خوئوتسمیت، ساموئل آبراهام

[Sāmuel ābrāhām xoutsmit]
Samuel Abraham Goudsmit
(ت. لاهه، هلند، 20 تیر 1281 / 11 ژانویه‌ی 1902؛ و. رِنو، نوادا، 13 آذر 1357 / 4 دسامبر 1978) ، فیزیک.
خوئوتسمیت در شرایط مرفهی به دنیا آمد. پدرش، ایساک، عمده فروش ثروتمند وسایل ثابت حمام بود. مادرش، ماریانه گومپرس، مغازه‌ی کلاه دوزی زنانه‌ای را که باب طبع مشکل پسندان بود اداره می‌کرد، هنگامی که خوئوتسمیت ده ساله بود، مادرش برای طرحهای کلاههای تازه با او به مشورت پرداخت. ماریانه و طراحانش غالباً از راهنماییهای این پسر پیروی می‌کردند. خوئوتسمیت بعداً می‌گفت که کارش در آن موقع این بود که حدس بزند که در شش ماه بعد چه نوع کلاههائی که مهیّج و بحث انگیز باشند خواستار خواهند داشت. مادرش به خاطر بیماری مجبور شد در 1296 کارش را رها کند، در آن زمان خوئوتسمیت آخرین سال دبیرستان را می‌گذراند و مجبور شد کار مادر را دنبال کند.
علاقه‌ی خوئوتسمیت به علم نخستین بار هنگامی خودنمایی کرد که وی، در یازده سالگی، در کتاب درسی فیزیک مقدماتی خواهر بزرگترش، روزماری، گزارشی درباره‌ی پدیده‌های مربوط به طیف نگاری خواند. اگر چه آن را مسحور کننده یافت، تصمیمش به تحصیل کردن در رشته‌ی فیزیک در هنگام ورود به دانشگاه لیدن تقریباً به طور کامل مبتنی بر این امر بود که بهترین نمرات را در دوره‌ی دبیرستان در درسهای علوم و ریاضیات گرفته بود، و بر این امر دیگر نیز مبتنی بود که هیچ علاقه‌ای به دنبال کردن راه پدر در دنیای تجارت نداشت.
در دانشگاه لیدن، خوئوتسمیت تحت تأثیر پاول ارنفست واقع شد؛ وی به سرعت تشخیص داد که خوئوتسمیت شمّ نیرومندی برای درک داده‌های تجربی دارد. خوئوتسمیت تحت سرپرستی ارنفست قرار گرفت، و علاقه‌ی ملایمش به فیزیک به شوری عمیق و متعهدانه تبدیل شد. مسائلی که ارنفست خوئوتسمیت را به سوی آنها هدایت می‌کرد به تحلیل و یافتن مرتبه‌ی «ساختار ریز» طیفهای اتومی مربوط بودند. خوئوتسمیت، دو سال پس از آغاز تحصیلاتش در رشته‌ی فیزیک، نخستین مقاله اش را انتشار داد (1300). وی عقیده داشت که فورمولی نسبیّتی برای دوتایی (doublet)‌های فلزهای قلیایی یافته است که با فورمول آرنولت زومرفلت در مورد دوتاییهای پرتو مجهول (X) شباهت دارد. ارنفست، هر چند نظری شکاکانه داشت، خوئوتسمیت را تشویق کرد که به انتشار مقاله بپردازد. نتایجی که وی گرفت توجه چندانی را جلب نکرد، اگر چه مسأله‌ی پی بردن به دوتاییها، چندتاییها (multiplets)، و اثر بی هنجار زمان [zeman] کانون توجه کسانی بود که برای پدید آوردن نظریه‌ای جامع در زمینه‌ی اتوم می‌کوشیدند. یکی از دلایل این که کار خوئوتسمیت مورد توجه بیشتری قرار نگرفت آن بود که بررسی نسبیتی او تحت الشعاع محبوبیت نظریه‌ای واقع شد، موسوم به نظریه‌ی دنباله‌ای (rump)، که ورنر‌هایزنبرگ نخست در زمستان 1300 عرضه کرده بود.
خوئوتسمیت در فاصله‌ی میان سالهای 1301 و 1304 به کار در زمینه‌ی طیفهای مختلط و اثر زمان ادامه داد. در 1303، ارنفست ترتیبی داد که او نیمی از هفته را به عنوان طیف نگار تجربی در آزمایشگاه پیتر زمان در آمستردام بگذراند. خوئوتسمیت، که بقیه‌ی هفته را با گروه ارنفست در لیدن بود، فکرش را به تنظیم فورمولهائی برای تبیین محل و شدّت خطوط پرتو مجهول متمرکز کرد. هیچ قاعده‌ی کلی‌ای وجود نداشت. رسیدن به فورمولهای درست موضوعی بود که به استفاده‌ی روشن بینانه از قواعد عدد کوانتومی مربوط بود. این همان نوع کار کاشفانه‌ای بود که خوئوتسمیت از آن لذت می‌برد. در این دوره، او چندین مقاله درباره‌ی طیفهای مختلط و شدت مولفه‌های زمان تالیف کرد یا در تألیف آنها شرکت نمود.
