John C. Slater

John C. Slater ( 22 Aralık 1900 – 25 Temmuz 1976 ) atomların, moleküllerin ve cisimlerin elektronik yapısı teorisine büyük katkılar yapmış önemli bir Amerikan fizikçidir. Bu çalışma kimyanın yanı sıra fiziğin birçok dalında devam eden bir önem arz eder. Slater ayrıca mikrodalga elektroniğine de önemli katkılar yapmıştır. 1920’de Rochester Üniversitesi Fen Fakültesinden mezun olmuş, 1923’te Harvard’da fizik üzerine doktora yapmıştır; ardından Cambridge (kısa süre) ve Copenhagen üniversitelerinde doktora sonrası çalışma yapmıştır. ABD’ye dönüşü ile birlikte Harvard Fizik Bölümü’ne katılmıştır.
1930’da, MIT rektörü Karl Compton Slater’i MIT Fizik Bölümü başkanı olarak atamıştır. Lisans eğitimi fizik müfredatını yeniden şekillendirmiş, 1933-1968 arası 14 kitap yazmış ve önemli bir uluslararası prestije sahip bir bölüm inşa etmiştir. İkinci Dünya Savaşı sırasında MIT Radyasyon Laboratuvarı ile birlikte Bell Laboratuvarları tarafından kısmen yapılan mikrodalga transmisyonu üzerine çalışması radarın gelişimine büyük bir katkıdır.
1950’de Fizik Bölümü içinde Katı Hal ve Moleküler Teori Grubunu (SSMTG) kurmuştur. Sonraki yıl bölüm başkanlığını bırakmış ve Atomik Enerji Komisyonu’nun Brookhaven Ulusal Laboratuvarında bir yıl geçirmiştir. Fizik Enstitü Profesörü olarak atanmış ve 1965’te MIT’den zorunlu emeklilik yaşı olan 65 yaşında emekli olana kadar SSMTG içinde direk faaliyete devam etmiştir.
Ardından emeklilik yaşının 5 yıl daha çalışmasına izin verdiği Florida Üniversitesi’nde Araştırmacı Profesör olarak Kuantum Teorisi Projesine katılmıştır. SSMTG MIT Maddesel Bilimler ve Mühendislik Merkezinin (CMSE) öncüsü olarak gösterilmiştir. Bilimsel otobiyografisi ve üç röportajı araştırmaya, eğitime ve bilimin toplumdaki yerine olan bakış açısını sahneye koyar.
1926’da Helen Frankenfeld ile evlendi. Onların 3 çocuğunun  ( Louise Chapin, John Frederick ve Clarke Rothwell) hepsi akadamik kariyer yapmıştır. Slater ilk eşinden boşanmış ve 1954’te kendisiyle 1965’te kendisiyle birlikte Floridaya taşınacak olan fizikçi ve kristalograf Dr. Rose Mooney ile evlenmiştir.
1964’te Slater ve ardından yıllar önce Rochester Üniversitesinde İnigilizce Bölümünü yöneten 92 yaşındaki babası bu üniversite tarafından fahri derecelerle ödüllendirilmiştir. Slater adını Bohr-Kramer-Slater teorisine, Slater determinantına ve Slater orbitaline vermiştir.  
Slater 1976’da Florida Sanibel adasında ölmüştür.

Erken Eğitim

Slater’in Virjinya doğumlu ve Harvard’da lisans eğitimi alan babası, Slater’in de lisans eğitimi alacağı Rochester Üniversitesinde İngilizce Bölüm Başkanı olmuştur. Slater’in gençlikte mekanik, kimya ve elektriğe ilgi duyuyordu. 1917’de Rochester Üniversitesi’ne girdiğinde fizik dersleri aldı, kıdemli asistan olarak fizik laboratuvarında çalıştı ve ve özel şeref payesi için tez üzerine ilk bağımsız araştırmalarını yaptı ( Hidrojenin Balmer serisi yoğunluk basıncına dayalı bir ölçüm).
Asistan veya akademi üyesi seçenekleri ile yüksek lisans için Harvard’a kabul edildi. Percy W. Bridgman için çalıştığı sürede asistanlığı seçti. Bridgman’ın temel fizik derslerini takip etti ve E.C. Kemble’ ın dersleri ile birlikte yeni kuantum fiziği ile tanışmış oldu. 1924’te   Bridgman ‘ın altında çalışırken yaptığı tez çalışmalarını somutlaştıran Alkali Halitlerin Sıkıştırılabilirliği adlı belgesini yayınlayarak üç yıl içinde doktorasını tamamladı. Ancak aklı teorideydi ve ilk yayını doktora tezi değil Radyasyon ve Atomların Doğası’na bir nottu (1924).
Doktorasını yaptıktan sonra Avrupada çalışmak için bir Hamard Sheldon bursu kazandı. Kopenhag’a gitmeden İngiltere Cambridge’de biraz vakit geçirdi. Amerikaya dönüşü ile Harvard Fizik Bölümüne katıldı.

