Фридрих Хунд

Фридрих Хунд

Фридрих Герман Хунд (4 февраля 1896 – 31 марта 1997) был немецким физиком из Карлсруэ, известным своими работами по атомам и молекулам. Он известен правилами Хунда для предсказания электронной конфигурации химических элементов. Его работы по случаям Хунда и теории молекулярных орбиталей способствовали пониманию молекулярной структуры.

Научная карьера

Хунд работал с престижными физиками, такими как Эрвин Шрёдингер, Поль Дирак, Вернер Гейзенберг, Макс Борн и Вальтер Боте. В то время он был ассистентом Борна, работая над квантовой интерпретацией полосатых спектров двухатомных молекул.

После изучения математики, физики и географии в Марбурге и Гёттингене он работал приват-доцентом теоретической физики в Гёттингенском университете (1925), профессором в Ростокском университете (1927), Лейпцигском университете (1929), Йенском университете (1946), Франкфуртском университете (1951) и с 1957 года снова в Гёттингене. Кроме того, он жил в Копенгагене (1926) с Нильсом Бором и читал лекции об атоме в Гарвардском университете (1928). Всего он опубликовал более 250 статей и эссе. Хунд внес решающий вклад в квантовую теорию, особенно в отношении структуры атома и молекулярных спектров.

Фактически, Роберт С. Малликен, удостоенный Нобелевской премии по химии 1966 года за теорию молекулярных орбиталей, всегда провозглашал огромное влияние, которое работа Хунда оказала на его собственную, и что он с радостью разделил бы Нобелевскую премию с Хундом. В знак признания важности вклада Хунда теория молекулярных орбиталей часто называется теорией МО Хунда-Малликена. Правило максимальной мультиплетности Хунда — еще один эпоним, а в 1926 году Хунд открыл так называемый туннельный эффект или квантовое туннелирование.

Случаи Хунда, которые представляют собой особые режимы связи углового момента двухатомных молекул, и правила Хунда, которые управляют электронными конфигурациями атомов, важны в спектроскопии и квантовой химии. В химии первое правило, правило максимальной мультиплетности Хунда, особенно важно и часто называется просто правилом Хунда.

В 1927 году он ввел кажущийся парадокс, впоследствии названный «парадоксом Хунда», о том, почему хиральные молекулы, такие как сахара и аминокислоты, встречаются в лево- или правосторонних формах, но не в суперпозициях. Хунд показал, что хиральные состояния нестабильны, но соответствующие скорости туннелирования для больших молекул слишком медленны для наблюдения. Последующее развитие теории квантовой декогеренции объясняет стабильность хиральности в некоторых более мелких молекулах как проявление квантового эффекта Зенона.

Личная жизнь

Хунд женился на математике Ингеборг Зейнше (1905–1994) в Бармене 17 марта 1931 года. В семье было шестеро детей: шахматист и математик Герхард Хунд (1932–2024), Дитрих (1933–1939), Ирмгард (род. 1934), Мартин (1937–2018), Андреас (род. 1940) и Эрвин (1941–2022). Гроссмейстер по шахматам среди женщин Барбара Хунд (род. 1959) и шахматистка Изабель Хунд (род. 1962) — его внучки.

Хунд похоронен на мюнхенском кладбище Вальдфридхоф.

Награды

Хунд был членом Международной академии квантовой молекулярной науки. В 1943 году он был награжден медалью Макса Планка.

Наследие

По случаю его 100-летия была опубликована книга: Friedrich Hund: Geschichte der physikalischen Begriffe [История физических понятий] (Гейдельберг, Берлин, Оксфорд), Spektrum, Akademie Verlag 1996, ISBN 3-8274-0083-X. Рецензию также написал Вернер Куцельнигг. Работа Фридриха Хунда и его интерес к истории науки также интенсивно обсуждались в интервью, проведенном Клаусом Хенчелем и Ренатой Тобис.

В дополнение ко многим почестям, оказанным ему, Фридрих Хунд стал почетным гражданином Йены/Заале, и улица в Йене была названа в его честь. В июне 2004 года часть нового здания физического факультета в Гёттингене получила адрес Friedrich-Hund-Platz 1. То же название было выбрано для Института теоретической физики Гёттингенского университета.

Публикации

- Versuch einer Deutung der großen Durchlässigkeit einiger Edelgase für sehr langsame Elektronen, диссертация, Гёттингенский университет 1923

- Linienspektren und periodisches System der Elemente, хабилитационная работа, Гёттингенский университет, Springer 1927

- Allgemeine Quantenmechanik des Atom- und Molekelbaues, в Handbuch der Physik, том 24/1, 2-е изд., стр. 561–694 (1933)

- Materie als Feld, Берлин, Springer 1954

- Einführung in die Theoretische Physik, 5 томов 1944-51, Meyers Kleine Handbücher, Лейпциг, Bibliographisches Institut, 1945, 1950/51 (том 1: Механика, том 2: Теория электричества и магнетизма, том 3: Оптика, том 4: Теория тепла, том 5: Атомная и квантовая теория)

- Theoretische Physik, 3 тома, Штутгарт Teubner, впервые 1956-57, том 1: Механика, 5-е изд. 1962, том 2: Теория электричества и света, теория относительности, 4-е изд. 1963, том 3: Термодинамика и квантовая теория, 3-е изд. 1966

- Theorie des Aufbaues der Materie, Штутгарт, Teubner 1961

- Grundbegriffe der Physik, Мангейм, Bibliographisches Institut 1969, 2-е изд. 1979

- Geschichte der Quantentheorie, 1967, 2-е изд., Мангейм, Bibliographisches Institut 1975, 3-е изд. 1984; англ. пер. 1974

- Quantenmechanik der Atome, в Handbuch der Physik/Encyclopedia of Physics, том XXXVI, Берлин, Springer 1956

- Die Geschichte der Göttinger Physik, Vandenhoeck und Ruprecht 1987 (Göttinger Universitätsreden)

- Geschichte der physikalischen Begriffe, 1968, 2-е изд. (2 тома), Мангейм, Bibliographisches Institut 1978 (том 1: Die Entstehung des mechanischen Naturbildes, том 2: Die Wege zum heutigen Naturbild), Spektrum Verlag 1996

- Göttingen, Kopenhagen, Leipzig im Rückblick, в Fritz Bopp (ред.) Werner Heisenberg und die Physik unserer Zeit, Брауншвейг 1961

- См. также Verzeichnis der Schriften Friedrich Hund (1896-1997) с около 300 записями