از زمستان سال 1303 فیزیکدانانی که به منظور پدید آوردن یک نظریه کوانتومی جامع برای تبیین داده‌های طیفهای اتومی تلاش می‌کردند با چندین معما و چیستان روبه رو شدند. معمای دوتاییها در زمستان 1302 سربرآورده بود. الگوی دنباله‌ای مبیّن چندتاییهای نوری بود و آنها را به وجود برهمکنش مغناطیسی میان الکترونی تک ظرفیتی و بقیه اتوم، یا دنباله، مربوط می‌دانست. چندتاییهای پرتو مجهول با استفاده از حرکت تقدیمی نسبیّتی مدارهای الکترون وصف می‌شدند. معما از آنجا ناشی شد که این دو رویکرد، از بنیاد، با یکدیگر ناسازگار بودند، اما هر یک از آنها می‌توانست بخشی از نمودهائی را که گمان می‌رفت در حوزه‌ی رویکرد دیگر قرار دارند تبیین کند. معمای دوم با پیشفرضهای «اصل تجمع» (Aufbauprinzip) بور مرتبط بود. بور، که کارش را با ئیدروژن آغاز کرده بود، افزایش یک به یک بی دررو (adiabatic) الکترونها را مطرح ساخت. هر اتومی به منزله‌ی هسته‌ی اتوم بعدی است که ساخته می‌شود، و این فرض مطرح است که اعداد کوانتومی الکترونها در هسته تغییرناپذیرند. اما آلفرد لانده در زمستان سال 1301 نشان داد که هرگاه الکترون به اتوم افزوده شود عدد کوانتومی تغییرپذیر نیست، و در واقع آنچه به نام هسته نامیده می‌شود باید تکانه‌ی زاویه‌ای نیمدرست داشته باشد. اینها فقط دو مشکل از انبوه دشواریها بودند. مثلاً هیچ الگو یا نظریه‌ای نمی توانست اثر بی هنجار زمان، شکافت هر خط چندتایی در حضور یک میدان مغناطیسی ضعیف، را تبیین کند.
در پاییز سال 1303 وولفگانگ پاولی مقاله‌ای نوشته بود که در آن جانشینی الگوهای گوناگونی را پیشنهاد کرد که تا آن موقع با نظام فکری مجردی مطرح شده بودند که به هر الکترون موجود در اتوم مجموعاً چهار عدد کوانتومی (به جای سه عدد معمول) نسبت داده شده بود. او توانست این کار را با اعلام اصل طرد (exclusion principle) انجام دهد. – هیچ دو الکترون موجود در یک اتوم نمی تواند چهار عدد کوانتومی واحدی داشته باشد. مقاله در زمستان 1303 انتشار یافت، و تقریباً بلافاصله توجه خوئوتسمیت را جلب کرد. او در اردیبهشت 1304 مقاله‌ای منتشر کرد و اصل طرد را به صورت ساده‌ای درآورد که در آن چهارمین عدد کوانتومی همیشه 2/1 بود. اما بنابر ماهیت کاری که خوئوتسمیت برای چهار سال پیش انجام داده بود، پیشنهادش جنبه‌ی کاملاً صوری داشت و با هیچ تعبیر و تفسیر فیزیکی‌ای همراه نبود.
در خرداد 1304 جورج اولنبک، یکی دیگر از شاگردان ارنفست، از رم بازگشت؛ وی سه سال به عنوان معلم خصوصی پسر سفیر هلند در رم خدمت کرده بود. ارنفست پیشنهاد کرد که اولنبک تابستان را با خوئوتسمیت بگذراند و درباره‌ی پیشرفتهای اخیر در زمینه‌ی نظریه‌ی طیفهای اتومی مطالبی فراگیرد. آنان جفت بسیار خوبی را تشکیل دادند؛ قواعدی که در داده‌های فراهم آمده از طریق تحلیل طیفی وضوح و بداهت مستقیم نداشتند برخوردار بود. اولنبک بیشتر به تجزیه و تحلیل گرایش داشت و آسان تر می‌توانست میان نظامهای رسمی و مفهومهای سنتی فیزیکی پیوند برقرار سازد. هنگامی که خوئوتسمیت به شرح پیشنهادهای پاولی پرداخت، اولنبک فوراً این فرض مقدماتی را مطرح کرد که هر یک از عددهای کوانتومی با درجه‌ی آزادی هر یک از الکترونها بستگی دارد، و به همین سبب چهارمین عدد کوانتومی باید با اسپین الکترون مطابقت داشته باشد. آنان بین این دو فوراً به بررسی این نتیجه پرداختند که اگر تکانه‌ی زاویه‌ای الکترون 2/ باشد، پس دو نوع سمتگیری اسپین الکترون نسبت به حرکت مداری آن تعبیر و تفسیر دوتاییهای قلیایی‌ی است. با فرض این که گشتاور مغناطیسی یک مگنتون (magneton) بور باشد، همه‌ی اثرهای زمان را می‌توان تبیین کرد. خوئوتسمیت و اولنبک این نتیجه را فوراً به صورت یادداشت کوتاهی تنظیم کردند و به دست ارنفست سپردند. ارنفست، با این که دچار تردید بود، آن را به چاپ سپرد. سپس، هنگامی که آنان تعمق بیشتری کردند و از ارنفست خواستند که نوشته را پس بگیرد، ارنفست امتناع کرد، و دلیلش این بود که چون «هر دو خیلی جوانند عیبی ندارد که حماقتی هم مرتکب شوند» . مقاله در اواخر آبان ماه انتشار یافت.
اعتراضهای جدی از دو ناحیه بر فرضیه‌ی آنها در مورد اسپین الکترون وارد آمد. هـ. آ. لورنتس فوراً خاطر نشان کرد که با استفاده از شعاع معیار برای الکترون، یعنی هرگاه الکترون دارای تکانه‌ی زاویه‌ای 2/ باشد، آنگاه سرعت سطحی تقریباً ده برابر سرعت نور خواهد بود. روزی که مقاله انتشار یافت، خوئوتسمیت نامه‌ای از‌هایزنبرک دریافت کرد که در آنها‌ هایزنبرک اشاره کرده بود که جدایی دوتاییها که در فورمولهای آنان با ضریب دو پیشبینی شده است، خیلی زیاد است. در بهمن 1304، ل. هـ. توماس ثابت کرد که ضریب دو را فقط در صورتی می‌توان توضیح داد که حرکت تقدیمی نسبیّتی مدار الکترون در نظر گرفته شود . تا آن زمان هنوز در مورد این موضوع تصمیمی گرفته نشده بود. در آذر 1304، در سلسله بحثهای غیر رسمی در لیدن با ارنفست، خوئوتسمیت، و اولنبک، هم نیلس بور و هم آینشتاین به درست بودن اساسی مفهوم اسپین متقاعد شدند. بور، به نوبه‌ی خود،‌هایزنبرک را متقاعد ساخت. پاولی هنگامی آن را پذیرفت که از صحت توضیح توماس درباره‌ی ضریب دو اطمینان خاطر یافت. با این حال، مفهوم اسپین تا سال 1307 فهمیده نشد تا آن که پول دیرک معادله‌ی موج نسبیّتی کامل الکترون را ابداع کرد.
