Johannes (Janne) R Rydberg

Född:1854-11-08 – Halmstad stad, Hallands län
Död:1919-12-28 – Lunds domkyrkoförsamling, Skåne län

Fysiker


Band 31 (2000-2002), sida 29.

Meriter

Rydberg, Johannes (Janne) Robert, f 8 nov 1854 i Halmstad, d 28 dec 1919 i Lund. Föräldrar: handlanden Sven R o Maria Beata Andersson. Mogenhetsex vid Halmstads h elementarlärov 20 maj 73, inskr vid LU 6 okt 73, FK 28 maj 75, amanuens vid fysiska instit 16 dec 76–31 dec 92 o 20 febr31 aug 97, FL 8 maj 78, disp 24 maj 79, FD 31 maj 79, doc i matematik 4 febr 80, i fysik 11 april 82, assistent vid fysiska instit 1 jan 93-15 mars 01, tf prof i fysik 1 okt 9730 sept 00, tf e o prof i fysik 1 okt 0015 mars 01, e o prof i fysik 15 mars 01, ord 1 jan 0930 nov 19 (ej i tjänst från 29 april 15), allt vid LU.  LFS 86.


G 22 juni 1886 i Lund m Lydia Eleonora Mathilda Carlsson, f 19 febr 1856 i Kungsbacka, d 31 dec 1925 i Malmö, S:tJoh, dtr till provinsialläkaren Josef Albert C o Louise Engla Maria Heijl.

Biografi

Janne R var faderlös från fyra års ålder. R:s förmyndare efter faderns död var handelsmannen Wilhelm August Wred. Dennes akademiskt orienterade familjebakgrund och kulturella intressen i kombination med ett snabbt växande inflytande i staden bör rimligen ha utgjort en gynnsam omständighet under R:s nio år i Halmstads läroverk. Bland R:s lärare där märks lektorn i matematik och fysik Emanuel Björling (bd 4). R:s betyg i mogenhetsexamen låg högt över kamraternas, men det var endast i Björlings ämnen han hade toppbetyg.

Samma månad som R skrevs in vid LU utnämndes Björling till professor i matematik, och matematiken blev till en början R:s huvudämne. 1879 disputerade han på en avhandling om kägelsnittsgeometri. Ämnet bär Björlings signum, men betyget blev slätstruket. Aret därpå kunde R emellertid kvalificera sig för docentur genom en avhandling över en fråga om algebraiska funktioners integraler behandlad inom teorin för analytiska funktioner. Sedan 1876 var R även amanuens vid fysiska institutionen under prof Albert Holmgren (bd 19). R:s relation till Holmgren har framställts på de mest olikartade sätt. Mycket talar för att R:s främste mentor vid fysicum under de första åren var dåvarande docenten August Wijkander. Under studieresor till Tyskland, Frankrike och England somrarna 1881–82 hade R i uppdrag att särskilt studera laboratorieutrustningen vid framstående utländska fysikinstitutioner inför den egna institutionens planerade nybyggnad. Samtidigt gavs han tillfälle att söka nya uppslag till sina experiment rörande friktionselektriciteten. Hans specimen över detta ämne resulterade i ett byte av den tidigare docenturen mot en i fysik. Redan 1875 hade R emellertid påbörjat sina studier över det periodiska systemet. Den spektroskopiska sidan av problematiken tycks tidigt ha fångat hans uppmärksamhet. 1885 publicerade han Om de kemiska grundämnenas periodiska system, där inriktningen sammanfattas i följande ord: "Upptäckten av det periodiska systemet har gjort det omöjligt att betrakta de kemiska grundämnena såsom enkla och av varandra oberoende, och det har därigenom blivit en fråga av stort intresse att söka förklara sammanhanget dem emellan" (s 27). Slutorden lyder: "Och skulle det verkligen bekräfta sig att differenserna [mellan atomvikterna] periodiskt förändras, måste man antaga att atomvikterna själva växa efter en periodisk lag, då man skrider framåt i systemet, och således äro att betrakta såsom periodiska funktioner av deras ordningsnummer" (s 31). Så introducerades temat om atomnumrens roll i systemet, vilket framdeles skulle bli ett huvudtema.

Åren 1885-87 offentliggjorde R ytterligare två arbeten som ansluter till det anförda. Han var då redan intensivt sysselsatt med spektralanalysen, men resultaten av detta viktiga studium sparade han till ett kommande särskilt verk på ett av de stora språken. Inget annat av de olika atomslagens särskilda kännetecken är lika rikt och differentierat som deras respektive linjespektrum, och få fenomen är bättre ägnade för matematisk beskrivning. 1890 kulminerade företaget i publicerandet av Recherches sur la constitution des spectres d'emission des elements chimiques, som gjorde R:s namn känt i världen och som blivit en av fysikens klassiker.

Någon gång under 1885 fick R den avgörande idén till formen för sin ekvation för spektralseriernas beskrivning. Uppslaget innebar att han stod inför ett oerhört omfattande räknearbete. Han sökte därför redan s å stipendium från VA för att kunna frigöra tid till sin uppgift, men förgäves. När han åter 1887 ville söka understöd från samma akademi, ansåg han sig behöva Holmgrens stöd för sin ansökan och skrev i ett brev till denne: 'Jag gissar att det behövs att ha förespråkare om icke andra skola prata bort de goda herrarna." I detta brev finns planen inklusive ekvationen framlagd i korthet, och syftet anger R som "ett bestämmande av atomernas sätt att vibrera eller deras former". Väl medveten om betydelsen av sina mödor tillade han: "Jag tror att Farbror även skulle göra vetenskapen en tjänst genom att möjliggöra det här arbetets fullbordande" (brev 22 juli 1887).

