 |
| Walther Wilhelm Georg Bothe |
Σαν σήμερα, στις 8 Ιανουαρίου 1891, γεννήθηκε στο Οράνιεμπουργκ, κοντά στο Βερολίνο, ο Walther Wilhelm Georg Bothe (Βάλτερ ... Μπότε), πυρηνικός φυσικός του οποίου η συνεισφορά στη σωματιδιακή φυσική και σε διάφορους άλλους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας υπήρξε σημαντική.
Γονείς του Βάλτερ Μπότε ήταν ο Fredrich Bothe και η Charlotte Hartung.
Μεγαλώνοντας, o Βάλτερ έδειξε μεγάλο ενδιαφέρον για τη Φυσική. Μεταξύ των ετών 1908 και 1912 φοίτησε στο Πανεπιστήμιο Friedrich-Wilhelms (τώρα γνωστό ως Πανεπιστήμιο Humboldt) στο Βερολίνο. Σπούδασε υπό την καθοδήγηση του διάσημου φυσικού Max Planck (Μαξ Πλανκ) και διακρίθηκε στα μαθηματικά, τη φυσική και τη χημεία. Το 1913, έγινε βοηθός διδασκαλίας του Πλανκ. Το 1914, λίγο πριν ξεσπάσει ο Πρώτος Παγκόσμιος Πόλεμος, απέκτησε το διδακτορικό του, με την επίβλεψη του Πλανκ.
Το 1913, προσφέρθηκε στον Μπότε μια θέση εργασίας στο Physikalische-Technische Reichsanstalt-PTR (τώρα γνωστό ως Physikalisch-Technische Bundesanstalt - PTB). Υπηρέτησε εκεί μέχρι το 1930 ξεκινώντας ως "έκτακτος καθηγητής".
 |
| Το κτίριο του Physikalische-Technische Reichsanstalt, το 1891. |
Το 1914, αφού απέκτησε το διδακτορικό του, εντάχθηκε στο γερμανικό ιππικό. Στη διάρκεια του Α' Παγκοσμίου Πολέμου συνελήφθη από τους Ρώσους και φυλακίστηκε για πάνω από 5 χρόνια, από τα οποία ένα στη Σιβηρία. Κατά τη διάρκεια της αιχμαλωσίας του επέλεξε να σπουδάσει μαθηματικά και επίσης έμαθε να διαβάζει και να γράφει ρωσικά.
Κατά τη διάρκεια της φυλάκισής του στη Ρωσία, ο Βάλτερ Μπότε συνάντησε τη Barbara Belowa που ήταν από τη Μόσχα. Το 1920 παντρεύτηκαν και επέστρεψαν μαζί στη Γερμανία. Το ζευγάρι απέκτησε 2 κόρες, την Elena Bothe (μετέπειτα Oswald Riedel) και την Johanna Bothe.
Το 1924, ο Μπότε και ο Hans Geiger (Χανς Γκάιγκερ) που ήταν διευθυντής του PTR εκείνη την εποχή, πραγματοποίησαν ένα πείραμα με το οποίο αποδείκνυαν τις κυματομορφικές ιδιότητες μιας ακτινοβολίας. Και οι δύο διατύπωσαν μια νέα κβαντική θεωρία για τις ακτινοβολίες. Τότε, ο Μπότε ανάπτυξε τη "μέθοδο σύμπτωσης" ("coincidence method") κατά την οποία μπορούσε να χρησιμοποιήσει δύο ή περισσότερους μετρητές Geiger και την οποία εφάρμοσε στη μελέτη των πυρηνικών αντιδράσεων του "φαινομένου Κόμπτον" και στη διπλή φύση (κύμα - σωματίδιο) του φωτός. Το πείραμα των Μπότε και Γκάιγκερ είναι το πρώτο ηλεκτρονικό πείραμα σύμπτωσης. Τα σήματα των βελόνων των δύο μετρητών Γκάιγκερ καταγράφηκαν δίπλα-δίπλα σε φιλμ. Ο Μπότε αργότερα βελτίωσε τη μέθοδο σύμπτωσης χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικά κυκλώματα.
 |
| Ο Βασιλιάς της Σουηδίας Gustaf VI Adolf παραδίδει το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 1954 για τον Βάλτερ Μπότε στην κόρη του Έλενα. |
Το 1925, ενώ ήταν ακόμα στο Physikalische-Technische Reichsanstalt έγινε "Privatdozent" (Υφηγητής) και διαδέχτηκε τον Γκάιγκερ ως διευθυντής του Εργαστηρίου Ραδιενέργειας του PTR, όταν εκείνος μετακινήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Κιέλου. Αργότερα το 1929, έγινε "καθηγητής ausserordentlicher" (αναπληρωτής καθηγητής) στο PTR.
