Walther Wilhelm Georg Bothe (Almanca telaffuz: [ˈvaltɐ ˈboːtə]; d. 8 Ocak 1891 - ö. 8 Şubat 1957),[2] 1954'teMax Born ile Nobel Fizik Ödülü'nü paylaşan bir Alman nükleer fizikçiydi.
1913'te Reich Fiziksel ve Teknik Enstitüsü'nde (PTR) yeni oluşturulan Radyoaktivite Laboratuvarı'na katıldı, sonraki birkaç yıl laboratuvarın yöneticisi olarak görev aldı ve 1930'a kadar burada kaldı. 1914'ten itibarenBirinci Dünya Savaşı sırasında orduda görev yaptı ve 1920'de Almanya'ya dönen Rus savaş esirlerinden biriydi. Laboratuvara döndükten sonra, nükleer reaksiyonlar, radyasyonunCompton etkisi,kozmik ışınlar vedalga-parçacık ikiliği çalışmalarına rastlantısal yöntemleri geliştirdi ve uyguladı. 1954'te bu çalışmalarıylaNobel Fizik Ödülü'nü alacaktı.
1930'da tam profesör veGiessen Üniversitesi fizik bölümünün yöneticisi oldu. 1932'deHeidelberg Üniversitesi Fiziki ve Radyoloji Enstitüsü'nün müdürü oldu.deutsche Physik hareketinin unsurları arasında yer aldığından bu pozisyondan sürüldü. Almanya'dan göç etmesini engellemek içinHeidelberg'deki Kaiser Wilhelm Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nün (KWImF) Fizik Enstitüsü'nün direktörlüğüne atandı. Orada, Almanya'da ilk operasyonel siklotronu kurdu. Ayrıca, Ordu Mühimmat Dairesi gözetiminde 1939'da başlatılanUranverein (Uranyum Kulübü) olarak da bilinen Alman nükleer enerji projesinde müdür oldu.
1946'da KWImf'deki Fizik Enstitüsü müdürlüğüne ek olarak, Heidelberg Üniversitesi'nde profesör olarak görevine iade edildi. 1956'dan 1957'ye kadar Almanya'daki Nükleer Fizik Çalışma Grubu'nun bir üyesiydi.
Bothe'nin ölümünden sonraki yıl, KWImF'deki Fizik Enstitüsü,Max Planck Topluluğu altında yeni bir enstitü statüsüne yükseltildi ve daha sonraMax Planck Nükleer Fizik Enstitüsü oldu. Ana binasına daha sonra Bothe laboratuvarı adı verildi.
Bothe, Friedrich Bothe ve Charlotte Hartung'un çocukları olarak doğdu. 1908'den 1912'ye kadar Bothe,Friedrich-Wilhelms-Universität (bugünküHumboldt-Universität zu Berlin)'de okudu. 1913'teMax Planck'ın öğretim asistanıydı. Doktorasını 1914'te Planck'ın danışmanlığında aldı.[3][4]
1913'te Bothe, Physikalisch-Technische Reichsanstalt'a (PTR, Reich Fizik ve Teknik Enstitüsü; bugün,Physikalisch-Technische Bundesanstalt) katıldı ve 1930'a kadar burada kaldı.Hans Geiger, 1912'de oradaki yeni Radyoaktivite Laboratuvarı'nın direktörlüğüne atanmıştı. PTR'de, Bothe 1913'ten 1920'ye kadar Geiger'in asistanı, 1920'den 1927'ye kadar Geiger'in kadrosunun bilimsel bir üyesiydi ve 1927'den 1930'a kadar Geiger'in yerine Radyoaktivite Laboratuvarı'nın direktörü olarak görev yaptı.[3][4][5][6]
Mayıs 1914'te Bothe, Alman süvarilerinde hizmet için gönüllü oldu. Ruslar tarafından esir alındı ve beş yıl Rusya'da hapsedildi. Oradayken Rus dilini öğrendi ve doktora çalışmalarıyla ilgili teorik fizik problemleri üzerinde çalıştı. 1920'de bir Rus gelinle Almanya'ya döndü.[5]
Rusya'dan dönüşünde, Bothe PTR'dekiHans Geiger yönetimindeki Radyoaktivite Laboratuvarı'ndaki işine devam etti. 1924'te Bothe rastlantı yöntemini yayınladı. Daha sonra ve sonraki yıllarda, bu yöntemi ışığın nükleer reaksiyonları,Compton etkisi vedalga-parçacık ikiliği üzerine deneysel çalışmasına uyguladı. Bothe'nin rastlantı yöntemi ve uygulamaları, kendisine 1954'teNobel Fizik Ödülü kazandırdı.[6][7][8][9]