Lecoq de Boisbaudran publicerade 1869 långtgående iakttagelser om likheter hos spektra tillhörande kemiskt besläktade ämnen. Olika forskare observerade att en mängd spektra innehåller följder av linjer vilkas skillnader i våglängd regelbundet avtar på ett sådant sätt att linjerna hopar sig mot en bestämd gräns samtidigt som de gradvis avtar i intensitet. Dessa följder fick benämningen serier. I åtskilliga serier är linjerna inte enkla utan uppträder som dubbletter, tripletter osv, dvs förekommer i grupper av näraliggande linjer. Tidigare än R observerade irländaren Noel Hartley att differenserna mellan linjerna i sådana multipler i samma serie är konstanta. Han arbetade därvid inte med våglängder utan med dessas inverser, s k vågtal, så som R kom att göra vid sin senare oberoende upptäckt av samma förhållande. Spektroskopisterna Liveing och Dewar delade 1883 in vissa av serierna i två typer, som de benämnde skarpa respektive diffusa serier beroende på utseendet hos de ingående linjerna. Till dessa kom R att foga en tredje typ, som han kallade principalserier eller huvudserier, i vilka dock multiplernas differenser inte är konstanta. Andra gjorde ytterligare observationer och uppställde förslag till hur ordningen i serierna skulle beskrivas.

I det ovan nämnda brevet till Holmgren skrev R: "Så mycket är då säkert, att varenda en som sysslat med spektralanalys sedan dess begynnelse också funderat på att utfinna ordningen, i vilken linjerna ligga, men att icke något förut blivit gjort." Vad föregångarna åstadkommit var endast trevande ansatser jämfört med det han själv åsyftade. Redan 1885 hade emellertid den schweiziske matematikläraren Jakob Bal-mer utan R:s vetskap publicerat den s k Balmers formel, som utgör ett specialfall av R:s ekvation gällande en serie i vätets spektrum. Och parallellt med R:s arbete pågick Heinrich Kaysers och Carl Runges stort upplagda projekt i Hannover att inventera spektralserier, vilket ledde till en ekvation av annan form än R:s men med lika god överensstämmelse med mätvärdena.

Det fanns emellertid viktiga skillnader i angreppssätten. Kayser och Runge anlade inte samma djupperspektiv på frågorna som R och visade ingen motsvarighet till det sinne för enkelhet och resoluta grepp som var R:s speciella attribut. Kayser och Runge kom att publicera sina resultat först. R svarade med ett förhandsmeddelande på tre olika språk i fyra internationella tidskrifter. I Recherches kritiserade han sedan konkurrenterna för att deras formel endast var en interpolationsformel utan djupare fysikalisk innebörd, dvs ett på numerisk analys grundat sätt att erhålla goda värden utan att detta på något sätt ger inblick i de strukturella sammanhangen hos det studerade fenomenet. R:s formel innehåller en för alla grundämnen och serier gemensam konstant, med tiden känd som Rydbergs konstant. En avgörande skillnad därutöver var på längre sikt att R arbetade med differensen mellan två termer, medan Kaysers och Runges formel innehöll tre.

Den ursprungliga versionen av R:s formel är en ekvation där vågtalet för en spektrallinje sätts lika med differensen mellan en konstant term och ett bråkuttryck. I det senare utgörs täljaren av rydbergskonstanten och nämnaren av kvadraten på summan av linjens ordningstal i serien och en seriespecifik konstant (senare kallad Rydbergs korrektion alternativt kvantdefekten). Den konstanta termen står för vågtalet för seriens gräns. R fann formeln genom ett geometriskt resonemang som återges i Recherches. I en mer utvecklad version av ekvationen ersätts den konstanta termen av ett bråkuttryck av samma form som det redan nämnda, så att vågtalet blir lika med differensen mellan två likformiga bråkuttryck, vilka innehåller var sitt löpande heltal i nämnaren.

Denna senare version av ekvationen ledde till upptäckten av det samband mellan olika linjer i ett spektrum som kallas Rydberg-Ritz' kombinationsprincip, enligt vilken de bägge löptalen kan väljas oberoende av varandra. Fixeras löptalet i den första termen fås en serie. I R:s sätt att skriva Balmers formel för den synliga serien i vätets spektrum fixeras den första termens löptal till 2, medan rydbergskorrektionen är lika med 0 i bägge termerna. I Bohrs atommodell är rydbergskorrektionen lika med 0 i bägge termerna, medan löptalen inom vissa gränser kan väljas fritt i enlighet med kombinationsprincipen. De löpande heltalen i formeln motsvaras av den moderna atomfysikens huvudkvanttal. Det är utomordentligt viktigt att det finns två sådana. I Kaysers och Runges tre termer finns bara ett löptal.

Det är på Recherches som R:s berömmelse vilar. Detta innebär emellertid inte att hans övriga skrifter om spektralanalys skulle ha saknat inflytande i samtiden. Genom de förtydliganden och tillägg, som han där gjorde, och den polemik mot Kayser och Runge, som han också förde, fick han efter hand de mer insiktsfulla bedömarna att förstå betydelsen av sina resultat, och när sekelskiftet 1900 närmade sig såg man bland dessa hans insats som den självklara utgångspunkten för all vidare spektralanalytisk forskning. Contributions å la connaissance des spectres linéaires (1-2,1893) är klargörande i fråga om skiljaktigheterna mellan R och Kayser och Runge. Huvudintresset där knyts till de tvåvärda metallerna i Mendelejevs andra kolumn. Arbetets senare del föredrogs av R vid det tyska naturforskarmötet i Lubeck 1895. Die neuen Grundstoffe des Cleveit-gases (1896) analyserar dels kända linjer i heliums spektrum, dels en samling ännu ej identifierade heliumlinjer, som R då tillskrev ett hypotetiskt grundämne, vilket han kallade parhelium.

I sitt arbete The new series in the spectrum of hydrogen (1897) behandlade R den s k Pickerings serie, som förbryllade genom att inte alla löptalen i R:s formel kunde skrivas som heltal utan vissa av dem antog halvtaliga värden. R förutsåg här bl a den besläktade serie, som upptäcktes av Alfred Fowler. Gåtan med de halvtaliga löptalen löstes först 1913 av Bohr, som förklarade att Pickerings serie inte härrör från väte utan från joniserat helium och att halvtaligheten kan avhjälpas genom att även atomnumret införs i formeln. Rydbergskonstanten multipliceras med atomnumrets kvadrat, varefter alla löptal återfår heltalsvärden.