Το 1929, o Μπότε ξεκίνησε μια άλλη μελέτη εστιασμένη στις κοσμικές ακτίνες. Από τότε αυτό το θέμα θα αποτελούσε αντικείμενο ισόβιας μελέτης γι’ αυτόν. Γι’ αυτή τη μελέτη συνεργάστηκε με τους προσκεκλημένους στο πανεπιστήμιο καθηγητές, τον Werner Kolhörster και τον Bruno Rossi. Αυτή τη φορά η εφαρμογή της μεθόδου σύμπτωσης αφορούσε την παρακολούθηση της κίνησης ενός μόνο σωματιδίου εν μέσω μεγάλου αριθμού ταυτόχρονων επιδράσεων ιονισμού. Με αυτή τη μελέτη ο Μπότε απέδειξε ότι το κύριο συστατικό των κοσμικών ακτίνων δεν ήταν η ακτινοβολία γάμμα, αλλά ένα ρεύμα σωματιδίων, όπως πρωτόνια και ελαφροί πυρήνες.
Το 1930, ο Μπότε έγινε "καθηγητής ordentlicher" (τακτικός καθηγητής) και τοποθετήθηκε διευθυντής του Ινστιτούτου Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Giessen Justus Liebig. Την ίδια χρονιά ανακάλυψε μια ασυνήθιστη ακτινοβολία που εκπέμπετο από το στοιχείο Βηρύλλιο όταν βομβαρδιζόταν με σωματίδια άλφα. Είχε παρατηρήσει ότι ο βομβαρδισμός του Βηρυλλίου έδινε πυρήνες Άνθρακα συνοδευόμενους από μια εξαιρετικά διεισδυτική ακτινοβολία, την οποία χαρακτήρισε ως ακτινοβολία γάμμα. Αργότερα το 1932, αυτό θα οδηγούσε στην ανακάλυψη του νετρονίου από τον Σερ Τζέιμς Τσάντγουικ.
 |
| Από αρ. Βάλτερ Μπότε, Otto Haxel και Hans Kopfermann. (Photo: Courtesy of Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung) |
Το 1932, ο Βάλτερ Μπότε διορίστηκε διευθυντής του "Physikalische und Radiologische Institut" (Φυσικό και Ακτινολογικό Ινστιτούτο) στο Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης. Με την άνοδο του Χίτλερ στην εξουσία, η έννοια της "Deutsche Physik" (Γερμανική Φυσική) ή "Άρια Φυσική" άρχισε να κερδίζει έδαφος. Η Deutsche Physik ήταν μια πολιτική έννοια ενάντια στη θεωρητική, την σύγχρονη, την ατομική και την πυρηνική φυσική, όπως και ενάντια στην κβαντική μηχανική. Αυτή η πολιτική οδήγησε σε μια σειρά από βίαιες επιθέσεις σε θεωρητικούς φυσικούς. Με την βοήθεια του Philipp Lenard που ήταν από τους θεμελιωτές της Deutsche Physik, ο Μπότε τοποθετήθηκε στη θέση του διευθυντή στο Institut für Physik (Ινστιτούτο για τη Φυσική) στο "Kaiser-Wilhelm-Institut für medizinische Forschung - KWImF" (το σημερινό Max-Planck-Institut für medizinische Forschung - Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ για την ιατρική Έρευνα).