خوئوتسمیت و اولنبک یگانه کسانی نبودند که متوجه شدند در مقاله‌ی پاولی درباره‌ی «اصل طرد» مفهوم اسپین الکترون وارد شده است. این فکر قطعاً پا درهوا بود. رلف کرونیگ امریکایی، که قبلاً با خوئوتسمیت در آزمایشگاه زمان همکاری کرده بود، در دیداری از توبینگن در دی ماه 1303، برای پروراندن فورمولهای مربوط به دوتایی نسبیتی از مفهوم اسپین استفاده کرد. وی، به دلیل برخورد با شک و حتی تمسخری که از جانب‌هایزنبرک، پاولی، و ارنست یوردان و کسان دیگر ابراز شد، از این فکر دست برداشت. پیش از آن، در سال 1300، آرثر کامپتن این فکر را القا کرده بود که هر الکترون چرخان باید ذرّه‌ی مغناطیسی نهایی باشد، اما وی هرگز نتایج و پیامدهای این امر را بررسی نکرد.
کشف اسپین الکترون و پذیرفته شدن آن خوئوتسمیت را به درون محفل جامعه‌ی جهانی فیزیک کشانید. به کوپنهاگن دعوت شد تا با گروه مؤسسه‌ی بور به همکاری پردازد، و در 1305 کمک هزینه‌ای از طرف بنیاد راکفلر به وی اعطا شد که به یاری آن توانست به توبینگن سفر کند؛ او در اینجا با ارنست باک همکاری کرد، شکافتهای بسیار ریز در طیف بیسموت را اندازه گرفت، و نشان داد که این ساختار را، با فرض این نکته که هسته‌ی بیسموت دارای یک اسپین و یک گشتار مغناطیسی باشد، می‌توان تبیین کرد.
عده‌ای، مانند ا. ا. رِ یبی ، بعداً حیرت کردند از این که برای این کشف هرگز به خوئوتسمیت و اولنبک جایزه‌ی نوبل اعطا نشد. در 1332 این کشف برای انان «جایزه‌ی بنگاه پژوهش» را به ارمغان آورد، و در 1344 «نشان ماکس پلانک انجمن فیزیک آلمان» را مشترکاً دریافت کردند. اما فوری ترین نتیجه‌ی مهم این کشف هم برای خوئوتسمیت و هم برای اولنبک این بود که آنان را در برابر فرصتهای شغلی خوبی قرار داد که ممکن نبود از راهی غیر از این تحقق یابند.
در دهه‌ی 1300، بخش فیزیک دانشگاه میشیگان، به مدیریت هریسن م. رندل، درصدد برآمد گروه نظری آن بخش را تقویت کند تا تعادلی با برنامه‌ی تجربی آن، که در زمینه‌ی طیف نمایی فروسرخ (infrared spectroscopy) فوق العاده نیرومند بود، ایجاد کند. در 1305 سرپرست گروه نظری دانشگاه میشیگان، والتر کولبی، مقامهائی در آن بخش به خوئوتسمیت و اولنبک پیشنهاد کرد. خوئوتسمیت دودل بود. اندیشه‌ی ترک ارنفست برایش خوشایند نبود و میل نداشت که تنها جای پای محکمی را که به تازگی در درون محفل فیزیک اروپا بدست آورده بود از دست بدهد. ارنفست، که خوئوتسمیت و اولنبک را به کولبی توصیه کرده بود، اصرار ورزید که خوئوتسمیت پیشنهاد را بپذیرد، زیرا فیزیک امریکا بیش از پیش اهمیت می‌یافت، و فرصت برای پیشرفتهای سریع شغلی در امریکا به مراتب بیشتر بود تا در اروپا. چشم اندازهای مالی ممتاز برای فیزیکدانان دانشگاه در امریکا چندان کم اهمیت نبودند، زیرا خوئوتسمیت به تازگی مشغول به کار شده بود. او در تابستان 1306، پس از دریافت درجه‌ی دکتری، با جین (یانتیه) لوخر ، که یکی از طراحان کلاه در مغازه‌ی مادرش بود، ازدواج کرد؛ آنان صاحب دختری شدند که نامش را استر نهادند؛ خوئوتسمیت ، با همسر تازه اش، به اَن آربر، در ایالت میشیگان، نقل مکان کرد، و قرار شد که مربی بخش فیزیک دانشگاه میشیگان باشد.
ترس خوئوتسمیت در این باره که با انتقال به دانشگاه میشیگان ممکن است از درون دایره‌ی جامعه‌ی بین المللی فیزیک کنار گذاشته شود بی اساس بود. با شروع از تابستان 1307، آنچه در اصل مدرسه‌ای تابستانی در زمینه‌ی فیزیک تجربی برای شاگردان و هیأت علمی دانشگاه میشیگان بود به همایش تابستانی سالانه‌ای در مورد فیزیک نظری تبدیل شد. کسانی که در این رشته نقش رهبری داشتند از سراسر جهان برای شرکت جستن در این همایش دعوت می‌شدند، و سخنرانیهایشان فیزیکدانان همه‌ی کشورها را جذب می‌کرد. در نتیجه‌ی خوئوتسمیت در مرکز شبکه‌ی رسمی و هم شبکه‌ی غیر رسمی فیزیکدانان پیشرو جهان باقی ماند. وی به عنوان معلم از شهرتی بسیار خوب برخوردار بود، و از 1311 تا 1325 در مقام استاد خدمت کرد. در 1308، با همکاری نخستین شاگرد دوره‌ی فوق لیسانس خود، رابرت بیچر، دو مقاله در مورد ساختار بسیار ریز (hyperfine structure) انتشار داد. در 1311 بر سر کتابی با یکدیگر همکاری کردند به نام Atomic Energy State, as Derived from the Analyses of Optical Spectra («حالت کارمایه‌ی اتومی، آن طور که از تجزیه‌ی طیفهای نوری حاصل می‌شود») . در 1309 خوئوتسمیت بر سر کتاب The Structure of Line Spectra («ساختار طیفهای خطی») با لاینس پولینگ همکاری کرده بود. این هر دو کتاب تا سالهای سال منابع مهمی به شمار می‌رفتند. در نیمه‌ی دهه‌ی 1310 گرایشهای پژوهشی خوئوتسمیت تا حدی از کار در زمینه‌ی طیفهای اتومی به بررسیهائی در زمینه‌ی فیزیک نوترونی و مسائل موجود در پراکندگی الکترونی تغییر جهت دادند.
