Egil A. Hylleraas Trygve Helgaker Det Norske Videnskaps-Akademi Mandag 23 november 2015

Like dokumenter
Egil A. Hylleraas Trygve Helgaker Universitetet i Oslo Onsdag 15 april 2015

Department of Chemistry, University of Oslo 21 st April New Tools New Opportunities New Discoveries

MNF, UiO 24 mars Trygve Helgaker Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo

Trygve Helgaker. 31 januar 2018

Centre for Theoretical and Computational Chemistry. Trygve Helgaker Universitetet i Oslo

Teoretisk kjemi. Trygve Helgaker. Centre for Theoretical and Computational Chemistry. Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo. Onsdag 13.

Kvantemekanikk på datamaskiner: kjemiens nye verktøy

Atommodeller i et historisk perspektiv

Kvantemekanikk på datamaskiner: kjemiens nye verktøy

Kvantemekanikk på datamaskiner: kjemiens nye verktøy

Kvantekjemi. en fascinerende kjemi helt uten eksperimenter. Trygve Helgaker. Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo

Kvantemekanikk på datamaskiner: kjemiens nye verktøy

Atomfysikk og kausallov

KJM Molekylmodellering. Introduksjon. Molekylmodellering. Molekylmodellering

Computing in Science Education

Atomfysikk og kausallov

Atomfysikk og kausallov

KJM Molekylmodellering

Eksamen TFY4215/FY1006 Innføring i kvantemekanikk Vår 2013

Lys. Bølger. Partiklar Atom

A.5 Stasjonære og ikke-stasjonære tilstander

Fysikk og virkelighetsoppfatning

Fysikk og virkelighetsoppfatning

EKSAMEN I FAG SIF4065 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Fakultet for naturvitenskap og teknologi 13. august 2002 Tid:

Fysikk og virkelighetsoppfatning

Kollokvium 4 Grunnlaget for Schrödingerligningen

Kontinuasjonseksamen TFY4215/FY1006 Innføring i kvantemekanikk august 2013

Eksamen i fag FY1004 Innføring i kvantemekanikk Tirsdag 22. mai 2007 Tid:

AST1010 En kosmisk reise

Landskonferansen om fysikkundervisning, Gol, Hva er fysikk? Fysikk som fag og forskningsfelt i det 21. århundre. Gaute T.

Nobelprisen i kjemi 2013 og noe annet. Trygve Helgaker. CTCC, Kjemisk Universitetet i Oslo

Atomets oppbygging og periodesystemet

Innsamling. Hypoteser. Utforskning. Konklusjoner. Formidling. Figur01.01

Eksamen i fag FY1004 Innføring i kvantemekanikk Fredag 30. mai 2008 Tid: a 0 = 4πǫ 0 h 2 /(e 2 m e ) = 5, m

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Bindingsteori - atomorbitaler

Innsamling. Hypoteser. Utforskning. Konklusjoner. Formidling. Figur01.01

Institutt for matematiske realfag og teknologi

KJM Molekylmodellering. Monte Carlo simuleringer og molekyldynamikk - repetisjon. Statistisk mekanikk

Studieplan for KJEMI 1

TKJ4170 Midtsemesterrapport

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Bindingsteori - atomorbitaler

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

Modul nr Solceller og solfangere

Atomstruktur. Ein diskusjon av hovudpunkta frå YF 41.3, 41.5, 41.6.

Pensum og kursopplegg for FY1006/TFY4215 Innføring i kvantefysikk

Oskar Klein og den femte dimensjon

Løsningsforslag Eksamen 16. august 2008 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

KORT INTRODUKSJON TIL TENSORER

Kvantekjemi kjemiens nye verktøy

Løsningsforslag for FYS2140 Kvantefysikk, Mandag 3. juni 2019

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Elektromagnetisk bølge 1/23/2017. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2. Sindre Rannem Bilden, Gruppe 3

Det virtuelle kjemilaboratoriet. Trygve Helgaker. Centre for Theoretical and Computational Chemistry. Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo

Studieplan for KJEMI

Ole Amble WEGEMATIC 1000, - EN MILD, MEN PROBLEMFYLLT GAVE

EKSAMEN I TFY4215 KJEMISK FYSIKK OG KVANTEMEKANIKK Mandag 23. mai 2005 kl

AST1010 En kosmisk reise

FYS2140 Hjemmeeksamen Vår 2014

Løsningsforslag Eksamen 7. august 2006 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

