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Rudolf Peierls

Rudolf Peierls


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Rudolph Peierls, Sohn eines jüdischen Kaufmanns, wurde am 5. Juni 1907 in Berlin geboren. Er studierte Kernphysik bei Werner Heisenberg und erfand 1929 die Theorie der positiven Ladungsträger, um die thermische und elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern zu erklären. Dirigenten.

Als Adolf Hitler an die Macht kam, zog er nach England, wo er eine Stelle als Physiklehrer an der Universität Birmingham fand und 1939 mit James Chadwick und Otto Frisch in der Atomforschung arbeitete. 1940 schrieben Peierls und Frisch eine Arbeit, die erklärten, wie aus einer Uranspaltbombe eine Waffe werden könnte, die den Zweiten Weltkrieg gewinnen könnte.

1943 trat Peierls dem Manhattan-Projekt bei. In den Vereinigten Staaten. In den nächsten zwei Jahren arbeitete er mit Robert Oppenheimer, Edward Teller, Otto Frisch, Felix Bloch, Enrico Fermi, David Bohm, James Chadwick, James Franck, Emilio Segre, Eugene Wigner, Leo Szilard und Klaus Fuchs an der Entwicklung der Atombomben Hiroshima und Nagasaki.

Nach dem Krieg war Peierls Professor für Physik an der Birmingham University (1945-63) und der Oxford University (1963-74). Er hat mehrere Bücher geschrieben, darunter Die Gesetze der Natur (1955), Überraschungen in der theoretischen Physik (1979) und eine Autobiographie, Zugvogel (1985). Rudolph Peierls starb am 19. September 1995 in Oxford.


LITERATURVERZEICHNIS

Für Archivmaterial siehe Liste in Dalitz (2004), zu der Dateien im Zusammenhang mit Peierls im Public Record Office, den National Archives, Kew, Richmond, Surrey, TW9 4DU, und einigen Quellen in der AIP Oral History Collection hinzugefügt werden sollten, amerikanischInstitut für Physik, One Physics Ellipse, College Park, Maryland 20740-3843 (http://www.aip.org/history).

WERKE VON PEIERLS

„Über die kinetische Theorie der Wärmeleitung in Kristallen.“ Annalen der Physik 3 (1929): 1055–1101.

„Über die Theorie der galvanomagnetischen Effekte.“ Zeitschrift für Physik 53 (1929): 255–266.

"Zur Theorie des Hall-Effekts." Physiks Zeitschrift 30 (1929): 273–274.

„Über die Theorie der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit von Metallen.“ Annalen der Physik 4 (1930): 121–148.

„Elektronentheorie der Metalle“. Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften 11 (1932): 264–322.

„Zur Theorie de Absorptionsspektrosen fest Körper.“ Annalen der Physik 13 (1932): 905–952.

„Statistische Theorie der Übergitter mit ungleichen Konzentrationen der Komponenten.“ Verfahren der Royal Society, Serie A, 154 (1936): 207–222.

Atomenergie. London: Pinguin, 1950.

Die Gesetze der Natur. London: Allen und Unwin, 1955.

Die Quantentheorie der Festkörper. Oxford: Clarendon, 1955.

„Die Entwicklung der Quantentheorie. Teil 1. Formulierung und Interpretation.“ Zeitgenössische Physik 6 (1964): 129–139.

Das Frisch-Peierls-Memorandum (in zwei Teilen): Teil I. „Über den Bau einer ‚Superbombe‘ basierend auf einer nuklearen Kettenreaktion in Uran.“ In Anhang 1 Großbritannien und Atomenergie, 1939-1945, von M. Gowing. London: Macmillan, 1964. Teil II. „Die Eigenschaften einer radioaktiven ‚Superbombe‘.“ In Tizard, von R.W. Clark. London: Methuen, 1965.

„Die Entwicklung der Quantentheorie. Teil 2. Konsolidierung und Erweiterung.“ Zeitgenössische Physik 6 (1965): 192–205. Überraschungen in der theoretischen Physik. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1979.

Zugvogel. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1985.

Weitere Überraschungen in der theoretischen Physik. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1991.

Atomgeschichten. Woodbury, NY: American Institute of Physics Press, 1997.

Mit R. H. Dalitz. Ausgewählte wissenschaftliche Arbeiten von Sir Rudolf Peierls: Mit Kommentar. London: Imperial College Press, 1997. Enthält eine vollständige Bibliographie sowie eine Chronologie von Peierls' Leben.

ANDERE QUELLEN

Clark, Ronald William. Tizard. London: Methuen, 1965. Dahl, Per F. Supraleitung: ihre historischen Wurzeln und ihre Entwicklung vom Quecksilber zu den keramischen Oxiden. New York: American Institute of Physics Press, 1992.

Dalitz, R. H. „Herr Rudolf Ernst Peierls“. In Oxford Dictionary of National Biography, herausgegeben von H. C. G. Matthew und Brian Harrison. Oxford: Oxford University Press, 2004. Enthält eine Liste von Archivinformationen.

Edwards, S. "Rudolph E. Peierls." [sic] Physik heute (Februar 1996): 75–77.

Gowing, Margaret. Großbritannien und Atomenergie, 1939-1945. London: Macmillan, 1964.

Hendry, John. Cambridge Physik in den Dreißigern. Bristol, Großbritannien: Adam Hilger, 1984. Enthält Aufsätze von Physikern, die in den dreißiger Jahren in Cambridge arbeiteten. Diese und die Einführungen enthalten Kommentare zu den Beziehungen zwischen Mathematik, theoretischer und experimenteller Physik und den institutionellen Kontexten in Cambridge.

Hoddeson, Lillian, Ernest Braun, Jürgen Teichmann et al., Hrsg. Raus aus dem Kristalllabyrinth: Kapitel aus der Geschichte der Festkörperphysik. New York: Oxford University Press, 1991

———, Paul W. Henriksen, Roger Meade, et al. Critical Assembly: A Technical History of Los Alamos während der Oppenheimer-Jahre 1943–1945. New York: Cambridge University Press, 1993.

Kapur, P. L. „Die Dispersionsformel für Kernreaktionen.“ Verfahren der Royal Society, Serie A, 166 (1938): 277–295.


Rudolf Peierls

Rudolf Ernst Peierls wurde am 5. Juni 1907 in Berlin geboren. Der Sohn eines jüdischen Kaufmanns studierte Kernphysik bei Werner Heisenberg und Wolfgang Pauli. Seine frühen Arbeiten zur Quantenphysik führten 1929 zu seiner Entwicklung der Theorie der positiven Ladungsträger, die das thermische und elektrische Leitfähigkeitsverhalten von Halbleitern erklärte.

Peierls zog nach Birmingham, England, als Adolf Hitler in Deutschland an die Macht kam. Dort fand er eine Anstellung als Physiklehrer an der Birmingham University und begann 1939 mit Otto Frisch und James Chadwick in der Atomforschung zu arbeiten. 1940 schrieben Peierls und Frisch eine Arbeit, die erklärten, wie eine Uranspaltbombe zu einer Waffe werden könnte, die den Zweiten Weltkrieg gewinnen könnte. Das dreiseitige Papier schätzte die Energie, die bei einer nuklearen Kettenreaktion freigesetzt wird, und wie man aus einer kleinen Menge spaltbarem Uran-235 eine Atombombe erfinden könnte. Dieses Papier weckte das Interesse britischer und amerikanischer Behörden, was schließlich zum Manhattan-Projekt führen sollte.

Peierls trat 1943 im Rahmen von "The British Mission" dem Manhattan-Projekt bei und wurde mit einer kleinen Gruppe beauftragt, die sich mit der Bewertung der Kettenreaktion und ihrer Effizienz beschäftigte. Wegen seiner deutschen Herkunft war er in den Anfangsjahren vom Beitritt ausgeschlossen.

Nach dem Krieg nahm Peierls seine Position als Professor für Physik an der Birmingham University wieder auf, wo er bis 1963 arbeitete, bevor er an die University of Oxford wechselte. Er wurde 1968 zum Ritter geschlagen und zog sich 1974 aus Oxford zurück. Er starb am 19. September 1995 in Oxford.


