Là người được đề cử kỷ lục giải Nobel 84 lần, Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld được xem là một trong những nhà vật lý người Đức có ảnh hưởng nhất mọi thời đại.
Vì những thành tựu của ông trong lĩnh vực này (ông là người đưa ra hằng số —, tức hằng số cấu trúc tinh tế, cho vật lý lượng tử) cũng như hàng chục những sinh viên của ông đã trở thành các siêu sao trong thế giới khoa học (trong số đó có 4 sinh viên tiến sĩ tiếp tục giành được các giải Nobel, cùng với 3 sinh viên sau đại học khác của ông cũng giành được giải thưởng này). Tất cả những người đã đoạt giải thưởng Nobel đó đều được dạy bởi một người.
Sinh ngày 5-12-1868 tại Kônigsberg, ở Đông Phổ, Sommerfeld bắt đầu sự nghiệp của mình như là một sinh viên toán học và khoa học vật lý tại Đại học Albertina (còn gọi là Đại học Kônigsberg) ở quê nhà, tại đây ông lấy bằng tiến sĩ ngày 24-10-1891.
Sau một năm phục vụ quân sự theo quy định và kết thúc vào năm 1893, không giống như rất nhiều học giả thời đại của ông, Sommerfeld tiếp tục phục vụ như một tình nguyện viên trong 8 năm kế tiếp. Ông có một ngoại hình ấn tượng, với bộ râu có phong cách rất Phổ và một vết sẹo trên khuôn mặt. Trong khi đang phục vụ, Sommerfeld được mô tả là đã tạo được ấn tượng của “vị đại tá kỵ binh” hơn là một học giả đọc sách.
Vì vết sẹo đó, trong năm đầu học tập của ông, “những cuộc rượu cưỡng bách và những cuộc đấu kiếm” không chỉ dẫn đến vết sẹo như đã nói, mà còn cản trở việc nghiên cứu của ông một cách đáng kể, điều về sau ông đã hối tiếc vì lãng phí thời gian.
Nhà toán học nổi tiếng, nhà vật lý và người đoạt giải Nobel người Do Thái Max Born (phải bỏ chạy khỏi nước Đức năm 1933) đã không ngớt khen ngợi tài năng của Sommerfeld như một người nuôi dưỡng những trí tuệ trẻ, đa số là những người đạt được những thành tựu khoa học tuyệt vời.
Vật lý lý thuyết là một chủ đề thu hút giới trẻ với tư tưởng triết học; họ suy đoán về các nguyên tắc cao nhất mà không có đủ cơ sở. Ông biết cách hướng dẫn những người mới khởi đầu này, dẫn dắt họ từng bước để thực hiện những kiến thức thực tế họ còn thiếu và cung cấp cho họ những kỹ năng cần thiết đối với quá trình nghiên cứu sáng tạo. Ông dành nhiều thời gian cho những học trò của mình, bất kể các nhiệm vụ và công việc khoa học của ông.
Với hình thức giảng dạy thân thiện và phi chính thức này, phần lớn các buổi dạy học bắt nguồn từ những lời mời tham gia một bữa tiệc trượt tuyết trên khu nghỉ mát Sudelfeld, cách Munich 2 tiếng đồng hồ đi xe lửa. Ở đó, ông và người thợ máy của ông là sở hữu chủ một túp lều trượt tuyết. Vào buổi tối, khi bữa ăn đơn giản đã được nấu chín, những chiếc đĩa đã được rửa sạch, sau khi tán gẫu về thời tiết và tuyết rơi, cuộc nói chuyện luôn được chuyển sang các môn vật lý toán học, và đây là dịp để các sinh viên tiếp thu học hỏi, tìm hiểu những suy nghĩ của chủ nhân.
Người kết hợp giữa cổ điển và sự đổi mới
Arnold Sommerfeld là một trong những khuôn mặt nổi bật đại diện cho giai đoạn chuyển tiếp giữa vật lý lý thuyết cổ điển và hiện đại. Tuy công việc thời tuổi trẻ của ông vẫn dựa trên những khái niệm thời thế kỷ 19, nhưng vào thập niên đầu tiên của thế kỷ 20, cơn lũ của những khám phá, những thí nghiệm và những lý thuyết mới đã phá vỡ những chiếc đập truyền thống. Ông trở thành người lãnh đạo của những phong trào mới và kết hợp hai cách suy nghĩ, tạo được một ảnh hưởng quyền lực trên thế hệ trẻ. Sự kết hợp của tư tưởng cổ điển, trong đó sự rõ ràng của khái niệm cũng như tính chính xác cần thiết trong toán học, đi kèm với với tinh thần mạo hiểm của người tiên phong, là nguồn gốc sự thành công trong khoa học của ông. Cộng thêm tài năng truyền đạt ý tưởng của ông bằng lời nói và chữ viết đã khiến ông trở thành một người thầy lỗi lạc.
Thêm vào danh sách những thành tựu của mình, cuối cùng Sommerfeld đã trở thành chủ tịch của Hội Vật Lý Đức DPG (Deutsche Physikalische Gesellschaft) năm 1918, đây là tổ chức vật lý lớn nhất thế giới, một vị trí trước đó từng do Albert Einstein đảm nhiệm.
