Alfred Landé (13 de diciembre de 1888 - 30 de octubre de 1976) fue un físico germano-estadounidense conocido por sus contribuciones a la teoría cuántica . [1] Es responsable del factor g de Landé y de una explicación del efecto Zeeman .
Alfred Landé nació el 13 de diciembre de 1888 en Elberfeld , Renania , Alemania, hoy parte de la ciudad de Wuppertal .
En 1913, Landé fue enviado por Arnold Sommerfeld , su director de tesis en la Universidad de Múnich , para ser asistente especial de física de David Hilbert en la Universidad de Gotinga , para reemplazar a Paul Peter Ewald , a quien Sommerfeld había enviado al mismo puesto en 1912. [2] Allí, Landé también entró en estrecho contacto con Max Born . En física , fue la era del modelo atómico de Bohr . Los líderes de la ciencia de Gotinga incluyeron a muchos grandes con los que Landé entraría en contacto, incluidos Hilbert, Edmund Landau , Carl Runge y Ludwig Prandtl (el famoso teórico de la aerodinámica). También Niels Bohr y Hendrik Lorentz visitaron Gotinga con frecuencia.
Landé obtuvo su doctorado [3] bajo la dirección de Sommerfeld en la Universidad de Múnich, dos semanas antes del inicio de la Primera Guerra Mundial . Se unió a la Cruz Roja y sirvió durante dos años en el frente oriental antes de ser invitado por Max Born a unirse a él en la Comisión de Pruebas de Artillería, una de las pocas secciones científicas del ejército. Aparte de su trabajo sobre la localización de la artillería mediante la medición del sonido, comenzaron a examinar las fuerzas de cohesión y la compresibilidad de los cristales . Este trabajo condujo al resultado inesperado de que las trayectorias de los electrones en los átomos no se parecían en nada a las órbitas planetarias, que en ese momento era la comprensión habitual del electrón en un átomo.
Landé estudió intensamente la estructura atómica durante los siguientes siete años. En 1916, Sommerfeld había comenzado a aplicar la nueva teoría atómica para formular una regla de cuantificación general. El trabajo de Landé sobre las trayectorias electrónicas cúbicas y tetraédricas ("átomos cúbicos") despertó gran interés para Sommerfeld, Peter Debye y Bohr.
En 1919, Landé se dedicó inesperadamente a la espectroscopia , a pesar de que el estudio de la orientación espacial de los átomos era el problema más urgente de la época. Se dedicó al problema de los átomos con varios electrones, en particular al caso más simple, el espectro del helio . La espectroscopia del helio había sido estudiada experimentalmente por Friedrich Paschen , pero no existía una interpretación teórica. El espectro mostraba términos simples y dobles no combinables (en realidad, tripletes, como se demostró más tarde), de modo que parecía como si el helio estuviera compuesto de dos sustancias diferentes (lo que hoy se explica como resultado del espín electrónico ).
El trabajo de Landé contenía varias ideas nuevas e importantes, incluida la regla de la adición vectorial de dos momentos angulares mecánico-cuánticos J1 y J2. Sus hallazgos y postulados fueron confirmados posteriormente por la teoría cuántica .
Las investigaciones de Landé en Frankfurt (diciembre de 1920 hasta abril de 1921) culminaron con el descubrimiento de la conocida fórmula g de Landé y una explicación del efecto anómalo de Zeeman . El factor g de Landé se define ahora a través de m J , el número cuántico magnético .
En 1923, Landé enunció la regla del intervalo de Landé , una regla que trata de la relación entre el espín de un electrón y el momento angular orbital. [4]
Durante 1925, Ralph Kronig , quien presentó la idea del espín del electrón unos meses antes que George Uhlenbeck y Samuel Goudsmit , trabajó como asistente de Landé.
A finales de 1929, Landé fue invitado a la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, para presentar una serie de conferencias. Después de una segunda estancia (1930-1931) en Columbus, Ohio , decidió establecerse en los Estados Unidos. Landé fue precursor de una fase de nueva interpretación de la teoría cuántica, a partir de la cual se pueden hacer afirmaciones físicas concretas sobre hechos verificables experimentalmente. Esto sucedió, después de la primera fase de la interpretación de la teoría con las conocidas discusiones entre Niels Bohr , Werner Heisenberg y Wolfgang Pauli , quienes favorecían la Interpretación de Copenhague , a la que se opusieron en diversos grados Erwin Schrödinger , Louis de Broglie y, más notablemente, Albert Einstein . La mecánica cuántica estaba proporcionando muchas predicciones nuevas para ser investigadas y probadas o refutadas en ese momento. El renovado interés se expresó en nuevos experimentos con nuevos métodos técnicos, sobre sistemas cuánticos individuales, átomos individuales, electrones y fotones .
Sin embargo, después de 1950 (y durante el resto de su vida), Landé se volvió enérgicamente contra la interpretación de Copenhague de la teoría cuántica, exigiendo, como Einstein, una descripción objetivamente real de los procesos físicos. Este cambio fue impulsado por la percepción de Landé de que la dualidad onda-partícula era una tergiversación innecesaria de los procesos cuánticos que, en cambio, explicó desarrollando una nueva formulación de partícula unitaria , sin referencia dualista a las ondas . [5] Landé basó su nueva formulación en principios no cuánticos de simetría e invariancia, con la regla de Duane [6] para la cuantificación del intercambio de momento con estructuras espacio-periódicas, y el Principio de Continuidad Causa-Efecto de Leibniz [7] para explicar la naturaleza intrínsecamente probabilística de los procesos cuánticos. La interpretación de Landé se considera una interpretación minoritaria de la mecánica cuántica .
Landé murió el 30 de octubre de 1976 en Columbus, Ohio.