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Rudolf Peierls

Rudolf Peierls

Rudolph Peierls, hijo de un empresario judío, nació en Berlín, Alemania, el 5 de junio de 1907. Estudió física nuclear con Werner Heisenberg y en 1929 concibió la teoría de los portadores positivos para explicar la conductividad térmica y eléctrica de los semiconductores. conductores.

Cuando Adolf Hitler ganó el poder, se trasladó a Inglaterra, donde encontró trabajo como profesor de física en la Universidad de Birmingham y en 1939 trabajó en investigación atómica con James Chadwick y Otto Frisch. En 1940, Peierls y Frisch escribieron un artículo que explicaba cómo una bomba de fisión de uranio podía convertirse en un arma que pudiera ganar la Segunda Guerra Mundial.

En 1943, Peierls se unió al Proyecto Manhattan. En los Estados Unidos. Durante los dos años siguientes, trabajó con Robert Oppenheimer, Edward Teller, Otto Frisch, Felix Bloch, Enrico Fermi, David Bohm, James Chadwick, James Franck, Emilio Segre, Eugene Wigner, Leo Szilard y Klaus Fuchs en el desarrollo de las bombas atómicas lanzadas Hiroshima y Nagasaki.

Después de la guerra, Peierls fue profesor de física en la Universidad de Birmingham (1945-63) y la Universidad de Oxford (1963-74). Escribió varios libros, entre ellos Las leyes de la naturaleza (1955), Sorpresas en física teórica (1979) y una autobiografía, Ave de paso (1985). Rudolph Peierls murió en Oxford el 19 de septiembre de 1995.


BIBLIOGRAFÍA

Para obtener material de archivo, consulte la lista en Dalitz (2004), a la que deben agregarse archivos relacionados con Peierls en la Oficina de Registro Público, los Archivos Nacionales, Kew, Richmond, Surrey, TW9 4DU y algunas fuentes en la colección de historia oral de la AIP. americanoInstituto de Física, One Physics Ellipse, College Park, Maryland 20740-3843 (http://www.aip.org/history).

OBRAS DE PEIERLS

"Sobre la teoría cinética de la conducción térmica en cristales". Annalen der Physik 3 (1929): 1055–1101.

"Sobre la teoría de los efectos galvanomagnéticos". Zeitschrift für Physiks 53 (1929): 255–266.

"Sobre la teoría del efecto Hall". Physiks Zeitschrift 30 (1929): 273–274.

"Sobre la teoría de la conductividad eléctrica y térmica de los metales". Annalen der Physik 4 (1930): 121–148.

"Elektronentheorie der Metalle". Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften 11 (1932): 264–322.

"Zur Theorie de Absorptionsspektren fest Körper". Annalen der Physik 13 (1932): 905–952.

“Teoría estadística de superredes con concentraciones desiguales de los componentes”. Actas de la Royal Society, Serie A, 154 (1936): 207–222.

Energía Atómica. Londres: Penguin, 1950.

Las leyes de la naturaleza. Londres: Allen y Unwin, 1955.

La teoría cuántica de los sólidos. Oxford: Clarendon, 1955.

“El desarrollo de la teoría cuántica. Parte 1. Formulación e interpretación ”. Física contemporánea 6 (1964): 129–139.

El memorando de Frisch-Peierls (en dos partes): Parte I. "Sobre la construcción de una 'superbomba', basada en una reacción en cadena nuclear en uranio". En el Apéndice 1, Gran Bretaña y la energía atómica, 1939-1945, por M. Gowing. Londres: Macmillan, 1964. Parte II. "Las propiedades de una 'superbomba' radiactiva". Tizard, por R. W. Clark. Londres: Methuen, 1965.

“El desarrollo de la teoría cuántica. Parte 2. Consolidación y Ampliación ”. Física contemporánea 6 (1965): 192–205. Sorpresas en física teórica. Princeton, Nueva Jersey: Princeton University Press, 1979.

Ave de paso. Princeton, Nueva Jersey: Princeton University Press, 1985.

Más sorpresas en física teórica. Princeton, Nueva Jersey: Princeton University Press, 1991.

Historias atómicas. Woodbury, Nueva York: American Institute of Physics Press, 1997.

Con R. H. Dalitz. Artículos científicos seleccionados de Sir Rudolf Peierls: con comentario. Londres: Imperial College Press, 1997. Contiene una bibliografía completa, junto con una cronología de la vida de Peierls.

OTRAS FUENTES

Clark, Ronald William. Tizard. Londres: Methuen, 1965. Dahl, Per F. Superconductividad: sus raíces históricas y su desarrollo desde el mercurio hasta los óxidos cerámicos. Nueva York: American Institute of Physics Press, 1992.

Dalitz, R. H. "Sir Rudolf Ernst Peierls". En Diccionario Oxford de biografía nacional, editado por H. C. G. Matthew y Brian Harrison. Oxford: Oxford University Press, 2004. Contiene una lista de información de archivo.

Edwards, S. "Rudolph E. Peierls". [sic] Física hoy (Febrero de 1996): 75–77.

Gowing, Margaret. Gran Bretaña y la energía atómica, 1939-1945. Londres: Macmillan, 1964.

Hendry, John. Cambridge Physics en los años treinta. Bristol, Reino Unido: Adam Hilger, 1984. Contiene ensayos escritos por físicos que trabajaban en Cambridge en los años treinta. Estos, y las introducciones, incluyen comentarios sobre las relaciones entre las matemáticas, la física teórica y experimental y los contextos institucionales en Cambridge.

Hoddeson, Lillian, Ernest Braun, Jürgen Teichmann, et al., Eds. Fuera del laberinto de cristal: capítulos de la historia de la física del estado sólido. Nueva York: Oxford University Press, 1991

———, Paul W. Henriksen, Roger Meade, et al. Asamblea crítica: una historia técnica de Los Álamos durante los años de Oppenheimer, 1943-1945. Nueva York: Cambridge University Press, 1993.

Kapur, P. L. "La fórmula de dispersión para reacciones nucleares". Actas de la Royal Society, Serie A, 166 (1938): 277–295.


Rudolph Peierls

Rudolf Ernst Peierls nació el 5 de junio de 1907 en Berlín, Alemania. Hijo de un empresario judío, estudió física nuclear bajo la tutela de Werner Heisenberg y Wolfgang Pauli. Sus primeros trabajos sobre física cuántica lo llevaron al desarrollo de la teoría de los portadores positivos en 1929, que explicaba los comportamientos de conductividad térmica y eléctrica de los semiconductores.

Peierls se mudó a Birmingham, Inglaterra, cuando Adolf Hitler llegó al poder en Alemania. Allí encontró trabajo como profesor de física en la Universidad de Birmingham y, en 1939, comenzó a trabajar en investigación atómica con Otto Frisch y James Chadwick. En 1940, Peierls y Frisch escribieron un artículo que explicaba cómo una bomba de fisión de uranio podía convertirse en un arma que pudiera ganar la Segunda Guerra Mundial. El documento de tres páginas estimó la energía liberada en una reacción en cadena nuclear y cómo se podría diseñar una bomba atómica a partir de una pequeña cantidad de uranio-235 fisible. Este documento despertó el interés de las autoridades británicas y estadounidenses, lo que eventualmente conduciría al Proyecto Manhattan.

