Walter Kohn

Walter Kohn (9 Mart 1923 - 19 Nisan 2016), John A. Pople ile birlikte 1998 Nobel Kimya Ödülü sahibi Yahudi kökenli Amerikalı fizikçi. Walter Kohn ve John Pople bu ödülü kuantum kimyası üzerine bir birlerinden bağımsız olarak yaptıkları çalışmalar üzerine almaya hak kazanmışlardır. Kohn özelde bu ödülü Atomlar arasındaki kimyasal bağları açıklamak üzere karmaşık matematiği kuantum mekaniğine uygulayarak geliştirdiği yoğunluk fonksiyonları teorisi sayesinde kazanmıştır.
Hayatı
9 Mart 1923'te Viyana'da dünyaya gelmiştir. Annesi ve babası da Avusturya-Macaristan İmparatorluğu'nun doğu bölgesinde doğmuştur. Babası iş insanı olarak çalışmıştır. Kohn lise eğitimine Viyana'da bulunan Akademishe Gymnasiumda başlamıştır. Bu dönemde Yunanca ve Latince eğitim de almıştır. Avusturya'nın Nazi Almanyası'na katılması ile birlikte sadece Yahudi öğrencilerin gittiği bir lisede okumak zorunda bırakılmıştır. Bu okulda Einstein'ın asistanlığını da yapan matematik derslerini veren Dr. Emil Nohel ve fizik dersleri veren Dr. Victor Sabbath'tan dersler almış bu ikili ileride yapacağı kariyer seçimlerinde etkili olmuştur. II. Dünya Savaşı patlak vermeden kısa zaman önce kız kardeşi savaştan yaklaşık 3 hafta önce de kendisi Nazi Almanyası'ndan kaçmayı başarmıştır öte yandan ailesinin geride kalan fertleri Yahudi Soykırımına kurban gitmişlerdir.
Bir süre babasının eski iş ortağı İngiliz bir iş insanının evinde kalmıştır. Daha sonra 1942 yılında Kanada'ya göç etmiş ve bir süre göçmen kampında kalmıştır. Kanadalı bir aile kendisini ve üç diğer Almanya'dan göç eden çocuğu himayesini altına alması üzerine, kamptan ayrılmıştır. Daha sonra 3 yıl Toronto Üniversitesi'nde Matematik okumuştur. Bir sene de Kanada ordusunda askerlik yapmış fakat görevi süresince Kanada'dan ayrılmamıştır. Askerlikten döndüğünde Toronto üniversitesine geri dönmüş ve 1946 yılında uygulamalı Fizik alanından yüksek lisans diploması ile mezun olmuştur. Lehman bursu ile Harvard'da okumaya hak kazanmış, 1948 yılında Harvard Fizik bölümünden doktora derecesini almıştır. İki yıl da burada ders vermiştir.
1950 yılında Carnegie Mellon Üniversitesi, Pittsburgh'de çalışmaya başlamıştır. Yine aynı üniversite de profesör olmuştur. 1960 yılında Kaliforniya'ya taşınmış ve Kaliforniya üniversitesi, San Diego'da 1961 yılından 1963 yılına kadar Fizik bölümü başkanlığını yürütmüştür. Bu dönemde daha sonra kendisine Nobel Ödülü getirecek olan çalışması işlevsel yoğunluk teorisini geliştirmiştir. Daha sonra Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara'da çalışmaya başlamış ve üniversite bünyesinde yeni açılacak olan Teorik Fizik enstitüsünün kurulum çalışmalarına katılmıştır. 1979 yılından 1984 yılına kadar enstitünün başkanlığını yürütmüştür. 1984 yılında bu görevini bırakmış 1991 yılında da profesör emeritus olarak emekliye ayrılmıştır. 1998 yılında kuantum kimyası üzerine yaptığı çalışmalardan dolayı Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır.