1897 är slutåret för R:s aktiva medverkan i spektralanalysens utveckling. La distribution des raies spectrales, som R lade fram vid den internationella fysikerkongressen i Paris 1900, är i första hand en historisk översikt över de resultat han själv och andra uppnått inom spektralanalysen. 1910 trycktes ett kortare tillägg till översikten med samma titel. Detta tar upp de mer remarkabla resultaten efter sekelskiftet såsom Arno Bergmanns upptäckt av de s k fundamentalserierna eller Bergmannserierna inom alkalimetallernas spektra och Walther Ritz' precisering av R:s spektral-formel.

R publicerade 1893-96 även fyra smärre uppsatser gällande experimentalfysikaliska problem. Utan dessa skulle han knappast ha förklarats kompetent till den professur, som han stod i begrepp att söka. Det är påfallande hur nära ämnesvalen hänger samman med de spektralanalytiska frågorna. R:s spektralanalytiska gärning grundade sig på andras mätresultat. Det var materialets bearbetning som var det primära för honom, inte dess utvidgning. Emellertid behövde han komplettera, korrigera eller bekräfta det befintliga observationsmaterialet i enskilda instanser, vartill institutionens stora gitterspektroskop av Rowlands tillverkning var en viktig förutsättning. Här var han å andra sidan alldeles särskilt angelägen om noggrannhet och fördjupade sig i de relevanta mätteoretiska spörsmålen. Så tillkom uppsatserna om Rowlands gitter, luftens dispersion och periodiska fel. Ett fjärde arbete behandlade ett enkelt experiment med Crookes rör angående röntgenstrålningen, och ärendet där var att vederlägga påståenden som gick ut på att denna var av väsentligt annorlunda natur än det synliga ljuset. Man kan ana att R redan 1896, då röntgenstrålningen var helt nyupptäckt, var inställd på att denna förr eller senare skulle komma att omfattas av spektralanalysen.

Albert Holmgren uppnådde 65 års ålder 1889 men ville inte låta sig pensioneras. De följande åren av ovisshet var på många sätt ansträngande för R. Bl a tvangs han att utöver sina uppgifter vid institutionen engagera sig som siffergranskare vid Lunds sparbank för att klara familjens försörjning. Först 1897 avgick Holmgren. R tillförordnades som professor och Björling som institutionsföreståndare. En utdragen och intensiv strid om professuren vidtog. De handlingar som denna avkastat belyser tydligt samtidens divergerande värderingar av R:s vetenskapliga insatser. Dessa meningsbrytningar utgör ett väsentligt inslag i hans biografi.

Sakkunnigutlåtandena var samstämmiga i bedömningen att tre av de sökande var kompetenta till tjänsten, nämligen R, Gustaf Granqvist (bd 17) samt lektor Claes Mebius (bd 25). Den ende av de tre sakkunniga som placerade R i främsta förslagsrummet var den danske professorn Christian Christiansen, som underströk det överlägsna vetenskapliga värdet i R:s spektralanalytiska arbeten. Professorerna Bernhard Hasselberg (bd 18) och Knut Ångström ville endast med tvekan erkänna R:s kompetens och placerade honom efter Mebius och Granqvist. De vägrade att ta upp hans spektralanlytiska arbeten till bedömning, därför att dessa inte grundade sig på egna mätningar. Vid fakultetssektionens ställningstagande tillkom den omständigheten att R lyckats mindre väl med sina provföreläsningar, vilket medförde att även Björling anslöt sig till majoriteten, som följde Hasselbergs och Ångströms rekommendationer.

I konsistoriet gick det visserligen bättre för R, men marginalen till hans förmån var så knapp att omedelbara överklaganden följde och beslut fattades om förnyad omröstning. R hade då redan på Christiansens inrådan tillskrivit en rad namnkunniga fysiker i omvärlden och bett om utlåtanden över värdet av sina arbeten. De svar som inkom gjorde starkt intryck och samtidigt kom på våren 1900 en inbjudan till R att deltaga vid den stundande internationella fysikerkongressen i Paris, vilket ytterligare underströk hans reputation i utlandet. Vid den nya voteringen hade majoriteten till R:s förmån förskjutits så pass markant att ärendet kunde gå vidare till kanslern och K M:t. R intog en hedersplats i Paris och kunde med tillförsikt se fram emot utnämningen. Efter hand började han dock att oroas över dröjsmålet med beslutet.

21 sept 1900 utnämnde regeringen Victor Bäcklund (bd 7) till professor i fysik i Lund, trots att denne av sakkunniga, sektion och konsistorium enhälligt förklarats inkompetent för tjänsten och hans meriter inte blivit föremål för prövning. Bäcklund hade länge på olika sätt sökt få sin e o professur i matematisk fysik förvandlad till en ordinarie. Nu anmodade regeringen honom att inkomma med förslag till hur den ledigblivna e o professuren skulle besättas och hur frågan om föreståndarskapet för fysiska institutionen skulle lösas. Detta ledde till att R ett halvt år senare efter kallelse utsågs till e o professor och institutionsföreståndare. Det var dock endast en halv seger, och den kom för sent. R tog den ursprungliga motgången mycket hårt och återhämtade sig aldrig helt från den. Parisföredraget blev hans sista fullständigt övertygande opus. 1909 blev R ordinarie genom ett riksdagsbeslut, som avskaffade alla e o professurer.