میزان جذب شدگی خوئوتسمیت به محیط امریکا را از آنجا می‌توان حدس زد که در سال 1317، هنگام سفر به هلند، به او پیشنهاد شد که به عنوان جانشین زمان کرسی استادی او را اشغال کند. اگر چه قبلاً این منصب در نظر خوئوتسمیت به صورت رؤیایی دست نایافتنی جلوه کرده بود، در این هنگام او با نقل مکان مخالفت کرد. اگر جنگ جهانی دوم درنگرفته بود، به احتمال قوی خوئوتسمیت زندگیش را با آموختن و آموزاندن در دانشگاه میشیگان می‌گذرانید. اما چنین نشد.
در 1320 خوئوتسمیت به «آزمایشگاه تابش» در «مؤسسه‌ی فناوری مسچوسیتس» (MIT) پیوست و در آنجا ابتدا در مورد مسائل «نسبت علامت به نوفه» (signal-to-noise ratio) به کار پرداخت. در تابستان 1322 به انگلستان اعزام شد تا درباره‌ی منشأ نارضایی کارکنان نیروی هوایی امریکا از دستگاههای راداری که کارکنان «نیروی هوایی سلطنتی» رضایت کامل از آنها داشتند تحقیق کند. خوئوتسمیت، پس از چندین ماه برسی، تا حدی براساس ساعتها مصاحبه با خدمه‌ی پرواز، نتیجه گرفت که منشأ ناراحتی در این است که رادارها برای هواپیماهای کوتاه پرواز تاکتیکی طراحی شده اند و بمب افکنهای بلند پرواز استراتژیک «هشتمین نیروی هوایی امریکا» تناسبی ندارند. این نمونه‌ی دیگری از استعداد خوئوتسمیت به عنوان کارآگاه بود.
علاقه‌ی خوئوتسمیت به امور اسرارآمیز و حل معماها، که وی را به گذراندن یک دوره‌ی درسی در زمینه‌ی پزشکی قانونی و مصرشناسی سوق داده بود (تا حدی که در رمزگشایی خط هیئروگلیف چیره دست شد) بیشتر در یادداشتی جلوه گر است که وی در خرداد 1322 به لی ا. دوبریج، سرپرست «آزمایشگاه تابش» نوشت؛ او در این یادداشت خود را به عنوان کسی معرفی کرده بود که برای کسب اطلاعات درباره‌ی کار دانشمندان در اروپا بسیار مناسب است: «من با بیشتر فیزیکدانان ایتالیا، فرانسه، بلژیک، هلند، و حتی آلمان، تماسهای شخصی بسیار نزدیک دارم. فکر می‌کنم حتی چند فیزیکدان آلمانی هم وجود داشته باشند که هنوز معتقدند من دوست آنانم.» سه ماه بعد، در شهریور 1322، شغل سرپرستی علمی «طرح ALSOS» به خوئوتسمیت پیشنهاد شد و او هم پذیرفت. نام ALSOS، مشتق از کلمه‌ی یونانی به معنی «درختستان» ، از طرف ارتش برگزیده شد زیرا این طرح به ذهن تیمسار لسلی ر. گرووز، سرپرست طرح بمب اتومی امریکا، خطور کرده بود. هدف از اجزای طرح ALSOS عبارت بود از تعقیب مستقیم عناصر مترقی در نیروهای متفقین در اروپا به منظور افشای اطلاعات دست اول درباره‌ی تحقیقات علمی آلمانیها در ارتباط با جنگ، بخصوص تحقیق در زمینه‌ی فیزیک هسته‌ای و تولید بمب اتومی.
بین فروردین 1323 و اردیبهشت 1324 واحد ALSOS از طریق فرانسه، بلژیک، هلند، و آلمان جا به جا شد، درباره‌ی آزمایشگاههای معتبر فیزیک به تحقیق پرداخت، مدارک و وسایلی را مصادره و ارزیابی کرد، دانشمندان را دستگیر و از آنان بازجویی کرد – بخصوص فیزیکدانان و شیمیدانانی که احتمال می‌رفت در زمینه‌ی مسائل فیزیک هسته‌ای و مهندسی هسته‌ای به کار مشغولند. خوئوتسمیت، هنگامی که در آبان 1323 به دانشگاه استراسبورگ وارد شد، به چیزی پی برد که آن را در پرونده‌ی کارل فریدریش فون وایتس زکر فیزیکدان مدرک چون و چراناپذیری می‌دانست دال بر این که کار آلمان در زمینه‌ی بمب اتومی خیلی پیشرفته نیست. وی همچنین دریافت که همکار و دوست قدیمش‌هایزنبرک و آزمایشگاه وی از برلین به شهر کوچک هشینگن در استان باواریا انتقال یافته اند. خوئوتسمیت بر این عقیده بود که‌هایزنبرک مسئول کل کارهای مربوط به بمب اتومی است. در بهار 1324، عناصر عملیاتی گروه ALSOS آزمایشگاه هشینگن را تسخیر کردند و به وجود واکنشگر آب سنگین اورانیومی که در غاری استتار شده در نزدیکی دهکده ی‌هایگر لوخ در دست ساخته شدن بود پی بردند.
کوتاه زمانی پس از پایان جنگ در اروپا، هنگامی که خوئوتسمیت هنوز به ALSOS وابسته بود، سفری به هلند کرد تا به خانه‌ی والدینش در لاهه سری بزند. آخرین اطلاع وی از حال والدینش که یهودی بودند، در اسفند 1321، از طریق نامه‌ای بود که از یک اردوگاه کار اجباری نازیها ارسال شده بود. خانه به ویرانه‌ای بدل گردیده بود، اما قالب آن هنوز برپا بود. بعداً از روی اسنادی که آلمانیها نگهداری کرده بودند، خوئوتسمیت تأیید کرد که والدینش در یک اردوگاه کار اجباری به مرگ در اتاق گاز محکوم شده اند.
