Σαν σήμερα... 1880, γεννήθηκε ο Αυστριακός φυσικός Paul Ehrenfest.

Paul Ehrenfest

Σαν σήμερα, στις 18 Ιανουαρίου 1880, γεννήθηκε στη Βιέννη της Αυστρίας ο θεωρητικός φυσικός Paul Ehrenfest (Πάουλ Έρνφεστ). Ήταν ο μικρότερος από τους 5 γιους (οι άλλοι 4 ήταν ο Arthur, ο Emil, ο Hugo και ο Otto) του Sigmund Ehrenfest και της Johanna Jellinek. Ο πατέρας Sigmund που προερχόταν από φτωχή Εβραϊκή οικογένεια, ζούσε στο χωριό Loštice της Μοραβίας (σήμερα στην Τσεχία) και δούλευε σε υφαντήριο. Μετά το γάμο τους, το ζευγάρι μετακόμισε στη Βιέννη κι εκεί έφτιαξαν μπακάλικο που πήγε καλά ως επιχείρηση. 

Ως παιδί ο Πάουλ ήταν ασθενικής κράσης και υπέφερε από ζαλάδες. Επειδή η μητέρα του έλειπε όλη την ημέρα στο μαγαζί τους και ο Πάουλ είχε μεγάλη ηλιακή διαφορά από τα αδέλφιά του, στο σπίτι τον πρόσεχε μια γκουβερνάντα. Επιπλέον, υπέφερε από τα πειράγματα των άλλων παιδιών λόγω της εβραϊκής καταγωγής του. Συνήθως τα άλλα αδέρφια του (ο μεγαλύτερος αδερφός Arthur ήταν 17 χρόνια μεγαλύτερος από τον Πάουλ) τον έσωζαν από δύσκολες καταστάσεις και αυτά ήταν που τον ώθησαν στη μελέτη. 

Μέχρι τα έξι του είχε μάθει να γράφει, να διαβάζει και να υπολογίζει. Τότε, το 1886 ξεκίνησε το δημοτικό που ολοκλήρωσε το 1890 με εξαιρετική επίδοση. Εκείνη τη χρονιά όμως έχασε τη μητέρα του από καρκίνο του στήθους και ο πατέρας του (που επίσης είχε προβλήματα υγείας με το στομάχι του) σύντομα παντρεύτηκε την κουνιάδα του Josephine Jellinek που ήταν στην ίδια ηλικία με το γιο του Arthur.

Το ιστορικό, διατηρητέο κτίριο του Γυμνασίου 
Stubenbastei που τελείωσε ο Πάουλ Έρνφεστ.

Το 1890, ο Πάουλ ξεκίνησε το γυμνάσιο στο Akademisches Gymnasium, αλλά αργότερα πήγε στο Franz Josef Gymnasium (σήμερα Γυμνάσιο Stubenbastei).  Όμως η ζωή του δεν ήταν καλή λόγω των ψυχολογικών προβλημάτων που αντιμετώπιζε, ενώ το 1896 έχασε και τον πατέρα του. Σ' αυτή τη φάση τον στήριξε ο μεγάλος του  αδελφός Arthur κι αυτός τον έπεισε να συνεχίσει το σχολείο. Το 1899 τελείωσε το γυμνάσιο έχοντας πολύ αρνητική εμπειρία από τη φοίτησή του. (Αργότερα επέλεξε τα δικά του παιδιά να έχουν εκπαίδευση στο σπίτι). 

Τον Οκτώβριο του 1899 έγινε φοιτητής στο Τεχνικό Ινστιτούτο (Technische Hochschule) της Βιέννης σπουδάζοντας χημεία, ενώ συγχρόνως γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Αυτή την περίοδο συνδέθηκε σε στενή φιλία με τρεις άλλους φοιτητές του μαθηματικού, τους Heinrich Tietze, Hans Hahn και Gustav Herglotz. Η παρέα αυτοαποκαλείτο "η αχώριστη τετράδα". 

