Robert R. Wilson - Robert R. Wilson

Robert R. Wilson
RobertWilsonFNAL.jpg
Robert R. Wilson na průkopnickém ceremoniálu Fermilab
narozený ( 04.04.1914 ) 4. března 1914
Zemřel 16.ledna 2000 (2000-01-16) (ve věku 85)
Ithaca, New York , Spojené státy
Státní příslušnost americký
Alma mater University of California, Berkeley
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole Fyzika
Instituce
Teze Teorie cyklotronu   (1940)
Doktorský poradce Ernest Lawrence
Podpis
Robert R. Wilson signature.jpg

Robert Rathbun Wilson (4. března 1914 - 16. ledna 2000) byl americký fyzik známý pro svou práci na projektu Manhattan během druhé světové války , jako sochař a jako architekt laboratoře Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), kde byl prvním ředitelem v letech 1967 až 1978.

Wilson, absolvent Kalifornské univerzity v Berkeley (BA a PhD), získal doktorát pod vedením Ernesta Lawrencea za práci na vývoji cyklotronu v Berkeley Radiation Laboratory . On následovně šel do Princeton University na práci s Henrym Dewolf Smyth na elektromagnetickou separací z izotopů uranu . V roce 1943, Wilson a mnoho z jeho kolegů se připojil k Manhattan Project ‚s Los Alamos laboratoř , kde Wilson se stal hlavou jeho cyklotronu Group (R-1), a později jeho výzkum (R) divize.

Po válce Wilson krátce nastoupil na fakultu Harvardské univerzity jako docent, poté odešel na Cornellovou univerzitu jako profesor fyziky a ředitel její nové Laboratoře jaderných studií. Wilson a jeho kolegové z Cornellu zkonstruovali čtyři elektronové synchrotrony . V roce 1967 převzal vedení v Národní laboratoři urychlovače, později známé jako Fermilab . Podařilo se mu dokončit zařízení včas a za rozpočet, ale zároveň ho učinil esteticky příjemným, s hlavní administrativní budovou záměrně připomínající katedrálu Beauvais a obnovenou prérií se stádem amerických bizonů . V roce 1978 rezignoval na protest proti nedostatečnému financování ze strany vlády.

Časný život

Robert Rathbun Wilson se narodil v Frontier ve Wyomingu v roce 1914, syn Platta Elvina a Edith Elizabeth (Rathbun) Wilsonové. Měl starší sestru Mary Jane. Když mu bylo osm let, rozvedli se jeho rodiče a jeho otec byl svěřen do péče, přestože čas od času žil se svou matkou. Hodně z jeho raného života strávil na dobytčích farmách. Často střídal školy a navštěvoval řadu škol, včetně školy Todd School ve Woodstocku ve státě Illinois , kde pracovala jeho babička.

Wilson vstoupil na University of California, Berkeley , v roce 1932, a získal jeho Bachelor of Arts (AB) míra cum laude v roce 1936. On se připojil Ernest O. Lawrence ‚s laboratoř radiace , který byl v té době kvetení do amerického místa nahoře pro experimentální i teoretickou fyziku díky snahám Lawrencea a J. Roberta Oppenheimera . Wilson získal v roce 1940 doktorát filozofie (PhD) za diplomovou práci „Teorie cyklotronu“. Ten rok se oženil s Jane Inez Scheyerovou.

Wilson se při práci na svém cyklotronu dostal do potíží s Lawrencovou drsnou šetrností a byl dvakrát vyhozen z radiační laboratoře. Poprvé došlo ke ztrátě gumového těsnění v 37palcovém cyklotronu, což znemožnilo jeho použití při demonstraci potenciálnímu dárci. Později byl na naléhání Luise Alvareze znovu zapůjčen , ale při svařování roztavil drahé kleště a znovu byl vyhozen. Ačkoli mu nabídl svou práci zpět, místo toho se rozhodl jít na Princetonskou univerzitu pracovat s Henrym DeWolfem Smythem .

Projekt Manhattan

V Princeton, Wilson nakonec převzal projektu Smyth je rozvoj alternativní přístup k elektromagnetickou separací z Lawrence calutron způsobu, který se používá pro účely oddělování štěpného uranu-235 izotop z uranu z mnohem běžnější uranu-238 , který je klíčovým krok k výrobě atomové bomby . Do roku 1941 projekt vyrobil zařízení zvané „izotron“, které na rozdíl od calutronu používalo elektrické pole k oddělení uranu místo magnetického.

Fotografie odznaku Roberta R. Wilsona z Los Alamos

Práce v Princetonu byl ukončen v průběhu druhé světové války , kdy Oppenheimerovo tajná laboratoř pro výzkum v oblasti atomové bomby se Manhattan Project ‚s Los Alamos National Laboratory , se otevřel v roce 1943.‚Jako banda vojáků z povolání,‘Wilson později vzpomínal,„my hromadně se přihlásil do Los Alamos. “

Wilson se tam přestěhoval s některými ze svých zaměstnanců z Princetonu a cyklotronem Harvardské univerzity a Oppenheimer byl jmenován vedoucím skupiny Cyclotron Group (R-1). Teprve v jeho dvaceti letech byl nejmladším vedoucím skupiny v experimentální divizi. Cyklotron by byly použity pro měření v neutronů průřezu z plutonia .