Savaş sırasındaki araştırmalar ve barış sürecine dönüş aktiviteleri

Slater  Radyasyon Laboratuvarı ve Bell Laboratuarlarında manyetron ve diğer başlıklar üzerindeki deneysel ve teorik çalışmalarında Mervin Kelly’e göre mikrodalga alanı işlemleri üzerinde herkesten çok anlayış sağlamıştır ve Morse’a göre Bell laboratuvarlarının yöneticisi olarak gösterilmiştir.
Slater’in savaş ve savaş sonrası iyileşme sürecindeki yayınları mikrodalga transmisyonu ve mikrodalga elektroniği üzerine kitap ve makaleler, lineer hızlandırıcılar, kriyojeni ve Francis Bitter ve birkaç başka meslektaşı ile süperiletkenlik başlıklarını içerir. Bu yayınlardan diğer birçok bilim adamı, matematikçi ve mühendis yararlanmıştır.,

Aktiviteler

Robert Nesbet’in sözlerine göre “ Slater bu grubu atomların, moleküllerin ve cisimlerin elektronik yapısına ortak ilgisi olan genç jenerasyonu ve doktora sahiplerini bir araya getirmek amacıyla kurmuştur”. Bu kısmen savaş sırasında gelişen nükleer fiziğin yanında elektronik fiziğin yaşamını devam ettirmesi için sayılabilir.
Nesbet devamında “SSMTG de her sabah  Profesör Slater taraafından yönetilen kahve toplantısı ile başlardı. Her üyenin kendi fikirleri ile 3 aylık ilerleme raporuna ( QPR) katkıda bulunmaları beklenirdi. SSMTG nin 3 aylık ilerleme raporları endüstriyel araştırma tesislerinden kişisel laboratuvarlara kadar geniş bir dağılıma sahipti.
Katı hal çalışması ilk olarak SSMTG’de ilk yıllarda George Koster, John Wood Arthur Freeman ve Leonard Mattheis’in katkıları ile  hızlı şekilde işlendi. Ayrıca moleküler ve atomik hesaplamalar Fernando J. Corbato, Lee Allen ve Alvin Meckler in ellerinde gelişti. Bu çalışma Slater tarafından düzenlenen yolu takip etti. 1958’de Michael Barnett geldi. O ve Jonh Wood fakü.ltelere atandı. Robert Nesbet, Brain Sutcliffe, Malcolm Harrison ve Levente Szasz moleküler ve atomik problemlere yeni yaklaşımlar getirdi. Jens Dahl, Alfred Switendick, Jules Moskowitz, Donald Merrifield ve Russell Pitzer moleküller hakkında; Fred Quelle cisimler hakkında ileri araştırmalara yapmıştır.
Slater nadiren kendi adını kendisi ile çalışan  SSMTG üyelerinin belgeleri üzerine yazdı. Ortak yazar olarak yaptığı işler (1) bağ yapısı hesaplamalarında grup teorisi  ve (2) atomik orbitallerin lineer kombinasyonu, güçlü bağlar,  ve Bloch dalga yaklaşımının eş özellikleridir.

Slater'in MIT'de ki diğer aktiviteleri

1962 rektör raporunda , Jay Strotton (s. 17 ) “ Profesör Slater’in liderliğinde bir fakülte komitesi yeni Madde Merkezindeki imkanların  planlanması için birincil sorumluluğu aldı” yazmıştır. Bunlar yeni bir kooperatif hesaplama laboratuvarının tamamlanması ve bir I.B.M 709 bilgisayarı edinilmesini de içerir.
Madde Bilimi ve Mühendislik Merkezi (CMSE)  ismi kısa bir süre sonra kabul edilmiştir. İlk yönetici daha önce İngilteredeki Royal Radar Kuruluşunun Fizik dairesi başkanı olan R.A. Smith idi. O, Slater ve Charles Townes İkinci Dünya savaşının erken yıllarından itibaren yakın arkadaşlık içindeydi ve örtüşen başlıklar üzerinde çalışıyordu.
Merkez Slater’in planlarına göre kuruldu. Metalurji ve Malzeme Bilimi , Elektrik Mühendisliği, Kimya ve Kimya Mühendisliği araştırmalarını destekledi ve MIT yi katı hal fiziği için odak olarak korudu. 1967’ye kadar yoğun madde fiziği ile ilgili çok küçük girişimler vardı çünkü büyük ölçüde yüksek enerji fiziği içerisindeydi. Ancak aynı yıl içerisinde 55 profesör ve 179 mezun öğrencilik CMSF personeli vardı. Merkez 21. Yüzyılda gelişmeye devam etmektedir.