Peierls Rudolf A2

Dieses Transkript darf ohne schriftliche Genehmigung des American Institute of Physics weder ganz noch teilweise zitiert, reproduziert oder weiterverbreitet werden.

Dieses Transkript basiert auf einem auf Tonband aufgezeichneten Interview, das beim Center for History of Physics des American Institute of Physics hinterlegt wurde. Die Interviews des AIP wurden im Allgemeinen vom Band transkribiert, vom Interviewer aus Gründen der Übersichtlichkeit bearbeitet und dann vom Interviewten weiter bearbeitet. Wenn Ihnen dieses Interview wichtig ist, sollten Sie frühere Versionen des Transkripts konsultieren oder sich das Originalband anhören. Für viele Interviews speichert das AIP umfangreiche Dateien mit weiteren Informationen über den Interviewpartner und das Interview selbst. Bitte kontaktieren Sie uns für Informationen zum Zugriff auf diese Materialien.

Bitte beachten Sie Folgendes: 1) Dieses Material ist eher eine Abschrift des gesprochenen Wortes als ein literarisches Produkt 2) Ein Interview muss mit dem Bewusstsein gelesen werden, dass sich die Erinnerungen verschiedener Menschen an ein Ereignis oft unterscheiden und sich Erinnerungen mit der Zeit ändern können aus vielen Gründen, einschließlich späterer Erfahrungen, Interaktionen mit anderen und der eigenen Gefühle gegenüber einem Ereignis. Haftungsausschluss: Dieses Transkript wurde von einem Typoskript gescannt, wodurch gelegentliche Rechtschreibfehler eingeführt wurden. Das Original-Typoskript ist vorhanden.

Bevorzugtes Zitat

Bitte zitieren Sie in Fußnoten oder Endnoten AIP-Interviews wie diese:

Interview mit Rudolf Peierls von John L. Heilbron am 18. Juni 1963,
Niels Bohr Library & Archives, American Institute of Physics,
College Park, MD USA,
www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/4815-2

Bei Mehrfachzitaten ist "AIP" die bevorzugte Abkürzung für den Ort.

Abstrakt

Dieses Interview wurde im Rahmen des Projekts Archives for the History of Quantum Physics geführt, das Tonbänder und Transkripte von mündlichen Geschichtsinterviews mit ca. 100 Atom- und Quantenphysiker. Die Probanden diskutieren ihren familiären Hintergrund, wie sie sich für Physik interessierten, ihre Ausbildung, Menschen, die sie beeinflussten, ihren Werdegang einschließlich gesellschaftlicher Einflüsse auf die Forschungsbedingungen und den Stand der Atom-, Kern- und Quantenphysik während ihrer Tätigkeit . Diskussionen über wissenschaftliche Fragen beziehen sich auf Arbeiten, die zwischen 1900 und 1930 durchgeführt wurden, mit einem Schwerpunkt auf der Entdeckung und Interpretation der Quantenmechanik in den 1920er Jahren. Ebenfalls prominent genannt werden: Niels Henrik David Bohr, Bragg, Louis de Broglie, Constantin Caratheodory, Frank Clive Champion, Peter Josef William Debye, Max Delbruck, Enrico Fermi, Otto Halpern, Werner Heisenberg, Friedrich Hund, Lev Davidovich Landau, Ettore Majorana, Walther Nernst, Heinrich Ott, Wolfgang Pauli, Max Planck, Robert Wichard Pohl, Arnold Sommerfeld, Albrecht Unsold, Hermann Weyl, Wilhelm Wien Universität Berlin, Universität Leipzig, Universität München, University of Cambridge und Zeitschrift für Physik.

Peierl:

Eine Sache, an die ich mich seit unserem gestrigen Gespräch erinnere, stammt aus der Übersetzung des Buches von de Broglie, das ich erwähnt habe. Das war Anfang '29, und in diesem Buch versöhnte er sich mit der Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Quantenmechanik. Er probiert alle möglichen komplizierteren Dinge aus, um den Wellen etwas Realität zu geben und arbeitet alles ziemlich sorgfältig ab und kommt zu dem Schluss, dass es nicht funktioniert. Die Schlussfolgerung des ganzen Buches ist, dass die Standardinterpretation wirklich richtig ist. Darauf ging er natürlich später zurück. Das Interessante daran war, dass es mir damals, als ich wirklich dreieinhalb Jahre Student war, so etwas ganz offensichtlich war, dass dies das Richtige war – dass die Schlussfolgerung, zu der er kam, richtig war einer. Man merkte, dass de Broglie isoliert war, aber man war froh, dass er selbst, mit welchen plumpen oder umständlichen Methoden, sich zu dieser Ansicht hinarbeitete. Ich meine, mein eigenes Gefühl beim Übersetzen des Buches war: „Nun, wie würde ich heute reagieren?“ Im Großen und Ganzen ist diese Übung eher unnötig, da von vornherein klar ist, dass dies die Antwort sein muss. Aber es lohnt sich, das Buch zu haben, einfach weil er ein sehr angesehener Mann ist, und es ist interessant zu sehen, wie so ein Mann zu dem wird, was er ist. Sie fragten damals nach der Einstellung der Menschen zu diesen Entwicklungen. Nun, das war mir zu diesem Zeitpunkt sicherlich schon vollkommen klar, und ich glaube, für alle anderen offensichtlich. Damals war ich nicht besonders originell.

Heilbronn:

Unter den Studenten oder Leuten, die ihre College-Ausbildung in '25 und danach begonnen haben, ist es durchaus vernünftig, eine schnelle Akzeptanz zu erwarten.

Peierl:

Heilbronn:

Es scheint ein wenig merkwürdig, dass die Leute, die Schwierigkeiten hatten, es zu akzeptieren, wie de Broglie und Schrödinger und Einstein, isoliert waren. Erinnern Sie sich an andere der älteren Generation, die Schwierigkeiten hatten?

Peierl:

Nun, es gab einige Leute, die Schwierigkeiten hatten in dem Sinne, dass sie sich selbst davon überzeugen wollten, dass die Sache wirklich gut ist und es keine versteckten Schwierigkeiten gab, wie zum Beispiel Ehrenfest, das wir erwähnt haben. Er war auf jeden Fall für die neuen Ideen, meine ich, er war in keiner Weise dagegen, sondern wollte nur sicherstellen, dass man sie wirklich versteht. Aber hatte einige Schwierigkeiten. Er hatte einige sehr interessante Fragen. Ich erinnere mich, dass er in diesem Artikel darüber schrieb, dass er einige Fragen zur Quantenmechanik stellte – ich erinnere mich jetzt nicht an alle Fragen, ohne sie nachzuschlagen. Eine Frage lautete: „Warum haben wir es mit einer komplexen Wellenfunktion zu tun und wie kommt ‚i‘ plötzlich in diese Dinge?“ Ich glaube, ich war damals geneigt, ein Konformist zu sein. Ich war nicht geneigt, Grundprinzipien in Frage zu stellen. Ich kam sehr viel vom Ende der Bewerbungen und der Idee, Dinge auszuarbeiten. Deshalb war ich, glaube ich, mehr daran interessiert zu sehen, wie Dinge, über die Sie Bescheid wussten – Experimente oder Fakten – aus den anerkannten Prinzipien hervorgingen. Es ist eine große Freude, plötzlich zu sehen, wie man eine Gleichung löst oder eine Situation beschreibt, wenn man plötzlich sieht, dass es so ist, wie es sein soll, wie es herauskommt. Man kam dazu mit der Haltung, wie Sie implizierten: "Nun, das ist das, was uns die Physik beigebracht wird, und wir sind im Moment nicht in der Lage, es in Frage zu stellen, was später kommt." Das war, glaube ich, ein Punkt, den ich hinzufügen wollte. Wahrscheinlich fallen mir dabei noch andere Dinge ein, aber werden Sie mit Ihren Punkten weitermachen?

Heilbronn:

Am Ende Ihres Messpapiers machen Sie eine sehr interessante Aussage, dass eine Stelle, an der Sie die Schwierigkeiten sehen können, im Beta-Zerfall liegt. Erinnerst du dich an diesen Teil?