Peierls se unió al Proyecto Manhattan en 1943 como parte de "La Misión Británica", siendo puesto a cargo de un pequeño grupo preocupado por evaluar la reacción en cadena y su eficiencia. Había sido excluido de unirse en los primeros años debido a su origen alemán.

Después de la guerra, Peierls retomó su puesto como profesor de física en la Universidad de Birmingham, donde trabajó hasta 1963 antes de incorporarse a la Universidad de Oxford. Fue nombrado caballero en 1968 y se retiró de Oxford en 1974. Murió en Oxford el 19 de septiembre de 1995.


Peierls Rudolf A2

Esta transcripción no puede ser citada, reproducida o redistribuida total o parcialmente por ningún medio, excepto con el permiso por escrito del Instituto Americano de Física.

Esta transcripción se basa en una entrevista grabada y depositada en el Centro de Historia de la Física del Instituto Americano de Física. Las entrevistas de la AIP generalmente han sido transcritas de una cinta, editadas por el entrevistador para mayor claridad y luego editadas por el entrevistado. Si esta entrevista es importante para usted, debe consultar versiones anteriores de la transcripción o escuchar la cinta original. Para muchas entrevistas, la AIP conserva archivos sustanciales con más información sobre el entrevistado y la entrevista en sí. Por favor contáctenos para información acerca del acceso a estos materiales.

Tenga en cuenta que: 1) Este material es una transcripción de la palabra hablada en lugar de un producto literario 2) Una entrevista debe leerse con la conciencia de que los recuerdos de diferentes personas sobre un evento a menudo serán diferentes y que los recuerdos pueden cambiar con el tiempo por muchas razones, incluidas las experiencias posteriores, las interacciones con los demás y los sentimientos de uno sobre un evento. Descargo de responsabilidad: esta transcripción fue escaneada de un texto mecanografiado, lo que presenta errores ortográficos ocasionales. El texto mecanografiado original está disponible.

Cita preferida

En notas a pie de página o notas al final, cite entrevistas de AIP como esta:

Entrevista de Rudolf Peierls por John L.Heilbron el 18 de junio de 1963,
Biblioteca y Archivos Amp Niels Bohr, Instituto Americano de Física,
College Park, MD, Estados Unidos,
www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/4815-2

Para múltiples citas, "AIP" es la abreviatura preferida para la ubicación.

Abstracto

Esta entrevista se realizó como parte del proyecto Archives for the History of Quantum Physics, que incluye cintas y transcripciones de entrevistas de historia oral realizadas con ca. 100 físicos atómicos y cuánticos. Los sujetos discuten sus antecedentes familiares, cómo se interesaron en la física, su educación, las personas que los influyeron, sus carreras, incluidas las influencias sociales en las condiciones de la investigación, y el estado de la física atómica, nuclear y cuántica durante el período en el que trabajaron. . Las discusiones sobre asuntos científicos se relacionan con el trabajo que se realizó aproximadamente entre 1900 y 1930, con énfasis en el descubrimiento y las interpretaciones de la mecánica cuántica en la década de 1920. También se mencionan de manera destacada: Niels Henrik David Bohr, Bragg, Louis de Broglie, Constantin Caratheodory, Frank Clive Champion, Peter Josef William Debye, Max Delbruck, Enrico Fermi, Otto Halpern, Werner Heisenberg, Friedrich Hund, Lev Davidovich Landau, Ettore Majorana, Walther Nernst, Heinrich Ott, Wolfgang Pauli, Max Planck, Robert Wichard Pohl, Arnold Sommerfeld, Albrecht Unsold, Hermann Weyl, Wilhelm Wien Universitat Berlin, Universitat Leipzig, Universitat Munchen, University of Cambridge y Zeitschrift fur Physik.

Peierls:

Una cosa que recuerdo desde nuestra charla de ayer surge de la traducción del libro de De Broglie que mencioné. Esto fue a principios del '29, y este era un libro en el que se estaba reconciliando con la interpretación probabilística de la mecánica cuántica. Intenta todo tipo de cosas más complicadas que dan algo de realidad a las olas y lo trabaja todo con bastante cuidado y llega a la conclusión de que no funciona. La conclusión de todo el libro es que la interpretación estándar es realmente correcta. Por supuesto, más tarde volvió a hablar de eso. Lo que lo hizo interesante es que en ese momento, cuando realmente había sido estudiante durante tres años y medio, algo así, me parecía perfectamente obvio que esto era lo correcto, que la conclusión a la que llegó era la correcta. uno. Uno se dio cuenta de que De Broglie estaba aislado, pero se alegró de que él mismo, por cualquier método torpe o indirecto, se hubiera acercado a ese punto de vista. Quiero decir, mi propio sentimiento al traducir el libro fue: "Bueno, ¿cuál sería mi reacción hoy?" En general, este ejercicio es bastante innecesario porque está claro desde el principio que esa debe ser la respuesta. Pero vale la pena tener el libro simplemente porque es un hombre muy distinguido, y es interesante ver cómo un hombre así llega a ser lo que es. Estaba preguntando por las actitudes de la gente hacia estos desarrollos en ese momento. Bueno, ciertamente en ese momento esto ya estaba perfectamente claro para mí, y creo que es obvio para todos los demás. Entonces no era terriblemente original.

Heilbron:

Entre los estudiantes, o las personas que comenzaron su formación universitaria en ‘25 y posteriormente, es bastante razonable esperar una aceptación inmediata.

Peierls:

Heilbron:

Parece un poco curioso que las personas que tenían dificultades para aceptarlo, como De Broglie y Schrodinger y Einstein, estuvieran aisladas. ¿Recuerda a otros miembros de la generación anterior que tuvieron dificultades?

Peierls:

Bueno, hubo varias personas que tuvieron dificultades en el sentido de que estaban ansiosas por convencerse de que esto era realmente correcto y no había dificultades ocultas, como por ejemplo Ehrenfest, a quien mencionamos. Ciertamente estaba a favor de las nuevas ideas, quiero decir, no se opuso a ellas de ninguna manera, solo quería asegurarse de que uno realmente las entendiera. Pero ha tenido alguna dificultad. Tenía algunas preguntas muy interesantes. Recuerdo que en este artículo escribió acerca de plantear algunas preguntas sobre la mecánica cuántica; no recuerdo todas las preguntas ahora sin buscarlas. Una pregunta era "¿Por qué tenemos que lidiar con una función de onda compleja y cómo 'yo' entro en estas cosas de repente?" Creo que, en ese momento, me inclinaba a ser conformista. No me sentía inclinado a cuestionar los principios básicos. Llegué mucho al final de las aplicaciones y la idea de resolver las cosas. Por lo tanto, creo que estaba más interesado en ver cómo las cosas que usted conocía, experimentos o hechos, surgían de los principios aceptados. Es una gran alegría ver repentinamente cómo resolver una ecuación, o cómo describir una situación, cuando de repente ves que así es como debe ser, como sale. Uno llegó a eso con la actitud, como usted insinuó, "Bueno, esto es lo que nos enseñan es la física, y no estamos en posición en este momento para cuestionar lo que viene después". Eso creo que era un punto que quería agregar. Probablemente pensaré en otras cosas durante el proceso, pero ¿continuarás con tus puntos?

Heilbron:

Al final de su documento de medición, hace una afirmación muy interesante de que un lugar donde puede ver las dificultades es en la desintegración beta. ¿Recuerdas esa parte?

Peierls:

Heilbron:

Bueno, es bastante curioso, y la razón por la que me interesó es que se trataba de la época del neutrino, ¿no es así?