1927'de Bothe,alfa parçacıkları ile bombardıman yoluyla hafif elementlerin dönüşümünün çalışmasına başladı. 1928'de H. Fränz veHeinz Pose ile ortak bir araştırmayla, Bothe ve Fränz, nükleer etkileşimlerin reaksiyon ürünlerini nükleer enerji seviyeleriyle ilişkilendirdiler.[5][6][9]
1929'da, Bothe'nin PTR'deki laboratuvarında misafir olanWerner Kolhörster veBruno Rossi ile işbirliği içindekozmik ışınlar üzerinde çalışmaya başladı.[10] Kozmik radyasyon çalışması, Bothe'nin hayatının geri kalanını meşgul edecekti.[6][9]
1932'de Bothe, Heidelberg Üniversitesi'ndekiPhysikalische und Radiologie Institut (Fizik ve Radyoloji Enstitüsü) Direktörü olarakPhilipp Lenard'ın yerini almıştı. O zamanRudolf Fleischmann Bothe'nin öğretim asistanı oldu.Adolf Hitler 30 Ocak 1933'te Almanya Şansölyesi olduğunda,Deutsche Physik kavramı coşkuyla daha fazla rağbet gördü;Yahudi karşıtıydı ve teorik fiziğe, özellikle dekuantum mekaniği dahil olmak üzere modern fiziğe ve hem atom hem de nükleer fiziğe karşıydı. Üniversite ortamında uygulandığı gibi, en önde gelen iki destekçisiNobel Fizik Ödülü SahipleriPhilipp Lenard[11] veJohannes Stark olmasına rağmen, siyasi faktörler tarihsel olarak uygulanan bilimsel yetenek[12] kavramına göre öncelikliydi.[13]Deutsche Physik taraftarları önde gelen teorik fizikçilere karşı acımasız saldırılar başlattı. Lenard, Heidelberg Üniversitesi'nden emekli olmasına rağmen, orada hala önemli bir etkiye sahipti. 1934'te Lenard, Bothe'yi Heidelberg Üniversitesi'ndeki Fizik ve Radyoloji Enstitüsü müdürlüğünden azletmeyi başardı, bunun üzerine Bothe, Institut für Physik'in (Fizik Enstitüsü) Direktörü oldu.Kaiser-Wilhelm Institut für medizinische Forschung (KWImF, Kaiser Wilhelm Tıbbi Araştırma Enstitüsü; bugün,Max Planck Tıbbi Araştırma Enstitüsü),Heidelberg'de, yakın zamanda ölen Karl W. Hauser'in yerine geçti.Ludolf von Krehl, KWImF Direktörü veMax Planck,Kaiser-Wilhelm Society Başkanı (KWG, Kaiser Wilhelm Society, bugünMax Planck Topluluğu), direktörlüğü Bothe'a göç etme olasılığını engellemek için teklif etmişti. Bothe, 1957'deki ölümüne kadar KWImF'deki Fizik Enstitüsü müdürlüğünü yaptı. KWImF'deyken, Bothe, 1946'ya kadar Heidelberg Üniversitesi'nde fahri profesörlük yaptı.Fleischmann Bothe ile birlikte gitti ve 1941'e kadar onunla orada çalıştı. Her ikisi de kadrosunaWolfgang Gentner (1936-1945), doktorasını Nobel Ödüllü James Franck ile yapmış veRobert Pohl ileGeorg Joos tarafından şiddetle tavsiye edilenHeinz Maier-Leibnitz (1936 – ?) veArnold Flammersfeld (1939-1941) dahil bilim insanlarını işe aldı. Ayrıca kadrosunda Peter Jensen ve Erwin Fünfer de vardı.[3][4][5][14][15][16][17]
1938'de Bothe ve Gentner, nükleer foto-etkinin enerji bağımlılığını yayınladı. Bu, nükleer absorpsiyon spektrumlarının birikimli ve sürekli olduğuna dair ilk açık kanıttı ve dipolar dev nükleer rezonans olarak bilinen bir etkiydi. Bu teorik olarak on yıl sonra fizikçilerJ. Hans D. Jensen, Helmut Steinwedel, Peter Jensen, Michael Goldhaber veEdward Teller tarafından açıklandı.[5]
Ayrıca 1938'de Maier-Leibniz bir Wilsonbulut odası inşa etti. Bulut odasından alınan görüntüler Bothe, Gentner ve Maier-Leibniz tarafından 1940 yılında saçılan parçacıkların tanımlanması için standart bir referans haline gelenTipik Bulut Odası Görüntüleri Atlası (Atlas of Typical Cloud Chamber Images)'nı yayınlamak için kullanıldı.[5][9]