Peierl:

Heilbronn:

Nun, es ist ziemlich merkwürdig, und der Grund, warum es mich interessierte, war, dass dies ungefähr zur Zeit des Neutrinos war, nicht wahr?

Peierl:

Ich denke, das muss vor dem Neutrino sein.

Heilbronn:

Vorher, aber es ist schwierig, ein Datum für das Neutrino festzulegen, als das Konzept eher offiziell vorgeschlagen wurde. Ich frage mich, ob Sie sich daran erinnern können – Diskussionen darüber mit Pauli?

Peierl:

Nun, ich denke, dies war eine Zeit, in der sich sicherlich jeder der Tatsache bewusst war, dass der Beta-Zerfall eine Schwierigkeit darstellte. Die Beweise kamen natürlich nach und nach. Zuerst war klar, dass Energie nicht erhalten zu sein schien, und dann kamen spätere Experimente, die darauf hindeuteten, dass das obere Ende des Spektrums die richtige Energie zum Ausgleichen war, mit anderen Worten, dass dabei immer Energie verloren zu gehen schien. Daher begannen die Leute zu denken: „Nun, ist es prinzipiell möglich, dass ein einseitiger Energiesparmangel vorliegt?“ Und ich glaube, niemand war besonders glücklich und begeistert von dieser Idee. Es wurde jedoch ernsthaft diskutiert, zum Beispiel, dass die Möglichkeit einer Paritätsverletzung zuerst diskutiert wurde, bevor sie tatsächlich festgestellt wurde. Auch hier waren die Leute anfangs nicht allzu glücklich, sagten aber: "Nun, wir müssen auf alles vorbereitet sein." Es war in dieser Art von Geist. Jetzt weiß ich nicht mehr genau, was wir dazu gesagt haben, vermutlich haben wir es nur als einen der Orte erwähnt, an denen die Theorie in Schwierigkeiten war, und das zeigt, wie falsch man mit solchen Bemerkungen liegen kann.

Heilbronn:

Es scheint, dass Bohr bereit war, die Energieerhaltung ohne große Skrupel aufzugeben.

Peierl:

Nun, das war etwas früher im Bohr-Kramers-Slater-Papier.

Heilbronn:

Aber auch hier war er Ende der Zwanziger und in den Dreißigern bereit, fast schon ängstlich, würde man sagen, auf Energiesparen zu verzichten. Aber bei Zürich stelle ich mir das nicht vor.

Peierl:

Nun, ich glaube, man war immer bereit, diese Möglichkeit zuzugeben, aber man mochte sicherlich nicht sehr –. JIH: Woher hat Landau seine große Vertrautheit mit allen aktuellen Problemen der Physik? Er hatte nur in Leningrad studiert, nicht wahr?

Peierl:

Jawohl. Nun, er ist natürlich ein bemerkenswerter Mann, der Ideen extrem schnell aufgreifen kann, und die meisten dieser Ideen kamen, glaube ich, direkt aus Büchern und Zeitschriften. Frenkel war dort einer der Lehrer, der ein sehr intelligenter Mann war und Landau zweifellos sehr geholfen hat. Und da war Fock, da waren ein paar gute Leute. Und dort hat er zweifellos seine Grundausbildung bekommen. Dann fing er an, selbst zu lesen, und er gehört zu den Leuten, die niemals eine Zeitung im Detail lesen werden. Er wird einen Blick darauf werfen, um zu sehen, was der Mann zu tun versucht, und dann setzt er sich hin und reproduziert die Ergebnisse auf seine Weise.

Heilbronn:

Fermi würde, soweit ich weiß, auch so arbeiten.

Peierl:

Heilbronn:

Aber er hatte ein gewisses Maß an Bildersturm, das etwas anders gewesen sein muss als der deutsche Schulansatz.

Peierl:

Oh ja. Besonders in seiner Jugend war er zu sehr extremen Ansichten über alles, nicht nur über Physik, geneigt. Ich glaube, eine meiner Lieblingserinnerungen ist die Gelegenheit, als in einer Diskussion ein Name auftauchte, den Landau noch nie gehört hatte, ein Physiker. Also sagte er: "Nun, wer ist das und wo ist er und wie alt ist er?" Jemand sagte: "Oh, er ist 28 oder so." Und Landau sagte: "Was, so jung und schon so unbekannt?" Sie haben in Ihren Notizen nach Rom und Fermi gefragt. Nun, ich glaube nicht, dass ich wirklich direkt mit Fermi zusammengearbeitet habe, außer in geringfügiger Weise, weil die meisten Leute zu dieser Zeit in Rom an bestimmten Merkmalen von Atomspektren arbeiteten. Es gab einige Dinge, die noch nicht geklärt waren, und jetzt war es an der Zeit, diese klarzustellen. Und alle erarbeiteten numerische Lösungen der Schrödinger-Gleichung für ein äußeres Elektron eines Atoms mit dem Thomas-Fermi-Potential oder so. Es schien mir nützlich, wenn man einmal an einem solchen Ort war, an dem Geschehen teilzunehmen, und ich fragte, ob ich auch so einen Job machen könnte. Als Ergebnis setzte ich mich an eine kleine Tischrechenmaschine und löste die Gleichung für einen bestimmten Fall, den ich jetzt vergessen habe. Aber es war eine sehr wertvolle Erfahrung, weil ich keine Erfahrung mit numerischen Lösungen von Differentialgleichungen hatte und es mir zeigte, wie einfach das war.

Natürlich ist es wahr, ich denke überall in der formalen Ausbildung, dass numerische Methoden vernachlässigt werden eine numerische Lösung ablaufen lassen. Sehr oft sieht man dabei etwas an seiner Struktur, was einen dann zu einer analytischen oder ungefähren Lösung führt. Natürlich sind sich die Leute jetzt der numerischen Methoden durch Computer bewusst, aber ich denke, die allgemeine Meinung ist, dass man eine Gleichung entweder in geschlossener Form lösen kann oder sie auf einen elektronischen Computer überträgt. Und oft geht es schneller, es mit der Hand auszuarbeiten – wenn man eine Lösung für einen Fall will – als sich einen Computer zu schnappen und ein Programm zu schreiben, auch das wird gerne vergessen. Sicherlich profitierte man jedoch enorm von Fermi wegen der Einfachheit seiner Haltung und der Art, wie er in fast allen Fällen ohne aufwändige Methoden eine einfache quantitative Antwort auf ein Problem bekommen konnte. Tatsächlich hatte er eine Reihe von Büchern, von denen Sie zweifellos gehört haben, in denen er alle seine Gedanken und alle Argumente niedergeschrieben hatte. Im Allgemeinen zog er, wenn ein Problem auftauchte, ein Buch heraus und blätterte auf einer bestimmten Seite, und da war auf einer Seite das Argument ausgeschrieben. Sehr interessant.

Heilbronn:

Sie haben gerade einige Besonderheiten der römischen Schule beschrieben.

Peierl:

Oh ja. Ich habe sicherlich viele nützliche Ideen zur Klärung von Fermi und den anderen Leuten bekommen, einschließlich Wick und Majorana, die kurz darauf starb. Rasetti —. Es war eine ziemlich gute Truppe dabei.

Heilbronn:

Majorana war ein sehr kluger Kerl, nicht wahr?

Peierl:

Jawohl. Er war etwas seltsam und im Ruhestand war er ein Sizilianer, und er wurde später von einer Fähre nach Sizilien verloren. Es war nie klar, ob es sich um Unfall oder Selbstmord handelte.

Heilbronn:

Aber er hat nicht viel veröffentlicht?

Peierl:

Nein, nein. Nun, dennoch machte er sich seinen Ruf auf zwei wichtige Dinge. Zum einen die Austauschnatur der Kernkräfte, bei der er im Wesentlichen ein Versehen in Heisenbergs Ideen korrigierte, und zum anderen die Neutrinotheorie.

Heilbronn:

Das war ungefähr die Zeit, als die Rom-Gruppe zur Kernphysik überging?