Peierls:

Creo que debe ser antes del neutrino.

Heilbron:

Antes, pero es difícil fijar una fecha para el neutrino, cuando el concepto se propuso de manera bastante más oficial. Me pregunto si puede recordar algo sobre eso, ¿discusiones sobre eso con Pauli?

Peierls:

Bueno, este fue un momento en el que creo que ciertamente todos estaban conscientes del hecho de que la caída de la beta era una dificultad. La evidencia, por supuesto, llegó gradualmente. Primero quedó claro que la energía no parecía conservarse, y luego vinieron experimentos posteriores que sugirieron que el extremo superior del espectro era la energía correcta para equilibrar las cosas, en otras palabras, que en el proceso la energía siempre parecía perderse. Por lo tanto, la gente empezó a pensar "Bueno, ¿es posible en principio que pueda haber una falta unilateral de conservación de energía?" Y creo que nadie estaba particularmente feliz y entusiasmado con esa idea. Sin embargo, se debatió seriamente en la forma en que, por ejemplo, se discutió por primera vez la posibilidad de violación de la paridad, antes de que se estableciera realmente. Una vez más, la gente no estaba muy contenta al principio, pero dijo: "Bueno, debemos estar preparados para cualquier cosa". Fue en ese tipo de espíritu. Ahora bien, no recuerdo exactamente lo que dijimos sobre esto, presumiblemente solo lo mencionamos como uno de los lugares donde la teoría estaba en dificultades, y eso muestra cuán equivocado puede estar uno con tales comentarios.

Heilbron:

Parece que Bohr estaba dispuesto a abandonar la conservación de la energía sin grandes reparos.

Peierls:

Bueno, eso fue un poco antes en el artículo de Bohr-Kramers-Slater.

Heilbron:

Pero de nuevo, a finales de los años veinte y en los treinta estaba dispuesto, casi ansioso, se diría, a abandonar la conservación de energía. Pero en Zurich imagino que ese no sería el caso.

Peierls:

Bueno, creo que uno siempre estaba dispuesto a admitir esa posibilidad, pero ciertamente no le gustaba mucho ... JIH: ¿De dónde obtuvo Landau su gran familiaridad con todos los problemas actuales de la física? Había estudiado solo en Leningrado, ¿no es así?

Peierls:

Si. Bueno, por supuesto, es un hombre extraordinario que puede captar ideas extremadamente rápido, y la mayoría de esas ideas, me imagino, provienen directamente de libros y revistas. Frenkel era uno de los profesores allí, que era un hombre muy inteligente y sin duda ayudó bastante a Landau. Y estaba Fock, había gente buena. Y allí, sin duda, recibió su formación básica. Luego comenzó a leer él mismo, y es una de las personas que nunca leerá un artículo en detalle. Lo mirará para ver qué está tratando de hacer el hombre y luego se sentará y reproducirá los resultados a su manera.

Heilbron:

Según tengo entendido, Fermi también funcionaría de esa manera.

Peierls:

Heilbron:

Pero tenía una cierta cantidad de iconoclastia que debe haber sido algo diferente del enfoque de la escuela alemana.

Peierls:

Oh si. Particularmente en aquellos días en que era joven, tenía visiones muy extremas sobre todo, no solo la física. Creo que uno de mis recuerdos favoritos es la ocasión en que, en una discusión, surgió un nombre que Landau no había escuchado antes, algún físico. Entonces dijo: "Bueno, ¿quién es este, dónde está y cuántos años tiene?". Alguien dijo: "Oh, tiene 28 años o algo así". Y Landau dijo: "¿Qué, tan joven y ya tan desconocido?" Preguntabas en tus notas sobre Roma y Fermi. Bueno, no creo que en realidad trabajé con Fermi de manera muy directa, excepto de una manera menor porque en ese momento la mayoría de la gente en Roma estaba trabajando en ciertas características de los espectros de átomos. Había algunas cosas que aún no se habían resuelto, y ese era el momento de aclararlas. Y todo el mundo estaba trabajando en soluciones numéricas de la ecuación de Schrodinger para un electrón externo de un átomo utilizando el potencial de Thomas-Fermi o algo así. Me pareció que sería útil una vez que estuvieras en ese lugar para participar en lo que estaba sucediendo, y le pregunté si podía hacer un trabajo así también. Como resultado, me senté en una pequeña máquina calculadora de escritorio resolviendo la ecuación para un caso particular, que ahora he olvidado. Pero fue una experiencia bastante valiosa porque no tenía práctica en soluciones numéricas de ecuaciones diferenciales y me mostró lo fácil que era.

Por supuesto que es cierto, creo que en todas partes en el entrenamiento formal de uno que se descuidan los métodos numéricos, las personas pueden resolver ecuaciones diferenciales mediante expansiones de series, integrales de contorno y transformaciones elegantes, pero no se dan cuenta de lo fácil que es en el reverso de un sobre. para ejecutar una solución numérica. Muy a menudo, al hacer eso, ves algo en su estructura que luego te lleva a alguna solución analítica o aproximada. Por supuesto, ahora la gente está consciente de los métodos numéricos a través de las computadoras, pero, de nuevo, creo que la actitud común es que o puedes resolver una ecuación en forma cerrada o ponerla en una computadora electrónica. Y muy a menudo es más rápido resolverlo a mano, si desea una solución para un caso, que hacerse con una computadora y escribir un programa, esto también tiende a olvidarse. Ciertamente, sin embargo, uno se benefició enormemente de Fermi debido a la simplicidad de su actitud y la forma en que en casi todos los casos pudo obtener una respuesta cuantitativa simple a un problema sin ningún método intelectual. De hecho, tenía una serie de libros de los que sin duda habrás oído hablar, donde había escrito todos sus pensamientos y todos los argumentos. Generalmente, cuando surgía un problema, sacaba un libro y pasaba a una página en particular y allí estaba en una página el argumento escrito. Muy interesante.

Heilbron:

Estaba describiendo algunas de las peculiaridades de la escuela de Roma.

Peierls:

Oh si. Ciertamente obtuve muchas ideas útiles de aclaración de Fermi y de otras personas, incluidas Wick y Majorana, que murieron poco después de eso. Rasetti -. Había un buen grupo allí.

Heilbron:

Majorana era un tipo muy inteligente, ¿no?

Peierls:

Si. Era algo extraño y retirado, era siciliano, y más tarde se perdió de un ferry que cruzaba a Sicilia. Nunca estuvo claro si esto fue un accidente o un suicidio.

Heilbron:

¿Pero no publicó mucho?

Peierls:

No no. Bueno, sin embargo, se hizo famoso en dos cosas importantes. Uno, la naturaleza de intercambio de las fuerzas nucleares, donde esencialmente corrigió un descuido en las ideas de Heisenberg y luego el otro fue la teoría de los neutrinos.

Heilbron:

¿Se trataba de la época en la que el grupo de Roma pasaba a la física nuclear?

Peierls:

Si. Luego estaban haciendo planes para hacerse con el equipo, etc. Puede ser que ya tuvieran algunos pequeños experimentos en marcha, pero Fermi no estuvo tan personalmente involucrado en ellos como lo estuvo más tarde.

Heilbron:

¿Diría usted que había una especie de sentimiento generalizado, también en otros lugares, de que uno había llegado al límite de cualquiera de los problemas más antiguos y era esencial cultivar algún territorio nuevo? ¿Hubo un cambio general de campos?

