Carl Runge

Carl David Tolmé Runge (født 30. august 1856 i Bremen, død 3. januar 1927 i Göttingen) var en tysk matematiker med interesse for fysikk og spesielt spektroskopi. Hans navn er knyttet til Runge-Kutta-metoder innen numerisk analyse og Runge-Lenz-vektoren for Kepler-problemet. Et nedslagskrater på Månen er oppkalt etter ham.

Biografi

Runge var født i Bremen og vokste opp der, men tilbrakte flere år i Havanna hvor hans far var engasjert. Hans mor var britisk, og han lærte seg å snakke engelsk i hjemmet. 

Etter avlagt gymnasium i Bremen i 1875 begynte han året etterpå studier i filologi ved Universitetet i München, men skiftet raskt over til naturvitenskap. Her møtte han Max Planck som ble en livslang venn. Allerede i 1877 bestemte begge to seg for å fortsette studiene i Berlin. Runge mottok der sin doktorgrad i matematikk i 1880 under ledelse av Karl Weierstrass med en avhandling om differensiell geometri. Tre år senere habiliterte han seg under Leopold Kronecker med et algebraisk arbeid  for å kunne undervise og ble ansatt i 1883 som professor ved den tekniske høyskolen i Hannover. Han ble der til 1904 da det ble opprettet et eget institutt for ham i anvendt matematikk ved Universitetet i Göttingen. En av hans første og mest kjente doktorgradsstudenter var Max Born. Runge var sportslig anlagt, men døde likevel to år etter pensjonering av et hjerteinfarkt.

Med sin engelske bakgrunn foretok Runge flere reiser til Amerika og England. I perioden 1909-10 var han gjesteprofessor ved Columbia University i New York. Han var en meget sosial person med interesser i mange retninger. Matematikere betraktet han som en fysiker, mens disse anså han som en matematiker. Hans datter Iris Runge fikk også en akademisk karriere i anvendt matematikk og er blant annet  kjent for et arbeid om eikonalapproksimasjonen i optikk.

Vitenskapelige bidrag

Fra han ble ansatt ved den tekniske høyskolen i Hannover, ble Runges vitenskapelige arbeid i stor grad konsentrert om fysikk og spesielt spektroskopi. Ulike emisjonsspektra fra forskjellige  grunnstoff ble analysert og innordnet i serier. Uten noen dypere forståelse av deres opphav, ble de prøvd forklart ved ulike utvidelser av Balmer-formelen som var funnet for de mest synlige linjene i hydrogen. Sammen med Max Planck hadde han også over lengre tid interessert seg for problemer rundt varmestråling.
I 1895 publiserte han ett arbeid i numerisk analyse som i ettertid blir omtalt som Runge-Kutta-metoder.  

På denne tiden tiden startet han opp et samarbeid med Friedrich Paschen som var eksperimentalfysiker. Etter at William Ramsay hadde påvist helium i 1895, undersøkte de linjespektret fra denne nye gassen. De fant at det kunne inndeles i to forskjellige familier som de trodde skyldes at den inneholdt to forskjellige element. Etter at  kvantemekanikken var etablert, ble det klart at de to delene oppstår som en konsekvens av retningene til spinnet for hvert av de to elektronene i heliumatomet. 

Samarbeidet med Paschen førte også Runge til å studere den anomale Zeeman-effekten. Han fant en lovmessighet som uttrykte denne som en viss brøkdel av den normale effekten. I ettertid viste det seg at denne «Runges lov» ikke generelt var gyldig.

Runge selv bidro ikke til utviklingen av kvantemekanikken som i stor grad foregikk omkring ham i Göttingen. Men i 1919  oversatte han til tysk en amerikanske lærebok i vektoranalyse som var forfattet av Josiah Willard Gibbs. I boken ble en ekstra, konstant vektor for Kepler-problemet  benyttet som et eksempel, Denne vektoren ble noen få år senere benyttet av William Lenz  for et problem i atomfysikk. Da  Wolfgang Pauli i 1925 gjorde den første beregning av spektrumet til hydrogenatomet ved bruk av Heisenbergs matrisemekanikk, refererte han til arbeidet av Lenz. I ettertid blir derfor denne bevarte vektoren vanligvis kalt for Runge-Lenz-vektoren.

Referanser

Eksterne lenker

 MacTutor, Carl David Tolmé Runge, University of St. Andrews, Scotland.

 Tyske fysikere
 Tyske matematikere