Peierl:

Jawohl. Sie machten dann Pläne, um Ausrüstung zu besorgen und so weiter. Es mag sein, dass sie bereits einige kleine Experimente im Gange hatten, aber Fermi war nicht so persönlich daran beteiligt wie später.

Heilbronn:

Würden Sie sagen, dass man auch anderswo allgemein das Gefühl hatte, an die Grenzen eines der älteren Probleme gestoßen zu sein und Neuland zu erschließen? Gab es einen generellen Wechsel der Felder —?

Peierl:

Nein. Nein, es gab noch viel zu tun, aber natürlich tat sich ein neues Feld auf, was spannend war. Dies war natürlich gerade die Zeit, in der die künstliche Radioaktivität entdeckt wurde und die Experimente begannen, die zur Entdeckung des Neutrons führten. Fermi hatte dazu immer eine etwas eigenartige Einstellung. Ich denke, er war der Meinung, dass die Pariser Gruppe, die Joliots, die Existenz des Neutrons aus ihren Experimenten, auf die Chadwick später hinwies, wirklich hätten erkennen müssen. Ich hatte den Eindruck, dass er wusste, was die Experimente bedeuteten, aber er war nicht dazu gekommen, sie zu veröffentlichen, oder meinte, er müsse sie den Experimentatoren überlassen. Ich weiß nicht, das ist nur eine Ahnung. Aber das bringt mich zu einer anderen amüsanten Erinnerung. Es gab eine der regelmäßigen Konferenzen in Kopenhagen – ich glaube, es war kurz vor der Entdeckung des Neutrons, es war vielleicht die Konferenz von '32 oder '31, ich weiß es nicht. Der interessante Punkt war, dass einige Leute dort, nicht alle, das allgemeine Gefühl hatten, dass die Physik fast fertig sei. Das sieht rückblickend lächerlich aus, aber wenn man es aus der Sicht der Zeit betrachtet, haben sich jetzt praktisch alle Rätsel gelöst, fast alle. Alles, was einen an Atomen, Molekülen und Festkörpern usw. gestört hatte, hatte sich plötzlich durch die Entwicklung der Quantenmechanik ergeben.

Ich meine, es gab einige komplizierte Dinge wie zum Beispiel Supraleitung, die völlig unverständlich waren, aber man verstand, ich glaube zu Recht, dass dies im Prinzip in den bekannten Gleichungen enthalten war, aber einfach zu kompliziert war, um es zu durchschauen. Die wirklichen Ausnahmen waren die relativistischen Probleme, weil man Probleme mit der Dirac-Gleichung über die negativen Energiezustände hatte, die nicht vollständig verstanden wurden. Man hatte Probleme mit der Elektrodynamik, und dann konnte man über Kerne insbesondere nichts sagen, die Kerne bestanden dann noch aus Protonen und Elektronen und man hatte keine Ahnung, wie es den Elektronen gelang, im Kern zu bleiben. Außerdem gab es in der Natur dann nur noch zwei dimensionslose Konstanten: die Feinstrukturkonstante und das Protonen- und Elektron-Massenverhältnis. Sie waren nicht so weit voneinander entfernt, dass man von Eddingtons Gleichung wusste, die sie verband, obwohl niemand an seine Argumentation glaubte. Was auch immer Sie von dem Argument hielten, es gab eine quadratische Gleichung, die die Feinstrukturkonstante mit dem Massenverhältnis verknüpfte, was richtig sein könnte – oder so ähnlich könnte richtig sein. Dann war es natürlich zuallererst zu denken, dass ein Schritt fehlte, der die Schwierigkeiten der elektromagnetischen Theorie oder aller relativistischen Elektronentheorien lösen würde – diese beiden schienen verbunden zu sein. Und es war plausibel, dass dies nur für einen bestimmten Wert der Feinstrukturkonstante möglich war und das, wenn man das verstanden hatte.

Dann würde man auch die Masse des Protons verstehen und man würde auch verstehen, wie es zu Elektronen in Kernen kam, denn das war offenbar ein relativistisches Problem. Ich sage nicht, dass dies die allgemeine Ansicht war, ich glaube nicht, dass ich sie wirklich teilte. Ich glaube nicht, dass Niels Bohr zum Beispiel jemals solche Illusionen gehabt hätte. Ich kann mich nicht erinnern, dass diese Aussage in seiner Gegenwart geäußert wurde, aber es gab eine Art beim Mittagessen oder manchmal ziemlich ernsthafte Diskussionen darüber, was wir tun würden, wenn die Physik fertig war. Mit fertig war natürlich der Grundaufbau gemeint, dort sind alle Anwendungen. Die Mehrheit der Leute sagte, dass dies die Zeit sei, sich der Biologie zuzuwenden. Nur einer hat das wirklich ernst genommen und sich der Biologie zugewandt, und das war Max Delbruck, der bei diesen Diskussionen sicherlich anwesend war.

Heilbronn:

Man dachte also, die noch offenen Schwierigkeiten hätten bald gelöst oder würden wahrscheinlich bald beiseite gelegt werden?

Peierl:

Bis zu diesem Zeitpunkt waren die Dinge so schnell gegangen, dass es kaum zu glauben schien, dass, wenn Sie alle bis auf eines der Probleme gelöst haben, das letzte sehr lange dauern würde. Jetzt war es natürlich sehr naiv, denn es war kaum zu glauben, dass ein einziger Schritt alle Probleme mit Kernen sofort lösen sollte. Aber dann gab es im Grunde keine Probleme mit Kernen, weil so wenig bekannt war, ich meine, es gab keine quantitativen Beweise, die man erklären könnte.

Heilbronn:

Peierl:

Sicher nicht das, aber ich meine nuklearen Niveaus und so etwas war –. Oh, es gab eine feine Struktur von Alphastrahlen, bei der man verschiedene Kernniveaus nehmen musste, aber ansonsten gab es keine Kernspektroskopie.

Heilbronn:

Wann, würden Sie sagen, dass sich diese Einstellung geändert hat? Wann wurde erkannt, dass man von einer Lösung weit entfernt war? Um das Gespräch nur auf die Quantenelektrodynamik zu beschränken, wann waren die Leute Ihrer Meinung nach davon überzeugt, dass es grundlegende Probleme gibt, die nicht sehr schnell oder einfach gelöst werden können?

Peierl:

Nun, die Vorstellung, dass die Quantenelektrodynamik sehr schwierig ist, wuchs meiner Meinung nach im Laufe der Zeit allmählich und alle Bemühungen, die Schwierigkeiten zu umgehen, schlugen fehl, sodass einem klar wurde, dass es sich um ein wirklich schwieriges Problem handelte. Aber ganz allgemein machte die Entdeckung des Neutrons, die kurz darauf folgte, natürlich sofort klar, dass die Physik reicher war, als wir sie zuvor gesehen hatten. Dann kam natürlich kurz darauf sowohl die Arbeit über die Wechselwirkungen von Neutronen mit Kernen und Resonanzniveaus usw. als auch der künstliche Zerfall, der sofort damit begann, Kernniveaus zu zeigen. Es tat sich ein neues Feld auf, in dem dann klar wurde, dass es viel zu tun und zu verstehen gibt. Zum einen war, sobald man vom Neutron wusste, ziemlich klar, dass es neue Arten von Kräften geben muss, die Kerne zusammenhalten. Ich denke, wahrscheinlich haben Leute, die ernsthaft darüber nachgedacht hatten, dies immer erkannt, aber nicht sehr quantitativ. Ich glaube, dann hat man einfach vergessen, dass diese Idee der Physik fertig ist.

Heilbronn:

Gab es Schwierigkeiten bei der Aufnahme des Neutrons selbst?

Peierl:

Heilbronn:

Sie hielten die Beweise sofort für überzeugend und es gab keine sonstigen Schwierigkeiten?

Peierl:

Nun, ich meine, bei jeder experimentellen Entdeckung gibt es eine Zeit der Diskussion darüber, ob die Experimente wirklich schlüssig sind und so weiter. Aber es gab sicherlich keine theoretische Schwierigkeit, es gab keinen Grund, warum es kein Neutron geben sollte.