Các biến cố và những thành tựu
Tuy nhiên, với sự nổi lên của đảng Quốc xã ở Đức, Sommerfeld phải chứng kiến nhiều đồng nghiệp đáng kính của ông chạy trốn khỏi đất nước. Cuộc đời của Sommerfeld bước sang một khúc rẽ đáng tiếc vì sự nghiệp của ông đã kết thúc bởi những biến cố tại Đức. Phong trào bài Do Thái, luôn luôn xuất hiện trong nước, đã trở nên khắc nghiệt hơn hẳn trong thời Hitler cầm quyền và Sommerfeld phải chứng kiến sự di cư của các đồng nghiệp nổi tiếng, trong đó có Einstein.
Tất cả những gì ông có thể làm được là vận dụng những mối quan hệ thân hữu mà ông đã gầy dựng suốt một năm trời cư ngụ trên đất Mỹ và chuyến đi vòng quanh thế giới trong một năm để giúp đỡ những người tị nạn có chỗ định cư. Sự mất mát quá lớn những nhân tài đất nước trong Thế chiến thứ hai đã hủy hoại tiềm năng khoa học của nước Đức, và Sommerfeld cảm thấy có nghĩa vụ phải tiếp tục giảng dạy mãi cho đến năm 1947, một thời gian khá lâu sau tuổi nghỉ hưu thông thường vào năm 65 tuổi.
Nên nhớ rằng nếu ông Sommerfeld nghỉ hưu sớm hơn vào năm 1936, điều này sẽ gây tác hại lớn cho 1/4 trong số những học sinh ưu tú của ông, trong số đó có người đoạt giải Nobel Werner Heisenberg như đã nói ở trên, cũng là người kế vị đầy kỳ vọng của ông.
Tuy nhiên, vì Heisenberg, cũng giống như Sommerfeld, đã bị đảng Quốc xã xem như một người ủng hộ người Do Thái, cuối cùng chúng đã chọn Wilhem Muller, một kẻ bài Do Thái, với sự trợ giúp của Bộ Giáo dục Quốc xã, bổ nhiệm thay thế Sommerfeld làm giáo sư Vật lý lý thuyết, cho dù thậm chí Muller không phải là một nhà vật lý lý thuyết (Không có gì đáng ngạc nhiên: Muller đã bị sa thải vào năm 1945 trong quá trình bài Đức Quốc xã sau Thế chiến thứ hai).
Là người yêu nước, Sommerfeld đã viết thư cho Einstein một thời gian ngắn sau khi Hitler lên cầm quyền như sau: “Tôi có thể đoan chắc với anh rằng việc lạm dụng từ ngữ ‘quốc gia’ nơi những người cầm quyền của chúng ta đã phá vỡ hoàn toàn cảm nhận của tôi về sự tự hào dân tộc. Bây giờ tôi sẵn sàng chứng kiến quyền lực của nước Đức biến mất và hợp nhất vào một châu Âu hòa bình”.
Trong mọi biến cố, những nguyện vọng đoạt giải Nobel của ông, cũng như sự ám chỉ, những đóng góp của Sommerfeld đối với vật lý lý thuyết rất to lớn, cộng thêm công trình đột phá về lý thuyết lượng tử (bao gồm những công trình đồng khám phá của cặp đôi Sommerfeld-Wilson về những quy luật lượng tử năm 1915), điện từ và thủy động lực học, cũng như kiến thức tiên tiến đáng kể về lý thuyết sóng X-quang, và những điều khác.
Trong số nhiều giải thưởng ông đã nhận được, có Huy chương Max-Planck, Huy chương Lorentz và Huy chương Oersted, ông cũng là thành viên của Hội Hoàng gia, Viện Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, Viện Khoa học Ấn Độ và Viện Khoa học Liên Xô.
84 lần được đề cử
Tuy ông đã được đề cử với một kỷ lục đáng kinh ngạc về giải Nobel: 84 lần (duy nhất có một người khác cũng được đề cử với số lần gần bằng ông là Otto Stern, được đề cử 82 lần trước khi đoạt giải lần cuối cùng vào năm 1943), Sommerfeld chưa bao giờ được trao giải Nobel. Những đề cử về Nobel Vật lý của ông được thực hiện vào các năm 1917, 1918, 1919 (2 lần), 1920, 1922 (4 lần), 1923 (2 lần), 1924, 1925 (6 lần), 1926 (3 lần), 1927 (3 lần), 1928 (3 lần), 1929 (9 lần), 1930 (4 lần), 1931 (2 lần), 1932 (5 lần), 1933 (8 lần), 1934 (6 lần), 1935, 1936 (2 lần), 1937 (8 lần), 1940, 1948, 1949 (3 lần), 1950 (3 lần) và 1951 (4 lần).
Sommerfeld mất ngày 26.4.1961, thọ 82 tuổi, do tai nạn giao thông xảy ra trong lúc ông dẫn cháu đi dạo. Vào thời điểm đó, ông bị điếc và không thể nghe được những lời cảnh báo thét lên khi ông bước tới trước một chiếc xe tải đang lao về phía ông. 2 tháng sau, nhà khoa học nổi tiếng qua đời vì chấn thương. Năm 2004, trung tâm vật lý lý thuyết tại Đại học Munich đã được đặt tên theo tên của ông.