در هر حال، این تجربه‌ها تأثیری عمیق و بادوام در روح خوئوتسمیت برجا گذاشتند. وی مبهوت شد وقتی که فهمید همکارانش در اداره‌ی باصطلاح «اطلاعات و جاسوسی علمی» ، از مدارکی که او در مورد ستمگریهای دانشمندان و پزشکان آلمانی به نام پژوهش علمی افشا کرده بود، ظاهراً خم بر ابرو نیاورده اند، حال آن که خود وی سخت دلزده و بیزار شده بود. خوئوتسمیت به ایالات متحد بازگشت و تصمیم گرفت که به هیچ وجه به قیمت بهره گیری از استعداد دانشمندان آلمانی که اخیراً بخشی از نیروی جنگی نازیها را تأمین کرده بودند مصلحت را فدا نکند و چشم بر جنایاتشان نبندد. آنچه وی را در این تلاش یاری کرد آن بود که در 1327 والتر کولبی، همکار پیشینش در میشیگان، که در برنامه‌ی ALSOS با او کار کرده بود، نخستین مدیر «دفتر اطلاعات و جاسوسی برای کمیسیون کارمایه‌ی اتومی» شد.
خوئوتسمیت و کولبی بسیار صمیمی بودند. از یک سو، کولبی به خوئوتسمیت پول قرض داد تا خانه‌ای بخرد. از سوی دیگر، کولبی، که از مدتی قبل به شدت گرفتار تردید و عدم اعتماد به نفس شده بود، تا حد زیاد و گاهی اوقات به طور کامل به راهنماییهای خوئوتسمیت تکیه می‌کرد در مواردی از این قبیل که چه کسانی را استخدام کنند، دفتر را چگونه سازمان دهند، چگونه به مسائل یکایک کارمندان بپردازند، چگونه و در چه زمانی سفرهای رسمی برای دیدار از مؤسسه‌های اروپایی ترتیب دهند، با چه کسانی در این سفرها ملاقات کنند، چه بگویند، چه نوع اطلاعاتی اهمیت دارند تا برای بدست آوردنشان کوشش شود. کولبی خوئوتسمیت را دقیقاً در جریان آخرین اطلاعات جاسوسی مربوط به یکایک دانشمندان خاصی از آلمان و اروپای شرقی قرار می‌داد. این برنامه فوق العاده خوب ترتیب داده شده بود.
هوشیاری شخصی خوئوتسمیت در زمینه‌ی نحوه‌ی رفتار با دانشمندان آلمانی و استقبال از آنها را باید در متن موقعیتی فهمید که در آن زندگی شغلی خود وی به چرخش شدیدی افتاده بود. در پایان جنگ، خوئوتسمیت متوجه شد که مایل نیست به جائی بازگردد که در آن زمان به نظرش محیط نسبتاً عزلت نشینانه‌ای در میشیگان جلوه می‌کرد. بلافاصله پس از جنگ، از میشیگان به بخش شمال غربی نقل مکان کرد اما بیشتر از یک سال در انجا نماند. همان بی قراری‌ای که وی را از بازگشتن به میشیگان بازمی داشت او را به جست و جوی شغلی سوق می‌داد که، بنابر داوری او، بیشتر در مرکز اقدامهای پس از جنگ در زمینه‌ی فیزیک بود. در پاییز 1326 به او پیشنهاد شد که به عنوان فیزیکدان ارشد به «آزمایشگاههای ملی بروکهیون» (آ. م. ب. / BNL) بپیوندد، و او هم پذیرفت. مدیر «آ. م. ب.» ، فیلیپ مورس، انتظار داشت که خوئوتسمیت مایل باشد که پژوهشهای خودش را پی گیرد، اما این امید را ابراز کرد که خوئوتسمیت بتواند نقش رایزن و راهنما را برای کارکنان جوانتر ایفا کند.
خوئوتسمیت در زمستان 1327 در بروکهیون رحل اقامت افکند و تا 1349 که بازنشسته شد در آنجا ماند. در واقع، یگانه کار پژوهشی او ابداع طیف سنج جرمی زمان پرواز (tim-of-flight mass spectrometer) ، یعنی وسیله‌ای بود که در آن تکانه‌ی معلومی به یونهای نوع اتومی داده می‌شود و سپس از راه اندازه گیری زمان پرواز یونها در فاصله‌ای معین برای دادن اطلاعات دقیق درباره‌ی جرم آن نوع استفاده می‌شود. اما تردید نمی توان داشت که وی قدرت و شخصیت بارزی در «آ. م. ب» بود. در 1331 مدیر گروه فیزیک شد.
خوئوتسمیت، موقعی که در 1327 به بروکهیون نقل مکان کرد، به سبب حمله‌های صریحش به جذب شدن مجدّد و بی دردسر دانشمندان آلمانی در جامعه‌ی جهانی فیزیکدانان، نه تنها برای جامعه‌ی فیزیک برای عامه‌ی مردم نیز چهره‌ای شناخته شده بود. خوئوتسمیت، با توجه به یکایک دانشمندان آلمانی، بیشترین نیرویش را در راه سخن گفتن بر ضدّ عقاید ورنر‌هایزنبرک صرف کرد. وی این فکر را به ذهن القا نمود که ‌هایزنبرک و کسانی که با او در پژوهشهای هسته‌ای کار می‌کنند تکلیف اساسی ترین اصول لازم برای تدوین یک برنامه‌ی کارآمد در زمینه‌ی مهندسی هسته‌ای را معلوم نکرده اند. وی مطلب تندی علیه‌هایزنبرک نوشت و ادعای او را مبنی بر این که در طول جنگ از زیر بار تولید بمب اتومی قاطعانه شانه خالی کرده است محکوم کرد. او به مشاجره‌های مستقیم با‌هایزنبرک پرداخت و با روزنامه نگارانی که مایل بودند به دعویهای‌هایزنبرک به نحوی جدّی رسیدگی کنند علناً مبارزه کرد.
