SOMMERFELD, Arnold

SOMMERFELD, Arnold

Professore di fisica teorica all'università di Monaco, è nato il 5 dicembre 1868 a Königsberg in Prussia. Laureatosi presso quella università nel 1891, ottenne la libera docenza a Gottinga in matematica, come assistente di F. Klein, nel 1895; dal 1897 fu successivamente professore di matematica e di meccanica tecnica a Clausthal e ad Aquisgrana, finché nel 1906 venne chiamato alla cattedra di fisica teorica della università di Monaco, dove insegna tuttora. Il S. è uno degli scienziati, che più hanno contribuito con gli scritti e con l'insegnamento al progresso della fisica in questi ultimi 30 anni. Non c'è fisico teorico di grande fama che non sia stato alla sua scuola o che, più o meno direttamente, non possa dirsi suo scolaro. Ma anche i fisici sperimentali d'oggi debbono molto alla sua opera chiarificatrice.

I suoi lavori cronologicamente si possono ordinare in gruppi, diversi per indole e ispirazione. Al primo gruppo (sino al 1900) appartiene la teoria della diffrazione, brillante applicazione del concetto degli spazî multipli di Riemann, che permette la trattazione rigorosa di questo problema fisico; inoltre la teoria della propagazione delle onde elettromagnetiche lungo un filo, problema già propostosi da H. Hertz. Dopo un secondo gruppo di lavori di fisica matematica e meccanica tecnica ve n'è un altro (1906-1911) di lavori ancora riguardanti la teoria elettromagnetica delle radiazioni - spettro continuo dei raggi X e propagazione delle onde radiotelegrafiche sulla Terra. Inoltre due memorie sul calcolo vettoriale nello spazio a 4 dimensioni, di cui Sommerfeld con Minkowski mise in evidenza tutta l'importanza per la teoria della relatività. Dopo il lavoro di Bohr sull'idrogeno (1913), l'interesse del S. si concentra deliberatamente sulla teoria quantistica degli atomi. Negli anni 1915-1916, in una serie di memorie fondamentali, egli segna le vie, che poi la ricerca fisica batterà: precisa il concetto di Bohr, delle orbite stazionarie, nelle note condizioni da imporre agli integrali di fase, estesi lungo un cammino chiuso; introduce la quantizzazione spaziale; scopre le orbite ellittiche, spiega i termini dei metalli alcalini; e finalmente dà la formula della struttura fina dell'idrogeno e dei livelli X. Nel 1919 raccoglie i risultati raggiunti in un volume - dal titolo Atombau und Spektrallinien - che ha avuto molte edizioni e molto ha giovato alla diffusione negli ambienti scientifici delle nuove teorie sull'atomo. La spiegazione della struttura dei multipletti, l'introduzione dei numeri quantici interni sono risultati degli anni successivi. Intanto intorno al S. si formano giovani, tra cui W. Heisenberg e W. Pauli, destinati ad andare oltre e generalizzare i metodi del maestro. Ma nello sviluppo, che n'è seguito per la quantistica, egli sta ancora in primo piano, tra l'altro rinnovando, sulle basi della statistica di E. Fermi, la teoria degli elettroni nei metalli.