I inledningen till Recherches betonade R att denna avhandling endast utgjorde en första del av ett planerat större verk om det periodiska systemet. Det bakomliggande synsättet kommer till uttryck på åtskilliga sätt i R:s skrifter, och samtiden förbluffades över rikedomen av uppvisade samband och kopplingar. Analoga linjer i homologa elements spektra relateras via atomvikterna på ett sätt som Lecoq observerat men som utvecklades närmare av R. Differensernas storlek i spektrallinjers multipler anknöts på motsvarande sätt till atomvikterna. Särskild uppmärksamhet kan fästas vid den s k växlingslagen mellan pariteter. I Sommerfelds definitiva formulering av denna lag är det pariteterna hos atomernas elektronantal och spektrallinje-multiplernas antal som växlar på så sätt, att när det ena är udda är det andra jämnt och vice versa. I R:s preliminära version rör det sig inte om elektronantal utan i stället kemiska valenstal. Eftersom valenstalet normalt har en nära anknytning till atomnumret, bidrog denna lag till R:s ihållande observans på distinktionen mellan udda och jämna atomnummer.

Tre av R:s inlägg under 1890-talet gällde i första hand det periodiska systemet. Vid det skandinaviska naturforskarmötet i Khvn 1892 var hans ämne Dulong-Petits lag för atomvärmet. Vid det tyska naturforskarmötet i Lübeck tre år senare höll han ett engagerat anförande om det periodiska systemet under rubriken Ein neues Forschungsgebiet der physikalisch-chemischen Wissenschaften, vilket utgjorde ett slags programförklaring till hela hans vetenskapliga gärning, samtidigt som det innehöll ett förslag till ett omfattande internationellt samarbetsprojekt inriktat på en noggrann inventering av grundämnenas fysikaliska egenskaper. I den långa uppsatsen Studien über Atomgewichtszahlen (1897) begagnade sig R för första gången konsekvent av atomnumren vid beskrivningen av det periodiska systemets uppbyggnad. Denna nyhet passerade ingalunda obemärkt utan togs omedelbart upp i andra upplagan av Nernsts vitt spridda Theoretische Chemie. Grundämnenas atomvikter är inte en monotont växande funktion av deras atomnummer. Elementparen argon-kali-um, kobolt-nickel och tellur-jod kommer med avseende på atomnummer i omvänd ordning mot vad atomvikterna indikerar. I fallet tellur-jod fanns det tidigt en medvetenhet om ett problem med ordningsföljden, om man med Mendeljev ville låta valenstalen avgöra, men man tenderade att negligera problemet under hänvisning till osäkerheten i atomviktsbestämningarna. R såg problemets lösning i skilda varianter av atomvikten som funktion av atomnumret för element med udda respektive jämna atomnummer, var för sig monotont växande men ställvis så att säga ur fas med varandra. Detta var en av komponenterna i hans sökande efter objektiva atomnummer. 1894-1900 upptäcktes för övrigt ett antal grundämnen av en tidigare okänd typ, nämligen ädelgaserna, med argon och terrestert helium först i raden, och grundämnestabellen måste tillföras en ny kolumn. Därmed uppnåddes en fullständig täckning av tabellens lägre perioder, och det blev på ett helt nytt sätt meningsfullt att söka objektiva periodlängder och atomnummer, vilket gav ytterligare näring åt R:s strävanden.

I sept 1906 utgav R Elektron, der erste Grundstoff. Bortsett från allt som i övrigt har sagts om denna skrift utgjorde den ett stort framsteg i fråga om det periodiska systemets framställning. De atomnummer R angav 1897 var ända upp till tjugo enheter för höga för de tyngre elementen. Nu var de i inget fall mer än fyra enheter för höga. R närmade sig en adekvat uppfattning om de verkliga periodlängderna men hade ännu en bit kvar. Untersuchungen über das System der Grundstoffe (1913) innehöll R:s slutgiltiga version av det periodiska systemet och utkom i fransk översättning året därpå. Där är elementens ordningsföljd överallt den rätta med korrekt angivna luckor för sju ännu ej påträffade grundämnen. Periodlängderna, bortsett från den första, är också de riktiga. För att nå en fullständig regelbundenhet i periodlängderna byggd på heltalskvadrater införde R de hypotetiska grundämnena nebulium och coronium mellan väte och helium. Dessa hade tidigare antagits av andra som källor till ett antal annars oförklarliga spektrallinjer i ljuset från vissa nebulosor respektive solkoronan. Det nya var att R gav dem bestämda platser i det periodiska systemet. Långt senare klarlades det att spektrallinjerna i fråga härrör från kända grundämnens atomer i så högt joniserat tillstånd att de inte påträffas under normala laboratorieförhållanden. Samtliga R:s atomnummer från och med helium och uppåt blev således två enheter för höga, men allt annat var rätt. Bara några månader senare lyckades Henry Moseley direkt uppmäta de riktiga atomnumren med hjälp av sin formel för den s k karakteriska röntgenstrålningen. Men ironiskt nog innehåller formeln en additiv konstant lagd till atomnumret, och dennas rätta storlek kan diskuteras, vilket gjorde det möjligt för R att vidhålla sina två enheter för höga atomnummer, samtidigt som han såg Moseleys resultat som en triumf för sina egna ansträngningar. R:s kommentarer finns i hans två sista tryckta skrifter, The ordinals of the elements and the high-frequency spectra och Le systéme des elements chimiques från våren respektive sommaren 1914.