Στο πανεπιστήμιο παρακολούθησε για δύο χρόνια (1899-1900) τις παραδόσεις του Ludwig Boltzmann  (Λούντβιχ Μπόλτζμαν) στην κινητική θεωρία των αερίων. Φαίνεται ότι ο Μπόλτζμαν επέδρασε θετικά στον Έρνφεστ και αφενός η μίζερη ζωή του βρήκε ενδιαφέρον στα μαθηματικά και τη φυσική, αφετέρου ο τρόπος διδασκαλίας του Μπόλτζμαν αποτέλεσε έμπνευση στη δική του περίοδο διδασκαλίας. 

Ο Πάουλ Έρνφεστ την εποχή που
ήταν φοιτητής στο Göttingen.

Το 1901 συνέχισε σπουδές στο Πανεπιστήμιο του Göttingen, όπου παρακολούθησε τη διδασκαλία του Max Abraham για την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του φωτός, όπως επίσης τους Johannes Stark,  Walther Nernst, Karl Schwarzschild, και Ernst Zermelo. Στα μαθήματα των μαθηματικών Felix  Klein και David Hilbert συνάντησε τη μετέπειτα σύζυγό του, Ρωσίδα μαθηματικό Tatyana  Afanasyeva. Αναρωτώμενος, γιατί δεν έβλεπε την Tatyana στις συναντήσεις της λέσχης των μαθηματικών, διαπίστωσε ότι η συμμετοχή των γυναικών απαγορευόταν. Ο Έρνφεστ προσπάθησε να το αλλάξει και σύντομα αισθάνθηκε την ικανοποίηση να δει την προσπάθειά του να καρποφορεί.  

Το 1903, σ' ένα σύντομο ταξίδι του στο Leiden της Ολλανδίας, γνωρίστηκε με τον Hendrik A. Lorentz.     

Το 1904, αφού πέρασε 18 μήνες στο Göttingen, επέστρεψε στη Βιέννη απ' όπου στις 23 Ιουνίου 1904 πήρε το διδακτορικό του με επιβλέποντα καθηγητή τον Μπόλτζμαν. Το θέμα της εργασίας του ήταν για την κίνηση των στερεών σωμάτων σε υγρά και για τη μηχανική του Hertz. Θεωρήθηκε μια καλή εργασία, αλλά ο ίδιος ο Έρνφεστ δεν την εκτίμησε ως αξιόλογη και γι' αυτό ποτέ δεν την τύπωσε.

Το ζεύγος Tatyana  Afanasyeva και Πάουλ Έρνφεστ.

Στις 21 Δεκεμβρίου 1904 ο Πάουλ παντρεύτηκε την Tatyana, που στο μεταξύ είχε έρθει στη Βιέννη από το Γκέτινγκεν, αφού πρώτα χρειάστηκε να αποκηρύξουν τις θρησκείες τους, επειδή ήταν διαφορετικές. Το ζευγάρι έκανε δύο κορίτσια την Tatyana Pavlovna (1905 -1984), την Anne Galinka Pavlovna (1910 - 1979) και δύο αγόρια τον Paul, Jr (1915 - 1939), τον Vassily (1918 - 1933). 

To 1905, ο Έρνφεστ δημοσίευσε μια εργασία πάνω στη  θεωρία του Planck για την ακτινοβολία μέλανος σώματος.
Το Σεπτέμβριο 1906 γύρισε στο Γκέτινγκεν ψάχνοντας για δουλειά. Όμως εκεί σοκαρίστηκε μαθαίνοντας ότι ο Μπόλτζμαν είχε αυτοκτονήσει στις 6 Σεπτεμβρίου. Ο Felix Klein πρότεινε στον Έρνφεστ ν' αναλάβει να εκπονήσει μια εργασία στη στατιστική μηχανική με τη γυναίκα του Tatyana. Το ζευγάρι ξεκίνησε την σύνταξη του άρθρου το οποίο τελικά δημοσιεύτηκε το 1911.

