Robert Wichard Pohl

Robert Wichard Pohl (10 de agosto de 1884 - 5 de junio de 1976) fue un físico alemán y profesor de la Universidad de Gotinga . El instituto de física de Gotinga, dirigido por Pohl, fue una de las primeras escuelas de física del estado sólido ^{[ 1 ]} y Nevill Francis Mott lo describió como el "padre de la física del estado sólido" ^{[ 2 ]} . Es conocido por relacionar el color en los haluros de metales alcalinos con la presencia de vacantes y centros F (también llamados centros de color), un tipo de defecto cristalográfico . También demostró el primer transistor basado en centros de color. El efecto Gudden-Pohl y el péndulo de torsión de Pohl ( rueda de Pohl ) llevan su nombre.

Robert Wichard Pohl nació en Hamburgo, hijo del ingeniero naval Eugen Robert Pohl y su esposa Martha. Ella era hija de Wichard Lange , fundador de la escuela privada "Dr. Wichard Lange", y nieta de Wilhelm Middendorff , quien fundó el primer jardín de infancia alemán junto con Friedrich Fröbel .

Tras completar sus estudios en la Escuela Dr. Wichard Lange, Pohl ingresó en la Gelehrtenschule des Johanneums en 1895 y obtuvo su Abitur . En el semestre de verano de 1903, se matriculó en la Universidad de Heidelberg para estudiar ciencias naturales . Allí conoció a James Franck , quien, hasta la muerte de Franck en 1964, mantuvo una estrecha amistad con él. En el semestre de invierno de 1903, Pohl se trasladó a la Universidad de Berlín , donde se especializó en física. A partir del semestre de verano de 1904, ya había comenzado su trabajo científico en el Instituto de Física con Emil Warburg sobre el tema que se convertiría en su tesis doctoral. ^{[ 3 ]} Su primera publicación data de este período, ^{[ 4 ]} motivada por Bernhard Walter del Laboratorio Estatal de Física de Hamburgo, donde Pohl trabajó durante sus vacaciones, en particular intentando observar la difracción de la radiación de rayos X. ^{[ 5 ]}

En el verano de 1906, Pohl completó su doctorado (Dr. Phil.) y obtuvo una beca de asistente en Berlín, donde trabajó como instructor en los laboratorios de enseñanza de física bajo la dirección de Heinrich Rubens , director del Instituto. Publicó artículos conjuntos con James Franck sobre la movilidad iónica en gases y sobre la velocidad de propagación de los rayos X. A partir de 1909, llevó a cabo investigaciones sobre el efecto fotoeléctrico normal y selectivo en metales, y desde 1910 trabajó con Peter Pringsheim , ^{[ 6 ]} en, entre otras cosas, el problema técnicamente importante de la fabricación de espejos metálicos. ^{[ 7 ]} En 1910, apareció su monografía sobre la transmisión remota de imágenes ^{[ 8 ]} , y en 1912 completó la habilitación . En un apéndice, su tesis de habilitación ^{[ 9 ]} contiene una discusión sobre el descubrimiento de la difracción de rayos X por Max von Laue .

Tras obtener su habilitación , Pohl comenzó a impartir cursos de física experimental, lo que también lo motivó a adquirir una colección privada de aparatos para demostraciones y conferencias. Asimismo, realizó experimentos demostrativos en las reuniones de la Sociedad Alemana de Física . ^{[ 10 ]} Al estallar la Primera Guerra Mundial , había publicado 54 artículos científicos y tres libros. ^{[ 6 ] [ 8 ] [ 9 ]}

Al estallar la guerra, Pohl intentó, sin éxito, alistarse como voluntario en el ejército, pero fue rechazado por motivos de salud. Su sugerencia, junto con Erich Regener , de instalar y operar aparatos de rayos X de diagnóstico financiados con fondos privados en dos hospitales de reserva militar fue recibida con gratitud. En noviembre de 1914, comenzó a colaborar con operadores de radio militares en la localización de estaciones de transmisión enemigas; esto lo llevó a ser nombrado ingeniero jefe con el rango de capitán en la Junta de Examinadores de Transporte (VPK), cargo que ocupó hasta el final de la guerra.

