Abstract
The hypothesis of light quantum, initially proposed by Einstein in 1905, for a dozen years struggled to gather enough support. Circa 1900 Lorentz managed to incorporate the electron—a discontinuous atom of electricity—into the previously fully continuous Maxwellian theory of the electromagnetic field.
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Notes
- 1.
“Daß er in seinen Spekulationen gelegentlich auch einmal über das Ziel hinausgeschossen haben mag, wie z. B. in seiner Hypothese der Lichtquanten, wird man ihm nicht allzu schwer anrechnen dürfen; denn ohne einmal ein Risiko zu wagen, läßt sich auch in der exaktesten Naturwissenschaft keine wirkliche Neuerung einführen.” (Planck 1975). For a detailed history of the concept of photon, see Hentschel (2018).
- 2.
Einstein (1916), Small (1986). Indirectly debating, Einstein and Bohr several times borrowed and reinterpreted each other’s ideas in such a way, as to suit their otherwise opposing views on the nature of radiation. Thus Einstein’s 1916 theory relied on Bohr’s concept of discrete atomic states and, in return, inspired Bohr’s correspondence principle.
- 3.
Ehrenfest was unlucky in the sense that he understood the discrepancy between the statistics of independent quanta and that of indistinguishable quanta better than either Einstein or Bose, a complication that deterred him from making this step in his own work, but, on the other hand, allowed him to point out the difficulty to Einstein in 1924.
- 4.
For a detailed explanation (for outsiders) of the established German academic system and its career patterns, see Forman (1967, 59–122). Occasional German students did study abroad after receiving their PhDs, for example Hahn and Geiger. I am thankful to Dieter Hoffmann for this hint.
- 5.
See Sommerfeld (1984, 111–17) for the name list of fifty of Sommerfeld’s students who embarked upon academic careers in Germany and in other countries.
- 6.
Born to Sommerfeld, 5 January 1923, English translation from HDQT 2 (73).
- 7.
Pauli to Bohr, 5 September 1922, and Bohr to Pauli, 8 September 1922, both in (PWB, 62–64).
- 8.
“Freue mich sehr, daß Sie zu Bohr kommen.… Es wird Ihnen dort besser gehen. Ich hoffe, Sie kommen in absehbarer Zeit nicht von dort zurück, denn wenn ich mir denke, daß ich jetzt wieder nach Deutschland sollte, so graut mir, und so wird es Ihnen nach einem Jahr auch ergehen.” Schrödinger to Pauli, 8 November 1922 (PWB, 69).
- 9.
“Als ich von Kopenhagen abreiste, habe ich gefürchtet, in Deutschland würden die wirtschaftlichen und politischen Verhältnisse inzwischen auf den wissenschaftlichen Betrieb in den Instituten lämend gewirkt haben. Und ich war dann sehr erfreut zu sehen, daß das—wenigstens in Hamburg—keineswegs der Fall ist. Seitdem auch noch Stern dort ist, herrscht dort ein sehr reges wissenschaftliches Leben.” Pauli to Bohr, 16 July 1923 (PWB, 102).
- 10.
For more on the Notgemeinschaft and a comparison of German and Austrian inflation and their effects on academic life, see Forman (1967, 206–37). For observers’ remarks on the disappearance of Privatdozenten, see Assmus (1993, 178).
- 11.
“Es ist sehr freundlich von Ihnen, wenn Sie wünschen, daß ich mich schließlich in München habilitieren soll. Nun ist es damit eine sehr schwierige Sache. Einerseits drängen die Hamburger sehr, daß ich mich dort habilitieren soll… Anderseits will Bohr gerne, daß ich wieder zu ihm komme, sobald er von Amerika zurückkehrt. Dies wäre mir natürlich aus vielen Gründen sehr gelegen, aber es hat auch seine Schwierigkeiten. Denn ich werde ja doch nicht immer hier bleiben können und mich früher oder später an einer deutschen Universität habilitieren müssen… Bohrs Angebot bestimmt mich aber doch zunächst, die Frage meiner Habilitation noch offen zu lassen… Was später geschiet, weiss ich vorläufig ebensowenig, wie ein Elektron weiss, wohin es nach 10-8 s springen wird. (Ich habe nur die von München ablenkenden Kräfte beschrieben, doch… selbstverständlich auch sehr starke anziehende Kräfte von München ausgehen).” Pauli to Sommerfeld, 6 June 1923 (PWB, 94, emphasis added).
- 12.
Pauli to Bohr, 11 February 1924 (PWB, 143).
- 13.