Atomvikten som funktion av atomnumret upptog länge en stor del av R:s energi. Från början hoppades han bl a att via atomvikterna nå fram till en uppfattning om atomernas sammansättning eller uppbyggnad. Det kan ha sitt kuriositetsintresse att atomviktsfördelningen redan i Die Gesätze der Atomgewichtszahlen (1886) föranledde honom att mynta uttrycket atomkärna (Atomkern). Han drog slutsatsen att huvuddelen av atomens massa måste vara förlagd till denna kärna, medan återstoden finns i vad han med ett lika nytt uttryck kallade atomens hölje eller skal (Hulle). Emellertid återvände R aldrig till detta uppslag. Viktigare är att han genom atomviktsstudierna sökte en förklaring till kohesionskrafterna, de krafter som håller atomerna på plats på bestämda inbördes avstånd i en fast kropp. Han tänkte sig att kohesionen var en gravitationsyttring och att gravitationskrafterna på atomär nivå var underkastade periodiska variationer, som sammanhängde med atomvikterna. Denna föreställning blev det stora missgreppet i hans liv. Den förekommer i hans tidigaste skrifter om det periodiska systemet och skymtar t o m i Recherches, men han höll den sedan på avstånd till 1898. Den första signalen att gravitationen trätt i förgrunden för honom gavs detta år genom den lilla skriften Ueber eine Bezieh-ung zwischen den Bewegungen der Ura-nussatelliten. Senare s å trycktes den långa Grunddragen af en kometteori, vilken R först lade fram som ett föredrag vid det skandinaviska naturforskarmötet i Sthlm. Stilen vittnar om överansträngning. Det centrala innehållet är en förklaring till det faktum att kometsvansarna utvecklas i riktning bort från solen, vilken uppvisar slående paralleller till kohesionshypoteserna. Traktaten bidrog starkt till Hasselbergs och Ångströms misstro mot R vid professorskonkurrensen. Några veckor efter manuskriptets färdigställande visade sig R vara märkbart ur balans vid sina provföreläsningar för professuren.

Die Harte der einfachen Körper (1900) anknyter genom ämnesvalet till kohesionstemat utan att detta som sådant berörs. 1904 utkom till slut Einige Bemerkungen über das Gravitationsgesetz, där det framgår att R befann sig vid vägs ände. Återtåget blev kostsamt. Elektron, der erste Grundstoff (1906) är en säregen broschyr, utgiven av R själv, vars egendomligaste inslag nog är att betrakta som våldsamma psykologiska efterdyningar sedan kohesionsstormen bedarrat. R fastslår uttryckligen i inledningen, att atomviktsproblemet i sig inte är viktigare än problemen med atomernas övriga egenskaper, vilket innebär att reträtten från gravitationsspekulationerna påbörjats. Desto starkare blir fokuseringen på de elektriska krafternas bärare. Elektronen görs med suggestiv logik till ett grundämne med atomnumret 0. Sällsamma visioner tar sedan vid. Tidningsskriverierna om broschyren var igång redan före tryckningen och spred sig till USA och England. I Sv kemisk tidskrift ingick en lång kritisk recension i maliciös ton av Carl Benedicks (bd 3). Svante Arrhenius (bd 2) medverkade i NF med en raljant notis under uppslagsordet Elektron. När NF tio år senare hunnit fram till bokstaven R i alfabetet infördes ingen artikel om R. Trots att Elektron således förstörde R:s rykte i hemlandet fick den betydelse i det att den innehåller en radikal renodling av tanken att redovisa det periodiska systemets uppbyggnad på basis av atomnumren, och den når i detta förvånansvärt långt i riktning mot den sanna bilden.

I slutet av 1900 uppställde Max Planck strålningslagen för s k svarta kroppar, dvs den ekvation för de fasta kropparnas kontinuerliga spektra som kompletterade R:s tidigare landvinningar rörande gasernas linjespektra. Den ena av de bägge tidigare okända fundamentala naturkonstanter, som uppträdde i strålningslagen, fick bära Plancks eget namn. Det skulle dröja åratal innan implikationerna av denna på olika sätt kom i dagen. Emellertid var det Plancks konstant tillsammans med de övriga kända atomära konstanterna och de enklaste spektralserierna samt R:s bägge spektraltermer, som var de väsentliga byggstenarna, när Niels Bohr 1913 uppställde sin atommodell. Den teoretiska härledningen av rydbergskonstanten ur modellens förutsättningar och det härledda värdets överensstämmelse med det observerade värdet var en av modellens största framgångar, samtidigt som detta ledde till ökad medvetenhet om konstantens betydelse. Moseley, som nära samarbetade med Bohr i Manchester, publicerade som nämnts s å sin berömda formel för den karakteristiska röntgenstrålningen, där frekvensen är en enkel funktion av både atomnumret och rydbergskonstanten.

En intressant konsekvens av den teoretiska härledningen av rydbergskonstanten är att konstanten vid noggrannare analys kom att i någon mån relativiseras. Den undergår små variationer och beror i varje enskilt fall på det ifrågavarande ämnets atomvikt. Men samtidigt kan man fixera en särskild rydbergskonstant för en fiktiv atom med "oändlig massa", och denna variant av konstanten får ett absolut värde. Den ämnesberoende konstanten blir en funktion av ämnets atomvikt och av den absoluta konstanten. Detta har fått praktisk betydelse på så vis att det var de små atomviktsberoende variationerna i kon- stanten och de därmed sammanhängande diminutiva förskjutningarna av spektral-linjerna som ledde till upptäckterna av bägge slagen av tungt väte, isotoperna deuterium och tritium. En mycket värdefull egenskap hos rydbergskonstanten är annars att den låter sig bestämmas med större noggrannhet än andra naturkonstanter. Detta innebär bl a att den kan användas till att nå förbättrade värden för andra konstanter genom det nät av relationer som råder mellan de olika konstanterna.

Termerna i R:s ekvation liksom deras differens står för vågtal, och vågtalen är proportionella mot frekvenserna. Enligt Planck motsvarar frekvens energi. De bägge termerna representerar således två olika energinivåer hos atomen. Den djupare poängen med att identifiera R:s bägge spektraltermer med energinivåer hos atomen ligger i att deras differens då motsvarar en förändring i atomens energi. Det väsentliga och banbrytande i Bohrs atommodell är att just denna förändring i energin med hjälp av Plancks konstant kopplas till ljusets frekvens. Allt annat som ingår i modellen hade redan tidigare utan framgång prövats av andra än Bohr. Och trots att Bohrs atommodell som sådan har ett mycket begränsat tillämpningsområde har detta avgörande grepp levt vidare hos alla efterföljande teorier inom atomfysiken. I och med detta är R:s spektraltermer ett lika viktigt bidrag till fysiken som den konstant som bär hans namn.