Περί το τέλος του 1937, ο Μπότε με τον Wolfgang Gentner (Βόλφγκανγκ Γκέντνερ) που ήταν στην ομάδα του, έχοντας καταφέρει να κατασκευάσουν και να λειτουργήσουν μια γεννήτρια Van de Graaff, οδηγήθηκαν στην ιδέα της κατασκευής ενός κύκλοτρου. Μέχρι τον Νοέμβριο του 1937 και αφού είχε ήδη σταλεί μια έκθεση στον Πρόεδρο του Ινστιτούτου Kaiser-Wilhelm Gesellschaft (KWG), ο Μπότε άρχισε να εξασφαλίζει κεφάλαια από ιδρύματα και υπηρεσίες (Ινστιτούτο Ερευνών Helmholtz, Υπουργείο Πολιτισμού του Μπάντεν, I.G. Farben, KWG κλπ). Τον Σεπτέμβριο του 1938 και αφού είχαν δοθεί οι αρχικές υποσχέσεις για χρηματοδότηση, παραγγέλθηκε στη Siemens ο πρώτος μαγνήτης, όμως το έργο τελικά δεν προχώρησε λόγω έλλειψης κεφαλαίων.
 |
| Συνέδριο Φυσικής στο Παρίσι το 1937, κατά τη διάρκεια συζήτησης πάνω σε διάλεξη του Βόλφγκανγκ Γκέντνερ. 1η σειρά, από αρ.: Cockcroft, Goldhaber, Mauguin και Gentner. 2η σειρά, από αρ.: Herzog, Maier-Leibnitz και Bothe. Στην άλλη πλευρά διακρίνεται ο Bohr και πίσω του ο Fleischmann. (Photo: Courtesy of the Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesselschaft, Berlin-Dahlem) |
Το καλοκαίρι του 1940, μετά την ανακωχή μεταξύ Γαλλίας και Γερμανίας, ο Μπότε και ο Γκέντνερ έλαβαν την εντολή να μεταβούν στο Παρίσι και να επιθεωρήσουν το κύκλοτρο που είχε κατασκευάσει ο Frédéric Joliot-Curie (Φρεντερίκ Ζολιό-Κιουρί), αλλά δεν είχε ακόμη λειτουργήσει. Τον Σεπτέμβριο του 1940, ο Γκέντνερ έλαβε την εντολή να σχηματίσει μια ομάδα για να θέσει σε λειτουργία το κύκλοτρο. Ενώ βρισκόταν στο Παρίσι, ο Γκέντνερ κατάφερε να ελευθερώσει τόσο τον Φρεντερίκ Ζολιό-Κιουρί όσο και τον Πολ Λανγκεβέν, οι οποίοι είχαν συλληφθεί και τεθεί υπό κράτηση από τις Γερμανικές αρχές. Στο τέλος του χειμώνα του 1941-1942, το κύκλοτρο λειτούργησε με μια ακτινοβολία δευτερονίων στα 7 MeV.
Το 1940, δημοσιεύτηκε η ερευνητική εργασία του Μπότε (σε συνεργασία με τον Γκέντνερ και τον Heinz Maier-Leibnitz) "Atlas of Typical Cloud Chamber Images" (Κατάλογος Εικόνων από ένα Τυπικό Θάλαμο Νεφών). Η εργασία περιείχε εικόνες που είχαν συγκεντρωθεί από παρατηρήσεις σ’ ένα θάλαμο νεφών που είχε κατασκευαστεί από τον Heinz Maier-Leibnitz.
 |
| Το εξώφυλλο της Γερμανικής έκδοσης του βιβλίου του Μπότε: "Der Streufehler bei der Ausmessung von Nebelkammerbahnen im Magnetfeld". (Springer, 1η έκδοση 1948) |
Ως ένας από τους κορυφαίους Γερμανούς επιστήμονες, ο Μπότε εργάστηκε στο μυστικό γερμανικό πρόγραμμα κατασκευής της ατομικής βόμβας ως μέλος της "Λέσχης Ουρανίου" ("Uranverein") μαζί με άλλους διακεκριμένους επιστήμονες όπως ο Werner Heisenberg (Βέρνερ Χάιζεμπεργκ) και ο Kurt Diebner (Κουρτ Ντίμπνερ). Ήταν υπεύθυνος για το σχεδιασμό και την κατασκευή του πρώτου επιχειρησιακού κύκλοτρου της Γερμανίας. Στη διάρκεια του 1941 ο Μπότε κατάφερε να συγκεντρώσει όλη την απαραίτητη χρηματοδότηση για την ολοκλήρωση της κατασκευής του κύκλοτρου. Ο μαγνήτης που είχε παραγγελθεί, παραδόθηκε τον Μάρτιο του 1943 και η πρώτη δέσμη δευτερονίων εκπέμφθηκε τον Δεκέμβριο του 1943. Η τελετή εγκαινίων του κύκλοτρου πραγματοποιήθηκε στις 2 Ιουνίου 1944. Όμως, τα αποτελέσματα των πειραμάτων του Μπότε οδήγησαν τον ίδιο και άλλους Γερμανούς επιστήμονες να συμπεράνουν λανθασμένα ότι ο γραφίτης ήταν ένα ακατάλληλο συστατικό στην ανάπτυξη μιας ατομικής βόμβας. Αυτό οδήγησε την "Λέσχη Ουρανίου" να επανέλθει στη χρήση του βαρέος ύδατος, που προερχόταν από το εργοστάσιο Norsk Hydro στη Νορβηγία, έναν πολύ λιγότερο αποδοτικό και σπάνιο πόρο.