افراد با قضاوتهای خوئوتسمیت موافق بودند یا نبودند، در هر حال حمله‌های بی پرده و حتی بی رحمانه اش بر دانشمندان آلمانی در جمع وسیع مردم این طور تعبیر می‌شد که تجربه‌های وی در دوره‌ی جنگ موجب تلخکامی و افسردگی او شده اند و شوق پژوهش پس از جنگ را از او سلب کرده‌اند. تردیدی نیست که جنگ عمیقاً بر خوئوتسمیت تأثیر نهاده بود. او مخالفت صریح وی با گزارشهای پس از جنگ‌هایزنبرک و دیگران در مورد انگیزه‌ها و دستاوردهایشان در خلال جنگ بازتابی بود از مسائل عمومی مهمتری درباره‌ی تأثیرات جنگ بر جوامع جهانی فیزیک، کیفیت زندگی‌ای که فیزیکدانان حرفه‌ای می‌توانند انتظار داشته باشند، برقراری مجدد رفاقت و دوستی بین المللی، و آزادی دنبال کردن مسائل جالب توجه نه به هیچ دلیلی جز اهمیت و جاذبه‌ی ذاتی آنها. همین موضوعهای مورد علاقه و مهم بودند که زیربنای نگرشهای پس از جنگ او را در برابر دانش آلمانی و یکایک دانشمندان آلمانی تشکیل می‌دادند.
در آغاز، بلافاصله پس از جنگ، خوئوتسمیت معتقد شد که تنها شکل حکومتی که در سایه اش می‌توان جامعه‌ی پژوهشی شکوفا و نیرومندی داشت مردم سالاری (دموکراسی) است. آنچه اعتقاداتش را درباره‌ی این موضوعات تقویت کرده بود عبارت بود از تلاش همگانی در مورد مسأله‌ی کنترل نظامی در برابر کنترل غیر نظامی انرژی اتومی و ویژگیهای دقیقی که قانون می‌بایست برای «کمیسیون انرژی اتومی» مقرر کند. در نظر خوئوتسمیت، ایالات متحد به طرز خطرناکی به همان مرحله‌ی ارتکاب «خطای نازیها» نزدیک شده بود. این کشور در اثر نوع آزاد ساختارهای حکومتیش از این سرنوشت رهایی یافته و برای سازمانهائی نظیر «اتحادیه‌ی دانشمندان امریکا» دسترسی مستقیم و هدفمند به روشهای مشورتی را فراهم ساخته بود. با گذشت زمان، خوئوتسمیت بیش از پیش نگران آینده‌ی علم امریکا می‌شد. وی بیم داشت مقررات حکومت و نفوذ مصالح نظامی پیامدهای مصیبت باری برای علم امریکا داشته باشند. پس از آن که انفجار نخستین بمب اتومی شوروی در شهریور 1328 اعلان شد، خوئوتسمیت جهت تحلیلش از بررسی شکلهای سیاسی‌ای که علم در زیر لوای آنها به اجرا در می‌آید به سمت شرایط اجتماعی، فرهنگی، و مادی‌ای که فعالیتهای دانشمندان در آنها رسوخ می‌کنند تغییر داد.
خوئوتسمیت، تا نزدیک به پایان عمر، درباره‌ی این که جنگ چگونه بر فیزیک تأثیر گذاشته است تصویری بسیار ساده و بسیار روشن در ذهن داشت. بر طبق تحلیل او، پیش از جنگ تعداد نسبتاً ناچیزی از فیزیکدانان، کمتر از صد نفر، در صف مقدّم پژوهش بودند. آنان ارتباط نزدیک با یکدیگر داشتند و در پشت «دیوارهای کلفت مراکز علمی» از گزند وقایع روزانه‌ی جهان در امان بودند. جنگ همه چیز را دگرگون ساخت. در این زمان، فیزیکدانها خود را در بحبوحه‌ی آشوبهای ناشی از مسائل جهان یافتند. گسیختگی ارتباط آنان به معنی پایان یافتن آزادی عمل برای فیزیکدانها و به طور کلی برای دانشمندان بود، و شاید حتی نشانه‌ی آغاز شدن دورانی بود که در آن فیزیکدانها برای پیگیری مسائلی که مهم می‌انگاشتند نه در آلمان نازی، یا اتحاد شوروی، بلکه حتی در ایالات متحد نیز، دیگر آزاد نبودند.
در 1331 خوئوتسمیت با بر عهده گرفتن ویراستاری The Physical Review («مجله‌ی فیزیک») مرحله‌ی تازه‌ای در زندگی شغلی خود گشود. در آن زمان «مجله فیزیک» نشریه‌ای منحصر به فرد بود، که ماهی دوبار انتشار می‌یافت و هر سال در حدود 5000 صفحه مطلب به چاپ می‌رسانید. خوئوتسمیت در خلال بیست و سه سال بعدی، ابتدا در مقام ویراستار «مجله‌ی فیزیک» و سپس، بعد از 1340، در مقام مدیر هیأت تحریریه و سردبیر، شاهد رشد نشریه بود؛ «مجله‌ی فیزیک» نخست به دو بخش و سپس به پنج بخش تقسیم گردید، و در سال 1353 که خوئوتسمیت بازنشسته شد سالانه بیش از 25000 صفحه مطلب انتشار می‌داد. البته رشته‌ی فیزیک دوره‌ی رشد سریعی را می‌گذرانید، و حمایت از چنین رشدی شاید به نفع ایجاد آن نوع حال و هوائی که خوئوتسمیت برای فیزیک آرزو داشت نبود. توانایی خوئوتسمیت در رونق بخشیدن به «مجله‌ی فیزیک» نشان دهنده‌ی میزان شناختی است که خوئوتسمیت حتی در موقعی که از دورانی ساده تر و مهرآمیزتر با حسرت یاد می‌کرد از واقعیتهای عصر حاضر داشت.