FYS2140 Hjemmeeksamen Vår Ditt kandidatnummer

EN BESTEFAR Å VÆRE STOLT AV. Vilhelm Bjerknes

Kapittel 7 Atomstruktur og periodisitet Repetisjon 1 ( )

Løsningsforslag Eksamen 26. mai 2008 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

AST En kosmisk reise Forelesning 2:

TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk - Øving 1 1 ØVING 1. En liten briefing om forventningsverdier, usikkerheter osv

FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 2


Big Bang teorien for universets skapelse. Steinar Thorvaldsen Universitetet i Tromsø 2015

HVORFOR HAR VI EN FORSKNINGS- REAKTOR PA KJELLER? Institutt for energiteknikk. Institutt for energiteknikk

Heisenbergs uskarphetsrelasjon

EKSAMENSOPPGAVE. FYS 2000, Kvantemekanikk Dato: 7. Juni 2017 Klokkeslett: 9:00-13:00 Sted: Tillatte hjelpemidler: rute.

NOKUTs rammer for emnebeskrivelser

Tidens Krav - En film inspirerte Jørgen, nå er averøyingen en p...

De vikagste punktene i dag:

Enkel introduksjon til kvantemekanikken

Institutt for fysikk. Eksamen i TFY4215 Innføring i kvantefysikk

Realfagsglede VG2 80 minutter

KJM Molekylmodellering. Molekylmekanikk - repetisjon. Kraftfeltenergien. Klassisk modell

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1

FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I, løsning øving 14 1 LØSNING ØVING 14. ψ 210 z ψ 100 d 3 r a.

Last ned Syv korte leksjoner i fysikk - Carlo Rovelli. Last ned

Resultater av WebEvaluering

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 19: Kosmologi

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 19: Kosmologi, del I

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

SUBTRAKSJON FRA A TIL Å

Fysikk og virkelighetsoppfatning

KJM-MEF Modul 3 Kvantekjemiske metoder

Erfaringsbasert ledelse. Olav Johansen

Lys. Bølger. Partiklar Atom

Heisenbergs uskarphetsrelasjon

2.3 Delelighetsregler

BOKMÅL NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI KJ1041 KJEMISK BINDING, SPEKTROSKOPI OG KINETIKK HØSTEN 2010

KJM Molekylmodellering. Semi-empiriske metoder - repetisjon. Generell ytelse

KJM2600-Laboratorieoppgave 1

Last ned Den lange linjen - Arild Stubhaug. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Den lange linjen Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

Hvorfor studere kjemi?

Transkript:

Egil A. Hylleraas 1898 1965 Trygve Helgaker Det Norske Videnskaps-Akademi Mandag 23 november 2015

Egil Andersen Født 1898 i Engerdal, Hedmark yngste av 11 søsken 8ellgården Hylleråsen gårdsarbeid og skogsarbeid middelskole Rena 1915 1916 Ragna Nielsens skole KrisBania 1916 1918 Det Kongelige Fredriks Universitet cand. mag. fysikk, kjemi, matemabkk 1921 vikar ved Meteorologisk insbtul 1922 23 vit. ass. hos Lars Vegard, Fysisk insbtul 1923 24 røntgenkrystallografi cand. real. 1924 (1.3)

E,er fullførte studier Endret navn Bl Egil A. Hylleraas 1924 Arbeider som lærervikar frem Bl sommeren 1926 StøLe fra Nansenfondet 1925 Publiserte to arbkler om krystaller 1925 og 1926 GiZet seg med Magda ChrisBansen 1926 Fikk en daler Inger 1927

Hans krystallarbeider vakte interesse Brev fra Max Born (Göangen) 8 juni 1926 Meget ærede kollega. Deres avhandling har interessert meg meget. Jeg beundrer den energi og det skarpsinn som De har vist ved gjennomføringen av målingene og de vanskelige beregningene. Det ville glede meg engang å få anledning Bl å lære Dem å kjenne. Kanskje kunne De en gang senere arbeide i Göangen. Med de beste anbefalinger Bl prof. Vegard og kollegiale hilsener Deres Max Born Hylleraas var selv inspirert av Max Borns Dynamik der Kristallgitter (1915) og Atomic Theory of the Solid States (1923)