Με το τέλος του πολέμου, οι Σύμμαχοι ανέλαβαν την λειτουργία του κύκλοτρου. Το 1949 επετράπη και πάλι στον Μπότε να αναλάβει τον έλεγχό του.
 |
| Το δίπλωμα και το χρυσό μετάλλιο που έλαβε ο Μπότε για το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 1954. |
Το πιο διάσημο έργο του Μπότε είναι το "Κύκλωμα σύμπτωσης" ("Coincidence Circuit") που λειτουργεί με βάση την αρχή της σύμπτωσης. Ο Βάλτερ Μπότε χρησιμοποίησε δύο μετρητές Γκάιγκερ και μελέτησε τις συμπτώσεις μεταξύ διάσπαρτων ακτίνων Χ και ηλεκτρονίων ανάκρουσης. Οι παρατηρήσεις έδειξαν μια μικρής κλίμακας διατήρηση της ενέργειας και της ορμής. Χρησιμοποίησε επίσης αυτή την αρχή για να δείξει ότι οι κοσμικές ακτίνες δρουν ως σωματίδια.
Το 1954, το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής μοιράστηκε ανάμεσα στον Μαξ Μπορν "για τη θεμελιώδη έρευνά του στην κβαντομηχανική, ειδικά για τη στατιστική ερμηνεία της κυματομορφής" και στον Βάλτερ Μπότε "για τη μέθοδο σύμπτωσης και τις ανακαλύψεις του που έγιναν με αυτή". Η μέθοδος σύμπτωσης και τα κυκλώματά της χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλά πειράματα σωματιδιακής φυσικής και σε διάφορους άλλους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας. Λόγω ασθενείας, ο Μπότε δεν παραβρέθηκε στην τελετή απονομής των βραβείων. Το βραβείο παρέλαβε η κόρη του Μπότε, Elena Riedel. Από το 1934 μέχρι το 1954 που έλαβε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής, ο Βάλτερ Μπότε είχε προταθεί 15 φορές γι' αυτό το βραβείο. Για το Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ που είχε ιδρυθεί το 1948 και στο οποίο εργαζόταν ο Μπότε, ήταν το πρώτο βραβείο Νόμπελ.
 |
| Το εξώφυλλο του βιβλίου του Βάλτερ Μπότε "Der Physiker und sein Werkzeug". (1η έκδοση de Gruyter, 1944) |
Ο Μπότε, αν και ήταν πολυάσχολος άνθρωπος, πάντα προσπαθούσε να βρει χρόνο για να ασκήσει την αγαπημένη του ζωγραφική. Εμπνεόταν από τα ορεινά τοπία και δούλευε συνήθως ακουαρέλες και ελαιογραφίες. Γι' αυτόν μια συζήτηση για τους Γάλλους ιμπρεσιονιστές μπορεί να του προκαλούσε τον ίδιο ενθουσιασμό με μια συζήτηση σε θέματα Φυσικής. Ήταν επίσης λάτρης της μουσικής, με τους Μπετόβεν και Μπαχ να είναι οι αγαπημένοι του συνθέτες. Συνήθιζε να παρακολουθεί πολλές συναυλίες και έμαθε να παίζει πιάνο. Στη δουλειά ήταν ένας ιδιαίτερα δύσκολος και αυστηρός δάσκαλος με χάρισμα συγκέντρωσης και ταχύτητας. Στο σπίτι όμως ήταν ένας ευγενικός και φιλόξενος άνθρωπος με κατανόηση και αγάπη.