Heilbronn:

Nein, außer dass man sie vorher nicht gefunden hat, das ist immer ein Teilgrund.

Peierl:

Nein, aber bei den Neutronen, glaube ich, war sofort klar, dass sie mit den damals üblichen Techniken sehr schwer zu entdecken waren. Daher war es viel weniger überraschend, dass das Neutron der Entdeckung entgangen war als das Positron. Tatsächlich gibt es beim Positron einen schönen Punkt. Es gab damals, glaube ich, einen Physiker in Cambridge, Champion, der Beta-Zerfälle mit einer Nebelkammer untersuchte. Er machte Tausende von Fotos von Beta-Strahlenspuren in einer Nebelkammer, manchmal mit, manchmal ohne Magnetfeld. Er benutzte verschiedene Quellen, von denen einige Positronen liefern und andere nicht. Er hatte keine eigentlichen Positronenemitter, aber manchmal hat man einen gemischten Zerfall, oder manchmal hat man ein sekundäres Positron durch eine Paarbildung durch Gammastrahlen und so weiter. Und so kam es, dass er bei keiner Quelle, die Positronen enthielt, ein Magnetfeld hatte. Ich meine, viele seiner Spuren müssen tatsächlich Positronen sein. Fast jede Quelle gibt Ihnen, wenn die Energie hoch genug ist, einige Positronen, aber wenn Sie natürlich eine oder zwei Spuren der falschen Krümmung sehen, denken Sie, dass Sekundärteilchen in die andere Richtung gehen. Er muss sich nach der Entdeckung des Positrons ziemlich schlecht gefühlt haben, denn wenn er bei der richtigen Gelegenheit zufällig ein Magnetfeld gehabt hätte, hätte er viele von ihnen gesehen, lange bevor sie entdeckt wurden.

Heilbronn:

Wurde diese Arbeit in den frühen dreißiger Jahren gemacht, erinnern Sie sich?

Peierl:

Heilbronn:

Diese Arbeiten liefen also gerade, als Sie in Cambridge ankamen – das waren fast die letzten Experimente.

Peierl:

Ja, ich habe damals nicht viel von der experimentellen Seite gesehen, aber ich kannte Blackett, den ich schon einmal kennengelernt hatte, und natürlich war er in dieser Arbeit genau richtig.

Heilbronn:

War die Situation in Cambridge ganz anders als in Borne, oder war es in Deutschland vielleicht lockerer?

Peierl:

Viel lockerer und, na ja, es war auch Sommer und es gab nicht viel organisierte Aktivitäten, obwohl es am Anfang einige gab. Theoretische Arbeit in Cambridge wurde bis vor kurzem immer dadurch behindert, dass es keine Abteilung im physikalischen Sinne gab, es gab keinen Ort, an dem die Theoretiker normalerweise zu finden wären. Sie arbeiteten normalerweise in den Hochschulen. Nun, man konnte immer jemanden in einem College besuchen, wenn man ihn wirklich sehen wollte, aber das braucht etwas Motivation, zumal man nicht sicher war, ob man ihn dort finden würde. Es ist ganz anders, als wenn viele Leute in angrenzenden Räumen sind und ihnen fünfmal am Tag begegnen. Ich erinnere mich an meine erste Erfahrung im Cavendish. Ich war dort angekommen und wollte Fowler anrufen, der mein offizieller Ansprechpartner war. Ich kannte ungefähr den Flügel des Gebäudes und das Stockwerk, in dem er sich befinden würde, und befand mich in einem Korridor mit vielen Türen ohne Aufkleber und niemandem in der Nähe. Also wanderte ich den Korridor auf und ab und versuchte Mut zu fassen, an eine dieser Türen zu klopfen. Ich fand eine Tür, die etwas weniger auffällig oder weniger wichtig zu sein schien als die anderen, und ich dachte, ich könnte darin eine säuerliche Sekretärin oder so etwas finden, um Ratschläge zu geben. Also klopfte ich an die Tür und ging hinein, und es war zufällig Rutherfords Büro Rutherford war nicht da, sonst hätte ich mich schlecht gefühlt. Dann ging ich schließlich zu jemandem, um mir zu sagen, wo Fowler zu finden sei.

Heilbronn:

Abschließend dachte ich, es wäre sehr interessant, wenn Sie vielleicht einige Bemerkungen im Zusammenhang mit Ihren eigenen Arbeiten zur Metall- und Festkörpertheorie, zumindest bis Anfang der dreißiger Jahre, machen könnten. Ich habe eine teilweise Bibliographie, die hilfreich sein kann.

Peierl:

Nun, den Hall-Effekt und die kleinen Dinge haben wir bereits erwähnt. Dann die eine Arbeit über die Wärmeleitfähigkeit von Kristallen, die meine Diplomarbeit war. Ich fand das extrem amüsant, weil es ein Gebiet ist, das insofern bemerkenswert ist, als wenn man eine der plausiblen und offensichtlichen Näherungen macht, etwas schief geht und man völligen Unsinn bekommt. Ich meine, Sie müssen wirklich, um eine ungefähre Vorstellung davon zu bekommen, eine große Anzahl von Tatsachen einbeziehen, die auf den ersten Blick unwichtig erscheinen. Daher gingen alle bisherigen Behandlungen, die versucht hatten, das Problem auf die eine oder andere Weise zu idealisieren, schief. Starting with the theory of Debye for example, who in his usual, nice, way of approaching a subject, had said, “Well, the finite conductivity of a crystal is due to the fact that you don’t have linear equations you have un-harmonic effects, and therefore waves interfere with and influence each other. Now we can picture this as simply due to the density fluctuations. If a wave travels through a medium where the density is not the normal one, that is, has a different refractive index, we can observe the dependence of the compressibility, of the sound velocity, on density. Therefore if you can work out the density fluctuations you get the right answer.” He did that, and he got a finite answer for the thermal conductivity, although one knows from other arguments that in the continuum model he uses the thermal conductivity should still be infinite.

The reason for that is that he put in formulae for static refractive index, whereas, of course, the density fluctuations caused by the lattice vibrations are in the form of waves which run with the same velocity, or approximately the same velocity, as the wave they’re trying to scatter. Therefore a static description is of course complete nonsense. And so it goes. This you see had nothing to do with the fundamental problems of the time, except in so far as it was important to check that the theory was now ready to account for the things that could not previously be handled. I learned in particular from this work the importance of what one might call momentum conservation in the collisions of the phonons with each other, so that you may get a kind of drift set up in a phonon system which would tend to persist in spite of collisions. I realized that this could or would be of importance also in electric conductivity of metals, and proceeded to look into that. This had not been taken account of in the work of Bloch. I thought at the time that this was a dominant effect probably under all circumstances later one learned that it was important only at rather low temperatures. It has recently become of interest in connection with the so-called phonon drift in very peculiar experiments on thermoelectric effects at low temperatures, where one sees that this phenomenon really exists and is important, but not as generally important as I at first assumed. Also, similarly, the main point of the thermal conductivity in crystals, my Ph.D. thesis, was to predict that in a pure crystal at low temperatures the thermal conductivity should rise exponentially as the temperature goes down. This is true, but it was discovered only in the 50’s.

Heilbron:

Were there any attempts to discover it before?

Peierls:

No, I don’t think so. Well, first of all this was experimentally a difficult problem. That’s one reason another reason was I think my paper wasn’t very easy to read and nobody believed it. Also, I probably overestimated the temperature at which this should start. I mean, I had the impression that if you just went down to liquid air or something you should see the beginning of this — actually you have to go to liquid helium temperatures. There was one other thing I’ve mentioned that everybody previously got the treatment of this problem wrong. Well, I still made some quite serious omissions, a most important one being that I was talking about a pure crystal, not realizing that pure for this purpose meant also consisting of a pure isotope. If you have an isotopic mixture, then of course the random difference in the masses of the atoms, which is important for the lattice vibrations, of course, causes an irregularity which is quite enough to give you thermal resistance. This was of course something one shouldn’t have overlooked. It was pointed out by Pomeranchuk that this was an effect, but again it wasn’t noticed, and it was only when the Oxford people did experiments and noticed that some substances gave the exponential rise and others didn’t that it dawned on them that the substances which did were those which consisted of practically only one isotope. Then it was clear what was going on.