En febrero de 1916, Pohl recibió la oferta de un puesto de profesor asociado en la Universidad de Gotinga (como sucesor de Eduard Riecke ), pero debido a la guerra, no pudo aceptar el cargo hasta principios de 1919. En su equipaje para la mudanza a Gotinga había más de 40 cajas con material para sus clases. Gracias a la oferta de una cátedra en la Universidad Técnica de Stuttgart en septiembre de 1919, Pohl fue ascendido a catedrático en Gotinga en diciembre de 1920 y se convirtió en director del Primer Instituto de Física de la ciudad. En junio de 1922, le ofrecieron un puesto en Würzburg, que también rechazó. Así, participó en la época dorada de la física en Gotinga durante la década de 1920 como uno de los tres catedráticos, junto con James Franck (director del Segundo Instituto de Física) y el teórico Max Born .

En la Navidad de 1922, Pohl se casó con Tussa Madelung, hermana de Erwin Madelung , quien era asistente de investigación en Göttingen cuando Tussa se mudó allí desde Estrasburgo con su familia en mayo de 1920. Robert y Tussa tuvieron tres hijos: Ottilie, Eleonore y Robert Otto , quien más tarde fue profesor de física en la Universidad de Cornell .

Centros de color

Las observaciones fotoeléctricas —aunque no en superficies, como en Berlín, sino en aislantes masivos— fueron iniciadas por Pohl junto con su asistente Bernhard Gudden en 1919. (El trabajo de investigación de este período se describió en detalle en ^{[ 11 ] (primera parte)} ). Descubrieron que los cristales de diamante se vuelven conductores de electricidad después de ser irradiados con luz. ^{[ 12 ]} Posteriormente, observaron el mismo efecto en el cloruro de sodio, un haluro alcalino ; sin embargo, solo después de que se hubiera coloreado como resultado de la irradiación con rayos X. Las observaciones sistemáticas de este efecto de coloración utilizando cristales preparados artificialmente ^{[ 13 ]} llevaron al descubrimiento de los centros de color , que fueron investigados en detalle en los años siguientes. ^{[ 14 ]} Al insertar tres electrodos en un cristal de bromuro de potasio , Pohl y Rudolf Hilsch pudieron demostrar el primer modelo de un transistor basado en centros de color en 1938. ^{[ 15 ]}

Además de su trabajo de investigación en su propio instituto, Pohl colaboró ​​con sus colegas científicos de diversas maneras. Con el zoólogo Alfred Kühn , investigó la percepción del color en las abejas; ^{[ 16 ]} para el químico Adolf Windaus , aplicó la espectroscopia óptica a la separación del ergosterol del colesterol . ^{[ 17 ]} Ayudó al arqueólogo Kurt Müller a fotografiar jarrones antiguos sin alterar los reflejos. ^{[ 18 ]} Brindó apoyo activo a su estudiante Hans Joachim Pabst von Ohain cuando este comenzó los primeros experimentos sobre propulsión a chorro tras finalizar su tesis doctoral en el Instituto de Física, pero con financiación privada. ^{[ 19 ]}

Cursos introductorios de física

Para Pohl, los cursos introductorios de física fueron importantes desde el principio; con frecuencia aportaba nuevas ideas para experimentos demostrativos, que había desarrollado y utilizado en sus clases y libros de texto, a la literatura científica. La primera edición de sus famosos textos introductorios de física, " Electromagnetismo ", se publicó en 1927. En 1930 apareció el volumen complementario sobre " Mecánica y Acústica ", que se amplió a partir de la tercera edición para incluir " Termodinámica ". El tercer volumen de la serie, " Óptica ", se publicó por primera vez en 1941, y a partir de la novena edición en 1954 se amplió para incluir "Física Atómica".

Un nuevo capítulo sobre "Óptica cuántica de sólidos" resumía el trabajo de investigación realizado en el Instituto de Pohl en Gotinga. Las propiedades eléctricas de los sólidos también se trataron en el volumen sobre " Electromagnetismo ", a partir de la 15.ª edición (1955), incluyendo los resultados del trabajo de Pohl en Gotinga. Tras su muerte en 1976, los tres volúmenes se redujeron a dos y se eliminaron estos capítulos. En su versión moderna, ambos volúmenes contienen vídeos con un total de 110 experimentos, muchos de ellos realizados con el aparato original de Pohl. El segundo volumen también incluye un vídeo con una biografía de Pohl realizada por Ekkehard Sieker (Vídeo 1). Asimismo, incluye un vídeo sobre la amplificación de corriente mediante un cristal de tres electrodos ^{[ 15 ]} y una grabación de audio de la entrega de un doctorado honoris causa a Ernest Rutherford en Gotinga por el decano Max Born (1931). Las ediciones posteriores de los libros de texto fueron editadas por Klaus Lüders y Robert Otto Pohl, hijo de Robert Wichard Pohl .

La actitud de Pohl hacia el régimen nazi se describió en su resumen autobiográfico a petición de las fuerzas de ocupación ^{[ 11 ] (segunda parte)} . Según esta fuente, nunca se afilió a ningún partido político, y su actitud hacia los nacionalsocialistas variaba de reservada a hostil; desde el principio estuvo convencido de la eventual derrota de Alemania en la Segunda Guerra Mundial (tenía contactos con el Grupo Goerdeler; su contacto, el profesor y conferenciante Hermann Kaiser, fue condenado a muerte y ejecutado el 23 de enero de 1945 en Berlín-Ploetzensee). ^{[ 20 ]} Tras la guerra, participó activamente en el restablecimiento de la Universidad de Gotinga, hasta 1948 como miembro de la Comisión de Desnazificación.

El trabajo del Instituto Pohl se dio a conocer internacionalmente poco antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial, cuando Pohl y su asistente de investigación Hilsch fueron invitados a una conferencia sobre la conducción de electricidad en sólidos en Bristol en 1937. ^{[ 13 ]} En 1946, apareció en Estados Unidos el primer artículo de revisión sobre centros de color . ^{[ 21 ]} Esto dio lugar a una invitación en 1951 a la Universidad de Illinois en Urbana, que incluyó visitas a los Laboratorios Bell Telephone , el Laboratorio de Investigación Naval y otros institutos de investigación. En esta ocasión, Pohl se reencontró con James Franck y reanudaron su amistad, que se había interrumpido en 1933 por la emigración forzada de Franck. ^{[ 22 ]} En 1956, tuvo lugar la primera Conferencia Internacional sobre Centros de Color en el Laboratorio Nacional Argonne ; se repitió cada tres años en los años siguientes hasta 1977. ^{[ 23 ]}

Tras su jubilación en 1952, Pohl dedicó su tiempo a mejorar sus libros de texto. En una entrevista con su antiguo alumno Heinz Pick en 1974, describió con detalle algunas de sus experiencias en Göttingen. ^{[ 11 ]}

Pohl siempre mantuvo su instituto pequeño. De sus 55 estudiantes de doctorado alemanes, 11 se convirtieron posteriormente en profesores de universidades alemanas; de los 7 estudiantes de doctorado extranjeros, 6 se convirtieron en profesores en el extranjero. ^{[ 24 ]}

En 1980, el premio Nobel de Física Nevill Mott resumió la importancia de la investigación de Pohl en Göttingen: "RW Pohl de Göttingen es, en mi opinión, el verdadero padre de la física del estado sólido". ^{[ 2 ]}

• 1921 Miembro de la Academia de Ciencias de Gotinga
• 1928 Doctorado honoris causa (Dr.–Ing. eh) por la Universidad Técnica de Breslau.
• 1935. Ingreso como miembro de la Leopoldina , Halle (Academia de Ciencias).
• 1937 Miembro de la Academia Alemana de Investigación Aeronáutica
• 1939 Doctor honoris causa en la Universidad de Sofía
• Medalla de Oro de la Sociedad Fotográfica de Viena, 1945.
• 1949 Miembro correspondiente de la Academia Bávara de Ciencias
• 1950 Miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Heidelberg
• 1953. Membresía honoraria de la Asociación Estadounidense de Profesores de Física.
• Cruz del Mérito (primera clase) de la República Federal de Alemania de 1954
• 1957 Doctor en Ciencias Naturales (Dr. rer. nat. hc), Universidad Técnica de Darmstadt
• Medalla Oersted de 1959 de la Asociación Estadounidense de Profesores de Física.
• 1959 Doctor en Medicina (H.C.) por la Universidad de Göttingen.
• 1964 Doctor en Ciencias Naturales (Dr. rer. nat. hc), Universidad de Hamburgo
• Cruz del Mérito (con estrella) de la República Federal de Alemania de 1967
• Medalla de Honor de la Ciudad de Göttingen , 1971
• Medalla Phillip Matthäus Hahn de la Sociedad Alemana de Cronometría, 1975.

Desde 1979, la Sociedad Alemana de Física otorga anualmente el Premio Robert Wirchard Pohl de física experimental y didáctica de la física. Asimismo, desde 1979, el Instituto Robert Wirchard Pohl de la Universidad de Tongji en Shanghái , con el apoyo de la Fundación Volkswagen, lleva su nombre. En 1995 se colocó una placa conmemorativa de bronce en su antigua residencia de Gotinga, en Klopstockstr. 4.

