カール・ヘルツフェルト

カール・ヘルツフェルト
レジーナとカール、1938 年のレジーナの卒業式にて
生まれる	( 1892-02-24 )1892年2月24日 ウィーン、オーストリア＝ハンガリー
死亡	1978年6月3日(1978-06-03)（享年86歳） ワシントン DC、米国
国籍	オーストリア-アメリカ
母校	ウィーン大学
知られている	運動理論、超音波
科学者としてのキャリア
フィールド	物理学者
機関	ミュンヘン大学 ジョンズ・ホプキンス大学 カトリック大学
博士課程の指導教員	フリードリヒ・ハーゼンエール
博士課程の学生	ジョン・アーチボルド・ウィーラー ウォルター ・ハイトラー ヴァージニア・グリフィング

カール・フェルディナント・ヘルツフェルト（1892年2月24日 - 1978年6月3日）はオーストリア系アメリカ人の物理学者であった。

ヘルツフェルトは、オーストリア＝ハンガリー帝国をハプスブルク家が支配していた時代にウィーンで生まれた。「彼は、最近同化した著名なユダヤ人一家の出身である。」^[1]彼の父親は医師であり、ウィーン大学の産婦人科のオルディナリウス教授であった。彼の母親、カミラ・旧姓ヘルツォークは新聞発行者の娘であり、有機化学者ROヘルツォークの姉妹であった。^[1]

1902年、ヘルツフェルトは10歳のとき、ローマカトリック教会のベネディクト会が運営する私立ギムナジウム、 ショッテンギムナジウムに入学した。この学校は、創設者がスコットランド出身であったことに由来する。彼は1910年までこの学校に通い、その後ウィーン大学に入学して物理学と化学を学んだ。1912年には、チューリッヒ大学とチューリッヒ工科大学(ETH)で講義を受けた。チューリッヒで、彼はETHにいたオットー・シュテルンと出会った。ヘルツフェルトは後に、シュテルンとの会話が熱力学への理解を深めるきっかけになったと述べている。 1913年にゲッティンゲン大学に留学し、その後ウィーンに戻り、1906年にルートヴィヒ・ボルツマンが自殺した後、理論物理学研究所の所長となったフリードリヒ・ハーゼンエールの下で1914年に博士号を取得した。 ^{[1] [2]}

ヘルツフェルトの博士論文は、金属理論のモデルとして、統計力学を自由電子のガスに適用したものでした。博士号を取得するまでに、彼はすでに6本の科学論文を発表していました。そのうちの1本で、彼は水素原子のモデルを導出しようとしました。この論文は1912年に発表されました^{[3] 。}ニールス・ボーアが水素原子のボーアモデルに関する最初の論文を提出する直前でした^{[4] 。}

博士号を取得すると、ヘルツフェルトはオーストリア＝ハンガリー帝国軍に志願兵として入隊した。 その後まもなく第一次世界大戦が勃発し、ヘルツフェルトは1918年まで従軍し、中尉に昇進した。ヘルツフェルトの論文指導教官であるハーゼンエールは第一次世界大戦中に召集され、前線で戦死した。^[5] ヘルツフェルトは軍務に就いていた間、物理学と化学、特に物質（気体、液体、固体）の構造の問題に統計力学を応用した6本の論文を発表した。 ^[1]

戦後、ヘルツフェルトはウィーン大学に戻ったが、大学は財政難に陥っていたため、1919年にミュンヘンに移り、分析化学を学び、高い評価を得ていたドイツの化学産業に就職することを決意した。最初、彼はミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学（LMU）のカジミール・ファヤンスの物理化学研究室で助手を務めた。しかし、そこに着くと、理論物理学の挑戦の方が自分に合っていると感じた。彼はLMUで理論物理学と物理化学の私講師となり、そのため、原子および分子構造の研究のための著名な組織である理論物理学研究所の所長であり、理論物理学の正教授であったアルノルド・ゾンマーフェルト^[6]とより親しくなりました 。1925年から1926年にLMUを去るまで、彼は理論物理学の臨時教授でした。この間、ライナス・ポーリングは彼と一緒にポスドク研究を行い、彼は1926年に博士号を取得したウォルター・ハイトラーの論文指導教官でした。1925年にヘルツフェルトは運動理論と統計力学に関する著書を出版し、^[7]ドイツ語圏の大学の大学院レベルの教科書となりました。^[1]

1926年、ハーツフェルトはメリーランド州ボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学の客員教授となり、その後正規の教員となった。1930年から1932年にかけて、 ニューヨーク市のクーパー・ユニオン大学とフォーダム大学で講師を務めた。^[1]