Bilimsel Katkıları
Kohn'un çalışmaları molekülleri oluşturan atomların arasındaki elektron bağlarını kuantum mekaniğinden yararlanarak açıklama üzerine şekillenmiştir. Kuantum mekaniğinin gelişmeye başladığı 1920'lerden beri atomik parçacıkların birbirleriyle etkileşimini ve radyasyonlarını anlamada önemli bir araç olmuştur. Kuantum mekaniği maddenin (dalga fonksiyonu) olasılıklarını tahmin etmekle birlikte atomik veya moleküler bir sistemdeki elektronların olasılık durumlarını tanımlamada bilim insanları için kullanışlı olmaktan uzak karmaşık matematiksel hesaplamalar içermekteydi. Bununla birlikte 1960'lı yıllarda Kohn eğer bir moleküler ya da atomik sistemdeki bütün elektronların yoğunluğu (uzayda dağılımı) bilinirse, bu sistemin toplam enerjisinin kuantum mekaniği kullanılarak tanımlanabilineceğini göstermiştir. Diğer bir ifadeyle sistemdeki her bir elektronun olası hareketlerini bilmeye gerek olmadan, sadece sistemin her noktasındaki ortalama elektron yoğunluğunu bilmek sistemi tanımlamak için yeterli olduğunu göstermiştir. Kohn'un bu yaklaşımı (yoğunluk fonksiyonları teorisi) molekülleri oluşturan atomlar arasındaki elektron bağlarını anlamak için kullanılan hesaplamalara büyük kolaylık sağlamıştır. Bu metod'un basitleştirdiği hesaplamalar sayesinde çok büyük moleküllerin bile geometrik yapısının kolayca tanımlanabilmiş ve girdikleri enzimatik ve diğer karmaşık kimyasal tepkimeler daha rahat anlaşılabilmiştir.
Bazı Bilimsel Makaleleri
Kohn, W.; Sham, L. J. (1 Kasım 1965). "Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects". Physical Review 140 (4A): A1133A1138. doi:10.1103/PhysRev.140. A1133
Hohenberg, P.; W. Kohn (1 Kasım 1964). "Inhomogeneous Electron Gas". Physical Review 136 (3B): B864B871. doi:10.1103/PhysRev.136. B864.
Luttinger, J.; Kohn, W. (31 Ocak 1955). "Motion of Electrons and Holes in Perturbed Periodic Fields". Physical Review 97 (4): 869883. doi:10.1103/PhysRev.97.869.
Lang, N.; Kohn, W. (31 Mayıs 1970). "Theory of Metal Surfaces: Charge Density and Surface Energy". Physical Review B 1 (12): 45554568. doi:10.1103/PhysRevB.1.4555.
Kohn, W.; Rostoker, N. (31 Mayıs 1954). "Solution of the Schrödinger Equation in Periodic Lattices with an Application to Metallic Lithium". Physical Review 94 (5): 11111120. doi:10.1103/PhysRev.94.1111.
Kohn, Walter (31 Temmuz 1961). "Cyclotron Resonance and de Haas-van Alphen Oscillations of an Interacting Electron Gas". Physical Review 123 (4): 12421244. doi:10.1103/PhysRev.123.1242.
Lang, N.; Kohn, W. (31 Ocak 1971). "Theory of Metal Surfaces: Work Function". Physical Review B 3 (4): 12151223. doi:10.1103/PhysRevB.3.1215.
Sham, L.; Kohn, W. (30 Nisan 1966). "One-Particle Properties of an Inhomogeneous Interacting Electron Gas". Physical Review 145 (2): 561567. doi:10.1103/PhysRev.145.561.
Kohn, W. (1 Ekim 1999). "Nobel Lecture: Electronic structure of matterwave functions and density functionals". Reviews of Modern Physics 71 (5): 12531266. doi:10.1103/RevModPhys.71.1253.
Kohn, W. (31 Temmuz 1959). "Analytic Properties of Bloch Waves and Wannier Functions". Physical Review 115 (4): 809821. doi:10.1103/PhysRev.115.809.
Kohn, W.; Luttinger, J. (1 Kasım 1957). "Quantum Theory of Electrical Transport Phenomena". Physical Review 108 (3): 590611. doi:10.1103/PhysRev.108.590.
Lang, N.; Kohn, W. (31 Mart 1973). "Theory of Metal Surfaces: Induced Surface Charge and Image Potential". Physical Review B 7 (8): 35413550. doi:10.1103/PhysRevB.7.3541.
Kohn, W. (30 Nisan 1959). "Image of the Fermi Surface in the Vibration Spectrum of a Metal". Physical Review Letters 2 (9): 393394. doi:10.1103/PhysRevLett.2.393.
Gross, E.; Kohn, Walter (1 Aralık 1985). "Local density-functional theory of frequency-dependent linear response". Physical Review Letters 55 (26): 28502852. doi:10.1103/PhysRevLett.55.2850.
Kohn, W. (1 Aralık 1948). "Variational Methods in Nuclear Collision Problems". Physical Review 74 (12): 17631772. doi:10.1103/PhysRev.74.1763.
Zaremba, E.; Kohn, W. (29 Şubat 1976). "Van der Waals interaction between an atom and a solid surface". Physical Review B 13 (6): 22702285. doi:10.1103/PhysRevB.13.2270.