Τα 4 παιδιά της οικογένειας Έρνφεστ.
Tatyana, Anne Galinka, Paul, Jr και Vassily.

Το 1907, το ζεύγος Έρνφεστ μετακόμισε στην Αγ. Πετρούπολη. Εκεί ο Πάουλ ήρθε σ' επαφή με τους  Yakov Tamarkin, Alexander Friedmann, Vladimir Steklov και άλλους φυσικούς ελπίζοντας σε κάποια πανεπιστημιακή θέση, χωρίς όμως να τα καταφέρει. Σ' αυτό το διάστημα ο Πάουλ πήρε μάστερ στη φυσική από το Πανεπιστήμιο της Αγ. Πετρούπολης, ενώ παράλληλα δούλευε με τη γυναίκα του πάνω στο άρθρο της στατιστικής μηχανικής που του είχε αναθέσει ο Klein.   

Το 1911 δημοσίευσε στο περιοδικό Annalen der Physik μία σημαντική εργασία πάνω στις βασικές αρχές της κβαντικής θεωρίας. 

Τον Ιανουάριο του 1912, ο Έρνφεστ ξεκίνησε μια περιοδεία σε πολλά πανεπιστήμια της Γερμανίας, Αυστρίας, Τσεχίας ψάχνοντας μια θέση. Τότε συνάντησε στην Πράγα για πρώτη φορά τον Αϊνστάιν κι αυτή η συνάντηση θα ήταν η αρχή μιας εξαιρετικής φιλίας. Στη διάρκεια αυτού του ταξιδιού έμαθε ότι ο Henri Poincaré είχε δημοσιεύσει μια εργασία στην κβαντική θεωρία, στην οποία κατέληγε σε παρόμοια αποτελέσματα με τη δική του. Επιστρέφοντας στην Αγ. Πετρούπολη πληροφορήθηκε ότι ο Poincaré είχε δημοσιεύσει την εργασία του προτού να μπορέσει ν' αποδείξει τη δική του συμβολή στην κβαντική θεωρία.

Το ζεύγος Έρνφεστ στο Leiden.

Τελικά η τύχη τού χαμογέλασε. Ο Lorentz επρόκειτο ν' αποχωρήσει και ο Arnold Sommerfeld πρότεινε τον Έρνφεστ με τα παρακάτω λόγια: "Διδάσκει σαν άρχοντας. Σπάνια έχω ακούσει έναν άνθρωπο να μιλά με τέτοια γοητεία και λάμψη. Σημαντικές φράσεις, πνευματώδη σχόλια και διαλεκτική είναι διαθέσιμα να διατυπωθούν από αυτόν μ' έναν εξαιρετικό τρόπο......  Ξέρει πώς να κάνει τα πιο δύσκολα πράγματα συγκεκριμένα και σαφή. Τα μαθηματικά επιχειρήματα χρησιμοποιούνται από αυτόν με εύκολα κατανοητές εικόνες."
Έτσι, στις 29 Σεπτεμβρίου 1912 ο Έρνφεστ έλαβε τηλεγράφημα που του ανακοίνωνε ότι είχε γίνει καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Leiden. Έμεινε εκεί μέχρι το τέλος της ζωής του.

Μέρος της πολλαπλής συμβολής του Έρνφεστ στην κβαντική στατιστική, ήταν η κατανόηση της φύσης των φωτονίων και των ιδιοτήτων τους, όπως προέκυπτε από το νόμο ακτινοβολίας του Planck. Εργάστηκε στην κβαντική θεωρία που αφορούσε τα περιστρεφόμενα σώματα. Είχε σημαντική συνεισφορά στη Στατιστική Φυσική, την Κβαντομηχανική (θεώρημα του Έρνφεστ), τη Θερμοδυναμική και τις μετατροπές φάσεων.