R var i många årtionden den självklara medelpunkten i Fysiska föreningen i Lund. Hans sociala förmåga är omvittnad, medan hans organisatoriska talanger beskrivs som mindre framträdande. Som lärare kom han förmodligen bäst till sin rätt vid enskild undervisning. R:s brorson Otto och senare även sonen Helge kom att ingå bland institutionens amanuenser. En av sonens tidigare skolkamrater synes ha stått familjen nära och var den ende av R:s elever som på allvar ville föra de spektrosko-piska forskningarna vidare. Han hette Emil Paulson och disputerade våren 1914 på en avhandling med titeln Beiträge zur Kenntnis der Linienspektren. Denna behandlar i första hand en metod att finna linjeföljder med konstanta differenser i ett spektrum. Metoden tycktes lova en möjlighet att tolka bl a järnets komplicerade spektrum. R var själv opponent vid disputationen och ville utdela högsta betyg på både avhandling och försvar. En häftig konfrontation i betygsfrågan utspelades vid en serie sektionsmöten mellan R och den unge matematikprofessorn Niels Erik Nörlund, vars utnämning två år tidigare R motsatt sig. Nörlund vann gehör hos sektionens majoritet, vilket upprörde R starkt. Utslaget blev likadant på hösten s å, när Paulson sökt docentur. Kanslern bekräftade sektionens beslut, och ett överklagande blev fruktlöst. R, som redan tidigare haft allvarliga hälsoproblem, fick ett slaganfall. Han sjukskrev sig och återkom aldrig mer i tjänst.

R hade länge haft dåligt hjärta och svårartade cirkulationsrubbningar. De tre sista åren betecknades hans tillstånd som obotligt. Han vårdades då på Ribbingska sjukhemmet i Lund. Strax efter sin 65-årsdag avled han i hjärnblödning. Innan dess blev han invald i Royal Society, ehuru han aldrig varit ledamot av VA. Två år tidigare hade han nominerats för Nobelpriset av astronomen Carl Charlier (bd 8), som vid kritiska tillfällen varit hans främsta stöd i sektion och konsistorium i Lund. 1922 utkom Recherches i tysk översättning som nr 196 i Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften med förord av R:s elev och efterträdare Manne Siegbahn.

R:s personlighet var mångfasetterad. Siegbahn har framhållit hans humor, andra hans svårmod. Många har intygat att det fanns en sällsynt anspråkslöshet i hans uppträdande. I första hand var han en sökare, som drevs av starka övertygelser. Ett karakteristiskt drag i hans vetenskapliga gärning är djärvheten. I en av sina inlagor till K M:t i samband med striden om professuren skrev R: "Professor Christiansen har yttrat, att jag satt mig ett högt mål före. I själva verket har jag satt det högre än han känner och kanske för högt. Men därom må framtiden döma."

R bidrog på ett avgörande sätt till att lägga fast det spektroskopiska fundament på vilket den moderna atomfysiken kom att vila. Hans främsta insats bestod i en epok- görande utredning om ordningen hos de olika serierna i de linjespektra som förekommer i ljuset från gasformiga ämnen. Medan varje grundämne har sitt karakteristiska linjespektrum, lyckades R förena de olika ämnenas spektralserier i en gemensam enkel formel innehållande en övergipande konstant som räknas in bland de grundläggande naturkonstanterna. Den kallas Rydbergs konstant och återfinns i snart sagt varje universitetshandbok i fysik världen över. Härigenom har R internationellt sett kommit att bli mer känd till namnet än någon annan sv fysiker. R:s intresse för spektroskopin växte fram ur hans fasta övertygelse om att en noggrann analys av de olika grundämnenas linjespektra erbjöd större möjligheter än något annat känt fenomen att vinna kunskap om atomernas struktur. Mer allmänt arbetade han med alla tänkbara fysikaliska aspekter av grundämnenas periodiska system. I detta mer omfattande program var han den förste som förstod och framhöll att det är elementens ordningstal inom systemet, senare kända som atomnummer, och inte atomvikterna, som utgör den bärande parametern i systemets uppbyggnad.

Författare

Rolf Linde



Sök i Nationella Arkivdatabasen

Arkivuppgifter

R:s arkiv (biographica, vetenskapl ms, föreläsn:ms, en stor saml anteckn:böcker, brev mm) i LUB. - Brev från R i LUB, UUB (bl a till L A Andersson) o i Det Kongl Bibi i Khvn (bl a till C Christiansen).

