Manne Siegbahn

1.1. Sinh ra và gia đình

Ông sinh ngày 3 tháng 12 năm 1886 tại Örebro, Thụy Điển. Cha ông là Georg Siegbahn và mẹ là Emma Zetterberg. Năm 1914, Siegbahn kết hôn với Karin Högbom. Họ có hai người con: con trai cả là Bo Siegbahn (1915-2008), người sau này trở thành một nhà ngoại giao và chính trị gia, và con trai út là Kai Siegbahn (1918-2007), người cũng theo đuổi con đường vật lý học và đạt được những thành tựu nổi bật.

1.2. Đào tạo học thuật

Siegbahn tốt nghiệp tại Stockholm vào năm 1906 và bắt đầu theo học tại Đại học Lund ngay trong năm đó. Từ năm 1907 đến năm 1911, ông là trợ lý thư ký cho Johannes Rydberg, một nhà vật lý nổi tiếng với công thức Rydberg trong quang phổ. Năm 1908, ông tiếp tục học tại Đại học Göttingen ở Đức, mở rộng kiến thức và kinh nghiệm của mình. Ông hoàn thành bằng tiến sĩ tại Đại học Lund vào năm 1911 với luận án có tựa đề Magnetische Feldmessungen (Đo lường từ trường). Quá trình đào tạo này đã trang bị cho Siegbahn nền tảng vững chắc để thực hiện những nghiên cứu đột phá sau này.

2.1. Các vị trí học thuật ban đầu

Sau khi Johannes Rydberg gặp vấn đề về sức khỏe, Siegbahn giữ chức quyền giáo sư thay thế. Đến năm 1920, ông chính thức kế nhiệm Rydberg trở thành giáo sư chính thức tại Đại học Lund. Hai năm sau, vào năm 1922, ông rời Lund để nhận chức giáo sư tại Đại học Uppsala, nơi ông tiếp tục các nghiên cứu chuyên sâu của mình.

2.2. Vai trò lãnh đạo và thể chế

Năm 1937, Siegbahn được bổ nhiệm làm Giám đốc Khoa Vật lý tại Viện Nobel của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển. Dưới sự lãnh đạo của ông, viện đã phát triển mạnh mẽ và trở thành trung tâm nghiên cứu vật lý hàng đầu. Để ghi nhận những đóng góp to lớn của ông, viện này đã được đổi tên thành Viện Manne Siegbahn vào năm 1988. Mặc dù các nhóm nghiên cứu của viện đã được tái cơ cấu từ đó, nhưng tên tuổi của ông vẫn được duy trì thông qua Phòng thí nghiệm Manne Siegbahn, hiện thuộc Đại học Stockholm. Ngoài ra, Siegbahn còn tích cực tham gia vào các hoạt động vật lý quốc tế, giữ chức Chủ tịch Hội Vật lý Quốc tế từ năm 1938 đến năm 1947, thể hiện vai trò lãnh đạo và tầm ảnh hưởng của ông trên toàn cầu.

3.1. Nghiên cứu quang phổ tia X

Manne Siegbahn bắt đầu nghiên cứu quang phổ tia X vào năm 1914. Ban đầu, ông sử dụng loại máy quang phổ tương tự như của Henry Moseley để khám phá mối quan hệ giữa bước sóng của tia X phát ra từ các nguyên tố hóa học và vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn. Ngay sau đó, ông đã phát triển các thiết bị thí nghiệm được cải tiến, cho phép ông thực hiện các phép đo cực kỳ chính xác về bước sóng tia X được tạo ra bởi các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau. Ông cũng phát hiện ra rằng một số vạch quang phổ mà Moseley đã khám phá trước đó thực chất bao gồm nhiều thành phần hơn.

Bằng cách nghiên cứu các thành phần này và liên tục cải tiến máy quang phổ, Siegbahn đã đạt được sự hiểu biết gần như hoàn chỉnh về vỏ điện tử của nguyên tử. Ông đã phát triển một quy ước đặt tên cho các vạch quang phổ đặc trưng của các nguyên tố trong quang phổ tia X, được gọi là ký hiệu Siegbahn. Các phép đo chính xác của Siegbahn đã thúc đẩy nhiều sự phát triển quan trọng trong lý thuyết lượng tử và vật lý nguyên tử.

3.2. Đóng góp cho vật lý nguyên tử và thiết bị

Ngoài những nghiên cứu đột phá về quang phổ tia X, Siegbahn còn có nhiều đóng góp quan trọng khác cho vật lý nguyên tử và phát triển thiết bị. Ông đã khám phá ra dãy M của tia X, một thành tựu quan trọng trong việc phân tích các mức năng lượng bên trong nguyên tử.

Siegbahn còn nổi tiếng với việc phát triển kính quang phổ chân không kiểu Siegbahn, một thiết bị cho phép đo lường tia X trong môi trường chân không, giảm thiểu sự hấp thụ của không khí và tăng cường độ chính xác. Đóng góp này đặc biệt quan trọng trong việc nghiên cứu tia X có bước sóng ngắn. Ông cũng đã thành công trong việc chụp ảnh các bước sóng ngắn tới 50 Å, một thành tựu đáng kể trong nghiên cứu tia cực tím. Vào năm 1939, ông đã xây dựng một máy gia tốc cyclotron, góp phần vào sự phát triển của vật lý hạt nhân tại Thụy Điển. Năm 1944, Siegbahn được cấp bằng sáng chế cho bơm Siegbahn, một loại bơm chân không có hiệu suất cao, được ứng dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm và công nghiệp.

7.1. Di sản khoa học và thể chế

Nghiên cứu chính xác của Siegbahn về quang phổ tia X đã có ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển của lý thuyết lượng tử và vật lý nguyên tử, cung cấp dữ liệu thực nghiệm quan trọng để kiểm chứng và mở rộng các mô hình lý thuyết. Các cải tiến thiết bị và phương pháp đo lường của ông đã tạo ra những tiêu chuẩn mới trong nghiên cứu khoa học. Vai trò lãnh đạo của ông tại Viện Nobel của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã giúp định hình và phát triển một trong những trung tâm nghiên cứu vật lý hàng đầu thế giới. Sau này, viện được đổi tên thành Viện Manne Siegbahn và hiện là Phòng thí nghiệm Manne Siegbahn tại Đại học Stockholm, tiếp tục truyền thống nghiên cứu xuất sắc của ông. Tên của ông cũng được đặt cho Route Siegbahn tại CERN, một trong những phòng thí nghiệm vật lý hạt lớn nhất thế giới, thể hiện sự công nhận quốc tế đối với những đóng góp của ông.

7.2. Di sản gia đình

q=CERN|position=right
Một trong những khía cạnh đáng chú ý nhất trong di sản của Siegbahn là việc con trai ông, Kai Siegbahn, cũng là một nhà vật lý xuất sắc và là người đoạt giải Nobel. Kai Siegbahn đã nhận Giải Nobel Vật lý vào năm 1981 "cho những đóng góp của ông vào sự phát triển của quang phổ điện tử tia X độ phân giải cao", một lĩnh vực có liên hệ trực tiếp với công việc của cha mình. Việc cả cha và con trai đều nhận giải Nobel Vật lý là một minh chứng hiếm hoi và đặc biệt về trí tuệ và niềm đam mê khoa học được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác trong gia đình Siegbahn, tạo nên một "gia đình Nobel" độc đáo trong lịch sử khoa học.