Desde 2007, la facultad de física de la Universidad de Göttingen honra a los profesores por su desempeño superior con la medalla Robert Pohl. ^{[ 25 ]}

• Einführung in die Physik, Springer, Berlín (ediciones en tres volúmenes)
  • Volumen 1
    • Mechanik und Akustik, (1ª ed., 1930, 2ª ed., 1931)
    • Mechanik, Akustik und Wärmelehre, (3.ª/4.ª ed., 1941 – 18.ª ed. (RO Pohl, editor), 1983)
  • Volumen 2
    • Elektrizitätslehre, (1ª ed., 1927 – 21ª ed., 1975)
  • Volumen 3
    • Optik, (1ª ed. 1940 – 8ª ed., 1948)
    • Optik und Atomphysik, (9ª ed., 1954 - 13ª ed., 1976)
• Einführung in die Physik, Springer, Berlín (ediciones en dos volúmenes)
  • Volumen 1
    • Mechanik, Akustik und Wärmelehre, (19.ª ed. (K. Lüders und RO Pohl, eds.), 2004; 20.ª ed., 2009)
    • Mechanik, Akustik und Wärmelehre, (21.ª ed. 2017)
  • Volumen 2
    • Elektrizitätslehre und Optik, (22.ª ed. (K. Lüders und RO Pohl, eds., 2006); 23.ª ed., 2010; 24.ª ed. 2017)

Ambos volúmenes se publicaron en inglés en 2017 y 2018.

• „ Göttinger Geschichten für das Erste Physikalische Institut “ , escrito por Manfred Achilles, 2012, (enthaltend auch viele Hinweise auf biographische Literatur über RW Pohl).
• Roland Wittje: „Simplex Sigillum Veri“: Robert Pohl y los experimentos de demostración en física después de la Gran Guerra , en: Peter Heering, Roland Wittje (eds.) „Learning by Doing“, Franz Steiner Verlag, 2011.
• Jürgen Teichmann : „ Die Musik der Tatsachen “, Physik Journal 8, S. 45 (2009), en línea Archivado el 16 de julio de 2018 en Wayback Machine .
• Jürgen Teichmann (2001). "Pohl, Robert Wichard" . Neue Deutsche Biographie (en alemán). vol.  20. Berlín: Duncker y Humblot. págs. 586– 587 ( Texto completo en línea ) . 
• Frederick Seitz , Norman G. Einspruch: „ Electronic Genie “, University of Illinois Press, 1998, Kapitel 4
• Gisela Oittner-Torkar, Jürgen Teichmann: „ Die Erklärung des Realkristalls durch Robert Wichard Pohl “, en: Karl von Meyenn (Ed.) „ Die Großen Physiker “, Banda 2: von Maxwell bis Gell-Mann , München: Beck 1997, S. 170–177
• Lillian Hoddeson , Ernest Braun, Jürgen Teichmann, Spencer Weart (editores): Fuera del laberinto cristalino. Capítulos de la historia de la física del estado sólido , Oxford University Press, 1992.
• Georg Busch: Historia temprana de la física y la química de los semiconductores , European Journal of Physics, vol. 10 (1989), págs. 255-265
• Jürgen Teichmann : Zur Geschichte der Festkörperphysik, Farbzentrenforschung bis 1940 , Steiner Verl., Stuttgart (1988)
• Michael Eckert , Helmut Schubert: Kristalle, Elektronen, Transistoren , Rowohlt Taschenbuch Verlag, Reinbek 1986, págs. 115-128
• Hans-Joachim Queisser : Kristallene Krisen , Piper Verl. Múnich, (1985), págs. 66–80
• Los comienzos de la física del estado sólido , un simposio organizado por Sir Nevill Mott, ed., Proceedings of the Royal Society London A, Band 371 (1980)
• Hans von Ohain : La evolución y el futuro de los sistemas de aeropropulsión , en: Walter J. Boyne y Donald S. Lopez (eds.): La era del jet, Smithsonian Institution Press (1979), págs. 25-46.
• Heinz Pick: Estructura de centros de electrones y huecos atrapados en "centros de color" de haluros alcalinos , en: F. Abeles (ed.) "Propiedades ópticas de los sólidos", North-Holland Publishing, Ámsterdam (1972), págs. 654-754.

• Robert Wichard Pohl en el catálogo de la Biblioteca Nacional Alemana
• Pohlsches Rad
• Entrevista de historia oral con Heinz Pick, incluyendo a Pohl, AIP, 1982
• Erich Mollwo, Vor- und Frühgeschichte der Festkörperphysik in Deutschland 1992, pdf
• Entrevista a Robert Wichard Pohl realizada por Thomas S. Kuhn y Friedrich Hund, 25 de junio de 1963.