The Historical Development of Quantum Theory: Volume 2 The Discovery of Quantum Mechanics 1925 by Jagdish Mehra (PDF)

Description

Quantum Theory, together with the principles of special and general relativity, constitute a scientific revolution that has profoundly influenced the way in which we think about the universe and the fundamental forces that govern it. The Historical Development of Quantum Theory is a definitive historical study of that scientific work and the human struggles that accompanied it from the beginning. Drawing upon such materials as the resources of the Archives for the History of Quantum Physics, the Niels Bohr Archives, and the archives and scientific correspondence of the principal quantum physicists, as well as Jagdish Mehra’s personal discussions over many years with most of the architects of quantum theory, the authors have written a rigorous scientific history of quantum theory in a deeply human context. This multivolume work presents a rich account of an intellectual triumph: a unique analysis of the creative scientific process. The Historical Development of Quantum Theory is science, history, and biography, all wrapped in the story of a great human enterprise. Its lessons will be an aid to those working in the sciences and humanities alike.

User’s Reviews

Editorial Reviews: Review Comments by distinguished physicists on “The Historical Development of Quantum Theory”:||”…the most definitive work undertaken by anyone on this vast and most important development in the history of physics. Jagdish Mehra, trained in theoretical physics under Pauli, Heisenberg, and Dirac, pursued the vision of his youth to write about the historical and conceptual development of quantum theory in the 20th century…This series of books on the HDQT has thus become the most authentic and permanent source of our knowledge of how quantum theory, its extensions and applications developed. My heartfelt congratulations.”|-Hans A. Bethe, Nobel Laureate||”A thrilling and magnificent achievement!”|-Subrahmanyan Chandrasekhar, FRS, Nobel Laureate||”…capture(s) precisely, accurately, and thoroughly the very essence and all the fundamental details of the theory, and that is a remarkable achievement…I have greatly enjoyed reading these books and learned so many new things from them. This series of books will remain a permanent source of knowledge about the creation and development of quantum theory. Congratulations!”|-Paul A. Dirac, FRS, Nobel Laureate||”The wealth and accuracy of detail in ‘The Historical Development of Quantum Theory’ are breathtaking.”|-Richard P. Feynman, Nobel Laureate

Reviews from Amazon users which were colected at the time this book was published on the website:

⭐Fantastic detail!

⭐Was it priced this way so no one but Bill Gates can buy it? Or maybe the Royal Family of Austria. I really detest springer as they are violently expensive. It is paperback and not even hardcover. Not that I can afford it but would any sane person even bother with reading this book. I wonder their logic and psychology in pricing it as such. This is the kind of pricing that leads to social unrest and class revolutions. Shame Springer! The book content itself is superb

⭐Jagdish Mehra und Helmut Rechenberg haben haben von 1982 bis 2002 – d.h. In einem Zeitraum von 20 Jahren – eine detaillierte, wissenschaftlich präzise und historisch akkurate Geschichte der Quantentheorie geschaffen; das Mammutwerk besteht aus sechs Bände, die aber zum Teil aus mehreren separaten Büchern bestehen, und insgesamt über 3000 Seiten umfassen.Band 2 ist exklusive der Entstehung der (neuen) Quantenmechanik, die sich im Laufe des Jahres 1925 vollzog, gewidmet, insbesondere dem Durchbruch, der endlich Werner Heisenberg gelang. Folgerichtig beginnt der Band mit einem kurzen Abriss des wissenschaftlichen Werdegangs von Heisenberg, der in die Sturm und Drang Periode der Atomphysik hineingeboren wurde.Als er 1920 in München zu studieren begann, hatte sein Lehrer Arnold Sommerfeld gerade die Quantenhypothese von Bohr mathematisch ausgebaut; als Hochschullehrer vertrat Sommerfeld fortschrittliche Ansichten und bezog seine talentierten Studenten von Anfang an in sein Seminar ein, in dem aktuelle Arbeiten zur Atomphysik diskutiert wurden.Die Bohr- Sommerfeldsche Atomtheorie war aber nicht unproblematisch, als Mix aus klassischer Physik und ad hoc Quantisierungs- Regeln, orientierte man sich an dem von Bohr aufgestellten Korrespondenz Prinzip, um beide Seite zu harmonisieren; nach anfänglichen erstaunlichen Erfolgen, stellten sich aber auch bald Schwierigkeiten ein, wie sich Heisenberg bald selbst überzeugen konnte – er beschäftigte sich mit der Heliumproblem und dem anomalen Zeeman Effekt. Die Schwierigkeiten der Bohr- Kramers- Slater Theorie verdichten sich 1924 um die Dispersions- Theorie und beim Versuch der Erklärung des Compton Effekts — bei N. Bohr und W. Pauli setzte immer mehr die Überzeugung durch, dass weitere Fortschritte nur auf der Grundlage eines neuen Prinzip möglich wären.Im Frühjahr 1925, nachdem er gerade seinen Aufenthalt an Bohrs Institut beendet hatte, suchte Heisenberg nach einem neuen geeignetem Arbeitsthema, er griff das Problem der Intensitäten der Spektrallinien des Wasserstoffatoms auf, das sich aber, als mit den Standardmethoden nicht behandelbar erwies, somit wandte er sich dem einfacheren Fall des anharmonischen Oszillator zu, in der Hoffnung, damit einen ersten Fall. für ein komplett behandelbares System zu erhalten. Heisenberg benutze einen Fourier Ansatz für die Intensitäten, verwendete aber Koeffizienten und Frequenzen, die von zwei Parametern abhängen, die den Anfangs- und Endzustand eines Quantensprungs bezeichnen – in Anlehnung an Kramers Dispersions- Formel.Im Juni 1925 quält Heisenberg ein heftiger Heuschnupfen, so dass er einige Zeit nach Helgoland flieht – die frische Seeluft und Abgeschiedenheit, lassen seine Gedanken klar werden, innerhalb weniger Tage löst er das Problem der Bestimmung der Konstanten, durch die Annahme eines Grundzustandes. Nun machte er sich daran, zu überprüfen, inwiefern sein neuer Ansatz dem Energieerhaltungsprinzip genügt, dazu berechnete er die störungstheoretische Lösung und die Energieterme bis zur zweiten Ordnung – das positive Resultat versetzte ihn in Hochstimmung. An die Umstände seiner Entdeckung erinnert sich Heisenberg noch Jahrzehnte später, als er diese Begebenheiten in “Der Teil und das Ganze“ schildert – die seitdem von Biographen und Historikern gern als Heisenbergs Helgoland Epiphanie zitiert wird.Umgehend arbeitet Heisenberg eine systematische Darstellung seine Resultat aus – er orientiert sich dabei an beobachtbarer Größen, wie Frequenzen und Intensitäten – schließlich reicht er “Über die quantenmechanische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen“ bei der Zeit. f. Phys. Ein, nachdem er Pauli um kritische Bemerkungen gebeten hatte.Mehra und Rechenberg zeichnen die Geschichte der Quantenmechanik akribisch nach – relevanten Publikationen werden mit den notwendigen technischen Details dargestellt, kommentiert und ihre Wirkungsgeschichte beschrieben, aus Interviews, autobiographischen Material, Briefen und anderen Dokumenten werden die Entwicklungen der zugrundeliegenden Ideen rekonstruiert und die Hintergründe der Entdeckungen beleuchtet. Genau aus diesem Grund wurde ‘The Historical Development of Quantum Theory’ zu einer einzigartigen Standardreferenz für Entstehungsgeschichte der Quantentheorie.

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