Peierls:

No. No, todavía quedaba mucho por hacer, pero, por supuesto, se estaba abriendo un nuevo campo que era emocionante. Este fue, por supuesto, el momento en que se descubrió la radiactividad artificial y cuando comenzaron a surgir los experimentos que llevaron al descubrimiento del neutrón. Fermi siempre tuvo una actitud un poco peculiar al respecto. Creo que sintió que el grupo de París, los Joliots, realmente deberían haber visto la existencia del neutrón a partir de sus experimentos que luego fueron señalados por Chadwick. Tuve la impresión de que él sabía lo que significaban los experimentos, pero no había llegado a publicarlo, o sentía que debía dejarlo en manos de los experimentadores. No sé que esto es solo una corazonada. Pero esto me lleva a otro recuerdo divertido. Hubo una de las conferencias regulares en Copenhague; creo que fue justo antes del descubrimiento del neutrón, puede haber sido la conferencia del 32 o 31, no lo sé. El punto interesante fue que había un sentimiento generalizado entre algunas personas allí, no todos, de que la física estaba casi terminada. Esto parece ridículo mirando hacia atrás, pero si lo miras desde el punto de vista de la época, prácticamente todos los misterios ya se habían resuelto solos, casi todos. Todo lo que le había molestado a uno sobre el átomo, las moléculas y los sólidos, etc., de repente había caído en su lugar como resultado del desarrollo de la mecánica cuántica.

Quiero decir, hubo algunas cosas complicadas como, por ejemplo, la superconductividad, que eran completamente ininteligibles, pero uno entendía, creo que con razón, que esto estaba en principio contenido en las ecuaciones conocidas, pero era demasiado complicado para verlo. Las verdaderas excepciones fueron los problemas relativistas porque uno tenía problemas con la ecuación de Dirac sobre los estados de energía negativa, que no se entendieron completamente. Uno tenía problemas con la electrodinámica, y luego no podía decir nada sobre los núcleos, en particular, los núcleos todavía estaban formados por protones y electrones y no tenía idea de cómo los electrones podían mantenerse dentro del núcleo. Además, entonces sólo había dos constantes adimensionales en la naturaleza: la constante de estructura fina y la relación de masa de protones y electrones. No estaban tan lejos el uno del otro como para conocer la ecuación de Eddington que los unía, aunque nadie creía en su argumento. Sin embargo, independientemente de lo que pensara del argumento, había una ecuación cuadrática que vinculaba la constante de estructura fina a la relación de masa, lo que podría ser correcto, o algo así podría ser correcto. Entonces era natural pensar, en primer lugar, que faltaba un paso que resolvería las dificultades de la teoría electromagnética, o todas las teorías relativistas de los electrones; estas dos parecían estar conectadas. Y era plausible que esto fuera posible solo para un valor particular de la constante de estructura fina y eso cuando lo habías entendido.

Entonces también entenderías la masa del protón y también entenderías cómo los electrones llegaban a estar en los núcleos porque evidentemente eso era un problema relativista. Ahora bien, no estoy diciendo que esta fuera la opinión común, no creo que la compartiera realmente, no creo que Niels Bohr, por ejemplo, alguna vez hubiera tenido tales ilusiones. No recuerdo que esta declaración se haya expresado en su presencia, pero hubo una especie de almuerzo o, en algún momento, discusiones bastante serias sobre lo que haríamos cuando terminara la física. Por terminado se entiende la estructura básica, por supuesto, existen todas las aplicaciones. La mayoría de la gente dijo que ese sería el momento de pasar a la biología. Solo una persona realmente se tomó eso en serio y se volvió hacia la biología, y ese fue Max Delbruck, quien ciertamente estuvo presente en estas discusiones.

Heilbron:

Entonces, ¿se pensaba que las dificultades pendientes tenían soluciones inminentes o era probable que se dejaran de lado pronto?

Peierls:

Hasta ese momento, las cosas se habían movido tan rápido que parecía difícil creer que si resolvía todos los problemas menos uno, el último tomaría mucho tiempo. Ahora era muy ingenuo, por supuesto, porque era difícil creer que un solo paso resolviera inmediatamente todos los problemas relacionados con los núcleos. Pero luego no hubo ningún problema con los núcleos básicamente porque se sabía muy poco, quiero decir, no había ninguna evidencia cuantitativa para explicar.

Heilbron:

Peierls:

Ciertamente no es eso, pero me refiero a niveles nucleares y cualquier cosa por el estilo fue ... Oh, había una estructura fina de rayos alfa donde había que tomar diferentes niveles nucleares, pero por lo demás, la espectroscopia nuclear no existía.

Heilbron:

¿Cuándo diría que cambió esa actitud? ¿Cuándo se reconoció que uno estaba muy lejos de cualquier solución? Restringiendo la conversación a la electrodinámica cuántica, ¿cuándo diría que la gente estaba convencida de que había problemas fundamentales que no iban a resolverse con mucha rapidez o facilidad?

Peierls:

Bueno, creo que la idea de que la electrodinámica cuántica era muy difícil creció gradualmente a medida que pasaba el tiempo y todos los esfuerzos por superar las dificultades fracasaban, lo que hacía que uno se diera cuenta de que en realidad era un problema difícil. Pero de manera más general, por supuesto, el descubrimiento del neutrón que siguió poco después de este tiempo hizo inmediatamente evidente que la física era más rica de lo que habíamos visto antes. Luego, por supuesto, poco después vino el trabajo sobre las interacciones de los neutrones con los núcleos y los niveles de resonancia, etc., y también la desintegración artificial que inmediatamente comenzó a mostrar niveles nucleares. Se abrió un nuevo campo en el que se hizo evidente que había mucho por hacer y por comprender. Por un lado, tan pronto como se conoce el neutrón, queda bastante claro que debe haber nuevos tipos de fuerzas que mantengan unidos los núcleos. Creo que probablemente la gente que había pensado seriamente en ello, siempre se dio cuenta de esto, pero no muy cuantitativamente. Creo que entonces uno simplemente se olvidó de la idea de terminar la física.

Heilbron:

¿Hubo dificultades para aceptar el neutrón en sí?

Peierls:

Heilbron:

¿Consideró la evidencia inmediatamente como convincente y no hubo otras dificultades?

Peierls:

Bueno, quiero decir que con cualquier descubrimiento experimental hay un período de discusión sobre si los experimentos son realmente concluyentes, etc. Pero ciertamente no había ninguna dificultad teórica, no había ninguna razón por la que no debería haber un neutrón.

Heilbron:

No, excepto que uno no los había encontrado antes, eso siempre es una razón parcial.

Peierls:

No, pero con los neutrones creo que de inmediato se entendió que por las técnicas convencionales de entonces eran muy difíciles de detectar. Por lo tanto, fue mucho menos sorprendente que el neutrón hubiera escapado al descubrimiento que el positrón. De hecho, sobre el positrón hay un buen punto. Creo que en ese entonces había un físico en Cambridge, Champion, que estaba investigando las desintegraciones beta con una cámara de niebla. Tomó miles de fotografías de pistas de rayos beta en una cámara de niebla, a veces con y otras sin campo magnético. Usó varias fuentes, algunas de las cuales dan positrones y otras no. No tenía emisores de positrones reales, pero a veces tienes una desintegración mixta, oa veces tienes un positrón secundario a través de un par creado por rayos gamma, y ​​así sucesivamente. Y sucedió que nunca tuvo un campo magnético encendido con ninguna fuente que contuviera positrones. Quiero decir, muchas de sus huellas deben ser positrones. Casi cualquier fuente le da, si la energía es lo suficientemente alta, algunos positrones, pero, por supuesto, si ve una o dos pistas de la curvatura incorrecta, entonces cree que hay partículas secundarias que van en sentido contrario. Debe haberse sentido bastante mal después del descubrimiento del positrón porque si hubiera tenido un campo magnético, en la ocasión adecuada, habría visto muchos de ellos, mucho antes de que fueran descubiertos.

Heilbron:

¿Ese trabajo se hizo a principios de los años treinta, recuerdas?

Peierls:

Heilbron:

Así que ese trabajo estaba en marcha justo cuando llegaste a Cambridge; esos fueron casi los experimentos finales.

Peierls:

Sí, entonces no vi mucho del lado experimental, pero conocía a Blackett a quien había conocido antes y, por supuesto, tenía razón en este trabajo.

Heilbron:

¿Era la situación en Cambridge muy diferente a la de Borne, o quizás en Alemania era más casual?

Peierls:

Mucho más informal y, bueno, también era verano y no había mucha actividad organizada, aunque había algo al principio. El trabajo teórico en Cambridge siempre se ha visto obstaculizado, hasta hace muy poco, por el hecho de que no había ningún departamento en el sentido físico, no había ningún lugar donde normalmente se pudieran encontrar los teóricos. Por lo general, trabajaban en las universidades. Bueno, siempre puedes ir a ver a alguien en una universidad si realmente quieres verlo, pero eso requiere algo de motivación, especialmente porque no estabas seguro de encontrarlo allí. Es muy diferente a tener muchas personas en habitaciones adyacentes y encontrarse con ellas cinco veces al día. Recuerdo mi primera experiencia viniendo al Cavendish. Había llegado allí y quería llamar a Fowler, que era mi contacto oficial. Conocía aproximadamente el ala del edificio y el piso en el que estaría, y me encontré en un pasillo con muchas puertas sin etiquetas y sin nadie alrededor. Así que vagué de un lado a otro por el pasillo tratando de reunir valor para llamar a una de esas puertas. Encontré una puerta que parecía algo menos llamativa, o menos importante que las otras, y pensé que podría encontrar una secretaria amarga o algo allí para dar un consejo. Así que llamé a la puerta y entré, y resultó que era la oficina de Rutherford. Rutherford no estaba allí. De lo contrario, me habría sentido mal. Luego, finalmente, fui a ver a alguien para que me dijera dónde se podía encontrar a Fowler.

Heilbron:

Por último, pensé que, si lo deseaba, sería muy interesante que pudiera hacer algunas observaciones en relación con su propio trabajo sobre la teoría de los metales y el estado sólido, al menos hasta principios de los años treinta. Tengo una bibliografía parcial que puede ser de alguna ayuda.

Peierls:

Bueno, ya hemos mencionado el efecto Hall y las pequeñas cosas. Luego, el único artículo sobre la conductancia térmica de los cristales que fue mi tesis. Encontré eso extremadamente divertido porque es un campo que es notable en el sentido de que si haces alguna de las aproximaciones plausibles y obvias, algo sale mal y te vuelves una completa tontería. Quiero decir que, para tener una idea aproximada de lo que sucede, es necesario incluir una gran cantidad de hechos que a primera vista parecen poco importantes. Por tanto, todos los tratamientos anteriores que habían intentado idealizar el problema, de una forma u otra, salieron mal. Starting with the theory of Debye for example, who in his usual, nice, way of approaching a subject, had said, “Well, the finite conductivity of a crystal is due to the fact that you don’t have linear equations you have un-harmonic effects, and therefore waves interfere with and influence each other. Now we can picture this as simply due to the density fluctuations. If a wave travels through a medium where the density is not the normal one, that is, has a different refractive index, we can observe the dependence of the compressibility, of the sound velocity, on density. Therefore if you can work out the density fluctuations you get the right answer.” He did that, and he got a finite answer for the thermal conductivity, although one knows from other arguments that in the continuum model he uses the thermal conductivity should still be infinite.

The reason for that is that he put in formulae for static refractive index, whereas, of course, the density fluctuations caused by the lattice vibrations are in the form of waves which run with the same velocity, or approximately the same velocity, as the wave they’re trying to scatter. Therefore a static description is of course complete nonsense. And so it goes. This you see had nothing to do with the fundamental problems of the time, except in so far as it was important to check that the theory was now ready to account for the things that could not previously be handled. I learned in particular from this work the importance of what one might call momentum conservation in the collisions of the phonons with each other, so that you may get a kind of drift set up in a phonon system which would tend to persist in spite of collisions. I realized that this could or would be of importance also in electric conductivity of metals, and proceeded to look into that. This had not been taken account of in the work of Bloch. I thought at the time that this was a dominant effect probably under all circumstances later one learned that it was important only at rather low temperatures. It has recently become of interest in connection with the so-called phonon drift in very peculiar experiments on thermoelectric effects at low temperatures, where one sees that this phenomenon really exists and is important, but not as generally important as I at first assumed. Also, similarly, the main point of the thermal conductivity in crystals, my Ph.D. thesis, was to predict that in a pure crystal at low temperatures the thermal conductivity should rise exponentially as the temperature goes down. This is true, but it was discovered only in the 50’s.

Heilbron:

Were there any attempts to discover it before?

Peierls:

No, I don’t think so. Well, first of all this was experimentally a difficult problem. That’s one reason another reason was I think my paper wasn’t very easy to read and nobody believed it. Also, I probably overestimated the temperature at which this should start. I mean, I had the impression that if you just went down to liquid air or something you should see the beginning of this — actually you have to go to liquid helium temperatures. There was one other thing I’ve mentioned that everybody previously got the treatment of this problem wrong. Well, I still made some quite serious omissions, a most important one being that I was talking about a pure crystal, not realizing that pure for this purpose meant also consisting of a pure isotope. If you have an isotopic mixture, then of course the random difference in the masses of the atoms, which is important for the lattice vibrations, of course, causes an irregularity which is quite enough to give you thermal resistance. This was of course something one shouldn’t have overlooked. It was pointed out by Pomeranchuk that this was an effect, but again it wasn’t noticed, and it was only when the Oxford people did experiments and noticed that some substances gave the exponential rise and others didn’t that it dawned on them that the substances which did were those which consisted of practically only one isotope. Then it was clear what was going on.

Heilbron:

Those were the experiments in the 50’s?

Peierls:

Heilbron:

Peierls:

Then this paper about metals [Paper No. 6] where I try to follow similar ideas. There I made the mistake of writing too many things into the same paper, because it really contains a lot of quite disconnected things, or independent things. I had always been bothered by the fact that for the whole picture one had, at the time, of the band structure — I think the word band structure wasn’t used yet — it was important that you should have energy levels which were separated by gaps, and in which, at the top, again, the velocity went to zero as it does at the bottom. Now this came out very easily from the Bloch picture of tightly bound electrons, where you just make the approximation that the state of the system is almost that of separated atoms which just interact slightly. But it was not clear now that would come out on the opposite limits starting from free electrons. Then I suddenly saw, and that was a great pleasure, that if you took free electrons and you put in a periodic potential, allowing, in the ordinary way, for the scattering of the electrons by that potential, these gaps would arise no matter how weak the potential. Only if the potential was weak the gap would be small, but the fact that it was there and that the velocity then at the highest level in the band was a standing wave, comes out.

Now that’s today a very elementary argument, but I think I was the first to point that out, and it was then picked up by Brillouin, and that satisfied me that I could see what was going on. And Brillouin then discussed the three dimensional case and came out with the Brillouin zones. But this was hidden away and Brillouin had noticed it. I believe today I would write that as a separate paper and not hide it away in. a paper on transport problems. Paper No. 7 we have discussed No. 8 was essentially I think some corrections to paper No. 6 where I had noticed —. No. 9 was a lecture at a conference and a discussion really about what one could say about magneto-resistance, which then also was a problem, because what Sommerfeld had got out of his simple theory was wrong in order of magnitude. This was rather embarrassing because I thought I had an explanation and therefore gave a lecture at the conference. By the time the conference started I had realized that in the model I was then trying everything again canceled out and was in effect as small as Sommerfeld had it. But still I had announced the lecture, and well, I gave just a general review of the situation, and then in the paper No. 11 I had really seen what was going on. Paper No. 10 we have discussed. 12 was just a little point.

Eugene Guth was then in Zurich and was interested in solving the Fermi-Thomas model for a positive and negative ion. You can’t do it for a negative ion — that’s of course wrong — but certainly for a positive ion. There is then a question of what boundary conditions you have to assume and what happens there. This is one of the typical things I got annoyed with there were some errors I saw him make, and so we started on this. And we thought we got it right. No. 13 is probably that famous paper where I had an argument with A. H. Wilson. He had come out with a paper saying the whole Bloch theory was nonsense and my papers too. Then I got interested in. optical properties of solids, and No. 15 was essentially my Habilitations schrift. Here the concept of excitons I think comes up for the first time. I didn’t use the word excitons that was used by Frenkel.

Heilbron:

I noticed that you contributed to the first volume of the ‘Phys. Zeits.’ of the Soviet Union, and I was curious as to how that journal got started. Did they ask for contributions to their early volumes? Do you remember how that came about?

Peierls:

I don’t remember. I think that — now let’s see — that was in ‘32. I think that must have been during a visit there. Let’s see, ray recollection is that’s it’s probably quite a short paper and might have been just the basis of a talk given at a conference. Maybe it’s part of a talk. I was then visiting the Soviet Union several times. The first time in 1930 when I went to a conference there in Odessa — I think I went largely on the invitation of Frenkel who had been interested in my work on the Hall effect. Then I was invited the next year — that was presumably in ‘31 — to spend two months in Leningrad giving lectures on the theory of solids as it then was, and that’s when I got married also. Now this was published in ‘32, so it probably was written during one of those visits. I think it’s essentially a summary of the results of the paper No. 15. Well, I don’t know how far we should go on with that. Then come two papers on diamagnetism which are really extensions of Landau’s idea of electron diamagnetism in which I was very interested. Particularly the second one shows how one gets the de Haas-van Alphen effect out, which has now become a very interesting tool for studying metals. It seemed a complete mystery at that time.

Heilbron:

Was there much interest in this work of yours at Rome?

Peierls:

No. There was a polite interest, but I essentially worked on this by myself. I don’t know whether you would like for me to go over the rest. It’s really getting away from the fundamental period.


Obituary: Sir Rudolf Peierls

Rudolf Ernst Peierls, physicist: born Berlin 5 June 1907 Assistant, Federal Institute of Technology, Zurich 1929-32 Rockefeller Fellow 1932- 33 Honorary Research Fellow, Manchester University 1933-35 Assistant in Research, Royal Society Mond Laboratory 1935-37 Professor of Mathematical Physics, Birmingham University 1937-63 FRS 1945 CBE 1946 Wykeham Professor of Physics, Oxford University 1963-74 Fellow, New College, Oxford 1963- 74 (Emeritus) Kt 1968 Professor of Physics (part-time) University of Washington, Seattle 1974-77 married 1931 Eugenia Kannegiesser (died 1986 one son, three daughters) died Oxford 19 September 1995.

A question gave Rudolf Peierls his place in history. He was so brilliant and so thoughtful he would certainly have found his way there by another route, but that question was enough. It was asked in Birmingham in early 1940 by Otto Frisch, one of the discoverers of nuclear fission, and it concerned certain properties of the element uranium. The answer, ultimately, was the atomic bomb.

Peierls, like Frisch, was a refugee from Hitler, a physicist, and concerned about the implications of the latest discoveries about uranium. By the spring of 1940, the prevailing scientific view was that a uranium bomb was impossible, because it would be too enormous, too unwieldy to be useful.

What if, Frisch asked, you did not use ordinary uranium? What if you used a refined lump of the rare type known as U-235? Would that be more practical?

Peierls had already developed a mathematical formula model for a calculation of this kind and the two set to work. They found that the "critical size" of the uranium weapon could be measured in pounds, not tons. This was something that could be dropped from an aeroplane.

Could enough U-235 be made? Between them they determined that it could. Their discovery set in motion the British atomic effort, code-named first Maud and then Tube Alloys, which in turn provided the vital stimulus for the American Manhattan Project. The bomb dropped on Hiroshima used U-235, as Frisch and Peierls had suggested. The bomb dropped on Nagasaki, which used plutonium and followed a quite different design, also owed a great deal to Rudolf Peierls.

The nuclear age had many fathers, and Peierls's place among them is beyond dispute. To those inclined to think this a dubious distinction, Peierls's later life offered an answer. From 1945 to within a few weeks of his death on Tuesday, he was among the most intelligent, informed and dynamic critics of nuclear weapons and the nuclear arms race.

Peierls was born in Berlin in 1907, the son of an engineering factory manager. Although his father's forebears were Jewish and his mother a Roman Catholic, he was baptised a Protestant. "My father," Rudolf wrote much later, "thought this would allow us to make our own choices when we grew up." This pragmatism, and the innocent spirit of subversion that went with it, were to rub off on the boy.

His pre-war career in science made him the embodiment of the old international physics of discovery, open exchange and free debate. He toured Europe, studying in almost every significant centre of research - Berlin, Munich, Leipzig, Zurich, Odessa, Leningrad, Rome, Cambridge, Manchester - and befriending all the "greats" of the period. On his travels he married a Russian physicist, Genia Kannegiesser.

He abandoned Germany just before Hitler took power and settled in Britain, becoming a professor at Birmingham in 1937. When he and Frisch had their conversation that day in 1940, Peierls was still not a British citizen but an "enemy alien", although this was very soon put right.

The "Frisch-Peierls Memorandum", setting out their findings, was the first practical blueprint for the atomic bomb. Central to its argument was the warning, which the writers were well qualified to issue, that German physicists were sufficiently able to think of this too, and that Hitler might already be working on the bomb.

Soon the bomb work transferred to the United States, and here Peierls made two distinct contributions. First, he advised on the complex technology required for separating U-235 from natural uranium. Then he moved to Los Alamos, the famous laboratory established in the New Mexico mountains under Robert Oppenheimer to design and manufacture the finished bombs.

At Los Alamos, this little man with bottle-end spectacles and a pipe clamped between his teeth became a popular fixture. His wife joined him, and their little house - one of the few with a bathroom - became something of a social salon. Peierls led the small but distinguished British team and was also in charge of an important theoretical research group known as the hydrodynamics group. This was remarkable in itself - not only was he neither American nor British, he was a German.

But Oppenheimer worked by merit alone and Peierls combined scientific ability of the first order with unusual gifts of managerial and political judgement. He was patient and kind, yet practical and quick-thinking. Progress reports he wrote to the British scientific mission in Washington were so thorough and yet so succinct that the US military authorities began to ask for their own copies.

Peierls's scientific contribution, particularly to the plutonium bomb which became the model for early post-war nuclear weapons, was considerable. A number of patents (subsequently to prove meaningless) were taken out in his name and they betray his extraordinary versatility, relating as they do to several quite distinct aspects of the design. He saw the first weapon tested at Alamogordo, New Mexico, in July 1945.

If Peierls later campaigned against nuclear weapons, this was not the result of guilt, or of some Damascene conversion. His views before and after 1945 were remarkably consistent. At first, he believed, it was necessary to build a bomb in case Hitler was doing so too. When the Germans surrendered, he continued because there was a bloody war going on in Asia which the bomb might shorten. The decision to drop it on a city may have been wrong, he believed, as its power could have been demonstrated in other ways. To drop it on two was "unnecessary". But he was certain that neither decision should or could have been made by scientists such as himself.

That he thought deeply about these issues from the start can be seen from the 1940 Memorandum, which included the observation that "the bomb could probably not be used without killing large numbers of civilians, and this may make it unsuitable as a weapon for use by this country".

After the war, Peierls was president of the Atomic Scientists' Association, pressing in vain for a better understanding of nuclear issues both among politicians and the general public, and campaigning for some form of international control of nuclear weapons as a means of forestalling the Cold War.

More recently he was involved in Pugwash, the East-West scientific forum for disarmament, and he was among the many distinguished scientists publicly to express opposition to Star Wars. As recently as this spring, he was one of the authors of a Pugwash pamphlet, Does Britain Need Nuclear Weapons? The answer was no.

In 1963 he moved to Oxford, as Wykeham Professor, where he worked until his retirement in 1974. He loved Britain, praising the "reasonableness" of its people and their gift for rubbing along with one another despite differences. This gift, he admitted to me in a conversation in March, was less evident now than it was in the 1930s.

His affection for this country was tested more than once down the years. During the war, Peierls recruited to the bomb project the German-born physicist Klaus Fuchs, who later turned out to have been a Soviet spy. No one was more stunned when Fuchs was unmasked in 1950. The connection, his own family link with Russia and his activities in the Atomic Scientists' Association led to suggestions in the press that his loyalty was in doubt. On each occasion, he took care courteously to rebut the claim, and in 1979 he successfully sued the author of a book containing a similar implication.

Genia Peierls used to classify scientists as either "golfers", pursuing a lone quest for a known goal, or "tennis players", whose strengths are brought out in exchanges with others. It was no accident that "Rudi" was drawn into the making of the atomic bomb by a question, for he was the tennis player par excellence. He avoided specialising in any field of physics, and his gift was to spot flaws or openings in the work of others and then to turn them into new ideas.

Aside from his research, which he continued to pursue well after retirement, his principal pleasure was to foster the careers of others, a task which both he and his wife pursued with devotion and pleasure.

It is said that he once overheard another scientist saying: "Did you know that two of Rudi's former students are now lords?" The professor observed: "I have had more than 200 research students. I cannot be blamed if one or two go to the bad."

Rudolf Peierls's life has ended in the 50th year of the nuclear weapons age. He re- mained to the last a patient, lucid and generous spokesman for the bomb-makers and also for that remarkable generation of scientists who taught him or worked beside him in the golden years before the bomb.


Rudolf Peierls

Peierls entstammt einer großbürgerlichen assimilierten jüdischen Berliner Familie. Er studierte Physik an der Friedrich-Wilhelms-Universität in Berlin, ab 1926 an der Universität München bei Arnold Sommerfeld und 1928 bei Werner Heisenberg in Leipzig, wo er promovierte. 1929 war er Assistent bei Wolfgang Pauli in Zürich. Hier und in Leipzig entstanden heute klassische Arbeiten von Peierls zur Festkörperphysik, teilweise in Zusammenarbeit mit Felix Bloch, der ebenfalls bei Heisenberg in Leipzig mitarbeitete.

Nach Abschluss des Studiums arbeitete Peierls zunächst auf verschiedenen Gebieten der Festkörperphysik und Halbleiterphysik, wobei er die neuen Ideen der sich entwickelnden Quantenmechanik auf diese Fragestellungen anwandte. Er beschrieb erstmals den Umklappprozess und veröffentlichte fundamentale Arbeiten über das Verhalten von Elektronen in Metallen, wobei er auch die Loch-Leitung positiver Ladungsträger in Halbleitern entdeckte. Viele seiner damaligen Ideen flossen in den „Festkörper-Kanon“ ein oder wurden sogar später wiederentdeckt (wie die Brillouin-Zone). Zusammen mit Niels Bohr und Georg Placzek formulierte er 1939 das optische Theorem (Bohr-Peierls-Placzek-Theorem). Neben Kernreaktionen beschäftigten ihn auch andere Bereiche der Kernphysik wie kollektive Anregungen in Kernen und Quantenfeldtheorie.

Zum Zeitpunkt der Machtergreifung 1933 befand er sich gerade als Rockefeller-Stipendiat in Cambridge und beschloss, angesichts der politischen Ereignisse nicht mehr nach Deutschland zurückzukehren. Zunächst arbeitete er zusammen mit anderen Emigranten (u. a. Hans Bethe) unter Lawrence Bragg in Manchester [1] bei James Chadwick an Problemen aus der statistischen Thermodynamik von Legierungen. Er wurde dabei durch einen Hilfsfonds für deutsche Flüchtlinge unterstützt. Später nahm er eine Stelle in Cambridge an und arbeitete über Supraleitung, Supraflüssigkeiten und an Problemen der Kernphysik. 1937 erhielt er eine Professur an der Universität Birmingham, wo er im Laufe der folgenden Jahrzehnte eine eigene Schule der theoretischen Physik aufbaute.

Besorgt über die scheinbaren Fortschritte der Atomforschung in Deutschland und über die Möglichkeit des Baus einer Atombombe in Hitlers Deutschland verfasste er 1940 zusammen mit dem österreichischen Emigranten Otto Frisch, einem Pionier der Kernspaltung, der ebenfalls in Birmingham arbeitete, das später so genannte Frisch-Peierls-Memorandum, in dem eindringlich vor einem Atombombenbau im nationalsozialistischen Deutschland gewarnt und zur verstärkten Forschung in Hinsicht auf die Konstruktion einer britischen Atombombe aufgefordert wurde. Als kritische Masse für eine Bombe aus Uran-235 gaben sie 1 kg an, weit unterhalb der sonst damals kursierenden Schätzungen. Sie zeigten damit insbesondere, dass der Bau einer Atombombe prinzipiell im Bereich des damals Möglichen lag. Über den MAUD-Bericht gelangte ihr Memorandum auch 1941 in die USA, wo es Einfluss auf den Beginn des Manhattan-Projekts hatte, an dem Peierls ab 1943 mitarbeitete, nachdem er die britische Staatsbürgerschaft erhalten hatte (von Arbeiten z. B. am kriegswichtigen britischen Radar war er wie Frisch zuvor ausgeschlossen gewesen, weil er kein britischer Staatsbürger war). Dass er auch den später als sowjetischen Spion enttarnten Klaus Fuchs mit zum Manhattan-Projekt brachte, machte ihn später bei offiziellen Stellen in den USA verdächtig. [2]

Nach dem Krieg war er wieder an der Universität Birmingham und ab 1963 an der Universität Oxford, und war gleichzeitig Berater des britischen Atomprogramms in Harwell, setzte sich aber auch früh für Abrüstung ein und war aktiv in der Pugwash-Bewegung. 1974 ging er in den Ruhestand, hielt aber noch drei Jahre Vorlesungen an der University of Washington.

