stern-Gerlach iz 1922. jedno je od najvažnijih djela koje je izvodio Otto Stern. On i Walther Gerlach poslali su snop atoma srebra kroz nehomogeno magnetsko polje na staklenu ploču i promatrali njihovu difrakciju.
Prema klasičnoj fizici, snop se trebao širiti kao kontinuirani pojas; umjesto toga promatrane su samo dvije zrake. To je ne samo da je potvrdilo teoriju spinove kvantizacije, već je i utrlo put daljnjem razvoju suvremene fizike.
Mjerenje magnetskog zamaha protona pomoću molekularne zrake još je jedno od njegovih važnih djela. Poduzeta 1933. godine, eksperiment je dokazao da je stvarno mjerenje dva i pol puta veća od njegove teorijske vrijednosti.
Objavio je i mnoge radove. Među njima se posebno ističe serija tridesetak izvanrednih radova pod naslovom „Untersuchung zur Molekularstrahl-Metod, UzM“ (Istraživanja metodom molekularne zrake).
Nagrade i dostignuća
Otto Stern dobio je Nobelovu nagradu za fiziku 1943. za svoje otkriće teorije kvantizacije spina. Iako je posao obavljen u suradnji s Waltherom Gerlachom, on je sam dobio nagradu jer je Gerlach ostao u Njemačkoj i bio aktivan tijekom nacističkih razdoblja.
Osim toga, izabran je i za člana Američkog udruženja za napredak znanosti, Američkog filozofskog društva, Nacionalne akademije znanosti i Kraljevske danske akademije znanosti.
Osobni život i naslijeđe
Otto Stern se nije oženio. Kao mladić volio je dobar život i volio je plesati. Također je bio dobar tenisač i imao je mnogo prijatelja.
8. ožujka 1939. godine postao je naturalizirani građanin Sjedinjenih Američkih Država. Posljednji dio života proveo je u Berkeleyu u Kaliforniji. Tamo je vodio osamljeni život, ali ostao je zainteresiran za nova otkrića u fizici čestica i astrofizike. Također je redovno odlazio u filmove.
Umro je 17. kolovoza 1969. u dobi od 81 godine u Berkeleyu. Stradao ga je srčani udar dok je gledao film i ubrzo je umro. Sahranjen je na groblju Sunset View, El Cerrito, Kalifornija.
Kinetika procesa fotofizičke intermolekularne deaktivacije nazvana je "Otto-Volmer odnos" po Ottu Sternu i njegovom doživotnom prijatelju Maxu Volmeru. Dvojica znanstvenika blisko su surađivala dugo vremena od Prvoga svjetskog rata.
Trivijalnost
Otto Stern bio je druga najviše nominirana osoba za Nobelovu nagradu. Dobio je 82 nominacije između 1925. i 1945. Konačno je osvojio 1943. godine.
Brze činjenice
Rođendan 17. veljače 1888
Nacionalnost Njemački
Poznati: fizičari germanski muškarci
Umro u dobi: 81
Znak sunca: Vodenjak
Rođen: Żory
Poznati kao Fizičar
