사틴드라 나트 보스

Satyendra Nath Bose
사틴드라 나트 보스

1925년 보스
태어난
사틴드라 나트 보스

(1894-01-01)1894년 1월 1일
죽은1974년 2월 4일 (1974-02-04) (80세)
모교캘커타 대학교
유명함
배우자.우샤바티 보스 (성명 고쉬)[3]
시상식
과학경력
필드물리학, 양자역학, 수학
인스티튜트스
학술고문
박사과정생
기타 주목할 만한 학생들
라지야 사바 국회의원
재직중
1952년 4월 3일 ~ 1960년 4월 2일
서명

사틴드라 나트 보스(, 1894년 [4][a]1월 1일 ~ 1974년 2월 4일)는[1] 인도의 수학자이자 물리학자이다.그는 1920년대 보즈-아인슈타인 통계학과 보즈-아인슈타인 응축수 이론의 기초를 발전시킨 양자역학에 대한 연구로 가장 잘 알려져 있습니다.왕립학회 회원이었던 는 1954년 [5][6][7]인도 정부로부터 인도에서 두 번째로 높은 민간인 상인 파드마 비부샨을 수상했습니다.

보스 통계에 따르는 입자의 부류인 보손은 폴 [8][9]디랙에 의해 보스의 이름을 따서 명명되었습니다.

다양한 수학자였던 그는 물리학, 수학, 화학, 생물학, 광물학, 철학, 예술, 문학, 음악다양한 분야에서 폭넓은 관심을 가지고 있었습니다.그는 독립 [10]후 인도의 많은 연구 개발 위원회에서 일했습니다.

젊은 시절

보스는 캘커타(현재의 콜카타)에서 벵골계 카야사[11] 가문의 7명의 자녀 중 장남으로 태어났습니다.그는 외아들이었고, 그 뒤를 이어 6명의 자매가 있었습니다.그의 조상의 집은 벵골 대통령직에 있는 나디아 지역의 바라 자굴리아 마을에 있었습니다.그의 학교는 그의 집 근처에 있는 다섯 살 때 시작했습니다.그의 가족이 고아바간으로 이사했을 때, 그는 뉴 인디언 학교에 입학했습니다.학교 마지막 학년에 그는 힌두 학교에 입학했습니다.1909년 입학시험(입학)에 합격해 훈장 5등급을 받았습니다.그 후 그는 캘커타프레지덴시 칼리지에서 중급 과학 과정에 들어갔는데, 그의 선생님으로는 자가디쉬 찬드라 보스, 사라다 프라사나 다스, 프라풀라 찬드라 레이가 있었습니다.

보스는 1913년에 프레지덴시 칼리지에서 혼합 수학 학사 학위를 받았습니다.그리고 나서 그는 아슈토시 무커지 경의 새로 설립된 과학 대학에 들어갔고 1915년 MSC 혼합 수학 시험에서 다시 1등을 했습니다.그의 MSC 시험 성적은 캘커타 대학의 연보에 새로운 기록을 세웠는데, 이 기록은 아직 [12]뛰어넘지 못하고 있습니다.

석사 과정을 마친 보스는 1916년 캘커타 대학교 과학대학에 연구 학자로 입학하여 상대성 이론을 공부하기 시작했습니다.과학 발전의 역사에 있어서 흥미진진한 시대였습니다.양자 이론이 이제 막 지평선에 나타났고 중요한 결과들이 [12]쏟아져 나오기 시작했습니다.

그의 아버지 수렌드라나트 보스는 동인도 철도 회사의 엔지니어링 부서에서 일했습니다.1914년, 20살의 나이로, 사틴드라 나트 보스는 유명한 캘커타 [14]의사의 11살 딸인 우샤바티 [3][13]고쉬와 결혼했습니다.그들은 9명의 자식을 두었는데, 그 중 2명은 어린 시절에 죽었습니다.1974년 세상을 떠났을 때, 그는 아내, 두 아들,[12] 다섯 딸을 남겨두었습니다.

여러 언어를 구사하는 사람으로서 보스는 벵골어, 영어, 프랑스어, 독일어, 산스크리트어 등 여러 언어와 테니슨 경과 라빈드라나트 타고르, 칼리다사에 조예가 깊었습니다.그는 [15]바이올린과 비슷한 인도 악기인 esraj를 연주할 수 있었습니다.그는 워킹 맨 [7][16]인스티튜트로 알려지게 된 야간 학교 운영에 적극적으로 참여했습니다.

연구경력

보스는 캘커타에 있는 힌두교 학교에 다녔고, 에 캘커타에 있는 프레지던트 칼리지에도 다녔고, 각 기관에서 가장 높은 점수를 받았고, 동료 학생이자 미래의 천체 물리학자인 메그나드 사하가 [7]2위를 차지했습니다.그는 Jagadish Chandra Bose, Prafulla Chandra Ray, Naman Sharma와 같은 높은 삶을 목표로 하는 영감을 제공한 선생님들과 접촉했습니다.1916년부터 1921년까지 는 캘커타 대학교 산하 라자바자르 과학 대학의 물리학과에서 강사로 일했습니다.보즈는 1919년 사하와 함께 아인슈타인의 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론에 관한 원문의 독일어와 프랑스어 번역본을 바탕으로 영어로 된 첫 번째 책을 준비했습니다.

1921년, 사틴드라 나트 보스는 최근에 설립된 다카 대학교(현재의 방글라데시)[17]의 물리학과의 독자로 합류했습니다.보스는 실험실을 포함한 완전히 새로운 부서를 설립하여 MSc와 BSc 명예를 위한 고급 과정을 가르쳤고 열역학과 제임스 클러크 맥스웰의 전자기 [18]이론가르쳤습니다.

보스는 인도의 천체물리학자 메그나드 사하와 함께 1918년부터 이론물리학과 순수수학 분야에서 여러 논문을 발표했습니다.1924년 다카 대학의 물리학과에서 독자로 있을 때 보스는 동일한 입자를 가진 상태를 세는 새로운 방법을 사용하여 고전 물리학에 대한 언급 없이 플랑크의 양자 복사 법칙을 유도하는 논문을 썼습니다.이 논문은 양자 [19]통계학의 중요한 분야를 창조하는 데 중요한 역할을 했습니다.비록 출판을 위해 한 번에 받아들여지지는 않았지만, 그는 독일의 알베르트 아인슈타인에게 그 기사를 직접 보냈습니다.아인슈타인은 논문의 중요성을 인식하고 직접 독일어로 번역하여 보세를 대신하여 자이츠리프트 퓌르 피지크에 제출했습니다.이 인정의 결과로, 보스는 유럽엑스레이와 결정학 실험실에서 2년 동안 일할 수 있었고, 그 동안 는 루이 드 브로글리, 마리 퀴리,[7][20][21][22] 그리고 아인슈타인과 함께 일했습니다.

보스-아인슈타인 통계

보즈는 다카 대학에서 방사선 이론과 자외선 재앙대한 강의를[23] 하는 동안 실험 결과와 일치하지 않는 결과를 예측하기 때문에 현대 이론이 불충분하다는 것을 학생들에게 보여줄 의도였습니다.

보스는 이 불일치를 설명하는 과정에서 처음으로 하이젠베르크의 불확정성 원리로 인한 변동이 매우 큰 미세 입자의 경우 맥스웰-볼츠만 분포가 사실이 아닐 것이라는 입장을 취했습니다.따라서 그는 상태가 부피3 h를 가지는 위상 공간에서 입자를 발견하고 입자의 뚜렷한 위치와 운동량을 버릴 확률을 강조했습니다.

보스는 이 강의를 "플랑크의 법칙과 빛의 양자 가설"이라는 짧은 글로 개작하여 알베르트 아인슈타인에게 다음과 같은 [24]편지를 보냈습니다.

