Ernst Ising ( alemán: [ˈiːzɪŋ] ; 10 de mayo de 1900 en Colonia , Alemania - 11 de mayo de 1998 en Peoria , Illinois , EE . UU. ) Fue un físico alemán , mejor recordado por el desarrollo del modelo de Ising . Fue profesor de física en la Universidad de Bradley hasta su jubilación en 1976. [1]
Ernst Ising | |
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Nació | |
Fallecido | 11 de mayo de 1998 | (98 años)
Nacionalidad | alemán |
alma mater | Universidad de Hamburgo |
Conocido por | Modelo de ising |
Esposos) | Dra. Johanna "Jane" Ising |
Carrera científica | |
Campos | Física |
Instituciones | |
Tesis | Contribución a la teoría del ferromagnetismo (1924) |
Asesor de doctorado | Wilhelm Lenz |
La vida
Ernst Ising nació en Colonia en 1900. Los padres de Ernst Ising eran el comerciante Gustav Ising y su esposa Thekla Löwe. Después de la escuela, estudió física y matemáticas en la Universidad de Göttingen y la Universidad de Hamburgo . En 1922, comenzó a investigar el ferromagnetismo bajo la dirección de Wilhelm Lenz . Obtuvo un doctorado en física de la Universidad de Hamburgo en 1924 cuando publicó su tesis doctoral (un extracto o un resumen de su tesis doctoral se publicó como artículo en una revista científica en 1925 y esto ha llevado a muchos a creer que publicó su tesis completa en 1925, ver, [2] [3] [4] ). Su tesis doctoral estudió un problema sugerido por su maestro, Wilhelm Lenz. Investigó el caso especial de una cadena lineal de momentos magnéticos , que solo pueden tomar dos posiciones, "arriba" y "abajo", y que están acopladas por interacciones entre vecinos más cercanos. Principalmente a través de los siguientes estudios de Rudolf Peierls , Hendrik Kramers , Gregory Wannier y Lars Onsager, el modelo demostró ser exitoso para explicar las transiciones de fase entre estados ferromagnéticos y paramagnéticos . [5] [6]
Después de obtener su doctorado, Ernst Ising trabajó durante un corto tiempo en negocios antes de convertirse en profesor, en Salem , Strausberg y Crossen , entre otros lugares. En 1930, se casó con la economista Dra. Johanna Ehmer (2 de febrero de 1902-2 de febrero de 2012; más tarde conocida como Jane Ising y apenas se convirtió en supercentenaria ). [7] [8] Como joven científico judío alemán, a Ising se le prohibió enseñar e investigar cuando Hitler llegó al poder en 1933. En 1934, encontró un puesto, primero como profesor y luego como director, en una escuela judía. en Caputh, cerca de Potsdam, para los estudiantes judíos que habían sido expulsados de las escuelas públicas. Ernst y su esposa, la Dra. Johanna Ising, de soltera Ehmer, vivían en Caputh cerca de la famosa residencia de verano de la familia Einstein. En 1938, la escuela en Caputh fue destruida por los nazis, y en 1939 los Ising huyeron a Luxemburgo , donde Ising ganó dinero como pastor y trabajador ferroviario. Después de que la Wehrmacht alemana ocupara Luxemburgo, Ernst Ising se vio obligado a trabajar para el ejército. En 1947, la familia Ising emigró a Estados Unidos. Aunque se convirtió en profesor de física en la Universidad de Bradley en Peoria, Illinois , nunca volvió a publicar. Ising murió en su casa de Peoria en 1998, solo un día después de cumplir 98 años.
Trabaja
El modelo de Ising se define en una colección discreta de variables llamadas giros , que pueden tomar el valor 1 o -1. Los giros interactúan en pares, con energía que tiene un valor cuando los dos giros son iguales, y un segundo valor cuando los dos giros son diferentes.
La energía del modelo de Ising se define como:
donde la suma cuenta cada par de giros solo una vez. Observe que el producto de los giros es +1 si los dos giros son iguales ( alineados ) o -1 si son diferentes ( anti-alineados ). J es la mitad de la diferencia de energía entre las dos posibilidades. Las interacciones magnéticas buscan alinear los giros entre sí. Los giros se vuelven aleatorios cuando la energía térmica es mayor que la fuerza de la interacción.
Para cada par, si
- la interacción se llama ferromagnética
- la interacción se llama antiferromagnética
- los giros no interactúan
Una interacción ferromagnética tiende a alinear los espines y un antiferromagnético tiende a alinearlos.
Se puede pensar que los giros viven en un gráfico , donde cada nodo tiene exactamente un giro, y cada borde conecta dos giros con un valor distinto de cero de J. Si todos los J son iguales, es conveniente medir la energía en unidades de J Entonces, un modelo está completamente especificado por la gráfica y el signo de J.
El modelo de Ising antiferromagnético unidimensional tiene la función de energía:
donde recorro todos los enteros. Esto vincula a cada par de vecinos más cercanos.
En su tesis doctoral de 1924, Ising resolvió el modelo para el caso 1D. En una dimensión, la solución no admite transición de fase . Sobre la base de este resultado, concluyó incorrectamente que su modelo no presenta transición de fase en ninguna dimensión.
Recién en 1949 Ising conoció la importancia que su modelo adquirió en la literatura científica, 25 años después de su tesis doctoral. Hoy, cada año, se publican alrededor de 800 artículos que utilizan el modelo para abordar problemas en campos tan diversos como las redes neuronales, el plegamiento de proteínas, las membranas biológicas y el comportamiento social. [5] [9]
Notas
- ^ Stutz, Conley; Williams, Beverly (marzo de 1999). "Obituario: Ernst Ising" . La física hoy . 52 (3): 106–108. Código Bibliográfico : 1999PhT .... 52c.106S . doi : 10.1063 / 1.882538 .
- ^ "Bibliotheca Augustana" .
- ^ "Ernst Ising y el modelo Ising" .
- ^ "Bibliotheca Augustana" .
- ^ a b Stutz, Conley; Williams, Beverly (marzo de 1999). "Ernst Ising (obituario)" ( PDF ) . La física hoy . Nueva York: Instituto Americano de Física. 52 (3): 106–108. Código Bibliográfico : 1999PhT .... 52c.106S . doi : 10.1063 / 1.882538 . ISSN 0031-9228 . Consultado el 9 de enero de 2009 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Kobe, Sigismund (diciembre de 2000). "Ernst Ising 1900-1998" . Revista Brasileña de Física . São Paulo: Sociedade Brasileira de Física. 30 (4): 649–653. Código Bibliográfico : 2000BrJPh..30..649K . doi : 10.1590 / S0103-97332000000400003 . ISSN 0103-9733 .
- ^ "Mujer de Illinois murió en el 110 cumpleaños" . UPI .
- ^ "Jane" Johannah "Ehmer Ising (1902-2012) - Find A ..." www.findagrave.com .
- ^ Cantante, Neil. "Prueba tridimensional para el modelo de Ising imposible, afirma haber demostrado el investigador de Sandia" . Lab News, Sandia National Laboratories . Consultado el 27 de febrero de 2008 .
enlaces externos
- El destino de Ernst Ising y el destino de su modelo
- Tesis doctoral de Ernst Ising de 1924 (traducción al inglés)
- Artículo de la Universidad de Bradley sobre Ising
- Ernst Ising en el Proyecto de genealogía matemática