Το 1924, ο Έρνφεστ (μέση) με φοιτητές του στο Leiden.
(Από αρ.)  Gerhard Dieke, Samuel Goudsmit,
Jan Tinbergen, Ralph Kronig και Enrico Fermi.

Παρά τη χαμηλή αυτοεκτίμησή του, ο Έρνφεστ ήταν εξαιρετικός δάσκαλος και προσπαθούσε να βρίσκεται σε συνεχή επαφή με τους φοιτητές του. Αν εκτιμούσε ότι ο ίδιος δεν μπορούσε να τους προσφέρει περισσότερα, τους εμψύχωνε και τους προέτρεπε να μεταβούν σε άλλα εκπαιδευτικά ιδρύματα στην Ευρώπη. Κατά τον Αϊνστάιν, με τον οποίο ήταν προσωπικός φίλος και ο Έρνφεστ τον θεωρούσε αδερφό του, ήταν ο καλύτερος δάσκαλος της γενιάς του. Όμως, ο Έρνφεστ δεν ήθελε να συμβαδίσει με την επανάσταση της Κβαντομηχανικής την οποία θεωρούσε λανθασμένη. 

Το 1919 έγινε μέλος της Βασιλικής Ολλανδικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών.

Το σπίτι της οικογένειας Έρνφεστ
(Witte Rozenstraat 57, Leiden).

Μετά τη γέννηση (1918) του τέταρτου παιδιού του Vassily ('Wassik') που έπασχε από σύνδρομο Down, η έντονη στενοχώρια για την εξέλιξη του παιδιού του, του επανέφεραν την κατάθλιψη. Ήταν μια κατάσταση που με την πάροδο του χρόνου χειροτέρευε. 

Το 1918 ο Έρνφεστ ξεκίνησε να αλληλογραφεί με τον Niels Bohr (Νιλς Μπορ). Επειδή στενοχωριόταν για τη διαφωνία μεταξύ Μπορ και Αϊνστάιν σχετικά με την κβαντική θεωρία, το Δεκέμβριο του 1925 τους έφερε στο σπίτι του στο Leiden, σε μια προσπάθεια να τους κάνει να συμφωνήσουν σε μια κοινή θέση. Αυτή η συμφωνία δεν επιτεύχθηκε κι ο Έρνφεστ στενοχωρέθηκε πάλι, γιατί πιέστηκε να συνταχτεί με τις απόψεις του ενός ή του άλλου.

Τον Μάιο του 1931, έγραφε ο Έρνφεστ στον Μπορ: "Έχω χάσει εντελώς την επαφή με τη θεωρητική φυσική. Δεν μπορώ να διαβάσω τίποτα πια κι αισθάνομαι ανίκανος να έχω ακόμη και την πιο μέτρια αντίληψη για το τι έχει νόημα στην πλημμύρα των άρθρων και των βιβλίων. Ίσως πλέον δεν μπορώ να βοηθηθώ από οτιδήποτε." 

Δεκέμβριος 1925, ο Μπορ και ο Αϊνστάιν
στο σπίτι του Έρνφεστ στο Leiden.

Τον Αύγουστο 1932, ο Αϊνστάιν, βλέποντας την κατάσταση του φίλου του, έγραψε στη Διοίκηση του Πανεπιστημίου του Leiden εκφράζοντας την έντονη ανησυχία του και πρότεινε τρόπους για να μειωθεί ο φόρτος εργασίας του Έρνφεστ. Όμως τα πράγματα είχαν προχωρήσει πολύ.

Στις 25 Σεπτεμβρίου 1933, ο Πάουλ Έρνφεστ οπλισμένος μ' ένα πιστόλι επισκέφτηκε, στην κλινική του καθηγητή Jan Waterink στο Άμστερνταμ, το γιο του Wassik που νοσηλευόταν εκεί και τον πυροβόλησε. Στη συνέχεια γύρισε το όπλο στον εαυτό του και πυροβολήθηκε. Ο Wassik εξέπνευσε λίγες ώρες αργότερα από τον πατέρα του.