Εκτός από το βραβείο Νόμπελ, τιμήθηκε ακόμη με βραβεία όπως τον Μεγάλο Σταυρό για την Αξία από την Ομοσπονδιακή Δημοκρατία της Γερμανίας, ιππότης του Τάγματος της Αξίας για την Επιστήμη και τις Τέχνες (1952), το μετάλλιο Max Planck από τη Γερμανική Φυσική Εταιρεία (1953) κλπ. Ο αστεροειδής 19178, που ανακαλύφθηκε τον Σεπτέμβριο του 1991, ονομάστηκε Walterbothe προς τιμή του Γερμανού επιστήμονα.
 |
| Από την απονομή των βραβείων Νόμπελ 1954. Από αρ.: Linus Pauling (Νόμπελ Χημείας 1954), οι κόρες του Μπότε Έλενα (παρέλαβε το βραβείο) και Γιοχάνα, Βασιλιάς Gustaf VI Adolf . (getty images) |
Ο Βάλτερ Μπότε πέθανε στη Χαϊδελβέργη της Δυτικής Γερμανίας στις 8 Φεβρουαρίου 1957, σε ηλικία 66 ετών.
Τα αρχεία του Βάλτερ Μπότε βρίσκονται στο ίδρυμα Archiv der Max-Planck-Gesellschaft.
- Η ομιλία του Βάλτερ Μπότε για το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1954. Ο Μπότε δεν μπόρεσε να παραβρεθεί στην απονομή των βραβείων γιατί ήταν ασθενής κι έτσι η ομιλία δεν δόθηκε προφορικά.
- Δημοσίευση του Βάλτερ Μπότε στο περιοδικό Science (New Series, Vol. 122, No. 3175, Nov. 4, 1955, pp. 861-863) με τίτλο "Coincidence Method".
- Κείμενο από την ιστορικό Luisa Bonolis στο περιοδικό American Journal of Physics (79, 1133 - 2011) με τίτλο: "Walther Bothe and Bruno Rossi: The birth and development of coincidence methods in cosmic-ray physics" ("Βάλτερ Μπότε και Μπρούνο Ρόσι: Η γέννηση και η ανάπτυξη των μεθόδων σύμπτωσης στη φυσική των κοσμικών ακτίνων").
 |
| Ο Βάλτερ Μπότε (1954). (Photo: Courtesy of the Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesselschaft, Berlin-Dahlem) |
- Άρθρο του Mark Walker στο περιοδικό Journal of Contemporary History (Vol. 24, No. 1 (Jan., 1989), pp. 63-89) με τίτλο: "National Socialism and German Physics" (Εθνικοσοσιαλισμός και Γερμανική Φυσική).
- Το Ίδρυμα Atomic Heritage Foundation για τον Βάλτερ Μπότε.
- Το βιβλίο (σε pdf) "Hitler’s Uranium Club" του Jeremy Bernstein περιέχει τις σημαντικότερες συνομιλίες που έγιναν στο Farm Hall (κοντά στο Κέμπριτζ) ανάμεσα σε Βρετανούς - Αμερικανούς επιστήμονες και στους 10 συλληφθέντες Γερμανούς επιστήμονες που με κάποιο τρόπο μπορεί να συμμετείχαν στην κατασκευή της ατομικής βόμβας για την Γερμανία. (Ο Βάλτερ Μπότε δεν ανήκε σ' αυτή την ομάδα).
- Αφιέρωμα του Ιδρύματος Βραβείων Νόμπελ στον Βάλτερ Μπότε.
- Bίντεο από την τελετή της απονομής των βραβείων Νόμπελ 1954 (σουηδικά, 9:17).
- Kείμενο με τίτλο "Walther Bothe's contributions to the understanding of the wave-particle duality of light" των Dieter Fick και Horst Kant.
- Άρθρο για την τεχνική της μεθόδου σύμπτωσης από την MIRION Technologies ("GAMMA-RAY COINCIDENCE COUNTING TECHNIQUES").
- H είδηση του θανάτου του Βάλτερ Μπότε στους NY Times (9 Φεβρουαρίου 1957).
- Το σαμποτάζ του βαρέος ύδατος στη Νορβηγία.
Πηγή: Today in Science History, Wikipedia, biography your dictionary, nobelprize, History AIP, nndb, thefamouspeople, famous scientists
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου