Эрнст Изинг, немецкий и американский физик и математик

Эрнст Изинг ($1900—1998$) — немецкий и американский физик и математик.

Биография

Его мать была Фекла Изинг, а его отец был торговцем по имени Густав Изинг. Его семья жила в Кельне в течение двух лет, а затем переехала в Бохум. Там молодой Эрнст провел большую часть своего детства.

В $1919$ году, Изинг поступил в университет Геттингена, где он изучал физику и математику. Кроме того, он продолжил обучение в Гамбурге и Бонне. Именно в Гамбурге, Изинг встретил физика Вильгельма Ленца. Именно он предположил, что Изинг мог бы обратить свое внимание на теоретическую физику. Под руководством Ленца, Изинг начал свои исследования на модели ферромагнетизма в $1922$ году, и в конечном итоге написал по этой теме диссертацию. В 1924 году факультет математики и естественных наук Гамбургского университета принял его диссертацию. Еще один интересный человек, которого Изинг встретил во время своего пребывания в Гамбурге, был Вольфганг Паули - австрийский физик и один из самых ранних ученых в области квантовой физики. В то время Паули находился в Гамбургском университете в роли преподавателя. Также Изинг встретил в Гамбургском университете Отто Штерна - физика и лауреата Нобелевской премии.

После получения докторской степени, Эрнст Изинг работал в течение короткого промежутка времени в бизнесе, прежде чем стать учителем. В $1930$ году он женился на экономисте Джейн Эмер.

В январе $1933$ года Гитлер пришел к власти, и в мгновение ока, еврейские граждане оказались без работы. Молодой немецко-еврейский ученый, Изинг был отстранен от преподавания и исследования. В $1934$ году он работал сначала в роли преподавателя, а затем стал директором еврейской школы, в Капут близ Потсдама для еврейских студентов, которые были отчислены из государственных школ. Эрнст и его жена доктор Джейн Изинг, жили в Капут недалеко от знаменитой летней резиденции семьи Эйнштейна. В $1938$ году школа в Капуте была уничтожена нацистами, и в $1939$ году Изинг бежал в Люксембург. В $1947$ году семья Изинга эмигрировала в Соединенные Штаты. Он стал профессором физики в Университете Брэдли в Пеории, штат Иллинойс. Его жена Джейн также стала профессором в школе.

Научные достижения

Ученый придумал «модель Изинга», но он на самом деле не в полной мере осознал, насколько важным было это открытие. Помимо своей любви к физике, его другая большая любовь состояла в обучении студентов Брэдли, также он любил шутить с ними и проводить сложные эксперименты в классе. Он был замечательным учителем и внес большой вклад в университет, хотя он так и не опубликовал еще одну научно-исследовательскую работу.

Модель Изинга

Модель Изинга описывается с помощью дискретной переменной S (спин), которая имеет значения $+1$ или $-1$, и расположены в каждом узле кристаллической структуры. Взаимодействие энергии пары спинов принимает одно из двух значений в зависимости от их взаимной ориентации.

В $1924$ году в кандидатской диссертации, Изинг решил модель для одномерного случая. В одном измерении, это решение не допускает фазовый переход. На основании этого результата, он неправильно пришел к выводу, что его модель не демонстрирует фазовое поведение в любом измерении.

На сегодняшний день, каждый год, около $800$ статей, которые опубликовываются, используют эту модель для решения проблем в таких областях, как нейронные сети, сворачивание белков и биологические мембраны.