James Rainwater - James Rainwater
Leo James Rainwater | |
---|---|
narozený |
|
09.12.1917
Zemřel | 31. května 1986 |
(ve věku 68)
Alma mater |
Columbia University Caltech |
Ocenění |
Cena Ernesta Orlanda Lawrence (1963) Nobelova cena za fyziku (1975) |
Vědecká kariéra | |
Instituce |
Projekt Columbia University Manhattan |
Teze | Studie neutronového paprskového spektrometru boru, kadmia a distribuce energie z parafínu (1946) |
Doktorský poradce | John R. Dunning |
Leo James Rainwater (9. prosince 1917 - 31. května 1986) byl americký fyzik, který v roce 1975 sdílel Nobelovu cenu za fyziku za podíl na určování asymetrických tvarů určitých atomových jader .
Během druhé světové války pracoval na projektu Manhattan, který vyvinul první atomové bomby . V roce 1949 začal rozvíjet svou teorii, že na rozdíl od toho, co se tehdy věřilo, ne všechna atomová jádra jsou sférická. Jeho myšlenky byly později testovány a potvrzeny experimenty Aage Bohra a Bena Mottelsona . Přispěl také k vědeckému porozumění rentgenovým paprskům a podílel se na projektech americké komise pro atomovou energii a námořních výzkumech.
Rainwater se připojil k fyzikální fakultě v Kolumbii v roce 1946, kde v roce 1952 dosáhl hodnosti řádného profesora a v roce 1982. byl jmenován Pupinovým profesorem fyziky. V roce 1963 obdržel Cenu Ernesta Orlanda Lawrence za fyziku a v roce 1975 získal Nobelovu cenu Fyzika „za objev spojení mezi kolektivním pohybem a pohybem částic v atomových jádrech a rozvoj teorie struktury atomového jádra na základě tohoto spojení“.
Raný život
Leo James Rainwater se narodil 9. prosince 1917 v Radě v Idahu , syn bývalého stavebního inženýra, který vedl místní obchod se smíšeným zbožím, Leo Jaspar Rainwater a jeho manželka Edna Eliza rozená Teague. Nikdy nepoužíval své křestní jméno a vždy byl označován jako James nebo Jim. Jeho otec zemřel ve velké chřipkové epidemii v roce 1918 a Rainwater a jeho matka se přestěhovali do Hanfordu v Kalifornii , kde se provdala za George Fowlera, vdovce se dvěma syny, Freemanem a Johnem. Časem také získal nevlastního bratra George Fowlera mladšího, který se stal námořním důstojníkem. Na střední škole vynikal v matematice, chemii a fyzice a byl přijat na Kalifornský technologický institut díky síle chemické soutěže. V roce 1939 získal bakalářský titul z fyziky.
Projekt Manhattan
Rainwater se poté rozhodl absolvovat postgraduální studium na Columbia University . V té době to byl pro učence z Kalifornie neobvyklý krok, protože Columbia tehdy nebyla proslulá svou fyzikou; ale to se nedávno změnilo. George B. Pegram nedávno vybudoval oddělení fyziky a najal vědce jako Enrico Fermi . V Columbii studovala Rainwater pod vedením Isidora Isaaca Rabiho , Enrica Fermiho, Edwarda Tellera a Johna R. Dunninga . Fermi se zabýval studiemi moderátorů neutronů, které by vedly ke stavbě prvního jaderného reaktoru, zatímco Dunning a Eugene T. Booth postavili první cyklotron Columbie v suterénu Pupin Physics Laboratories . Dešťová voda získala titul Master of Arts v roce 1941. Za disertační práci doktora filozofie na téma „Studie neutronového paprskového spektrometru boru, kadmia a distribuce energie z parafínu“, napsanou pod Dunningovým dohledem, postavil neutronový spektrometr a vyvinul techniky pro jeho použití. . Rainwater si vzal Emmu Louise Smith v březnu 1942. Měli tři syny, Jamese, Roberta a Williama a dceru Elizabeth Ann, která zemřela na leukémii, když jí bylo devět.
Fermiho reaktorová skupina se přestěhovala do metalurgické laboratoře na Chicagské univerzitě v roce 1942. Dešťová voda zůstala v Kolumbii, kde se připojil k laboratořím Substitute Alloy Materials (SAM) projektu Manhattan . Projekt Manhattan byl spojeneckým úsilím během druhé světové války o vývoj atomových bomb . Hlavním úkolem laboratoří SAM byl vývoj technologie plynné difúze pro obohacování uranu za účelem výroby štěpného uranu-235 pro použití v atomových bombách. Dešťová voda spolupracovala s Williamem W. Havensem, Jr. a Chien-Shiung Wu , většinou na studiích průřezů neutronů pomocí neutronového spektrometru. Po válce bude odtajněno a zveřejněno tucet dokumentů společností Dunning, Havens, Rainwater a Wu. Stejně tak byla jeho práce, zveřejněné v Physical Review ze dvou částí s rájů práce, a byl mu udělen doktorát v roce 1946. V roce 1963 byl vyznamenán USA komise pro atomovou energii je Ernest Orlando Lawrence Award za svou práci na straně Projekt Manhattan.