خوئوتسمیت، در سودای جست و جو برای یافتن راههائی به منظور بازگرداندن جامعه‌ی فیزیک به حالت پیش از جنگ، در 1330 پیشنهاد کرد که «مجله‌ای برای نامه‌ها» به وجود آید. این پیشنهاد موقعی مطرح شد که وی اندوه عمیقش را از نابود شدن جوهر جامعه‌ی جهانی فیزیک پیش از جنگ بیان می‌کرد. پیشنهاد خوئوتسمیت با نظر مساعد شورای «انجمن فیزیک امریکا» (ا. ف. ا. / APS) روبه رو نشد. خواه کسان دیگری در علایق فلسفی خوئوتسمیت درباره‌ی تغییر سرشت جامعه‌ی جهانی فیزیکدانان شریک بودند یا نبودند، ملاحظات عملی تر دیگری وجود داشتند که سرانجام موجب شدند که پیشنهاد خوئوتسمیت بر کرسی قبول نشیند. همین که وسعت جامعه‌ی فیزیک افزایش یافت، زمان تسلیم، پذیرش، و انتشار مقاله‌های پژوهشی تا آن حد زیاد شد که دست اندرکاران آن را به نحوی غیر قابل قبول طولانی دانستند. در نتیجه، یکایک پژوهشگران می‌بایست نسخه‌های آثارشان را پیش از چاپ توزیع کنند و نامشان را در فهرست پستی مشتریانی ثبت نمایند که به نحوی محدود و انحصاری تعریف و مشخص شده بودند. درباره‌ی این نکته که فیزیکدانان دانشگاهها و کالجهای کوچک به اطلاعات انتقادی در زمینه‌ی پژوهش خود دست نمی یافتند، و در نتیجه به پیشرفتی نایل نمی شدند، نیز نگرانی فراوانی وجود داشت.
خوئوتسمیت، با پشتکار همیشگیش، موضوع را جلسه به جلسه، و سال به سال، نزد شورای «ا. ف. ا.» مطرح کرد. در فروردین 1337 شورا سرانجام تصویب کرد که نشریه به صورت آزمایشی انتشار یابد. نخستین شماره‌ی Physical Review Letters («نامه‌های مجله‌ی فیزیک») در 10 تیر 1337 به چاپ رسید. مجله در دم با توفیق قرین شد. هنگامی که خوئوتسمیت در 1357 درگذشت، این نشریه پرخواننده ترین مجله در زمینه‌ی فیزیک بود و بسیاری از نشریه‌های دیگر از آن تقلید می‌کردند. زمانی که نشر این مجله آغاز شد، خوئوتسمیت نوعاً آدمی نبود که فقط به کناری نشیند و سیر عادی طبیعت را نظاره کند. در شانزده سالی که در مقام ویراستار خدمت می‌کرد، مرتباً سرمقاله می‌نوشت، و از خوانندگان و نویسندگانش درخواست می‌کرد که در راه پیشرفت کارها هر چه بیشتر بکوشند.
خوئوتسمیت، پس از آن که به عنوان سردبیر «ا. ف. ا.» در 1353 بازنشسته شد، مقام استاد ممتاز میهمان در دانشگاه نوادا، در شهر رنو، را پذیرفت، و در آنجا در برابر انبوه دانشجویان دوره لیسانس درباره‌ی آنچه وی «درک فیزیک» می‌نامید به تدریس و سخنرانی پرداخت. در 13 آذر 1357 جسد بی جانش را در اتومبیلش در محوطه‌ی پارکینگ دانشگاه یافتند و معلوم شد در اثر حمله‌ی قلبی جان سپرده است. بعداً ، موقعی که مقامهای رسمی وارد دفتر کارش شدند، گاو صندوقی یافتند که به «بخش انرژی» تعلق داشت. خوئوتسمیت در درون گاو صندوق، در میان چیزهای دیگر، مقدار زیادی از اسناد و مدارک جاسوسی‌ای را که در دوره‌ی تصدیش به عنوان سرپرست برنامه‌ی ALSOS گردآورده بود نگهداری می‌کرد. سی و پنج سال پس از پایان جنگ، وی هنوز نقش کارآگاه خستگی ناپذیری را داشت که ردّ پای «آلمانیهایش» را دنبال می‌کرد.
خوئوتسمیت به دریافت این افتخارات نایل شد: «نشان امپراتوری بریتانیا» (1327)، «مدال آزادی» ، «مدال کارل تیلر کامپتن» از «مؤسسه‌ی فیزیک امریکا» (1353)، و «مدالی ملی علم ایالات متحد» (1355). وی در «انجمن فیزیک امریکا» ، «فرهنگستان ملی علم» (منتخب سال 1326) ، و «انجمن فیزیک هلند» عضویت داشت. او یکی از اعضای «انجمن فلسفی امریکا» و «فرهنگستان هنرها و علوم امریکا» بود.