Son yıllar

Slater 1954’te boşandı ve 1965’te kendisiyle Florida’ya giden fizikçi Dr. Rose Mooney ile evlenmiştir.
Emeklilik yaşının 70 olduğu Florida (Gainesville) Üniversitesinde Slater Kuantum Teorisi Prejesinde araştırmacı profesör olarak 5 yıl daha aktif araştırma ve yayın hayatının tadını çıkarmıştır. 1975’te bilimsel otobiyografisinde: “ Florida Fizik Bölümü katı hal fiziği, istatistiksel fizik ve ilgili alanlara olan vurgusu ile hoş bir yerdi. Bana MIT nin fizik bölümü başkanı olduğum günleri hatırlattı.” diye yazmıştır. Slater hayatının sonuna doğru yayınladığı  son dergi makalesi  (1976’Da John Connolly ile birlikte ) moleküler orbital teoriye yeni bir yaklaşımdı.
Profesör Slater ayrıca Dr. Ravi Sharmanınki ve diğer birçok doktora için komite üyesiydi. O ve Rose Ravi’ye kitaplarını ve araştırma belgelerini MIT’den Geinsville’e taşınırken kamyonun sert dönüşü sonucu kaybettiğini söylemişlerdir.
 Slater 1976’da Florida Sanibel adasında ölmüştür. 

Eğitimci ve danışman olarak

Slater’in diğerlerinden daha iyi bilinmesi Richard Feynmanla ilgili şu diyalogda anlatılmıştır: “ Profesör Slatere gidip hedeflerim hakkında konuştuğumda şöyle dedi: “ Seni burada değerlendirmeyeceğiz” ben “Ne?” dedim, o “ Neden MIT de yüksek lisans yapmak istiyorsun ki?” “ Çünkü bilim için ülkedeki en iyi okul.”... “ İşte bu yüzden başka bir okula gidip dünyanın kalanının nasıl olduğunu bulmalısın.” Bu yüzden ben de Princeton’a gittim ... Slater haklıydı. Ve ben sık sık öğrencilerime aynı şekilde tavsiyede bulunurum. Dünyanın kalanının nasıl olduğunu öğrenin. Çeşitlilik zahmete değerdir.”

Özet

Philip Morse’un hatırasından: “ O fizikteki kuantum devriminin başlangıcına büyük katkı yapmıştır; o böyle yapan Amerikan kökenli birkaç fizikçiden birisidir. Akranları savaştan etkilenerek nükleer fiziğe yönelse de katı hal fiziği üzere kalarak ististani birisi olmuştur. Dersleri ve yazıları 1940 1950 lerde Amerikan fizikçi örneklerinin yetişmesini sağlamıştır.”
Ancak bu son değildi. Slater’in SSMTG ve QTP’de yetiştirdiği yeni jenerasyon fizik, kimya ve bilgisayar bilimindeki birikim ve yetenekleri endüstriyel ve hükümete bağlı laboratuvarlara ve akademide araştırma ve yönetime taşımıştır. Onun methodlarını artan çeşitlilikte konulara uygulayarak geliştirmeye devam ettiler.
John Connolly ‘ nin yorumlarından sonuç olarak Slater ve öğrencilerinin çalışmaları kuantum teorisine ilk yaklaşımlar olarak kabul edilebilir
Slater belgeler miras için Amerikan Felsefe Derneği tarafından onun dul, Rose Mooney Slater, 1980 ve 1982. Ağustos 2003, Alfred Switendick bağışlanan koleksiyonunun üç Aylık Raporlar MİT Katı Hal ve Moleküler Grup Teori (SSMTG), çıkmaktan 1951 1965. Bunlar mevcut çeşitli önemli araştırma kütüphaneleri.