Heilbron:

Those were the experiments in the 50’s?

Peierls:

Heilbron:

Peierls:

Then this paper about metals [Paper No. 6] where I try to follow similar ideas. There I made the mistake of writing too many things into the same paper, because it really contains a lot of quite disconnected things, or independent things. I had always been bothered by the fact that for the whole picture one had, at the time, of the band structure — I think the word band structure wasn’t used yet — it was important that you should have energy levels which were separated by gaps, and in which, at the top, again, the velocity went to zero as it does at the bottom. Now this came out very easily from the Bloch picture of tightly bound electrons, where you just make the approximation that the state of the system is almost that of separated atoms which just interact slightly. But it was not clear now that would come out on the opposite limits starting from free electrons. Then I suddenly saw, and that was a great pleasure, that if you took free electrons and you put in a periodic potential, allowing, in the ordinary way, for the scattering of the electrons by that potential, these gaps would arise no matter how weak the potential. Only if the potential was weak the gap would be small, but the fact that it was there and that the velocity then at the highest level in the band was a standing wave, comes out.

Now that’s today a very elementary argument, but I think I was the first to point that out, and it was then picked up by Brillouin, and that satisfied me that I could see what was going on. And Brillouin then discussed the three dimensional case and came out with the Brillouin zones. But this was hidden away and Brillouin had noticed it. I believe today I would write that as a separate paper and not hide it away in. a paper on transport problems. Paper No. 7 we have discussed No. 8 was essentially I think some corrections to paper No. 6 where I had noticed —. No. 9 was a lecture at a conference and a discussion really about what one could say about magneto-resistance, which then also was a problem, because what Sommerfeld had got out of his simple theory was wrong in order of magnitude. This was rather embarrassing because I thought I had an explanation and therefore gave a lecture at the conference. By the time the conference started I had realized that in the model I was then trying everything again canceled out and was in effect as small as Sommerfeld had it. But still I had announced the lecture, and well, I gave just a general review of the situation, and then in the paper No. 11 I had really seen what was going on. Paper No. 10 we have discussed. 12 was just a little point.

Eugene Guth was then in Zurich and was interested in solving the Fermi-Thomas model for a positive and negative ion. You can’t do it for a negative ion — that’s of course wrong — but certainly for a positive ion. There is then a question of what boundary conditions you have to assume and what happens there. This is one of the typical things I got annoyed with there were some errors I saw him make, and so we started on this. And we thought we got it right. No. 13 is probably that famous paper where I had an argument with A. H. Wilson. He had come out with a paper saying the whole Bloch theory was nonsense and my papers too. Then I got interested in. optical properties of solids, and No. 15 was essentially my Habilitations schrift. Here the concept of excitons I think comes up for the first time. I didn’t use the word excitons that was used by Frenkel.

Heilbron:

I noticed that you contributed to the first volume of the ‘Phys. Zeits.’ of the Soviet Union, and I was curious as to how that journal got started. Did they ask for contributions to their early volumes? Do you remember how that came about?

Peierls:

I don’t remember. I think that — now let’s see — that was in ‘32. I think that must have been during a visit there. Let’s see, ray recollection is that’s it’s probably quite a short paper and might have been just the basis of a talk given at a conference. Maybe it’s part of a talk. I was then visiting the Soviet Union several times. The first time in 1930 when I went to a conference there in Odessa — I think I went largely on the invitation of Frenkel who had been interested in my work on the Hall effect. Then I was invited the next year — that was presumably in ‘31 — to spend two months in Leningrad giving lectures on the theory of solids as it then was, and that’s when I got married also. Now this was published in ‘32, so it probably was written during one of those visits. I think it’s essentially a summary of the results of the paper No. 15. Well, I don’t know how far we should go on with that. Then come two papers on diamagnetism which are really extensions of Landau’s idea of electron diamagnetism in which I was very interested. Particularly the second one shows how one gets the de Haas-van Alphen effect out, which has now become a very interesting tool for studying metals. It seemed a complete mystery at that time.

Heilbron:

Was there much interest in this work of yours at Rome?

Peierls:

No. There was a polite interest, but I essentially worked on this by myself. I don’t know whether you would like for me to go over the rest. It’s really getting away from the fundamental period.


Obituary: Sir Rudolf Peierls

Rudolf Ernst Peierls, physicist: born Berlin 5 June 1907 Assistant, Federal Institute of Technology, Zurich 1929-32 Rockefeller Fellow 1932- 33 Honorary Research Fellow, Manchester University 1933-35 Assistant in Research, Royal Society Mond Laboratory 1935-37 Professor of Mathematical Physics, Birmingham University 1937-63 FRS 1945 CBE 1946 Wykeham Professor of Physics, Oxford University 1963-74 Fellow, New College, Oxford 1963- 74 (Emeritus) Kt 1968 Professor of Physics (part-time) University of Washington, Seattle 1974-77 married 1931 Eugenia Kannegiesser (died 1986 one son, three daughters) died Oxford 19 September 1995.

A question gave Rudolf Peierls his place in history. He was so brilliant and so thoughtful he would certainly have found his way there by another route, but that question was enough. It was asked in Birmingham in early 1940 by Otto Frisch, one of the discoverers of nuclear fission, and it concerned certain properties of the element uranium. The answer, ultimately, was the atomic bomb.

Peierls, like Frisch, was a refugee from Hitler, a physicist, and concerned about the implications of the latest discoveries about uranium. By the spring of 1940, the prevailing scientific view was that a uranium bomb was impossible, because it would be too enormous, too unwieldy to be useful.

What if, Frisch asked, you did not use ordinary uranium? What if you used a refined lump of the rare type known as U-235? Would that be more practical?

Peierls had already developed a mathematical formula model for a calculation of this kind and the two set to work. They found that the "critical size" of the uranium weapon could be measured in pounds, not tons. This was something that could be dropped from an aeroplane.

Could enough U-235 be made? Between them they determined that it could. Their discovery set in motion the British atomic effort, code-named first Maud and then Tube Alloys, which in turn provided the vital stimulus for the American Manhattan Project. The bomb dropped on Hiroshima used U-235, as Frisch and Peierls had suggested. The bomb dropped on Nagasaki, which used plutonium and followed a quite different design, also owed a great deal to Rudolf Peierls.

The nuclear age had many fathers, and Peierls's place among them is beyond dispute. To those inclined to think this a dubious distinction, Peierls's later life offered an answer. From 1945 to within a few weeks of his death on Tuesday, he was among the most intelligent, informed and dynamic critics of nuclear weapons and the nuclear arms race.

Peierls was born in Berlin in 1907, the son of an engineering factory manager. Although his father's forebears were Jewish and his mother a Roman Catholic, he was baptised a Protestant. "My father," Rudolf wrote much later, "thought this would allow us to make our own choices when we grew up." This pragmatism, and the innocent spirit of subversion that went with it, were to rub off on the boy.

His pre-war career in science made him the embodiment of the old international physics of discovery, open exchange and free debate. He toured Europe, studying in almost every significant centre of research - Berlin, Munich, Leipzig, Zurich, Odessa, Leningrad, Rome, Cambridge, Manchester - and befriending all the "greats" of the period. On his travels he married a Russian physicist, Genia Kannegiesser.

He abandoned Germany just before Hitler took power and settled in Britain, becoming a professor at Birmingham in 1937. When he and Frisch had their conversation that day in 1940, Peierls was still not a British citizen but an "enemy alien", although this was very soon put right.

The "Frisch-Peierls Memorandum", setting out their findings, was the first practical blueprint for the atomic bomb. Central to its argument was the warning, which the writers were well qualified to issue, that German physicists were sufficiently able to think of this too, and that Hitler might already be working on the bomb.

Soon the bomb work transferred to the United States, and here Peierls made two distinct contributions. First, he advised on the complex technology required for separating U-235 from natural uranium. Then he moved to Los Alamos, the famous laboratory established in the New Mexico mountains under Robert Oppenheimer to design and manufacture the finished bombs.