Peierls war seit 1931 mit der russischen Physikerin Jewgenija Nikolajewna Kannegiesser (1908–1986), einer Cousine Leonid Kannegiessers, verheiratet und hatte mit ihr drei Töchter und einen Sohn. Er lernte seine Frau auf einer Konferenz 1930 in Odessa kennen und heiratete sie bei einem Aufenthalt in Leningrad ein Jahr später.

1945 wurde er als Mitglied („Fellow“) in die Royal Society gewählt, die ihm 1959 die Royal Medal und 1986 die Copley-Medaille verlieh. 1946 wurde er mit als Commander of the Order of the British Empire ausgezeichnet, 1968 wurde er zum Knight Bachelor geschlagen. [3] 1962 erhielt er die Lorentz-Medaille, 1963 die Max-Planck-Medaille und 1980 den Enrico-Fermi-Preis. 1962 wurde er in die American Academy of Arts and Sciences gewählt, 1970 in die National Academy of Sciences, 1981 zum Mitglied der Leopoldina [4] und 1984 zum auswärtigen Mitglied der Académie des sciences.


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Students:
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NombreSchoolAñoDescendants
Bell, JohnUniversity of Birmingham1956
Boya Balet, LuisUniversitat de Barcelona196472
Brenner, SheilaUniversity of Birmingham19544
Flowers, BrianUniversity of Birmingham1953
Hoyle, FredUniversity of Cambridge 259
MacDowell, SamuelUniversity of Birmingham19581
Preston, MelvinUniversity of Birmingham19491
Ravenhall, DavidUniversity of Birmingham19501
Reading, JohnUniversity of Birmingham19641
Salpeter, EdwinUniversity of Birmingham194823
Scheffler, BernhardUniversity of Oxford19701
Swiatecki, WladyslawUniversity of Birmingham19502

According to our current on-line database, Rudolf Peierls has 12 students and 377 descendants.
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Department of Mathematics
North Dakota State University
P. O. Box 6050
Fargo, North Dakota 58108-6050


Selected Scientific Papers of Sir Rudolf Peierls

This book is a collection of the major scientific papers of Sir Rudolf Peierls (1907–95), including the Peierls–Frisch Memoranda of 1940 on the feasibility, and the predicted human effects, of an atomic bomb made of uranium-235. His papers range widely in topic. They include much on the fundamentals of solid state physics, the thermal and electric conductivity of materials as a function of temperature T (especially T→0), the interpretation of the de Haas–van Alphen effect observed for a metal in a magnetic field, and the basics of transport theory. Many are on problems in statistical mechanics, including his constructive paper demonstrating the existence of a phase transition for Ising's model for a two-dimensional ferromagnet. In nuclear physics, they include the first calculations (with Bethe) on the photo-disintegration of the deuteron (made in response to a challenge by Chadwick), the Kapur–Peierls theory of resonance phenomena in nuclear reactions, the Bohr–Peierls–Placzek continuum model for complex nuclei (which first explained the narrow resonances observed for low energy neutrons incident on very heavy nuclei), and the Peierls–Thouless variational approach to collective phenomena in nuclei. Several of Peierls's wartime papers, now declassified, are here published for the first time.

Brief commentaries on most of the papers in this book were added by Peierls, to indicate subsequent developments and their relationship with other work, or to correct errors found later on. A complete bibliography of his writings is given as an appendix.

  • Theory of the Hall Effect
  • Kinetic Theory of Thermal Conduction in Crystals: Theory of Electric and Thermal Conductivity of Metals
  • Theory of the Diamagnetism of Conduction Electrons
  • Quantum Theory of the Diplon (Deuteron)
  • Ising's Model of Ferromagnetism
  • Dispersion Formula for Nuclear Reactions
  • Critical Conditions for Neutron Multiplication
  • The Peierls–Frisch Memorandum of 1940
  • Commutation Laws of Relativistic Field Theory
  • Field Equations in Functional Form
  • Collective Model of Nuclear Motion
  • Two-Stage Model of Fermi Interactions
  • Complex Eigenvalues in Scattering Theory
  • Resonance States and Their Uses
  • Momentum and Pseudomomentum of Light and Sound
  • Broken Symmetries
  • and other papers
FRONT MATTER
  • PREFACE
  • CHRONOLOGY OF THE LIFE OF SIR RUDOLF ERNST PEIERLS
  • CONTENTS
  • Acknowledgements
On the Theory of Galvano-magnetic Effects

It will be shown that one can derive from Bloch's calculations qualitatively correct conclusions about the galvano-magnetic effects: in particular, both signs are obtained for the Hall effect, which the Sommerfeld Theory had not been able to produce, and the order of magnitude of the changes in resistance is obtained…

On the Theory of The Hall Effect

The phenonmenon of the Hall effect is largely analogous to the deflection of cathode rays in a magnetic field, except that in some metals it produces a sign that is different from what is expected. An explanation of this paradox was impossible as long as the electrons were visualised as freely-moving in the metal, for then the analogy to cathode rays would be literally true…

On the Existence of Stationary States

The conditions for the existence of stationary states are established for a special type of potential functions, such as they exist in connexion with problems arising from the formation of molecules. Among other results, it is found that there always exist stationary solutions for a simple potential “well”, although this is not necessarily so in the presence of short-range repulsive forces.


Oral history interview with Rudolf Ernst Peierls, 1969 August 11 to 13.

Individual letters are regularly acquired, usually by purchase, to complement holdings of personal papers and institutional archives within the Special Collections Department.The letters are added to either a general sequence of autograph letters (described here) or one of a small number of separate sequences of autograph letters devoted to a particular individual. Reference: University of Birmingham, Guide to Special Collections Archives and Manuscripts (http://www.is.b.

Chadwick, James, 1891-1974

Chadwick (1891-1974) was Lyon Jones Professor of Physics, University of Liverpool, 1935-1948. From the description of Papers, ca. 1921-1974. (Unknown). WorldCat record id: 78411798 From the description of Conversation with A. W. Merrison, 1968. (Unknown). WorldCat record id: 79016747 Physicist (1891-1974). From the description of Papers, 1940-1974. (Unknown). WorldCat record id: 78630825 Died 1974. From the description of Oral histor.

University of Cambridge.

Harvard University celebrated its 250th anniversary in 1886. Many institutions of higher education, governments, and individuals sent greetings and congratulations to commemorate the occasion. This seal accompanied greetings from the University of Cambridge, England, to the university in Cambridge, Massachusetts. From the description of Sigillum coe cancellarii mror et scholariu Universitat Cantebrigie, 1886. (Harvard University). WorldCat record id: 228509847 The University.

Frisch, Otto Robert, 1904-

Died 1979. From the description of Oral history interview with Otto Robert Frisch, 1967 May 3. (Unknown). WorldCat record id: 83622710 From the description of Oral history interview with Otto Robert Frisch, 1963 May 8. (Unknown). WorldCat record id: 79789841 .

List of site sources >>>


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