Tryckta arbeten

Tryckta arbeten: Konstruktioner af kägelsnitt i 3- och 4-punktskontakt. Akad afh. Lund 1879. 48 s, 1 pl. -Om algebraiska integraler till algebraiska funktioner. [Rubr.] [Lund 1878-79.] 4:o. 18 s. [LUÅ, T 15. För läsåret 1878-79, 2. Afd för mathematik och naturvetenskap, 2.] — Studier öfver friktionselektriciteten. [Rubr.] [Lund 1881-82.] 4:o. 12 s. [Ibid, 18.1881-83, 2: 3.] - Om de kemiska grundämnenas periodiska system. Sthlm 1885. 31 s, 2 diagrambl. (VAH, Bihang, bd 10, n:o 2.) - Die Gesetze der Atomgewichtszahlen. Sthlm 1886. 18 s, 1 tab. (Ibid, 11: 13.) - Mättningska-pacitet och atomvigt (VA, Öfversigt af... förhandlingar, årg 42, 1885, no 7, [Sthlm 1886,] s 69-81). - Re-cherches sur la constitution des spectres d'émission des elements chimiques. Sthlm 1890. 4:o. 155 s, 4 pl-bl. (VAH, [N. F„] bd 23, [1888-89,] n:o 11.) Övers: Untersuchungen fiber die Beschaffenheit der Emis-sionsspektren der chemischen Elemente, am 14 November 1889 der Kgl. schwedischen Akademie der Wissenschaften uberreichte Abhandlung, Leipzig 1922, XV, 214 s, 2 diagrambl (Ostwald's Klassiker der exakten Wissenschaften, Nr. 196): i utdrag: On the emission spectra of the chemical elements (W. R. Hindmarsh, Atomic specira, New York 1967, s 108-116; faksimil i P C Hamilton, nedan anf arb, Ann Ar-bor 1992, s [231-235], [ny tr] 1994). - Uber den Bau der Linienspektren der chemischen Grundstoffe (Zeitschrift fur physikalische Chemie, Stöchiometrie und Verwandtschaftslehre, Bd 5, 1890, Leipzig, s 227-232; även i: Beiblätter zu den Annalen der Physik und Chemie, Bd 14, Leipzig 1890, s 507-509, samt The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical magazine, series 5, vol. 29, London 1890, s 331-337; On the structure of the line-spectra of the chemical elements, 0 Comptes rendus hebdomadaires des séances de 1'Académie des sciences, T 110, Paris 1890,4:o, s 394-397: Sur la constitution des spectres linéaires des elements chimiques). - Ett bidrag till frågan om urpatri-arkernas ålder (Tidskrift för teologi utg af O Ahnfelt, årg 1, 1891, Lund, s 131-138). - Om Dulong-Petits lag för atomvärmet (Forhandlingerne ved de skandinaviske Naturforskeres 14. M0de i Kj0benhavn den 4-9. Juli 1892, Khvn 1892, s 364 f; referat). - Sur une cer-taine asymétrie dans les réseaux concaves de m. Row-land. Sthlm 1893. 12 s, 1 pl-bl. (VAH, Bihang, 18, Afd 1 [Matematik, astronomi, mekanik, fysik, meteorologi och beslägtade ämnen], n:o 9.) Overs: On a certain asymmetry in prof. RowIand's concave gratings (... Philosophical magazine, 35, 1893, s 190-199). - Con-tributions å la connaissance des spectres linéaires [1-2] (VA, ÖfVersigt 50, 1893, tr 1893-94, s 505-520, 677-691). Övers: Beilräge zur Kenntniss der Linienspectren (Annalen der Physik und Chemie, N. E, Bd 50, 1893, Leipzig, s 625-638, o 52, 1894, s 119-131). - En ny metod att bestämma luftens disper-sion (ibid, 50, 1893, s 693-697 [1894]). - Ein neues Forschungsgebiet der physikalisch-chemischen Wis-senschaften (Verhandlungen der Gesellschaft deut-scher Naturforscher und Arzte, 67. Versammhmg zu Lübeck 16.-20. September 1895, Th 2: 1. Naturwis-senschaftliche Abtheilungen, Leipzig 1895, s 45-48). - Sur 1'action mécanique émanant des tubes de Croo-kes. Note (Comptes rendus ... de 1'Académie des sciences, 122, 1896, s 715 f). - Die neuen Grundstoffe des Cleveitgases (Annalen der Physik und Chemie, 58, 1896, s 674-679; även i The Astrophysical journal, [series 3,] vol 4, Chicago 1896, s 91-96: The new elements of Cléveite gas). - Eine einfache Methode, pe-riodische Fehlerzu bestimmen (Zeitschrift fur Instru-mentenkunde, Jahrg 16, 1896, Berlin, s 227-232). -Studien uber die Atomgewichtszahlen (Zeitschrift fur anorganische Chemie, Bd 14,1897, Hamburg & Leipzig, s 66-102). — The new series in the spectrum of hydrogen (The Astrophysical journal, 6, 1897, s 233-238). - On triplets with constant differences in the li-ne spectrum of copper (ibid, s 239-243). - On the constitution of the red spectrum of argon (ibid, s 338-348). - Grunddragen af en kometteori. Lund 1898. 4:o. 47 s. (LUÅ, bd 34, [1898,] afd 2 (= FSH, bd 9), n:r 5.) - Ueber eine Beziehung zwischen den Be-wegungen der Uranussatelliten (Astronomische Nachrichten, Bd 147, Kiel 1898, 4:o, s 201-204). - La distribution des raies speclrales (Rapports présentés au Congrés international de physique réuni a Paris en 1900 Paris 1900, T 2. Optique. - Électricité. - Mag- nétisme, s 200-224, även sep u å, 25 s). - Die Harte der einfachen Körper (Zeitschrift fur physikalische Chemie 33, 1900, s 353-359). - Fysikens utveckling till allmän lillståndslära. Lund 1903. 39 s. [LUÅ, bd 39, [1903,] afd 2 (= FSH, 14) nr 3; medföljde även Inbjudning till den högtidlighet hvarmed filosofie dok-torspromotion af filosofiska fakulteten i Lund anstäl-les fredagen den 29 maj 1903. Lund 1903.] - Einige Bemerkungen uber das Gravitationsgesetz (Viertel-jahrschrift der Astronomischen Gesellschaft, Jahrg 39, 1904, Leipzig, s 190-192). - Elektron, der erste Grundstoff. Lund 1906. 30 s, 2 diagrambl. - Statistisk öfversikt öfver Sparbankens i Lund verksamhet under åren 1833-1907 (T Uggla, Sparbanken i Lund 1833-1908, Minnesskrift utg med anl af Sparbankens sjut-tiofemårsjubileum, Lund [1908], 4:o, [2,] s 39-56, pl. 1-4). - La distribution des raies spectrales (le Radium T 7, 1910, Paris, 4:o, s 236). - Utlåtande (Handlingar angående lediga laboratorsbefattningen i fysik vid Upsala universitetUpps 1911, s 25-27). - Un-tersuchungen uber das System der Grundstoffe. Lund ... 1913. 4:o. 41 s. (LUÅ, N. F., Afd 2 [Medicin samt matematiska o naturvetensk ämnen], bd 9 (= FSH, N. F, bd 24) nr 18.) Övers: Recherches sur le systéme des elements (Journal de chimie physique T 12, 1914, Geneve & Paris, s 585-639). - Ein rationelles Dimensionssystem der physikalischen Begriffe (Verhandlungen der Gesellschaft deutscher Natur-forscher und Ärzte, 85. Versammlung zu Wien ... 1913, T 2, Hälfte 1. Naturwissenschaffliche Abteil-ungen, Leipzig 1914, s 196 f). - Uber das System der Grundstoffe (ibid, s 282 f). - The ordinals of the elements and the high-frequency speclra (... Philosophical magazine, 6: 28, 1914, s 144-149). - Le systéme des elements chimiques (Revue générale des sciences pures et appliquées, T 25, 1914, Paris, 4:o, s 734-741). - Studentskrivning i matematik 1873 i faksimil (Ha-milton, nedan a a, 1992, s 208-220, [ny tr] 1994); brev till hustrun 15/8 o 17/9 1910 i övers (ibid, s [226-229]).

