Biografi
Ewald fick sin tidiga utbildning i klassiska ämnen på gymnasiet i Berlin och Potsdam, där han lärde sig att tala grekiska, franska och engelska, utöver sitt modersmål tyska. Han började sin högre utbildning i fysik, kemi och matematik vid Gonville and Caius College i Cambridge under vintern 1905. Åren 1906 och 1907 fortsatte han sin formella utbildning vid universitetet i Göttingen, där hans intressen främst riktades mot matematik. Vid den tiden var Göttingen ett matematikcentrum i världsklass under Göttingens tre "mandariner": Felix Klein, David Hilbert och Hermann Minkowski. Medan han studerade vid Göttingen anställdes Ewald av Hilbert som Ausarbeiter, en betald tjänst som skrivare, det vill säga han antecknade i Hilberts lektioner, fick anteckningarna godkända av Hilberts assistent – vid den tiden Ernst Hellinger – och förberedde sedan en ren kopia för Lesezimmer (matematikläsesalen). År 1907 fortsatte han sina matematikstudier vid Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) under Arnold Sommerfeld vid hans Institutet för teoretisk fysik. Han doktorerade år 1912. Hans doktorsavhandling utvecklade lagarna för röntgenstrålningsutbredning i enkristaller. Efter att ha doktorerat var han assistent till Sommerfeld.
Under juluppehållet 1911 och i januari 1912 avslutade Ewald skrivandet av sin doktorsavhandling. Under en promenad genom Englischer Garten i München i januari som berättade Ewald för Max von Laue om sitt avhandlingsämne. I juni samma år fick Ewald höra Sommerfeld rapportera till Physikalische Gesellschaft i Göttingen om den framgångsrika diffraktionen av röntgenstrålar av, Paul Knipping och Walter Friedrich vid LMU, för vilken Laue skulle tilldelas Nobelpriset i fysik 1914.
Med den teoretiska fysikens uppgång i början av 1900-talet och dess grund i matematiken, beslutade David Hilbert att hjälpa till att formalisera vetenskaperna, med början i fysiken. År 1912 bad Hilbert sin vän och kollega Arnold Sommerfeld att skicka honom en särskild assistent för fysik. Sommerfeld skickade Ewald, som kallades "Hilberts lärare för fysik", och han utförde denna funktion fram till 1913, då Sommerfeld skickade ytterligare en av sina elever, Alfred Landé. Det första problemet som tilldelades Ewald var att granska kontroversen i litteraturen om elasticitetskonstanterna i kristaller och rapportera till Max von Laue. Några år senare löste Max Born i Göttingen problemet.
Våren 1913 lämnade Niels Bohr, vid Institutet för teoretisk fysik vid Köpenhamns universitet, in sin teori om Bohrs atommodell för publicering. Senare samma år deltog Ewald i British Associations möte i Birmingham där han lyssnade på redogörelser och diskussioner om James Jeans översikt över strålningsteori och Bohrs modell. Detta gav upphov till ett nytt viktigt forskningsområde för Sommerfeld och hans studenter – studiet och tolkningen av atomspektra och molekylärbandspektroskopi samt teoretisk modellering av atom- och molekylstruktur.
Under första världskriget tjänstgjorde Ewald i den tyska militären som medicintekniker. När han kunde fortsatte han att fundera över fysiken i sin doktorsavhandling och utvecklade den dynamiska teorin för röntgendiffraktion, som han senare skulle använda i sitt Habilitationsschrift. Vid krigets slut återvände han till LMU som assistent åt Sommerfeld. Han avslutade sin habilitering 1917 och blev privatdozent där, medan han fortsatte som assistent åt Sommerfeld.
År 1921, medan han fortfarande var vid LMU, publicerade Ewald en artikel om thetafunktionsmetoden för att analysera dipolfält i kristaller, en utlöpare från hans tidigare arbete om den dynamiska teorin för optik och röntgenstrålning i kristaller, vilken publicerades i tre tidskrifter. Enligt Ewald kom drivkraften för metoden från en skidsemester i Mittenwald, påskhelgen 1911. Det var Sommerfelds praxis att ta med sina studenter och assistenter på skidturer på vintern och bergsklättringsturer på sommaren, där fysikdiskussionerna var lika svåra som den fysiska ansträngningen under utflykterna. Ewald hade problem med att subtrahera testdipolfältet från sina beräkningar. Lösningen gavs av Sommerfelds assistent och tidigare doktorand, Peter Debye, i en diskussion som inte tog mer än 15 minuter. Ewalds artikel har citerats flitigt i litteraturen såväl som i vetenskapliga böcker, såsom Dynamical Theory of Crystal Lattices, av Max Born och Kun Huang.