1937'nin sonunda, Bothe ve Gentner'ın birVan de Graaff jeneratörü inşa etme ve araştırma için kullanmakta elde ettiği hızlı başarı, onları birsiklotron inşa etmeyi düşünmeye yöneltmişti. Kasım ayına kadar,Kaiser-Wilhelm Gesellschaft (KWG, Kaiser Wilhelm Society; bugün,Max Planck Society) Başkanına bir rapor zaten gönderilmişti ve BotheHelmholtz-Gesellschaft (Helmholtz Derneği; bugün,Helmholtz Alman Araştırma Merkezleri Derneği),Badischen Kultusministerium (Baden Kültür Bakanlığı),I.G. Farben, KWG ve diğer çeşitli araştırma odaklı ajanslardan fon sağlamaya başladı. İlk umutla Eylül 1938'deSiemensden bir mıknatıs sipariş etti, ancak daha fazla finansman bulmak daha sonra sıkıntılı hale geldi. Bu zamanlarda, Gentner, 1 MeV'nin hemen altında enerji üretmek için yükseltilmiş olan Van de Graaff jeneratörünün yardımıyla nükleer foto-etki üzerine araştırmalarına devam etti. Gentner,7Li (p, gama) ve11B (p, gama) reaksiyonları ve80Br nükleer izomeri ile ilgili araştırmaları tamamlandığında, tüm çabasını planlanan siklotronun inşasına adadı.[18]
1938'in sonunda ve 1939'a kadar siklotronun yapımını kolaylaştırmak için, "Helmholtz-Gesellschaft"tan bir burs yardımıyla Gentner, Kaliforniya Üniversitesi Radyasyon Laboratuvarına(bugünkü,Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı) Berkeley, California'ya gönderildi. Ziyaretin sonucunda Gentner,Emilio G. Segrè veDonald Cooksey ile işbirliğine dayalı bir ilişki kurdu.[18]
1940 yazında Fransa ve Almanya arasındaki ateşkesten sonra, Bothe ve Gentner, Paris'te inşa edilenFrédéric Joliot-Curie siklotronunu denetleme emri aldı. İnşa edilmiş olmasına rağmen henüz faaliyete geçmemişti. Eylül 1940'ta Gentner, siklotronu faaliyete geçirmek için bir grup oluşturma emri aldı. Frankfurt Üniversitesi'nden Hermann Dänzer bu çabaya destek verdi. Paris'teyken, Gentner hem Frédéric Joliot-Curie'yi hem de tutuklanıp gözaltına alınanPaul Langevin'i serbest bıraktırmayı başardı. 1941/1942 kışının sonunda, siklotron 7 MeV'lik birdöteron ışınıyla faaliyete geçti.
1941'de Bothe, siklotronun inşasını tamamlamak için gerekli tüm finansmanı elde etmişti. Mıknatıs 1943 Mart'ında teslim edildi ve ilk döteron ışını Aralık ayında gönderildi. Siklotron için açılış töreni 2 Haziran 1944'te yapıldı. Yapım aşamasında olan başka siklotronlar varken, Bothe's Almanya'daki ilk işlevsel siklotrondu.[4][18]
Uranverein için, 1942'ye kadar Bothe ve ekibinden 6 üye, atomik sabitlerin deneysel olarak belirlenmesi, fizyon parçalarının enerji dağılımı ve nükleer kesitler üzerinde çalıştı. Bothe'nin nötronların grafit içindeki absorpsiyonuna ilişkin hatalı deney sonuçları, Almanlarınağır su'yunötron moderatörü olarak tercih etme kararında merkezi bir rol oynadı. Onun değeri çok yüksekti; bir varsayım, bunun yüksek nötron absorpsiyonuna sahip nitrojen ile grafit parçaları arasındaki havadan kaynaklandığıdır. Ancak deney düzeneği, suya batırılmış bir Siemens elektro-grafit küresini içeriyordu, hava mevcut değildi. Hızlı nötron kesitindeki hata, Siemens ürünündeki safsızlıklardan kaynaklanıyordu: "Siemens elektro-Grafiti bile, her ikisi de aç nötron emici olan Baryum ve Kadmiyum içeriyordu."[21] Her halükarda, o kadar az personel veya grup vardı ki sonuçları kontrol etmek[22][23][24][25] için deneyleri tekrarlayamadılar, ancak aslında Göttingen'de Wilhelm Hanle liderliğindeki ayrı bir grup Bothe'nin hatasının nedenini belirledi: "Hanle'nin kendi ölçümleri, ancak [Alman] Ordu Mühimmatı tarafından yasaklanan endüstriyel miktarlarda üretim maliyetiyle uygun şekilde hazırlanmış karbonun aslında bir moderatör olarak mükemmel bir şekilde çalışacağını gösterecektir".[26]