Källor och litteratur

Källor o litt: ED:s konseljakter 17 dec 1880, nr 14, 20 april 1900, nr 28, 21 sept 1900, nr 11, 30 nov 1900, nr 14, 15 mars 1901, nr 14 o 7 nov 1919, nr 77; Kanslersämbetets för rikets univ arkiv, avgjorda ärenden för LU, EIIb:25,1915 (akt om E Paulsons ansökan om docentur); allt i RA. Brev från R till A Holmgren 22 juli 1887 (avskrift), X 268u, UUB.

S Arrbenius, Fysiken vid naturforskarmötet i Lti-beck (AB 16 okt 1895); C Benedicks, Om prof R;s Elektron, der erste Grundstoff (Sv kemisk tidskr 1906); N Bohr, R:s discovery of the spectral laws (LUÅ, avd 2, bd 50, nr 21, 1954 = Proceedings of the R centennial conference on atomic spectroscopy, ed B Edlén, 1955); G Borelius, J R R: några minnesord med anledn av utgivandet av hans arbete över elementens emissionsspektra på Ostwalds Klassikerbibliotek (Fysisk tidskr 1923); T Dahlgren, Anteckn:ar från studentår 1907-1918 (Under Lundagårds kronor, 3, 1955); B Edlén, J R R:s vetensk gärning (Kosmos 1954); M A Efyashevik, N G Kembrovskaya o L M Tomifchik, J R R and the development of atomic spectroscopy (Soviet Physics Uspeki 1990); Epokgörande vetensk upptäckt; ett nytt grundämne (Folkets tidn 28 aug 1906); Epokgörande vetensk upptäckt: de kemiska grundämnena (SvD 29 aug 1906); Folkets tidn o en vetensk upptäckt (NDA 29 aug 1906); Förhandkar vid det 15:e skand naturforskaremötet i Sthlm den 7-12juli 1898 (1899); P C Hamilton.J R: a physicistin 19th-centurySweden (1992); dens, Reach-ing out: J R:s struggle for recognition (Center on the Periphery, ed S Lindqvist, 1993); J (J) R (H8D 1 nov 1920); T Kaiserfeld, Vetenskap o karriär (1997); L Larsson, Från Kuggis o Lundagård: hågk o intr från 1870-1880-talen (Under Lundagårds kronor, 2, 1921); ALeide.J Ro hans kamp för professuren (Kosmos 1954); dens, Fysiska instit vid LU (LU:s hist, 5, 1968); dens, Till Fysiska föreius i Lund 100-årsjubi-leum - En historik (Kosmos 1972); Lunds dagbl 24 sept 1900 (huvudledare om tillsättn av professuren i fysik); LUM 1913 (1913); C L Maier, R, J (J) R (Dic-tionary of scientific biography 1981); S Nepomucene, R: the man and the constant (Chymia 1960); W Pauli, R and the periodic system of the elements (LUÅ, avd 2, bd 50, nr 21, 1954 = Proceedings 1955); Prof R:s elektronteori: uttalanden av vetensk auktoriteter (SvD 30 aug 1906); I Runge, Carl Runge und sein wis-senschaftliches Werk (1949); M Siegbahn, J R (Physi-kalische Zeitschrift 1920); dens, J R 1854-1919 (Swe-dish men of science 1650-1950, ed S Lindroth, 1952); SMoK. - Nekr över R i Nature, vol 105 (1920) s 525.



Hänvisa till den här artikeln

Bäst är förstås om man kan göra en hänvisning till den tryckta versionen. Om man vill hänvisa till webbversionen måste man göra en länk till aktuell sida så att det är tydligt att det är webbversionen man hänvisar till. Ett exempel på en hänvisning till denna artikeln är:
Johannes (Janne) R Rydberg, https://sok.riksarkivet.se/sbl/artikel/6266, Svenskt biografiskt lexikon (art av Rolf Linde), hämtad 2018-09-25.

Du kan också hänvisa till den här artikeln med hjälp av dess unika URN-nummer som är: urn:sbl:6266
URN står för Uniform Resource Name och är en logisk identifierare för denna artikel, till skillnad från dess länk, som är en fysisk identifierare. Det betyder att en hänvisning till artikelns URN alltid kommer att vara giltig, oavsett framtida förändringar av denna webbsida.
En sådan hänvisning kan se ut på följande sätt:
Johannes (Janne) R Rydberg, urn:sbl:6266, Svenskt biografiskt lexikon (art av Rolf Linde), hämtad 2018-09-25.

Rättelser

Skicka gärna in en rättelse på denna artikel om du hittar något fel. Observera dock att endast regelrätta faktafel samt inläsningsfel korrigeras. Några strykningar/tillägg eller andra ändringar i databasen kan inte göras, då den endast är en kopia av originalet (den tryckta utgåvan) och därför måste spegla detta.

Din e-postadress (frivillig uppgift): 
Vad heter Sveriges huvudstad? (förhindrar spam): 
Riksarkivet Utgivare: Svenskt biografiskt lexikon E-post: sbl[snabel-a]riksarkivet.se