Πίσω σειρά: Αϊνστάιν, Έρνφεστ, Willem de Sitter.
Εμπρός σειρά: Arthur Eddington και Hendrik Lorentz.
26 Σεπτεμβρίου 1923, στο γραφείο του 
De Sitter, Πανεπιστήμιο Leiden.

Ας δούμε τι έγραψαν για τον Πάουλ Έρνφεστ άνθρωποι που τον γνώρισαν.

Ο George Uhlenbeck που υπήρξε φοιτητής του, για τον τρόπο διδασκαλίας του. "Πρώτα ο ισχυρισμός, στη συνέχεια, η απόδειξη ... Η περίφημη διαύγειά του (δεν πρέπει) να συγχέεται με την αυστηρότητα. ... Δούλευε ουσιαστικά με ένα φοιτητή κάθε φορά και σχεδόν κάθε απόγευμα κατά τη διάρκεια της εβδομάδας."

Ο καλός του φίλος Αϊνστάιν που τους ένωνε και η κοινή αγάπη για τη μουσική: "Δεν ήταν απλώς ο καλύτερος δάσκαλος στο επάγγελμά μας που έχω γνωρίσει ποτέ. Ήταν επίσης αφιερωμένος με πάθος στην εξέλιξη και το πεπρωμένο των ανθρώπων, ειδικά των φοιτητών του. Η κατανόηση των άλλων, το να κερδίσει τη φιλία και την εμπιστοσύνη τους, η βοήθεια σε όποιον εμπλεκόταν σε εξωτερικούς ή εσωτερικούς αγώνες, η ενθάρρυνση του νεανικού ταλέντου - όλα αυτά ήταν ο πραγματικός του εαυτός, ίσως περισσότερο από την ενασχόλησή του με τα επιστημονικά προβλήματα."

Ο Έρνφεστ στο σπίτι του με τον Αϊνστάιν, που κρατά
στα πόδια του τον Paul Jr.

Το Αυστριακό Ινστιτούτο "ÖSTERREICHISCHE AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN" (OAW) για την κβαντική οπτική και την κβαντική πληροφορία που εδρεύει στη Βιέννη, ξεκίνησε από το 2015 να απονέμει κάθε χρόνο το Βραβείο Paul Ehrenfest, για την καλύτερη εργασία στη θεμελιώδη κβαντική φυσική.

• Βίντεο "Life of Paul Ehrenfest" ("Η ζωή του Πάουλ Έρνφεστ") (αγγλικά, 9:19) από τον ιστότοπο Science 2k18.

• "Ο Victor Weisskopf για τον Πάουλ Έρνφεστ", βίντεο από το Stefan University (αγγλικά, 2:34).

• Άρθρο του Paul Halpern με τίτλο "The Tragic Fate of Physicist Paul Ehrenfest" ("Η τραγική μοίρα του φυσικού Πάουλ Έρνφεστ") στον ιστότοπο medium.

Αναμνηστική πλάκα για τον Πάουλ Έρνφεστ στο σπίτι του
στο Leiden. Η πλάκα τοποθετήθηκε στις 1 Μαΐου 1971,
από τη Λέσχη συζητήσεων Christiaan Huygens.

• Άρθρο "Η φιλία του Αϊνστάιν και της Afanasyeva" (ολλανδικά).

• Άρθρο "The Struggles of Paul Ehrenfest" ("Οι αγώνες του Πάουλ Έρνφεστ") από τον καθηγητή   Dwight E. Neuenschwander (αγγλικά).

• "Paul Ehrenfest, Συλλογή επιστημονικών εργασιών" τόμος του 1959 από Martin J Klein, Eugene Higgins και το History of Science at Yale University.

Πηγή: Today in Science History,  wikipedia