Hans Bethe

Födelseland: Tyskland
Födelseår: 1906
Död år: 2005
Hans Bethe (© The Nobel Foundation)

Hans Albrecht Bethe föddes i Strasbourg (Strassburg) i dåvarande Tyskland (nuvarande Frankrike) den 2 juli år 1906 men växte upp i Frankfurt. Modern var musiker och författare till pjäser för barn. Fadern var professor i fysiologi vid universitetet i Frankfurt och stimulerade Hans nyfikenhet om vetenskap som var intresserad av matematik som ung. Hans befann sig en hel del i faderns laboratorium som ung och använde bl a analys för att härleda den matematiska teorin för cellmembran, något som ursprungligen hade gjorts 100 år tidigare.

Han gick i Göthe-gymnasiet i Frankfurt, en vanlig öppen skola från år 1915. Bethe började vid universitet i Frankfurt år 1924 där han studerade vid institutionen för fysik (han kom fram till att ren matematik var för "torrt" och ej tillräckligt verklighetsförankrat). När han under sitt andra år i München rättade inlämningsuppgifter åt förstaårsstudenter träffade han Rudolf Peierls (1907-1995), en annan vetenskapsman av hög kaliber som skulle komma att bli en livslång vän och samarbetskollega. Av Karl Wilhelm Meissner, som var lektor och spektroskopist vid fysikinstitutionen, blev han rekommenderad att doktorera i teoretisk fysik i München med Arnold Sommerfeld (1868-1951) som handledare. Sommerfeld hade den bästa skolan för teoretisk fysik i Tyskland, och förmodligen hela Världen vid denna tidpunkt. Efter att ha tagit sin examen i Frankfurt år 1926 började Hans att doktorera under Sommerfeld i München. Det var en extremt spännande tid och plats ty året innan hade Werner Heisenberg (1901-1976), som doktorerat under Sommerfeld några år tidigare, upptäckt matrismekaniken och samma år upptäckte Erwin Schrödinger (1887-1961) vågmekaniken. Sommerfeld var redaktör för "Annalen der Physik" och fick bl a Schrödingers artiklar på ett tidigt stadium och använde dessa i undervisningen av bl a Bethe vilket stimulerade honom till att använda Schrödingers pertuberationsmetoder hela livet. En av de viktigaste studenterna var Albrecht Unsöld (1905-1995) som ungefär samtidigt som Arthur Eddington (1882-1944) påstod att Solen, och stjärnorna, huvudsakligen består av väte och inte huvudsakligen av de ämnen som Jorden består av. Universitetet var även förutom studenterna full av "post docs" som Kirchner, Linus Pauling (1901-1994). Sommerfeld, och universitetet i München, introducerade Bethe framgångsrikt till den spännande moderna fysiken (han hade gjort samma sak med Heisenberg, Pauli m fl). År 1928 disputerade Hans vid den anmärkningsvärt låga åldern av 22 år med en komplett teori för elektrondiffraktion i kristaller. Davisson och Germer hade upptäckt detta fenomen något år tidigare och påvisade elektronens vågnatur (dessa resultat stimulerade delvis Schrödinger till sin vågmekanik). Pauli var kritisk till Bethes arbete och tyckte att han kunde ha presterat bättre men Max von Laue gillade avhandlingen och använde den i egna senare publikationer.

Hans jobbade efter doktorsexamen som lektor i fysik vid universiteten i Frankfurt och Stuttgart i en termin var. Från höstterminen år 1929 till hösten år 1933 var han verksamhetsbas vid universitetet i München igen där han även blev "Privatdozent" i maj år 1930. Genom ett stipendium via "International Education Board" som "Rockefeller Foundation Fellow" vistades han i Cambridge, England, under hösten år 1930 och under Enrico Fermi i Rom under höstterminerna år 1931 och 1932. Under vinter 1932-33 var han även tillförordnad assisterande professor vid universitetet i Tübingen. Denna tjänst förlorade han när nazisterna samtidigt kom till makten eftersom hans mor var judinna.

Efter ca ett halvt år emigrerade Hans till England i oktober år 1933 och var tillfällig föreläsare vid universitetet i Manchester och fick ett "fellowship" i Bristol år 1934. Här utarbetade han tillsammans med Peierls, som också befann sig i England, en teori för deutronen. Bethe skulle komma att utöka denna teori år 1949. År 1935 löste Hans vissa motsägelser inom skalan för atommassor. I februari år 1935 blev han utnämnd till assisterande professor vid Cornell University i Ithaca, New York, USA. Här trivdes han och skulle komma att stanna hela sitt liv med undantag för tjänsteledighet på andra tillfälliga tjänster.