ジョンズ・ホプキンス大学在学中、ヘルツフェルトは化学者フランシス・O・ライスとかなりの研究を行った。ライスはヘルツフェルトが着任した同じ年に准教授として大学に加わった。彼らの1928年の論文^[8]は、超音波とガス分子の間のエネルギー移動における分子振動の役割を検討したものである。ジョンズ・ホプキンス大学では、ヘルツフェルトは大学の物理学部のヨーロッパ人同僚であるジェームズ・フランクとマリア・ゲッパート＝マイヤーと研究を行った。フランクは1925年にノーベル物理学賞を受賞し、1963年にはノーベル物理学賞を受賞した。フランクは1933年にドイツを離れ、ジョンズ・ホプキンス大学に着任した。フランクはドイツではゲッティンゲン大学の実験物理学の正教授、第二実験物理学研究所所長を務めており、ゲッティンゲン理論物理学研究所所長マックス・ボルンの親しい同僚でもあった。ゲッパート＝メイヤーはボルンの教え子で、1931年にジョンズ・ホプキンス大学の教授陣に加わった。ゲッパート＝メイヤーとヘルツフェルトは凝集状態^[9]と核融合反応[ ^10]に関する論文を発表した。 ヘルツフェルトはフランクと光合成に関する論文を共著しており、そのうちの1つは2人がジョンズ・ホプキンス大学を去った後のものであった。^{[11] [12]著名な物理学者となった} ジョン・アーチボルド・ウィーラーは1933年にヘルツフェルトのもとで博士号を取得した。^[1]

1936年、ハーツフェルトはワシントンD.C.にあるカトリック大学に移り、1978年に亡くなるまでそこに留まりました。 1969年に名誉教授の称号を授与され、その後も生涯にわたって活動を続けました。^[1]

ハーツフェルトがジョンズ・ホプキンス大学を去った理由は、アーノルド・ゾンマーフェルトに宛てた手紙に記されている。主な理由はジョンズ・ホプキンス大学の財政状況が悲惨だったことだ。しかし、他の理由もあった。一つは、実験物理学の教授で物理学科長のRW・ウッドとの関係が悪化していたことだ。また、もう一人の実験学者であるJA・ベアデンは、理論物理学に重点が置かれすぎていて、小さな学科にドイツ人物理学者がいなくてバランスが取れていないと考えていた。ベアデンはまた、ハーツフェルトがフランクをジョンズ・ホプキンス大学に連れてきたのは、学科長になりたいという自身の野望を推進するためではないかと疑っていた。最後に、ベアデンは、ハーツフェルトがゲッパート＝マイヤーを物理学の研究員から正規の教授職に昇進させることを強く支持したことで学科内に不和を引き起こしたとも考えていた。ハーツフェルトはフォーダム大学とカトリック大学の両方からオファーを受けたが、どちらも強力な研究科を持っていなかったため魅力的ではなかった。ジョンズ・ホプキンス大学のアイザイア・ボウマン学長と状況について話し合っているうちに、ジョンズ・ホプキンス大学の財政難により物理学科の規模を縮小する必要があるかもしれないことが明らかになった。これを念頭に、ヘルツフェルトはカトリック大学からの申し出を受け入れた。カトリック大学でのヘルツフェルトの教育責任と給与はジョンズ・ホプキンス大学とほぼ同じだったが、物理学科長も務めていたため、管理職としての職務も増えた。^[1]

1940年代後半、ヘルツフェルトはカトリック大学における多原子分子の電子構造に関する量子力学計算への注目を高め、この分野で大学に尊敬される地位を確立した。^{[13] [14]}カトリック大学での彼の博士課程の学生の一人は、大学の物理学部で初めての女性教授となったバージニア・グリフィングであった。^[15]

1959年、ハーツフェルトとセオドア・A・リトヴィッツは、FO・ライス大学との論文発表以来30年以上にわたる超音波に関するハーツフェルトの考えを部分的にまとめた本を共同執筆した。^[16] 1966年、ハーツフェルトは50年間の物理的超音波の発展をまとめたレビュー記事を発表した。^[17]

1938年、ヘルツフェルトはカトリック大学で人類学の講師をしていたレジーナ・フラナリーと結婚した。1970年に退職するまでに、彼女は教授に昇進し、その学科を率いた初の女性となった。^[1]

ヘルツフェルトはカトリック神学に深い関心を持っていたカトリック教徒であった。彼はアメリカ合衆国、カトリック教会、カトリック大学への貢献によりジェームズ・ギボンズ枢機卿賞を受賞した。 ^[18]

• 1958年 –アメリカ芸術科学アカデミー会員に選出^[1]
• 1960年 –米国科学アカデミー会員に選出^[1]
• 1964年 -第二次世界大戦中の功績によりアメリカ海軍功労表彰を受ける^[1]