존경하는 선생님, 저는 선생님의 숙독과 의견을 위해 부조문을 보내드렸습니다.저는 당신이 그것에 대해 어떻게 생각하는지 알고 싶습니다.제가 플랑크의 법칙에서 고전적인 전기역학과 무관하게 8π/c23 계수를 추론하려고 시도한 것을 알 수 있을 것입니다. 단지 위상 공간의 궁극적인 초등 영역이 h의 내용3 갖는다고 가정할 뿐입니다.나는 논문을 번역하기에 충분한 독일어를 알지 못합니다.만약 당신이 그 논문이 출판할 가치가 있다고 생각한다면, 저는 당신이 그 논문을 Zeitschrift für Physik에 게재할 수 있도록 준비해 주시면 감사하겠습니다.당신과는 전혀 모르는 사이지만, 나는 그런 부탁을 하는 데 주저함이 없습니다.우리 모두는 여러분의 제자이기 때문입니다. 여러분의 글을 통해서 오직 여러분의 가르침으로 이익을 얻고 있기 때문입니다.캘커타에서 온 누군가가 상대성이론에 관한 당신의 논문을 영어로 번역하는 것을 허락해 달라고 요청한 것을 당신이 아직도 기억하고 있는지 모르겠습니다.요청에 동의하셨습니다.그 이후로 그 책은 출판되었습니다.일반 상대성 이론에 관한 당신의 논문을 번역한 사람입니다.

아인슈타인은 그의 의견에 동의했고, 보즈의 논문 "플랑크의 법칙과 빛의 양자 가설"을 독일어로 번역했고,[25] 1924년 보즈의 이름으로 물리학 잡지(Zeitschrift für Physik)에 출판했습니다.

동전 두 개를 뒤집었을 때 발생할 수 있는 결과
투헤드 두꼬리 각각 하나씩.
(1)세 가지 결과가 있습니다.두 개의 헤드가 생성될 확률은 얼마나 됩니까?
결과확률
동전1
머리 꼬리
동전2 머리 HH HT
꼬리 TH TT
(2)동전은 구별되기 때문에, 머리와 꼬리를 만드는 두 가지 결과가 있습니다.머리가 두 개일 확률은 4분의 1입니다.

보스의 해석이 정확한 결과를 만들어낸 이유는 광자는 서로 구별할 수 없기 때문에 에너지가 같은 두 개의 광자를 구별할 수 없는 두 개의 광자로 취급할 수 없기 때문입니다.대체 우주에서 동전이 광자와 다른 보손처럼 행동한다면, 두 개의 머리가 만들어질 확률은 실제로 1/3이 될 것입니다(꼬리 머리 = 머리 꼬리).

보스의 해석은 현재 보스-아인슈타인 통계라고 불립니다.보스에 의해 도출된 이 결과는 양자 통계, 특히 아인슈타인과 [25]디랙이 인정한 입자의 구별 불가능성에 대한 혁명적인 새로운 철학적 개념의 기초를 마련했습니다.아인슈타인이 보스를 직접 만났을 때, 그는 그에게 그가 새로운 종류의 통계를 발명했다는 것을 알고 있었냐고 물었고, 그는 매우 솔직하게, 그는 볼츠만의 통계에 그렇게 익숙하지 않고 그가 계산을 다르게 하고 있다는 것을 깨닫지 못했다고 말했습니다.그는 묻는 사람 누구에게나 똑같이 솔직했습니다.

보스-아인슈타인 응축수

루비듐 원자 기체의 속도-분포 데이터는 물질의 새로운 단계인 보스-아인슈타인 [26]응축수의 발견을 확인합니다.왼쪽: 보스-아인슈타인 응축수 등장 직전.중심: 응축수가 나타난 직후.오른쪽: 추가 증발 후에 거의 순수한 응축수 샘플을 남깁니다.