Karriär
När Erwin Schrödinger meddelade att han lämnade sin tjänst som extraordinär professor vid Technische Hochschule Stuttgart för att studera vid universitetet i Breslau, kallades Ewald och accepterade tjänsten 1921. År 1922 kallades han till universitetet i Münster. Ewald använde erbjudandet för att förbättra sin tjänst vid Stuttgart till ordinarie professor. Även om Ewald nominellt befordrades till ordinarie professor, behölls den etablerade tjänsten faktiskt som en extraordinär professur.
Från 1922 arbetade Erwin Fues, även han en tidigare doktorand vid Sommerfeld, på forskarnivå vid Technische Hochschule i Stuttgart under Ewald och avslutade sin rehabilitering 1924. Samma år blev Ewald också medredaktör för Zeitschrift für Kristallographie. År 1929 fick han en kallelse till Technische Hochschule Hannover. Återigen använde han denna kallelse för att förbättra sin position i Stuttgart genom att förhandla om en andra assistent, en permanent omvandling av hans tjänst till ordinarie professor och en separat byggnad för sina aktiviteter. Byggnaden öppnades formellt 1930 som Institutet för teoretisk fysik, med Ewald som chef. Institutet var modellerat efter Sommerfelds Institutet för teoretisk fysik i München, i det att det skulle bedriva teoretiskt arbete samt ha utrymme och utrustning för experimentellt arbete. År 1931 utnämndes Ewald till chef för avdelningen för fysikvetenskap.
I Göttingen hade Richard Courant tagit Hilberts föreläsningsanteckningar som fanns tillgängliga i Lesezimmer, redigerat dem och kompletterat dem för att skriva ett verk i två volymer. Den första volymen, Methoden der mathematischen Physik I, publicerades 1924. När Ewald såg boken kände han sig tvungen att skriva en detaljerad recension där han beskrev den som att den tillhandahöll matematiska verktyg, karakteriserade av egenvärden och egenfunktioner, för den teoretiska fysiken som då utvecklades.
Courant-Hilbert-boken innehöll av en slump den matematik som krävdes för utvecklingen av Heisenberg-Borns matrismekanikformulering av kvantmekanik och även för Schrödingers vågmekanikformulering, båda presenterade 1925. Huvudfokus i Ewalds arbete var röntgenkristallografi, och Ewald var eponymen för Ewald-konstruktionen och Ewald-sfären, båda användbara konstruktioner inom det området.
År 1929, för att undanröja förvirring kring den ökade mängden kristallografiska data, föreslog Ewald en granskning och samling av de bästa uppgifterna i en enda publikation. Resultaten publicerades 1935 som Internationale Tabellen zur Bestimmung von Kristallstrukturen. Ett annat bidrag av Ewald, publicerat 1931, Strukturbericht volym I (1913-1928), redigerades av Ewald och C. Hermann.
Ewald valdes till rektor i Stuttgart 1932. På grund av ökande svårigheter med fakultetsmedlemmar som var medlemmar i nationalsocialismen i Tyskland avgick han dock från sin tjänst våren 1933, ett år innan hans mandatperiod skulle löpa ut. Ewald fortsatte med sina andra aktiviteter. Men på grund av ökande problem med Dozentenbund, bad Wilhelm Stortz, universitetets rektor, Ewald att lämna. Han emigrerade till England 1937 tillsammans med sin mor, målaren Clara Ewald, och tog en forskartjänst i Cambridge, tills han erbjöds och accepterade en lektorstjänst vid Queen's University Belfast 1939. Han blev senare professor i matematisk fysik.
Mot slutet av andra världskriget var Ewald också orolig för att fred skulle resultera i etableringen av flera konkurrerande nationella tidskrifter för kristallografi. Så 1944, i Oxford, föreslog han inrättandet av en internationell union för kristallografi (IUCr) som skulle ha ensamt ansvar för att publicera kristallografisk forskning. År 1946 valdes han till ordförande för den provisoriska internationella kristallografiska kommittén, vid ett möte i London för kristallografer från 13 länder. Han tjänstgjorde i denna egenskap fram till 1948, då unionen bildades. Kommittén nominerade honom också till redaktör för tidskriften som skulle publiceras av unionen. Det första numret av Acta Crystallographica publicerades 1948, samma år som Ewald var ordförande för IUCr:s första generalförsamling och internationella kongress, som hölls vid Harvard University.
År 1952 valdes Ewald till ordförande för American Crystallographic Association. Han tjänstgjorde i IUCr:s verkställande kommitté från dess grundande fram till 1966, och han var dess vice ordförande 1957 och ordförande 1960, en position han innehade fram till 1963. Hans redaktörskap för dess tidskrift Acta Crystallographica sträckte sig från starten 1948 till 1959.
Ett decennium efter att ha flyttat till Belfast flyttade Ewald till USA 1949 och tillträdde en tjänst vid Polytechnic Institute of Brooklyn, som professor och chef för fysikavdelningen. Han gick i pension som chef för avdelningen 1957 och avslutade undervisningen 1959.