1941'in sonlarına doğru, nükleer enerji projesinin yakın vadede savaş çabalarını sona erdirmeye kesin bir katkı yapmayacağı açıktı.Uranvereinin HWA tarafından kontrolü Temmuz 1942'de RFR'ye bırakıldı. Nükleer enerji projesi bundan sonrakriegsimportant (savaş için önemli) unvanını korudu ve finansmanı ordu tarafından sağlanmaya devam etti. Ancak, Alman nükleer enerji projesi daha sonra şu ana alanlara bölündü:uranyum veağır su üretimi, uranyum izotop ayrımı veUranmaschine (uranyum makinesi, yani nükleer reaktör). Ayrıca, proje daha sonra esasen, yöneticilerin araştırmaya hakim olduğu ve kendi araştırma gündemlerini belirlediği dokuz enstitü arasında bölündü. Bothe'ninInstitut für Physik ("Fizik Enstitüsü") de bu dokuz enstitüden biriydi. Diğer sekiz enstitü veya tesis şunlardı:Münih Ludwig Maximilian Üniversitesi'ndeki Fiziksel Kimya Enstitüsü, Gottow'daki HWAVersuchsstelle (test istasyonu),Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie,Hamburg Üniversitesi Fiziksel Kimya Bölümü,Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik,Georg-August Göttingen Üniversitesi'ndeki İkinci Deneysel Fizik Enstitüsü,Auergesellschaft veViyana Üniversitesi'ndekiII. Physikalisches Institut.[24][27][28][29]
1957'nin sonunda, Gentner,Kaiser-Wilhelm Gesellschaft (Kaiser Wilhelm Enstitüsü)'nün halefi olanMax-Planck Gesellschaft (MPG,Max Planck Topluluğu)'nun BaşkanıOtto Hahn ve MPG Senatosu ile onların himayesinde yeni bir enstitü kurmak amacıyla görüşmelerde bulunuyordu. Esasen,Heidelberg'dekiMax-Planck Institut für medizinische Forschung ("Max-Planck Tıbbi Araştırma Enstitüsü)'ndeki Walther Bothe'ninInstitut für Physik ("Fizik Enstitüsü"), MPG'nin tam teşekküllü bir enstitüsü olmak üzere ayrılacaktı. Devam etme kararı Mayıs 1958'de alındı. Gentner, 1 Ekim'deMax-Planck Institut für Kernphysik (MPIK, Max Planck Nükleer Fizik Enstitüsü) direktörlüğüne getirildi ve aynı zamanda Heidelberg Üniversitesi'ndeordentlicher Professor pozisyonunu aldı. Bothe, o yılın Şubat ayında öldüğü için MPIK'in nihai kuruluşunu görecek kadar yaşamamıştı.[18][30]
Bothe,Uranverein ile yaptığı çalışmalarda mazeret sunmayan bir Alman vatanseverdi. Ancak Bothe'nin Almanya'daki Nasyonal Sosyalist politikalara karşı sabırsızlığı, onunGestapo tarafından şüphe ile karşılanmasına ve soruşturma altına alınmasına neden oldu.[5]
Birinci Dünya Savaşı sırasında savaş esiri olarak Rusya'da hapsedilmesi sonucunda 1920'de evlendiği Barbara Below ile tanıştı. İki çocukları oldu. Barbara, eşinden birkaç yıl önce öldü.[9]
Bothe başarılı bir ressam ve müzisyendi; piyano çaldı.[9]
Walther BotheDie Diffusionsläge für thermische Neutronen in Kohle G12 (7 Haziran 1940)
Walther BotheDie Abmessungen endlicher Uranmaschinen G-13 (28 Haziran 1940)
Walther BotheDie Abmessungen von Maschinen mit rücksteuendem Mantel G-14 (17 Temmuz 1941)
Walther Bothe &Wolfgang GentnerDie Energie der Spaltungsneutronen aus Uran G-17 (9 Mayıs 1940)
Walther BotheEinige Eigenschaften des U und der Bremsstoffe. Zusammenfassender Bericht über die Arbeiten G-66 (28 Mart 1941)
Walther Bothe &Arnold FlammersfeldDie Wirkungsquerschnitte von 38[34] für thermische Neutronen aus Diffusionsmessungen G-67 (20 Ocak 1941)
Walther Bothe & Arnold FlammersfeldResonanzeinfang an einer Uranoberfläche G-68 (8 Mart 1940)