아인슈타인 역시 보스의 출발이 얼마나 급진적인지 처음에는 깨닫지 못했고, 보스 이후 첫 논문에서 새로운 방법이 정답을 제시했다는 사실에 의해 보스처럼 인도되었습니다.그러나 아인슈타인이 보스-아인슈타인 응축수(왼쪽 사진)를 예측한 보스의 방법을 사용한 아인슈타인의 두 번째 논문 이후, 그는 그것이 얼마나 급진적인지 깨닫기 시작했고, 어떤 입자들은 입자처럼 행동하지 않는다고 말하면서 파동/입자 이중성과 비교했습니다.보스는 이미 자신의 글을 영국 저널 철학 잡지에 제출했지만 아인슈타인에게 보내기 전에 거절했습니다.그것이 [27]왜 거절되었는지는 알려지지 않았습니다.

아인슈타인은 이 아이디어를 채택하여 원자로 확장시켰습니다.이것은 1995년 실험에 의해 존재하는 것으로 입증된 보손(보즈의 이름을 딴 정수 스핀을 가진 입자)의 밀집된 집합인 보즈-아인슈타인 응축수로 알려진 현상의 존재를 예측하게 했습니다.

다카

1930년대 다카 대학의 보스

유럽에서의 체류 후, 보스는 1926년 다카로 돌아갔습니다.그는 박사학위가 없었기 때문에 보통은 규정상 지원한 교수의 자리에 들어갈 자격이 없었지만 아인슈타인이 추천했습니다.그 후 그는 다카 대학물리학과 학과장이 되었습니다.그는 다카 대학에서 지도와 교수를 계속했고 1945년까지 그곳 과학부의 학장이었습니다.

보스는 X선 결정학 실험실을 위한 장비를 직접 설계했습니다.그는 X선 분광학, X선 회절, 물질의 자기적 특성, 광학 분광학, 무선 및 통일장 이론 연구의 중심이 되기 위해 연구소와 도서관을 설립했습니다.그는 또한 메그나드 사하와 함께 실제 기체에 대한 상태 방정식을 발표했습니다.

캘커타

1947년 인도의 분할이 임박했을 때, 그는 캘커타(현재 콜카타로 알려짐)로 돌아와 1956년까지 그곳에서 가르쳤습니다.그는 모든 학생들이 현지 재료와 현지 기술자들을 이용해 자신만의 장비를 설계해야 한다고 주장했습니다.그는 [20][28][7]은퇴하면서 명예교수가 되었습니다.그 후 그는 산티니케탄에 있는 비스바바라티 대학교의 부총장이 되었습니다.그는 핵물리학 연구를 계속하기 위해 캘커타 대학으로 돌아왔고 유기화학 분야의 초기 연구를 마쳤습니다.그 후 몇 년 동안, 그는 바크레슈와르[29]온천에서 헬륨 추출과 같은 응용 연구에 참여했습니다.

기타 필드

물리학 외에도 생명공학과 문학(벵골어와 영어) 분야에서 연구를 했습니다.그는 화학, 지질학, 동물학, 인류학, 공학 그리고 다른 과학들을 공부했습니다.벵골인으로서, 그는 벵골어를 교육 언어로서 홍보하고, 과학 논문을 번역하고,[21][30][6] 그 지역의 발전을 촉진하는데 상당한 시간을 할애했습니다.

명예

캘커타 대학의 다른 과학자들과 보스
Birla 산업 기술 박물관 정원에 있는 Satyendra Nath Bose 흉상입니다.

1937년, 로빈드라나트 타고르는 과학에 관한 그의 유일한 책인 비스바-파리차이를 사틴드라 나트 보스에게 바쳤습니다.보스는 1954년 인도 정부로부터 파드마 비부샨(Padma Vibhushan)이라는 칭호를 받았습니다.1959년, 그는 15년 동안 그가 맡았던 국가 최고의 학자 명예인 국립 교수로 임명되었습니다.1986년, S.N. 보스 국립 기초 과학 센터는 캘커타 [31][32]솔트 레이크에 인도 정부의 의회법에 의해 설립되었습니다.

보스는 그 당시에 새로 구성된 과학 산업 연구 위원회의 고문이 되었습니다.그는 인도 물리학회와 국립과학연구소의 회장이었습니다.그는 인도 과학 대회의 총 회장으로 선출되었습니다.그는 부통령이었고 그 후 인도 통계 연구소의 회장이었습니다.1958년에 그는 왕립학회 회원이 되었습니다.그는 라지야 사바의 일원으로 지명되었습니다.

