Walter Gordon

**Walter Gordon** (1893–1939) var en tysk fysiker. Han gjorde flere viktige bidrag til utviklingen av moderne kvantemekanikk og spesielt dens formulering i overensstemmelse med Einsteins spesielle relativitetsteori. Hans navn er direkte knyttet til Klein-Gordon-ligningen som han etablerte omtrent samtidig med den svenske fysiker Oskar Klein.

Etter å ha delvis vokst opp i Sveits med sine jødiske foreldre, begynte Gordon studier i fysikk og matematikk  i 1913 ved Universitetet i Berlin. Disse ble avbrutt da han måtte delta i første verdenskrig. Under veiledning av Max Planck fikk han sin doktorgrad der i 1921 med et arbeid i teoretisk fysikk. Dette resulterte i at han ble assistent for Max von Laue de følgende årene med et kortere opphold hos William Lawrence Bragg i Manchester. I 1926 fikk han en stilling ved Universitetet i Hamburg hvor han fikk sin habilitasjon i 1929 og ble professor samme sted året etterpå.

Da nazistene overtok makten i Tyskland  i 1933, emigrerte Gordon med sin kone til Sverige hvor han fikk en stilling ved Universitetet i Stockholm. Men han trivdes ikke med sitt nye liv og ble etter hvert syk. Han døde der julaften 1939.

## Faglig virke
Walter Gordon skrev ikke mange arbeid i løpet av sin karriere. Det første av en viss betydning ble publisert i 1923 og omhandler utbredelse av lys i et dielektrisk materiale med en viss brytningsindeks. Han tenkte seg at tidrommet var fylt med slikt stoff og ville finne banen til lysstråler. Ved å innføre en «optisk metrikk» som bærer hans navn, kunne han vise at en slik stråle følger en geodetisk kurve for denne metrikken og ikke for den geometriske metrikken til tidsrommet.

Hans mest kjente arbeid ble publisert i 1926 og omhandlet Compton-spredning på elektroner. Dette var et par år før man kjente til Dirac-ligningen. Derfor benyttet Gordon en relativistisk bølgeligning som Schrödinger tidligere samme år hadde forkastet. Mens Schrödinger hadde utledet denne ved betraktninger i klassisk mekanikk, viste Gordon i sitt arbeid at ligningen kunne etableres mer direkte ved å erstatte impuls og energi med tilsvarende derivasjonsoperatorer som ellers i den nylig etablerte kvantemekanikken. Det var også i dette arbeidet det ble klart at ligningen hadde en sannsynlighetstetthet som ikke alltid var positiv, men måtte forstås i stedet som en elektrisk ladningstetthet. Denne relativistiske Schrödinger-ligningen ble først kalt Klein-Gordon-ligningen etter andre verdenskrig.

Relativistisk kvantemekanikk fikk sitt virkelige gjennombrudd ved etableringen av Dirac-ligningen i 1928. Den forklarte også hvorfor elektronet hadde spinn *s* = 1/2. Dirac hadde i sitt originalarbeide vist hvordan dette ville resultere i den observerte finstrukturen i spekteret fra hydrogenatomet. Men Gordon kunne etter kort tid gi en fullstendig løsning av Dirac-ligningen for et elektron i Coulomb-feltet fra atomkjernen. Dermed hadde han også et eksakt, relativistisk uttrykk for energinivåene til atomet som inneholdt alle de forskjellige effektene av elektronets spinn.

Det siste arbeidet som fremdeles knyttes til hans navn, gjorde han ferdig samme år og omhandler egenskaper ved Dirac-ligningen og dens fremstilling av elektrisk strøm for elektroner. Her viser Gordon hvordan det vanlige uttrykket kan splittes opp i to deler som mer tydelig klarlegger strømmens opphav. Denne «Gordon-identiteten» er noen ganger svært praktisk i sammenheng med relativistiske beregninger av vekselvirkninger mellom elektroner og andre elementærpartikler.

## Referanser