Když Oppenheimer v srpnu 1944 reorganizoval laboratoř, aby se zaměřil na vývoj jaderné zbraně implozivního typu , stal se Wilson vedoucím divize R (Research). Jako takový měl podřízené čtyři skupiny: Cyclotron Group (R-1), stále v čele sám; elektrostatická skupina (R-2) v čele s Johnem H. Williamsem ; skupina DD ( deuterium-deuterium ) (R-3) v čele s Johnem H. Manleyem ; a skupina pro radioaktivitu (R-4), v jejímž čele stojí Emilio G. Segrè . V březnu 1945 získala divize R další odpovědnost za vývoj přístrojového vybavení pro jaderný test v Trojici v červenci 1945. Wilson pomohl naskládat krabice s výbušninami na 100tunový test, který tomu předcházel. V Los Alamos působil také v komunálních záležitostech a sloužil v městské radě.

V květnu 1945, kdy se nacistické Německo vzdalo, a počáteční motivace pro projekt havárie atomové bomby se rozplynula, protože bylo zjištěno, že německý projekt jaderné energie byl pozadu, Wilson nastolil otázku, zda by měli pokračovat ve své práci. Zprávy o tom se setkaly s ledovým přijetím od generálmajora Leslie Groves , ředitele projektu na Manhattanu. V pozdějším životě, když v rozhovoru pro Oscarem nominovaný dokument The Day After Trinity (1980), Wilson řekl, že by měl silně uvažovat o zastavení prací na bombě po kapitulaci Německa, a litoval, že to do jisté míry nedělal.

Po atomovém bombardování Hirošimy a Nagasaki pomohl Wilson zorganizovat Asociaci vědců z Los Alamos (ALAS), která s peticí vědců vyzvala k mezinárodní kontrole atomové energie . Petici podal Oppenheimer do Washingtonu DC a nakonec se dostal přes ministra války Henryho L. Stimsona k prezidentovi Harrymu S. Trumanovi .

Poválečná válka

Jane a Robert Wilson s II Rabi (c. 1950)

Po válce Wilson také pomáhal utvářet Federaci amerických vědců a sloužil jako její předseda v roce 1946. Přijal jmenování docentem na Harvardu, ale prvních osm měsíců roku 1946 strávil v Berkeley navrhováním nového cyklotronu 150 MeV pro Harvard. nahradit ten, který byl odvezen do Los Alamos. Na Harvardu publikoval Wilson seminární práci „Radiologické použití rychlých protonů“, která založila oblast protonové terapie .

Cornell

V roce 1947 odešel Wilson na Cornellovou univerzitu jako profesor fyziky a ředitel její nové laboratoře jaderných studií . V Cornellu Wilson a jeho kolegové zkonstruovali čtyři elektronové synchrotrony . První, synchrotron 300 MeV, byl ve výstavbě, když dorazil. Ve zprávě z roku 1948 Úřadu pro námořní výzkum popsal jejich účel:

Nejdůležitější problémy jaderné fyziky jsou podle nás následující: Jaké jsou elementární částice, z nichž jsou vytvořena jádra, a jaká je síla sil, které drží tyto částice pohromadě? Obecnější, ale související problém se týká obecného vyjádření elektrických zákonů při tak vysokých energiích, jaké bude produkovat náš synchrotron. Naše experimenty jsou plánovány tak, aby zaútočily na všechny tři problémy. Doufáme tedy, že budeme produkovat umělé mezony, které jsou údajně elementárními částicemi, a že budeme studovat interakce těchto mezonů s jádry. Dále budeme zkoumat elektrické interakce vysokoenergetických elektronů s elektrony a protony při hledání důkazů směřujících ke správné teorii elektřiny při vysoké energii.

Wilson zahájil konstrukci synchrotronu 1,4 GeV v roce 1952. Jak předpokládal v roce 1948, produkoval umělé mezony K a rho a testoval kvantovou elektrodynamiku na krátké vzdálenosti. Posledním strojem, který postavil v Cornellu, byl synchrotron o výkonu 12 GeV, který se stále používá jako injektor pro Cornell Electron Storage Ring (CESR), postavený v letech 1977 až 1999. Je umístěn v laboratoři, která je nyní známá jako Wilson Synchrotron Laboratory.

Wilson byl jedním z prvních fyziků, kteří používali metody Monte Carlo , které používal k modelování elektronových a protonových částic . Vynalezl kvantometr , aby mohl měřit intenzitu vysokoenergetických rentgenových paprsků.