파트라 고스는 다음과 같이 말했습니다[7].

보스의 업적은 플랑크, 보어, 아인슈타인의 '오래된 양자 이론'과 슈뢰딩거, 하이젠베르크, 보른, 디랙 등의 새로운 양자역학 사이의 전환에 있었습니다.

노벨상 후보 지명

보스는 K가 지명했습니다. 바네르지(1956), D.S. 코타리(1959), S.N. 바그치(1962), A.K.보즈-아인슈타인 통계학과 통일장이론기여한 공로로 노벨 물리학상을 수상했습니다.바네르지 알라하바드 대학 물리학과 학과장은 1956년 1월 12일 노벨 위원회에 다음과 같이 편지를 썼습니다.그(보스)는 그의 이름을 딴 통계학을 보스 통계학으로 발전시킴으로써 물리학에 매우 큰 공헌을 했습니다.최근 몇 년 동안 이 통계는 기본 입자의 분류에 매우 중요한 것으로 밝혀졌으며 핵 물리학의 발전에 크게 기여했습니다(2).1953년부터 현재까지 그는 아인슈타인의 단일장 이론이라는 주제에 광범위한 영향을 미치는 여러 가지 매우 흥미로운 공헌을 했습니다."보스의 작품은 노벨 위원회의 전문가인 오스카 클라인에 의해 평가되었는데, 그는 그의 작품이 노벨상을 [33][34][35]받을 만한 가치가 있다고 생각했습니다.

유산

1994년 인도 우표에 실린 보스.

입자물리학에서 기본 아원자 입자의 한 종류인 보손스는 디랙이 과학에 [36][37]기여한 것을 기념하기 위해 사틴드라 나트 보스의 이름을 따서 지었습니다.

SN 보스의 보손 개념, 보즈-아인슈타인 통계, 보즈-아인슈타인 응축수와 관련된 연구로 7개의 노벨상이 수상되었지만, 보스 자신은 노벨상을 수상하지 못했습니다.

물리학자 자얀트 나르리카르는 그의 저서 "The Scientific Edge"에서 다음과 같이 관찰했습니다.

입자 통계에 관한 SN 보스의 연구(1922년경)는 광자(포락선 안에 있는 빛의 입자)의 행동을 명확히 하고 양자 이론의 법칙을 따르는 마이크로시스템의 통계에 관한 새로운 아이디어의 문을 열었으며, 20세기 인도 과학의 10대 업적 중 하나였으며 노벨상 수업에서 고려될 수 있었다.[38]

보스 자신이 이 질문을 받았을 때, 그는 "나는 내가 마땅히 받아야 할 모든 인정을 받았다"고 대답했습니다. 왜냐하면 그가 속한 과학 분야에서 중요한 것은 노벨상이 아니라, 앞으로 [39]수십 년 동안 과학 토론에서 자신의 이름이 계속 살아있을지 여부이기 때문입니다.

라즈샤히 대학의 주요 학술 건물 중 하나인 1호 과학 건물은 그의 이름을 따서 지어졌습니다.

2022년 6월 4일, 구글은 보스가 양자역학의 [41][42]중요한 발견으로 인식한 독일 과학자 알베르트 아인슈타인에게 그의 양자 공식을 보낸 98주년 기념 구글 두들[40] 그를 등장시킴으로써 보스를 기렸습니다.

작품(선별)

  • Bose (1924), "Plancks Gesetz und Lichtquantenhypothese", Zeitschrift für Physik (in German), 26 (1): 178–181, Bibcode:1924ZPhy...26..178B, doi:10.1007/BF01327326, S2CID 186235974.

메모들

  1. ^ 영어 발음은 힌두스타인 [səˈtjeːndrə ːnaʰtˈ boːs]에서 유래했습니다.벵골어의 발음은 [[ʃotːendronatʰ bʃu]]입니다.

참고문헌

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외부 링크

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