Max Born (1882 1970) Tysk fysiker VikBge bidrag Bl fysikken tolkning av bølgefunksjonen Born Haber-syklus Storbritannia 1933 1952 Nobel-pris 1954 Morfar Bl Olivia Newton-John

GöGngen 1926 1928 Jeg har nu vært på besøk hos Max Born, først mandag hos fru Born, og i dag hos Max Born selv som har vært borte Bl nu. Det forløp på beste måte uten større fadeser.

Kvantemekanikk for hydrogen og helium Klassisk mekanikk svikter for atomer Bohrs atommodell 1913 utviklet for hydrogenatomet gav ikke en rikbg beskrivelse av heliumatomet Kvantemekanisk Schrödinger-ligning 1926 utviklet for hydrogenatomet beskriver ligningen også mer kompliserte atomer? Hylleraas ble sal på oppgaven løs ligningen for heliumatomet! Born hadde forstål Hylleraas uvanlige matemabske evner

Hylleraas arbeid med helium-atomet Det som holder de utallige atomer og molekyler sammen Bl de store komplekser vi kaller stoffer, er jo ikke noe annet enn elektriske krezer, og på en måte blir alt en slags elektrisitetslære. Ja, dele høres rart ut, men når man blir vant Bl å se det på den måte, blir det Bl slul naturlig også. Ja, dele tror jeg nesten ikke du må vise frem Bl noen, for ellers tror de vel at jeg er lil rar. Brev Bl broren OLar 28 februar 1927

Elektrisk regnemaskin: Mercedes Euklid Der har jeg en stor elektrisk regnemaskin Bl min rådighet. Den umører alle regninger (addisjon, subtraksjon, mulbplikasjon og divisjon) Det er bare å sele opp tallene ved hjelp av noen knapper og så seles den i gang. Når det er rikbg store tall, mange sifre, kan den ta oppbl en 7 8 sekunder, og hvis jeg da tar en spasertur bortover gulvet, er det så pussig å høre på at den driver og regner helt av sig selv

Heliumatomets ionisasjonsenergi Ionisasjonsenergi: 24.59 ev den energi som må Blføres for å 8erne et elektron Korrelasjonsproblemet: begge elektronene beveger seg i forhold Bl hverandre hele Bden Tidligere forsøk: Bohr Sommerfeld : 28.29 ev Unsöld (1926): 20.41 ev Hylleraas første forsøk (1928): determinantbasert beregning (variasjonsmetode): 24.43 ev Laguerre-funksjoner, tre koordinater lignende resultater av Kellner, Slater, Sugiura in 1927

Über den Grundzustand des Heliumatoms ZeitschriS für Physik 48 (1928) 469

Gjennombruddet 1929: nye koordinater Opprinnelige koordinater: r 1, r 2, cos(θ) Nye ellipbske koordinater: Hylleraas-funksjonen: DeLe ga meget nøyakbge resultater 24.58 ev sammenlignet med 24.59 ev fra eksperiment u inngår nå Bl både like og odde ordener i bølgefunksjonen forskjellen skyldtes relabvitet og kjernebevegelser

ZeitschriS für Physik 54: 347 366 (1929)

Fra 1929 arzkkelen

Betydningen av Hylleraas beregninger BekreZet kvantemekanikken for flere parbkler en sensasjon på Naturforskermøde i København 1929 stabilitet av H i 1930 (10 år senere observert i solens atmosfære) metoden benylet på H 2 av James og Coolidge på Harvard 1933 DeLe var epokegjørende beregninger: ab inibo teori men det viste seg vanskelig å anvende metoden på større systemer Dessuten: første kvantemekaniske beregninger av krystaller gilerenergi og gilerkonstant av LiH (1930) 219 kcal/mol og 4.42Å (eksperiment 217±7 kcal/mol og4.10å)

ZeitschriS für Physik 63: 771 794 (1930)

