1. Fizyka atomowa i mechanika kwantowa:
* Stała struktury drobnej: Wprowadził stałą struktury drobnej, podstawową stałą w fizyce opisującą siłę oddziaływania elektromagnetycznego.
* Model Sommerfelda: Rozszerzył model atomu Bohra, włączając orbity eliptyczne i efekty relatywistyczne, co doprowadziło do lepszego zrozumienia widm atomowych.
* Mechanika kwantowa: Odegrał kluczową rolę w rozwoju mechaniki kwantowej, szczególnie poprzez prace nad atomem wodoru i współpracę z Wernerem Heisenbergiem.
2. Fizyka ciała stałego:
* Model swobodnych elektronów: Opracował model swobodnych elektronów, uproszczony model opisu zachowania elektronów w metalach. Model ten miał kluczowe znaczenie dla zrozumienia przewodności elektrycznej i innych właściwości metali.
3. Elektromagnetyzm i teoria względności:
* Elektromagnetyzm: Wniósł wkład w teorię elektromagnetyzmu, w tym prace nad teorią dyfrakcji.
* Teoria względności: Odegrał znaczącą rolę we wczesnym rozwoju teorii względności Einsteina, w tym wniósł wkład do szczególnej teorii względności.
4. Edukacja i mentoring:
* Edukacja: Był znanym profesorem na Uniwersytecie w Monachium i był mentorem wielu studentów, którzy zostali czołowymi fizykami, w tym Wernera Heisenberga, Wolfganga Pauli i Petera Debye'a.
5. Inne wkłady:
* Wniósł także wkład w takie dziedziny jak hydrodynamika, aerodynamika i fizyka matematyczna.
* Był płodnym pisarzem i opublikował kilka wpływowych podręczników, które pomogły ukształtować rozumienie współczesnej fizyki.
Podsumowując, wkład Arnolda Sommerfelda w fizykę był ogromny i wpływowy. Odegrał kluczową rolę w rozwoju mechaniki kwantowej, fizyki atomowej, fizyki ciała stałego i elektromagnetyzmu. Jego praca i mentorstwo ukształtowały przyszłość fizyki i nadal wpływają na dzisiejsze badania.