Från år 1935-38 studerade han kärnreaktioner där han bl a beräknade arean hos atomkärnor vid kollisioner. Han utökade genom detta arbete även kunskapen om kärnteorin. Genom att sammanfatta detta arbete i tre artiklar om kärnfysiken status, ofta kallade Bethes bibel, så säkrade han sitt rykte som vetenskapsman. Artiklarna låg som underlag för läroböckerna inom kärnfysik många år framåt. År 1937 blev Bethe professor vid Cornell, Ithaca, New York.

År 1938 blev han tack vare sina kunskaper inom kärnfysiken och sin vänskap till Edward Teller inbjuden till en konferens vid universitetet i Washington DC. Påverkad av konferensen så ändrade han inriktning på sin forskning från kärnfysik till stjärnornas fysik och gjorde inom ett år banbrytande forskning här. Han undersökte varje möjlig kärnreaktion som skulle kunna fungera som alstrare av stjärnornas energi. Efter flera månader hade han kommit fram till att kolcykeln och proton-proton-reaktionen är de två huvudsakliga källorna till energialstring i massiva stjärnor på huvudserien. Bethe lyckades bekräfta att Carl Friedrich von Weizsäcker's påstående att proton-proton-reaktionen är fundamental för hur stjärnorna producerar sin energi och fann att kol fungerar som katalysator i massiva stjärnor på huvudserien. Den resulterande artikeln gav honom "A. Cressy Morrison Astronomical Prize" hos vetenskapsakademien i New York och 500 dollar år 1938 som gjorde att han kunde lösa ut modern från Tyskland. År 1947 vann han även New York Academcy of Sciences Draper-medalj, Eddington-medaljen hos Royal Astronomical Society år 1963.

I början av Andra Världskriget fick han nytta av sina djupa kunskaper av den elektromagnetiska teorin då han jobbade vid MIT Radiation Laboratory i Boston med mikrovågsteknik för radarutveckling. Bl a skulle Bethe-kopplaren gå till historien. P g a hans kunskaper om elementsyntesen så blev han en av de viktigaste figurerna inom Manhattanprojektet där han var ansvarig för den teoretiska gruppen vid Los Alamos. Han, och hans grupp, beräknade den kritiska massan hos uran- samt plutoniumvapen. Efter kriget blev han en av de främsta historikerna om detta projekt.

Efter kriget, på sommaren år 1946, jobbade han tillfälligt som konsult vid General Electric Research Laboratories i Schenectady för att försöka lära ut undren med atomenergin till GE.

Han återvände till Los Alamos ett halvt år år 1952 för att utveckla vätebomben. Därmed var Bethe en av mycket få av de välrenommerade fysikerna som deltog tillsammans med Edward Teller (1908-2003) och John Wheeler (1911- ).

Senare blev han förespråkare för nedrustningen av kärnvapen då han förespråkade Salt II avtalet vilket ledde till att hans vänskap med "vapengalningen" Edward Teller upphörde. I slutet av 1940-talet fann han metoder för att eliminera de oändligheter av elektronens energi som kvantfältteorin först ledde till ? Han deltog på Shelter Island konferensen där han inspirerades att utarbeta teorin för den ickerelativitstiska Lamb-förskjutningen.

Han var väldigt duktig på logaritmräkning och tävlade ofta framgångsrikt mot Richard Feynman vid Cornell.

Hans tillbringade en tid i Köpenhamn med Niels Bohr (1885-1962), CERN, Columbia University samt Cambridge University, England..

Hans Bethe fick 1967 års Nobelpris i fysik för "hans bidrag till teorin om kärnreaktioner, speciellt hans upptäckter rörande energiproduktionen i stjärnor".

Hans Bethe pensionerades från undervisningen år 1975 men hade kvar en skärpa hos sin hjärna som få. Han forskade och skrev många artiklar om supernovaexplosioner under de senare åren av sitt liv. Han lärde sig även "lattice gauge theory", en av de största utmaningarna inom nutida fysik. År 1998 instiftade han Hans Bethe priset som delas skall delas ut för insatser inom astrofysik och kärnfysik. År 2001 fick han motta Brucemedaljen. Hans Bethe dog den 6:e mars år 2005.

Källor:
[1]: Nobelprize.org om Hans Bethe.
[2]: Wikipedia om Hans Bethe.
[3]: Bethe, Hans et.al: "From a Life of Physics", s. 1-5, World Scientific Publishing, 1989, ISBN 9971-50-937-7.
[4]: Mehra, Jagdish: "Beat of a different Drum - A Biography of Richard Feynman".
[5]: Peoplesarchive.com intervjuer med Hans Bethe.
[6]: Tyska Wikipedia om Albrecht Unsöld.

Tillbaka till Kosmologikas hemsida