At Los Alamos, this little man with bottle-end spectacles and a pipe clamped between his teeth became a popular fixture. His wife joined him, and their little house - one of the few with a bathroom - became something of a social salon. Peierls led the small but distinguished British team and was also in charge of an important theoretical research group known as the hydrodynamics group. This was remarkable in itself - not only was he neither American nor British, he was a German.

But Oppenheimer worked by merit alone and Peierls combined scientific ability of the first order with unusual gifts of managerial and political judgement. He was patient and kind, yet practical and quick-thinking. Progress reports he wrote to the British scientific mission in Washington were so thorough and yet so succinct that the US military authorities began to ask for their own copies.

Peierls's scientific contribution, particularly to the plutonium bomb which became the model for early post-war nuclear weapons, was considerable. A number of patents (subsequently to prove meaningless) were taken out in his name and they betray his extraordinary versatility, relating as they do to several quite distinct aspects of the design. He saw the first weapon tested at Alamogordo, New Mexico, in July 1945.

If Peierls later campaigned against nuclear weapons, this was not the result of guilt, or of some Damascene conversion. His views before and after 1945 were remarkably consistent. At first, he believed, it was necessary to build a bomb in case Hitler was doing so too. When the Germans surrendered, he continued because there was a bloody war going on in Asia which the bomb might shorten. The decision to drop it on a city may have been wrong, he believed, as its power could have been demonstrated in other ways. To drop it on two was "unnecessary". But he was certain that neither decision should or could have been made by scientists such as himself.

That he thought deeply about these issues from the start can be seen from the 1940 Memorandum, which included the observation that "the bomb could probably not be used without killing large numbers of civilians, and this may make it unsuitable as a weapon for use by this country".

After the war, Peierls was president of the Atomic Scientists' Association, pressing in vain for a better understanding of nuclear issues both among politicians and the general public, and campaigning for some form of international control of nuclear weapons as a means of forestalling the Cold War.

More recently he was involved in Pugwash, the East-West scientific forum for disarmament, and he was among the many distinguished scientists publicly to express opposition to Star Wars. As recently as this spring, he was one of the authors of a Pugwash pamphlet, Does Britain Need Nuclear Weapons? The answer was no.

In 1963 he moved to Oxford, as Wykeham Professor, where he worked until his retirement in 1974. He loved Britain, praising the "reasonableness" of its people and their gift for rubbing along with one another despite differences. This gift, he admitted to me in a conversation in March, was less evident now than it was in the 1930s.

His affection for this country was tested more than once down the years. During the war, Peierls recruited to the bomb project the German-born physicist Klaus Fuchs, who later turned out to have been a Soviet spy. No one was more stunned when Fuchs was unmasked in 1950. The connection, his own family link with Russia and his activities in the Atomic Scientists' Association led to suggestions in the press that his loyalty was in doubt. On each occasion, he took care courteously to rebut the claim, and in 1979 he successfully sued the author of a book containing a similar implication.

Genia Peierls used to classify scientists as either "golfers", pursuing a lone quest for a known goal, or "tennis players", whose strengths are brought out in exchanges with others. It was no accident that "Rudi" was drawn into the making of the atomic bomb by a question, for he was the tennis player par excellence. He avoided specialising in any field of physics, and his gift was to spot flaws or openings in the work of others and then to turn them into new ideas.

Aside from his research, which he continued to pursue well after retirement, his principal pleasure was to foster the careers of others, a task which both he and his wife pursued with devotion and pleasure.

It is said that he once overheard another scientist saying: "Did you know that two of Rudi's former students are now lords?" The professor observed: "I have had more than 200 research students. I cannot be blamed if one or two go to the bad."

Rudolf Peierls's life has ended in the 50th year of the nuclear weapons age. He re- mained to the last a patient, lucid and generous spokesman for the bomb-makers and also for that remarkable generation of scientists who taught him or worked beside him in the golden years before the bomb.


Rudolf Peierls

Peierls entstammt einer großbürgerlichen assimilierten jüdischen Berliner Familie. Er studierte Physik an der Friedrich-Wilhelms-Universität in Berlin, ab 1926 an der Universität München bei Arnold Sommerfeld und 1928 bei Werner Heisenberg in Leipzig, wo er promovierte. 1929 war er Assistent bei Wolfgang Pauli in Zürich. Hier und in Leipzig entstanden heute klassische Arbeiten von Peierls zur Festkörperphysik, teilweise in Zusammenarbeit mit Felix Bloch, der ebenfalls bei Heisenberg in Leipzig mitarbeitete.

Nach Abschluss des Studiums arbeitete Peierls zunächst auf verschiedenen Gebieten der Festkörperphysik und Halbleiterphysik, wobei er die neuen Ideen der sich entwickelnden Quantenmechanik auf diese Fragestellungen anwandte. Er beschrieb erstmals den Umklappprozess und veröffentlichte fundamentale Arbeiten über das Verhalten von Elektronen in Metallen, wobei er auch die Loch-Leitung positiver Ladungsträger in Halbleitern entdeckte. Viele seiner damaligen Ideen flossen in den „Festkörper-Kanon“ ein oder wurden sogar später wiederentdeckt (wie die Brillouin-Zone). Zusammen mit Niels Bohr und Georg Placzek formulierte er 1939 das optische Theorem (Bohr-Peierls-Placzek-Theorem). Neben Kernreaktionen beschäftigten ihn auch andere Bereiche der Kernphysik wie kollektive Anregungen in Kernen und Quantenfeldtheorie.

Zum Zeitpunkt der Machtergreifung 1933 befand er sich gerade als Rockefeller-Stipendiat in Cambridge und beschloss, angesichts der politischen Ereignisse nicht mehr nach Deutschland zurückzukehren. Zunächst arbeitete er zusammen mit anderen Emigranten (u. a. Hans Bethe) unter Lawrence Bragg in Manchester [1] bei James Chadwick an Problemen aus der statistischen Thermodynamik von Legierungen. Er wurde dabei durch einen Hilfsfonds für deutsche Flüchtlinge unterstützt. Später nahm er eine Stelle in Cambridge an und arbeitete über Supraleitung, Supraflüssigkeiten und an Problemen der Kernphysik. 1937 erhielt er eine Professur an der Universität Birmingham, wo er im Laufe der folgenden Jahrzehnte eine eigene Schule der theoretischen Physik aufbaute.

Besorgt über die scheinbaren Fortschritte der Atomforschung in Deutschland und über die Möglichkeit des Baus einer Atombombe in Hitlers Deutschland verfasste er 1940 zusammen mit dem österreichischen Emigranten Otto Frisch, einem Pionier der Kernspaltung, der ebenfalls in Birmingham arbeitete, das später so genannte Frisch-Peierls-Memorandum, in dem eindringlich vor einem Atombombenbau im nationalsozialistischen Deutschland gewarnt und zur verstärkten Forschung in Hinsicht auf die Konstruktion einer britischen Atombombe aufgefordert wurde. Als kritische Masse für eine Bombe aus Uran-235 gaben sie 1 kg an, weit unterhalb der sonst damals kursierenden Schätzungen. Sie zeigten damit insbesondere, dass der Bau einer Atombombe prinzipiell im Bereich des damals Möglichen lag. Über den MAUD-Bericht gelangte ihr Memorandum auch 1941 in die USA, wo es Einfluss auf den Beginn des Manhattan-Projekts hatte, an dem Peierls ab 1943 mitarbeitete, nachdem er die britische Staatsbürgerschaft erhalten hatte (von Arbeiten z. B. am kriegswichtigen britischen Radar war er wie Frisch zuvor ausgeschlossen gewesen, weil er kein britischer Staatsbürger war). Dass er auch den später als sowjetischen Spion enttarnten Klaus Fuchs mit zum Manhattan-Projekt brachte, machte ihn später bei offiziellen Stellen in den USA verdächtig. [2]

Nach dem Krieg war er wieder an der Universität Birmingham und ab 1963 an der Universität Oxford, und war gleichzeitig Berater des britischen Atomprogramms in Harwell, setzte sich aber auch früh für Abrüstung ein und war aktiv in der Pugwash-Bewegung. 1974 ging er in den Ruhestand, hielt aber noch drei Jahre Vorlesungen an der University of Washington.