• Karl F. Herzfeld Über ein Atommodell, das die Balmer'sche Wasserstoffserie aussendet , Sitzungsberichte der Koniglichen Akademie der Wissenschaften Wien 121(2a):593–601 (1912)
• Karl F. Herzfeld Zur Elektronentheorie der Metalle , Annalen der Physik (4) 41:27–52 [フリードリヒ・ハーゼノール教授の指導の下、ウィーン大学でのヘルツフェルトの博士論文] (1913)
• カール・F・ヘルツフェルト「元素を金属にする原子の性質について」、Physical Review 29:701–705 (1927)
• カール・F・ヘルツフェルトとFO・ライス「高周波音波の分散と吸収」、Physical Review 31:691–95 (1928)
• カール・F・ヘルツフェルトとマリア・ゲッパート＝マイヤー 「凝集状態について」化学物理学ジャーナル2:38–45 (1934)
• FO ライスとカール F. ヘルツフェルト「フリーラジカルの観点から見た有機化合物の熱分解。VI. いくつかの連鎖反応のメカニズム」 J. Am. Chem. Soc. 56:284–289 (1934) [1]
• カール・F・ヘルツフェルトとM・ゲッパート＝マイヤー「核融合理論について」物理学評論46:995–1001 (1935)
• カール・F・ヘルツフェルトとジェームズ・フランク 「光合成の理論の試み」、J. Chem. Phys. 5:237–51 (1937)
• カール・F・ヘルツフェルトとジェームズ・フランク「光合成理論への貢献」、J. Phys. Chem. 45:978–1025 (1941)
• カール・F・ヘルツフェルト「共鳴二重結合を持つ多原子分子の電子準位」化学評論41:233–56 (1947)
• カール・F・ヘルツフェルト分子波動関数の節面 現代物理学評論21:527–30 (1949)
• カール・F・ヘルツフェルド『超音波物理の50年』アメリカ音響学会誌第39巻第5A号、pp. 813-825、アメリカカトリック大学、ワシントンDC（1965年7月27日受領）

• カール F. ヘルツフェルト「金属の電子理論」 (Barth、1913)
• Karl F. Herzfeld Physikalische und Elektrochemie In Encyklopädie der Mathematischen Wissenschften mit Einschluss ihrer Anwendungen Band V、Heft 6、pp. 947–1112 (ライプツィヒ: BG Teubner、1921)
• Karl F. Herzfeld Grösse und Bau der Moleküle In Handbuch der Physik第 1 版、バンド 22、編。A. Smekal、386 ～ 519 ページ (ベルリン: Springer-Verlag、1924 年) (第 2 版、バンド 24、1933 年、1 ～ 252 ページ)。
• Karl F. Herzrfeld、Müller-Pouillets Lehrbuch der Physik Band 3における運動理論(Braunsweig: F. Viewig und Sohn、1925)
• Karl F. Herzfeld Klassische Thermodynamik In Handbuch der Physik第 1 版、バンド 9、1 ～ 140 ページ (ベルリン、シュプリンガーフェアラーク、1926 年)
• Karl F. Herzfeld および KL Wolf の吸収と分散『Handbuch der Physik』第 1 版、Band 20、480 ～ 634 ページ (ベルリン: Springer-Verlag、1928)
• Karl F. Herzfeld Gittertheorie der festen Körper In Handbuch der Experimental Physik Band 7、編。 W. ウィーンおよび F. ハームス、325 ～ 422 ページ (ライプツィヒ:学術研究機関、1928 年)
• カール・F・ヘルツフェルトとHM・スモールウッド「気体と液体の運動論」『物理化学論文集』第2版、第1巻、HS・テイラー編、pp.73～217（ニューヨーク：ヴァン・ノストランド、1931年）
• カール・F・ヘルツフェルトとHM・スモールウッド「不完全気体と液体状態」『物理化学論文集』第2版、第1巻、HS・テイラー編、pp. 219-250（ニューヨーク：ヴァン・ノストランド、1931年）
• カール・F・ヘルツフェルト「気体における緩和現象」『熱力学と物質物理学』第1巻、F・ロッシーニ編、pp. 646-735（プリンストン、ニュージャージー：プリンストン大学出版、1955年）
• カール・F・ヘルツフェルトとV・グリフィング「気体の基礎物理学」『熱力学と物質物理学』第1巻、F・ロッシーニ編、pp. 111-176（プリンストン、ニュージャージー：プリンストン大学出版、1955年）
• カール・F・ヘルツフェルトとセオドア・A・リトヴィッツ「超音波の吸収と分散」純粋および応用物理学第7巻（アカデミック・プレス、1959年）
• カール・F・ヘルツフェルド『気体の基礎物理学』（プリンストン大学出版、1961年）
• カール F. ヘルツフェルト『統計力学における疑問: いくつかの反動的な視点』カール F. ヘルツフェルト著(マイアミ大学理論研究センター、1971 年)

• メーラ、ヤグディッシュ、ヘルムート・レッヒェンベルク 『量子論の歴史的発展』第 5 巻『エルヴィン・シュレーディンガーと波動力学の台頭』第 1 部『ウィーンとチューリッヒにおけるシュレーディンガー 1887–1925』 (Springer、2001 年) ISBN 0-387-95179-2 

• カール・ヘルツフェルト^{[永久リンク切れ‍ ]} – 伝記
• トーマス・S・クーンによるカール・ヘルツフェルトの口述歴史インタビュー、1962年6月14日、アメリカ物理学協会ニールス・ボーア図書館およびアーカイブ
• ブルース・ウィートンによるカール・ヘルツフェルトの口述歴史インタビュー、1978年5月11日、アメリカ物理学協会ニールス・ボーア図書館およびアーカイブ

• カール・F・ヘルツフェルト文書、アメリカカトリック大学図書館特別コレクション
• カール・フェルディナンド・ヘルツフェルトの論文、1914 ～ 1977 年、ニールス・ボーア図書館およびアーカイブ