Walther Bothe & Arnold FlammersfeldMessungen an einem Gemisch von 38-Oxyd und –Wasser; der Vermehrungsfakto K unde der Resonanzeinfang w. G-69 (26 Mayıs 1941)
Walther Bothe & Arnold FlammersfeldDie Neutronenvermehrung bei schnellen und langsamen Neutronen in 38 und die Diffusionslänge in 38 Metall und Wasser G-70 (11 Temmuz 1941)
Walther Bothe & Peter JensenDie Absorption thermischer Neutronen in Elektrographit G-71 (20 Ocak 1941)
Walther Bothe & Peter JensenResonanzeinfang an einer Uranoberfläche G-72 (12 Mayıs 1941)
Walther Bothe & Arnold FlammersfeldVersuche mit einer Schichtenanordnung von Wasser und Präp 38 G-74 (28 Nisan 1941)
Walther Bothe & Erwin FünferAbsorption thermischer Neutronen und die Vermehrung schneller Neutronen in Beryllium G-81 (10 Ekim 1941)
Walther BotheMaschinen mit Ausnutzung der Spaltung durch schnelle Neutronen G-128 (7 Aralık 1941)
Walther BotheÜber Stahlenschutzwäne G-204 (29 Haziran 1943)
Walther BotheDie Forschungsmittel der Kernphysik G-205 (5 Mayıs 1943)
Walther Bothe & Erwin FünferSchichtenversuche mit Variation der U- und D2O-Dicken G-206 (6 Aralık 1943)
Walther Bothe & Hans GeigerEin Weg zur experimentellen Nachprüfung der Theorie von Bohr, Kramers und Slater,Z. Phys. Volume 26, Number 1, 44 (1924)
Walther BotheTheoretische Betrachtungen über den Photoeffekt,Z. Phys. Volume 26, Number 1, 74-84 (1924)
Walther Bothe & Hans GeigerExperimentelles zur Theorie von Bohr, Kramers und Slater,Die Naturwissenschaften Volume 13, 440-441 (1925)
Walther Bothe & Hans GeigerÜber das Wesen des Comptoneffekts: ein experimenteller Beitrag zur Theories der Strahlung,Z. Phys. Volume 32, Number 9, 639-663 (1925)
W. Bothe & W. GentnerHerstellung neuer Isotope durch Kernphotoeffekt,Die Naturwissenschaften Volume 25, Issue 8, 126-126 (1937). Received 9 February 1937. Institutional affiliation:Institut für Physik at theKaiser-Wilhelm Institut für medizinische Forschung.
Walther BotheThe Coincidence Method,The Nobel Prize in Physics 1954, Nobelprize.org (1954)
^abcdefgMehra, Jagdish, andHelmut Rechenberg (2001)The Historical Development of Quantum Theory. Volume 1 Part 2 The Quantum Theory of Planck, Einstein, Bohr and Sommerfeld 1900-1925: Its Foundation and the Rise of Its Difficulties. Springer,0-387-95175-X. p. 608
^Hentschel, pp. 363-364 and Appendix F; see the entries for Diebner and Döpel. See also the entry for the KWIP in Appendix A and the entry for the HWA in Appendix B.
^Mehra, Jagdish and Rechenberg, Helmut (2001)The Historical Development of Quantum Theory. Volume 6. The Completion of Quantum Mechanics 1926-1941. Part 2. The Conceptual Completion and Extension of Quantum Mechanics 1932-1941. Epilogue: Aspects of the Further Development of Quantum Theory 1942-1999. Springer.978-0-387-95086-0. pp. 1010-1011.
^Hentschel, see the entry for the KWIP in Appendix A and the entries for the HWA and the RFR in Appendix B. Also see p. 372 and footnote No. 50 on p. 372.
^There were 50-odd volumes of the FIAT Reviews of German Science, which covered the period 1930 to 1946 – cited byMax von Laue in Document 117,Hentschel, 1996, pp. 393–395. FIAT: Field Information Agencies, Technical.
Wikimedia Commons'taWalther Bothe ile ilgili ortam dosyaları mevcuttur.
Walther Bothe (1954),"The Coincidence Method",The Nobel Prize in Physics 1954, nobelprize.org, 20 Aralık 2016 tarihinde kaynağındanarşivlendi, erişim tarihi: 31 Ağustos 2022,Due to Bothe's illness, this lecture was not delivered orally.