Pozdější život
Dešťová voda zůstala v Kolumbii jako instruktor. V roce 1948 začal učit kurzy o jaderné struktuře. Niels Bohr a John Wheeler vyvinuli teoretickou léčbu jaderného štěpení v roce 1939, která vycházela z modelu kapky kapaliny jádra. To byl nahrazen v roce 1949 Maria Göppert-Mayer je nukleární shell modelu , což by mohlo vysvětlit více o struktuře těžkých prvků než starší teorii, ale to ještě mělo limity. Na kolokviu v Kolumbii v roce 1949 Charles H. Townes oznámil experimentální výsledky, které ukazovaly na kvadrupólové momenty větší, než jaké naznačoval model skořápky. Dešťové vodě napadlo, že by se to dalo vysvětlit a rozdíly mezi modely kapek kapaliny a modelů jaderných obalů by bylo možné sladit, pokud by atomové jádro nebylo sférické, jak se předpokládalo, ale mohlo by nabývat jiných tvarů. Rainwater publikoval svůj teoretický článek v roce 1950. Ten rok náhodou sdílel kancelář s Aage Bohrem , který se chopil výzvy experimentálně ověřit teorii Rainwater. Bohr a Ben Mottelson publikovali své výsledky ve třech dokumentech v letech 1952 a 1953, které teorii přesvědčivě potvrdily. Dešťová voda měla pocit, že jeho model byl přehlížen. Později si vzpomněl, že:
Když jsem předložil svůj návrh na použití sféroidního jaderného modelu, zdálo se, že je to zřejmá odpověď, kterou by okamžitě navrhli všichni teoretici v této oblasti. Nechápu, proč tomu tak nebylo. Byl jsem také překvapen a zděšen, když jsem na každé konferenci jaderné fyziky, které jsem se zúčastnil do roku 1955, slyšel jednoho nebo více respektovaných teoretiků oznámit nějaký takový komentář jako: „Přestože model jaderné skořápky empiricky funguje velmi dobře, v současné době neexistuje žádné teoretické zdůvodnění proč by to mělo platit. “
Díky financování z Úřadu pro námořní výzkum postavila společnost Rainwater synchrotron , který byl uveden do provozu v roce 1950, v Nevis Laboratories , na panství na řece Hudson v Irvingtonu v New Yorku , které rodina DuPont přivedla na Kolumbijskou univerzitu . On se stal řádným profesorem v roce 1952 a byl ředitelem Nevis Laboratories od roku 1951 do roku 1954 a znovu od roku 1957 do roku 1961 působil se svým studentem Val Fitch na studiích muonic uhlíkových atomů kde elektron je nahrazen mion . Po roce 1965 pracoval na tom, aby se synchrotron Nevis stal mezonovým zařízením. Když mu v roce 1975 zazvonil reportér, aby ho informoval, že získal Nobelovu cenu za fyziku , původně si myslel, že to bylo za jeho práci na muonových atomech. Uplynulo několik hodin, než zjistil, že jde o jeho práci na jaderné struktuře, přičemž Nobelovu cenu sdílí Bohr a Mottelson.
Byl členem Americké fyzikální společnosti , Newyorské akademie věd a Ústavu elektrotechnických a elektronických inženýrů a byl členem Národní akademie věd , Amerického fyzikálního institutu , Americké asociace učitelů fyziky a Optical Society of America .
Rainwater následoval Robert R. Wilson jako Michael I. Pupin profesor fyziky v roce 1983.
Dešťová voda se zhroutila po přednášce v Pupin Laboratories v roce 1985, ale oživil ji student, který věděl, jak spravovat KPR . Při zhoršujícím se zdravotním stavu odešel do důchodu a stal se emeritním profesorem v únoru 1986. Zemřel na kardiopulmonální zástavu v St. John's Riverside Hospital v Yonkers v New Yorku 31. května 1986. Zůstala po něm manželka, tři synové a nevlastní bratr Jiří.
Poznámky
Reference
- Fitch, Val L. (2009). James Rainwater: 1917–1986 (PDF) . Životopisné vzpomínky Národní akademie věd. Národní akademie věd . Citováno 28. března 2013 .
- Havens, William W. Jr. (1986). „James Rainwater“ . Fyzika dnes . 39 (10): 140–143. Bibcode : 1986PhT .... 39j.140H . doi : 10,1063/1,2815185 . Archivovány od originálu 4. října 2013.
externí odkazy
- James Rainwater na Nobelprize.org včetně Nobelovy přednášky, 11. prosince 1975 Pozadí pro návrh sférického jaderného modelu