Hylleraas videre karriere Chr. Michelsens InsBtuL 1931 CMI var opprelet i 1930 Doktorgrad 1933 forsvart ved Universitetet i Oslo Die Grundlagen der Quantenmechanik mit Anwendungen auf atomtheorebsche Ein- und Mehrelektronprobleme oversal Bl japansk Men det var virkelig trist at MichelsensinsBtuLet ikke noe sted ble nevnt eller fremhevet. Prof. Vegard talte med begeistring om det insbtulet De nu Blhører men uten å ulale navnet Universitetet i Oslo 1937 professorat eler Vilhelm Bjerknes USA 1947 48

Bølgemekanikkens betydning for forståelsen av den kjemiske binding Idet jeg avsluler den utredning håper jeg at Blhørerne vil ha fål et inntrykk av at det nu foreligger ganske vidtrekkende muligheter for å bygge opp en teorebsk kjemi, en kvantekjemi, på samme grunnlag som den fysikalske kvanteteori. CMI januar 1933

På vei Zl kongress i London 1934 Lars Vegard, Vilhelm Bjerknes, Svein Rosseland, Egil Hylleraas

Hylleraas vitenskapelige arbeider Epokegjørende kvantemekaniske beregninger: He(1929), H (1930), LiH-krystall (1930) Studier av små molekyler binding, vibrasjoner, rotasjoner, magnebske skjermingskonstanter Studier av Bdevannsoscillasjoner tre arbkler 1939 42 En rekke begreper og matemabske teknikker Hylleraas-funksjonalen, Hylleraas-Undheim teorem, Hylleraas variasjonsmetode, Hylleraas-potensialer, Hylleraas-ekspansjonen, Hylleraas-koordinater Til sammen rundt 70 arbeider eneforfaler på alle unntal 6 arbeider Men: utviklingen eler 1930 dominert av metoden Hylleraas hadde forkastet hadde Hylleraas arbeid kun historisk interesse? dele var den gjengse oppfatning for en generasjon siden

Antall arzkler med Hylleraas som nøkkelord

Hylleraas regnemaskiner

Utviklingen av datamaskiner

Numeriske simuleringer: den tredje veien Teori, eksperiment og beregninger - tolkning og forutsigelser av eksperimenter - et alternabv Bl (kostbare eller umulige) eksperimenter - dele er et generelt utviklingstrekk I alle fag

Kvantekjemiske beregninger ELer hvert ble kvantekjemiske beregninger vikbge beregninger på molekyler med flere hundre atomer muliggjort av økende datakraz eler annen verdenskrig Men disse benylet den metoden Hylleraas forkastet (1928) Hylleraas nøyakbge metode (1929) viste seg vanskelig å generalisere DeLe gjør det vanskelig å redusere feilen: sen konvergens hvert nye gjeldende siffer krever 10000 ganger mer regnebd

Werner Kutzlenigg: R12-metoden Hylleraas: benyl r 12 i bølgefunksjonen (1929) Kutzelnigg: benyl r 12 kun lineært i bølgefunksjonen (1985) Videreutviklet og realisert av Wim Klopper (1989) krazig utvikling eler 2000: F12-metoden

Antall arzkler med Hylleraas i Z,elen

Siteringer Zl arzkler med Hylleraas i Z,elen

Nye arzkler med Hylleraas Z,elen

Annen virksomhet Redaktør: Fra Fysikkens Verden (1939 1956) Populærvitenskapelig bok: Atomene: Forskningens vei mot ukjent land (1947) Lærebok: MatemaBsk og teorebsk fysikk (1950 52) engelsk overselelse 1970 Medlem av flere akademier: Oslo, Trondheim, København, Stockholm, Uppsala, Lund Utmerkelser: Gunnerus-medaljen DKNVS (1960) Kommandør av St. Olavs Orden (1964)

På ski i Nordmarka

Foran Fysikk-bygningen (annen verdenskrig)

Egil A. Hylleraas (1898 1965) BekreZet gyldigheten av kvantemekanikk for flere parbkler Pioner for scienbfic compubng den tredje veien La grunnlaget for moderne presisjonsberegninger

Takk Inger Hylleraas Bø Ragnhild Talman Inger og Philippe Caquet Chloé TurloLe Ellen ChrisBna Sjøwall Jan Ingar Johnsen Bjørn Vidar Johansen Rune Andersen Halstein Høgåsen Carsten Lutken Trond Saue