“Memorandum for the Guidance of Fellows” and “Information Concerning Fellowships in Science,” 1925 (RAC. IEB. 1.3.42.599). Of course, precedents of young scientists traveling to other countries for additional training and expertise had existed before, just not as formalized and established as the institution of American postdoctoral fellowships. In Europe, countries that felt their academic system was inferior in one way or another vis-à -vis their neighbors resorted to similar methods. Thus, in 1912/13, Bohr went for additional studies in Britain after receiving his doctorate in Copenhagen, with a stipend provided by the Carlsberg Foundation. Starting mid-1850s, the Russian Empire had its own established and formalized system of educational stipends provided by the Ministry of Enlightenment and other sources, to send young scholars for training in European universities. Unlike their US colleagues, Russian professors did not consider their doctoral degrees inferior but lacked the system of what we now call “postgraduate education,” and sent their students abroad before—not after—they received advanced academic degrees, i.e. on pre-doctoral fellowships.
- 14.
A. Trowbridge. Diaries. Log. 1, entry of March 24, 1925 (RAC. GEB. 12, on 44, 50). At a similar meeting in Göttingen on 13 March 1924, physics professors also requested no instruments, but more money for assistants. It was agreed that IEB would fund fellowships for foreign students to come to Göttingen. Born, Franck, and Pohl to IEB, 18 March 1924 (RAC. IEB. 1–2. B34. 484).
- 15.
Heisenberg to Bohr, 14 November 1922, “Ich selbst bin jetzt auch ebenso wie Herr Prof. Sommerfeld, fest überzeugt davon, dass die halben Quantenzahlen, im Gegensatz zu Bohrs Ansicht, richtig sind… Sommerfeld schreibt mir aus Amerika, dass ein amerikanischer Mathematiker van Vleck das Bohrsche Modell gerechnet u[nd] exact den experimentell falschen Wert von 22 V für die Ionisierungsspannung gefunden hat. Das Bohrsche Modell muss also falsch sein.” Heisenberg to Landé, 13 November 1922, English translation in (Serwer 1977, 210–11).
- 16.
Courant to Bohr, 8 December 1922; Bohr to Franck, 29 December 1922; Pauli to Sommerfeld, 6 June 1923 (PWB, 95).
- 17.
Heisenberg to Pauli, 9 October 1923; 7 December 1923 (PWB 125–7, 132); Pauli to Kramers, 19 December 1923; “ob Sie glauben dass es sich lohnt, auf diesem Wege weiter zu suchen.” Heisenberg to Bohr, 22 December 1923.
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Bohr to Heisenberg, 31 January 1924; “Was meine Zukunfstpläne betrifft, so steht nur soviel davon fest, dass ich mich in absehbarer Zeit hier bei Herrn Prof. Born habilitieren möchte. Wenn ich dazwischen einmal ein Semester bei Ihnen studieren könnte, so würde mich das sehr freuen. Hr. Prof. Born ist damit auch einverstanden.” Heisenberg to Bohr, 3 February 1924; Bohr to Heisenberg, 18 February 1924.
- 19.
On Heisenberg as helper, see Bohr to Kramers, 23 September 1924 (BCW 5: 51–54).
- 20.
The paper (Heisenberg 1925b) is analyzed in Serwer (1977, 237–48); on returned proofs and Heisenberg’s bad conscience, see: Bohr to Heisenberg, 10 May 1925; Heisenberg to Bohr, 8 June 1925.
- 21.
For the content and analysis of Heisenberg’s paper, see Mackinnon (1977, 137–88); Darrigol (1992, 260–84).
- 22.
“Freilich hab ich im ganzen letzten Monat garnicht an Physik gedacht und weiss nicht, ob ich noch etwas davon verstehe. Vorher hatte ich, wie Ihnen Kramers vielleicht erzält hat, eine Arbeit über Quantenmechanik verbrochen, bei der ich gerne Ihre Ansicht hören möchte. Sie wird wohl in nächsten Heft der Zeitschrift erscheinen.” Heisenberg to Bohr, 31 August 1925.
- 23.
Pauli to Bohr, 17 November 1925 (PWB, 257). Pauli had strongly encouraged Heisenberg’s new approach already in gestation, and he quickly moved to write his own contribution, the calculation of the hydrogen atom according to matrix mechanics.
- 24.
Zernike to Bohr, 25 September 1924; 29 September 1924; Bohr to Zernike, 27 September 1924; 2 October 1924; Utrecht University faculty to Bohr, 3 June 1925; Bohr to Ehrenfest, 14 October 1925.
- 25.
Bohr to Franck, 18 November 1925; Franck to Bohr, 20 November 1925; 29 July 1926.
- 26.
Universitetets Institut for Teoretisk Fysik. Afhandlinger (NBA). For Bohr’s correspondence with journal editors, see his letters to Arnold Berliner and Karl Scheel.
- 27.
In his fictionalized, but fully grounded in the existing historical scholarship, psychological interpretation of the relationship between Bohr and Heisenberg, Michael Frayn presented the mainstream, overly idealized picture of their harmonious, father–son type collaboration in the process of creating quantum mechanics. He did, however, perceptively point out their conflict over the submission of the 1927 paper (Frayn 1998, 55–67).
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Kojevnikov, A. (2020). Revolt of the Postdoc. In: The Copenhagen Network. SpringerBriefs in History of Science and Technology. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-59188-5_5
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