Fermilab

Wilson měl přímou roli v estetickém designu laboratoře Fermi National Accelerator Laboratory . Zde je zobrazen Robert Rathbun Wilson Hall.

V roce 1967 si vzal volno z Cornellu, aby převzal vedení v rodící se Národní laboratoři urychlovače v Batavii ve státě Illinois, která měla být největším urychlovačem částic konstruovaným do té doby (mělo to tak zůstat až do zahájení provozu Velkého elektronu -Positron Collider v CERNu v roce 1989). V roce 1969 byl Wilson povolán, aby ospravedlnil stroj za několik milionů dolarů Společnému výboru Kongresu pro atomovou energii . Wilson se postavil proti trendu dne a zdůraznil, že to nemá vůbec nic společného s národní bezpečností, ale spíše:

Souvisí to jen s úctou, s níž se navzájem považujeme, s důstojností mužů, naší láskou ke kultuře ... Souvisí to s: Jsme dobří malíři, dobří sochaři, velcí básníci? Mám na mysli všechny věci, které si v naší zemi opravdu ctíme a ctíme a jsou vlastenecké. V tomto smyslu má tato nová znalost co do činění se ctí a zemí, ale nemá nic společného přímo s obranou naší země, kromě toho, aby pomohla tomu, aby to stálo za obranu.

Díky talentovanému Wilsonovu vedení, které si Lawrence velmi osvojil styl řízení, bylo zařízení dokončeno včas a za rozpočet. Podle Wilsona dal předsedovi Komise pro atomovou energii Glennovi Seaborgu ujištění „podepsané krví“, že nepřekročí povolený rozpočet 250 milionů dolarů a „bude hnít v pekle“, pokud ano. Zařízení se soustředilo na obvod čtyři míle, urychlovač 400 GeV. Wilson následně zahájil návrh Tevatronu , urychlovače částic 1 TeV . National Accelerator Laboratory, byl přejmenován na Fermi National Accelerator Laboratory v roce 1974, po Enrico Fermi . Často se označuje jako „Fermilab“.

Bizoni se pasou na prérii poblíž Fermiho národní laboratoře urychlovače

Wilson studoval sochařství na Accademia di Belle Arti di Firenze v Itálii, když byl na volno v roce 1961, a chtěl, aby byl Fermilab lákavým místem pro práci, věřil, že vnější harmonie podpoří také vnitřní harmonii, a osobně pracoval, aby jí zabránil vypadá jako stereotypní „vládní laboratoř“ a hraje klíčovou roli v jejím designu a architektuře. Okolí zařízení byla obnovená prérie, která sloužila jako domov stáda amerických bizonů, která začala v roce 1969, kdy Wilson přinesl býka a čtyři krávy.

Místo mělo také rybníky a hlavní budovu záměrně připomínající katedrálu Beauvais . Fermilab také oslavuje svou roli sochaře a zahrnuje několik jeho děl, například „The Mobius Strip“, „The Hyperbolic Obelisk“, „Tractricious“ a „Broken Symmetry“. Další kovová socha „Topologická III“ je umístěna ve vestibulu Harvardského vědeckého centra . Budova ústřední laboratoře společnosti Fermilab byla na jeho počest v roce 1980 pojmenována Robert Rathbun Wilson Hall.

Wilson působil jako ředitel Fermilab až do roku 1978, kdy rezignoval na protest proti tomu, co považoval za nedostatečné financování federální vládou . Poté nastoupil na fakultu University of Chicago jako profesor Ritzma na Institutu Enrica Fermiho . V roce 1980 se stal emeritním profesorem fyziky v Chicagu. Přestěhoval se na Kolumbijskou univerzitu , kde se v roce 1979 stal II. Hostujícím profesorem vědy a mezilidských vztahů, v roce 1980 Michaelem I. Pupinem profesorem fyziky a v roce 1982 emeritním profesorem. v roce 1983 a přestěhoval se zpět do Ithaca, NY.

Ceny a vyznamenání

Wilson získal mnoho ocenění a vyznamenání, včetně Elliott Cresson medaile z Franklin institutem v roce 1964, The National medaile vědy v roce 1973, a Ministerstvem energetiky ‚s Enrico Fermi Award v roce 1984. Byl zvolen do Národní akademie věd a American Philosophical Society a byl prezident American Physical Society v 1985.In 1986, Wilson získal zlatou desku cenu American Academy of Achievement .

Smrt

Wilson utrpěl v roce 1999 mozkovou mrtvici , ze které se nikdy nezotavil. Zemřel 16. ledna 2000 ve věku 85 let v pečovatelském domě v Ithace v New Yorku a byl pohřben na hřbitově Pioneer Cemetery v 19. století na místě Fermilab. Přežila ho jeho manželka Jane; jeho tři synové, Daniel, Jonathan a Rand; a jeho sestra Mary Jane Greenhill. Jeho práce jsou v Cornell University Library .

Poznámky

Reference

Další čtení

externí odkazy