Peierls war seit 1931 mit der russischen Physikerin Jewgenija Nikolajewna Kannegiesser (1908–1986), einer Cousine Leonid Kannegiessers, verheiratet und hatte mit ihr drei Töchter und einen Sohn. Er lernte seine Frau auf einer Konferenz 1930 in Odessa kennen und heiratete sie bei einem Aufenthalt in Leningrad ein Jahr später.

1945 wurde er als Mitglied („Fellow“) in die Royal Society gewählt, die ihm 1959 die Royal Medal und 1986 die Copley-Medaille verlieh. 1946 wurde er mit als Commander of the Order of the British Empire ausgezeichnet, 1968 wurde er zum Knight Bachelor geschlagen. [3] 1962 erhielt er die Lorentz-Medaille, 1963 die Max-Planck-Medaille und 1980 den Enrico-Fermi-Preis. 1962 wurde er in die American Academy of Arts and Sciences gewählt, 1970 in die National Academy of Sciences, 1981 zum Mitglied der Leopoldina [4] und 1984 zum auswärtigen Mitglied der Académie des sciences.


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Students:
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NameSchoolJahrDescendants
Bell, JohnUniversity of Birmingham1956
Boya Balet, LuisUniversitat de Barcelona196472
Brenner, SheilaUniversity of Birmingham19544
Flowers, BrianUniversity of Birmingham1953
Hoyle, FredUniversity of Cambridge 259
MacDowell, SamuelUniversity of Birmingham19581
Preston, MelvinUniversity of Birmingham19491
Ravenhall, DavidUniversity of Birmingham19501
Reading, JohnUniversity of Birmingham19641
Salpeter, EdwinUniversity of Birmingham194823
Scheffler, BernhardUniversity of Oxford19701
Swiatecki, WladyslawUniversity of Birmingham19502

According to our current on-line database, Rudolf Peierls has 12 students and 377 descendants.
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Department of Mathematics
North Dakota State University
P. O. Box 6050
Fargo, North Dakota 58108-6050


Selected Scientific Papers of Sir Rudolf Peierls

This book is a collection of the major scientific papers of Sir Rudolf Peierls (1907–95), including the Peierls–Frisch Memoranda of 1940 on the feasibility, and the predicted human effects, of an atomic bomb made of uranium-235. His papers range widely in topic. They include much on the fundamentals of solid state physics, the thermal and electric conductivity of materials as a function of temperature T (especially T→0), the interpretation of the de Haas–van Alphen effect observed for a metal in a magnetic field, and the basics of transport theory. Many are on problems in statistical mechanics, including his constructive paper demonstrating the existence of a phase transition for Ising's model for a two-dimensional ferromagnet. In nuclear physics, they include the first calculations (with Bethe) on the photo-disintegration of the deuteron (made in response to a challenge by Chadwick), the Kapur–Peierls theory of resonance phenomena in nuclear reactions, the Bohr–Peierls–Placzek continuum model for complex nuclei (which first explained the narrow resonances observed for low energy neutrons incident on very heavy nuclei), and the Peierls–Thouless variational approach to collective phenomena in nuclei. Several of Peierls's wartime papers, now declassified, are here published for the first time.

Brief commentaries on most of the papers in this book were added by Peierls, to indicate subsequent developments and their relationship with other work, or to correct errors found later on. A complete bibliography of his writings is given as an appendix.

  • Theory of the Hall Effect
  • Kinetic Theory of Thermal Conduction in Crystals: Theory of Electric and Thermal Conductivity of Metals
  • Theory of the Diamagnetism of Conduction Electrons
  • Quantum Theory of the Diplon (Deuteron)
  • Ising's Model of Ferromagnetism
  • Dispersion Formula for Nuclear Reactions
  • Critical Conditions for Neutron Multiplication
  • The Peierls–Frisch Memorandum of 1940
  • Commutation Laws of Relativistic Field Theory
  • Field Equations in Functional Form
  • Collective Model of Nuclear Motion
  • Two-Stage Model of Fermi Interactions
  • Complex Eigenvalues in Scattering Theory
  • Resonance States and Their Uses
  • Momentum and Pseudomomentum of Light and Sound
  • Broken Symmetries
  • and other papers
FRONT MATTER
  • PREFACE
  • CHRONOLOGY OF THE LIFE OF SIR RUDOLF ERNST PEIERLS
  • CONTENTS
  • Acknowledgements
On the Theory of Galvano-magnetic Effects

It will be shown that one can derive from Bloch's calculations qualitatively correct conclusions about the galvano-magnetic effects: in particular, both signs are obtained for the Hall effect, which the Sommerfeld Theory had not been able to produce, and the order of magnitude of the changes in resistance is obtained…

On the Theory of The Hall Effect

The phenonmenon of the Hall effect is largely analogous to the deflection of cathode rays in a magnetic field, except that in some metals it produces a sign that is different from what is expected. An explanation of this paradox was impossible as long as the electrons were visualised as freely-moving in the metal, for then the analogy to cathode rays would be literally true…

On the Existence of Stationary States

The conditions for the existence of stationary states are established for a special type of potential functions, such as they exist in connexion with problems arising from the formation of molecules. Among other results, it is found that there always exist stationary solutions for a simple potential “well”, although this is not necessarily so in the presence of short-range repulsive forces.


Oral history interview with Rudolf Ernst Peierls, 1969 August 11 to 13.

Individual letters are regularly acquired, usually by purchase, to complement holdings of personal papers and institutional archives within the Special Collections Department.The letters are added to either a general sequence of autograph letters (described here) or one of a small number of separate sequences of autograph letters devoted to a particular individual. Reference: University of Birmingham, Guide to Special Collections Archives and Manuscripts (http://www.is.b.

Chadwick, James, 1891-1974

Chadwick (1891-1974) was Lyon Jones Professor of Physics, University of Liverpool, 1935-1948. From the description of Papers, ca. 1921-1974. (Unknown). WorldCat record id: 78411798 From the description of Conversation with A. W. Merrison, 1968. (Unknown). WorldCat record id: 79016747 Physicist (1891-1974). From the description of Papers, 1940-1974. (Unknown). WorldCat record id: 78630825 Died 1974. From the description of Oral histor.

University of Cambridge.

Harvard University celebrated its 250th anniversary in 1886. Many institutions of higher education, governments, and individuals sent greetings and congratulations to commemorate the occasion. This seal accompanied greetings from the University of Cambridge, England, to the university in Cambridge, Massachusetts. From the description of Sigillum coe cancellarii mror et scholariu Universitat Cantebrigie, 1886. (Harvard University). WorldCat record id: 228509847 The University.

Frisch, Otto Robert, 1904-

Died 1979. From the description of Oral history interview with Otto Robert Frisch, 1967 May 3. (Unknown). WorldCat record id: 83622710 From the description of Oral history interview with Otto Robert Frisch, 1963 May 8. (Unknown). WorldCat record id: 79789841 .


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Bemerkungen:

  1. Darwin

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  2. Shajas

    Ehhh ... Navayali So Navayali, ich habe 7 Mal versucht, einen Blog zu starten, aber dann habe ich dann Ihre Website gelesen und Kaaaak hat angefangen! Und jetzt blogge ich seit mehreren Monaten. Blogger für einen Energieschub! Schreib mehr!

  3. Ellard

    Alles ist einfach großartig.

  4. Tubar

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  5. Mojora

    Sehr gute Nachricht

  6. Morrissey

    An deiner Stelle hätte ich die Hilfe des Moderators in Anspruch genommen.

  7. Bhric

    Anstatt es zu kritisieren, ist es besser, die Varianten zu schreiben.

  8. Inachus

    Es ist möglich, lange über dieses Thema zu sprechen.

  9. Logen

    Meiner Meinung nach ist es eine interessante Frage, ich werde mich an der Diskussion beteiligen.



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