کتابشناسی

یکم. کارهای اصلی :

مهمترین مقاله‌های خوئوتسمیت در زمینه‌ی فیزیک بدین قرارند: «Relativistische Auffassung des Dubletts»، در Natw، 9 (1921)، 995؛ «Les doublets dan les specters visible»، در ANSEN، 6 (1922) ، 116-126؛ «The Intensities of the Zeeman – Components»، در KAWA، 28 (1925)، 418-422؛ «Über die Komplex. Stuktur der Spektren»، در ZPn، 32 (1925)، 794-798؛ «Ersetzung der Hypothese vom unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezüglich des inner Verhaltens jedes einzelnen Elektrons»، در Natw، 13 (1925)، 953-954، با همکاری ا. اولنبک؛ «Die kopplangsmöglichkeiten der Quantenvektoren im Atom»، در ZPh ، 35 (1926)، 618-625، با همکاری ا. اولنبک؛ «Spinning Electrons and the Structure of Spectra»، در Nat، 117 (1926)، 264-265، با همکاری ا. اولنبک؛ «Die koppelung der Quantenvektoren bei Neon, Argon, und einigen Spektren der kohlenstoffgruppe»، در ZPh، 40 (1926)، 530-538، با همکاری ا. باک؛ Atoommoment en structuur der spectra (آمستردام، 1927)؛ «kernmoment und Zeemaneffekt von Wismut»، در ZPh، 47 (1928)، 174-183، با همکاری ا. باک؛ «Separations in Hyperfine Structure»، در PR، دوره‌ی دوم، 34 (1929)، 1501-1506، با همکاری ر. ف. بیچر؛ «Zur Hyperfeinstruktur des Wismuts»، در ZPh، 66 (1930)، 1-12، با همکاری پ. زمان و ا. باک؛ The Structure of Line Spectra (نیویورک، 1930)، با همکاری ل. پولینگ؛ «Theory of Hyperfine Structure Separations»، در PR، دوره‌ی دوم، 37 (1931)، 663-681؛ Atomic Energy States, as Derived from the Analyses of Optical spectra (نیویورک، 1932)، با همکاری ر.ف. بیچر؛ «Nuclear Magnetic Moments»، در PR دوره‌ی دوم. 43 (1933)، 636-639؛ «Diffusion of Slow Neutrons»، همان، 50 (1936)، 461-463، با همکاری د. بیلی، ب. ر. کرتیس، و ا. ر. گارتنر؛ «Introduction to the Problem of the Isochronous Hairspring»، در JOAP، 11 (1940)، 806-815، با همکاری مینگ – جن وانگ؛ «Multiple Scattering of Electrons»، در PR، دوره‌ی دوم، 57 (1940)، 24-29، و 58 (1940)، 36-42، با همکاری ج. ل. ساندرسن؛ و «Mass Measurements with a Magnetic Time-of- Flight Mass Spectrometer»، همان، 84 (1951)، 824-829، با همکاری ا. ا. هیز و پ. ا. ریچاردز. خوئوتسمیت خاطرات غیر رسمی متعددی به چاپ رسانید: «The Discovery of Electron Spin»، که نسخه‌ی ماشین شده‌ی سخنرانی‌ای است که به مناسبت اهدای مدال ماکس پلانک به خوئوتسمیت (1344) ایراد شد؛ این مراسم در کتابخانه‌ی نیلس بور، وابسته به «مؤسسه‌ی فیزیک امریکا» برگزار گردید؛ ترجمه‌ی آلمانی این متن در PB، 21 (1965)، 445-453 انتشار یافت؛ «It Might as Well Be Spin»، در PT، 29 (ژوئن 1956)، 40-43، که در پی آن مقاله‌ای از جورج اولنبک منتشر شد با عنوان «gan Symposium in Theoretical physics»، در MAQR (20 مه 1961)، 178-182. مطالب زیر که خوئوتسمیت نوشته است، مربوطند به تجربه‌های او در دوره‌ی جنگ در زمینه‌ی طرح AISOS یا به عقاید وی درباره‌ی وضع علم آلمان در خلال جنگ جهانی دوم یا پس از آن: «How Germany Lost the Race»، در BAS، 1 (1946)، 4-5؛ «Secrecy or Science?»، در Scl، 1 (1946)، 97-99؛ «War physics in Germany»، در RSI، 17 (ژانویه 1946)، 49-52؛ ALSOS (نیویورک، 1947؛ چاپ دوم با تفصیل، 1983)؛ و «Our Task in Germany»، در BAS، 4 (1948)، 106.
مقدار زیادی از مقاله‌های خوئوتسمیت در بایگانی «مؤسسه‌ی فیزیک امریکا» به امانت سپرده شده اند. مجموعه‌ی کوچکی از مطالب اکنون توسط مراجع نظامی در «بایگانی ملی» در دست بررسی است.

دوم. خواندنیهای فرعی :

بهترین منابع برای تحقیق درباره‌ی تاریخچه‌ی پیدایش مفهوم اسپین الکترون عبارتند از: «The Doublet Riddle and Atomic Physics circa 1924»، از پ. فورمن، در Isis، 59 (1968)، 156-174؛ «Unmechanische Zwang: Pauli, Heisenberg, and the Rejection of the Mechanical Atom, 1923-1925»، از دَ نیئل سوئر، در HSPS، 8 (1977)، 189-256؛ «Heisenberg’s First Core Model of the Atom: The Formation of a Professional Style»، از دیوید کسیدی، همان، 10 (1979)، 187-224؛ Inward Boubd: Ob Matter and Force in the Physical World، از ایبرهم پیز (آکسفرد و نیویورک، 1986)، فصلهای 10 و 13؛ «Early Proposals of an Intrinsic Magnetic Moment of the Electron in Chemistry and Magnetism (1915-1921) Before the Papers of Goudsmit and Uhlenbeck» از آنجلو باراکا، در RSSc، 3 (1986)، 353-374. هیچ تاریخچه‌ی مستندی در مورد طرح ALSOS وجود ندارد. گزارش زیر درباره‌ی طرح به قلم فرمانده نظامی آن – بوریس پاش – است با عنوان ALSOS Mission (نیویورک، 1969) . فعالیتهای خوئوتسمیت در زمینه‌ی دانشمندان آلمانی پس از جنگ در مقاله‌های زیر تجزیه و تحلیل شده اند: «Uranium Machines, Nuclear Weapons and National Socialism: The German Quest for Nuclear Power, 1939-1949»، (رساله‌ی دکتری، پرینستن، 1987)؛ «Between Old and New: Goudsmit at Brookhaven»، از ا. گولدبرگ، در The Restructuring of Physical Sciences in Europe and the United States. 1945-1960 (زیر چاپ) . نوشته‌های زیر طرحهای زندگینامگی خوئوتسمیت ا ست: A Farewell to String and Sealing Wax, I»، از دنیئل لنگ، در The New Yorker (7 نوامبر 1953) ، 47-72، و «A Farewell to String and Sealing Wax, II»، از همو، همان (14 نوامبر 1953) ، 46-67؛ «Goudsmit, Samuel Abraham»، در کتاب 1954 Current Biography, ، 304-306؛ و «McGraw-Hill Modem Scientists and Engineeres»، یکم (نیویورک، 1980) ، 452-453.
منبع مقاله :
گیلیپسی، چارلز کولستون؛ (1387)، زندگینامه علمی دانشوران، ترجمه‌ی: احمد آرام ...]و دیگران[، زیر نظر احمد بیرشک، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ اول