Yakov Zeldovich - Yakov Zeldovich

Jakov Zeldovich
RUSMARKA-1827.jpg
Zeldovich na ruské poštovní známce 2014
narozený
Jakov Borisovič Zeldovič

08.03.1914
Zemřel 02.12.1987 (1987-12-02)(ve věku 73)
Odpočívadlo Hřbitov Novodevichy , Moskva
Státní občanství Sovětský svaz
Alma mater Státní univerzita v Petrohradě
Známý jako Sovětský projektu atomové bomby
Odkašlávat-Zeldovich záření
Sunyaev-Zeldovich účinek
Zeldovich stavová rovnice
Zeldovich přibližování
Zeldovich číslo
ZND detonace modelu
Shvab-Zeldovich formulace
s vlastním podobné řešení druhého druhu
Zeldovich-Liñán modelu
Harrison-Zeldovich spektra
Zeldovich mechanismus
Zeldovich streaming modelu
aktivační energie asymptotika
Zeldovich palačinka
Ocenění Hrdina socialistické práce (1949, 1954, 1956)
Vědecká kariéra
Pole Fyzika
Spalování
Astrofyzika
Instituce Ústav chemické fyziky
Moskevská státní univerzita
Sternberg Astronomický ústav
Doktorandi Sergej Kopeikin
Další významní studenti Rashid Sunyaev
Roman Juszkiewicz
Igor Dmitriyevich Novikov
Sergei Shandarin
Alexej Starobinsky
Vladimir M. Lipunov
Victor Shvartsman

Jakov Borisovič Zeldovič ForMemRS ( Běloruská : Якаў Барысавіч Зяльдовіч , rusky : Яков Борисович Зельдович ; 08.3.1914 - 02.12.1987), známý také jako Yab , byl sovětský teoretický fyzik , který je známý pro své plodné příspěvky v kosmologii a fyziku termonukleární a hydrodynamické jevy.

Od roku 1943, Zeldovich hrál klíčovou roli ve vývoji z Sovětského svazu s jaderným projektu bomby . V roce 1963 se vrátil do akademického světa k účasti na průkopnické příspěvky na základní pochopení termodynamiky z černých děr a rozšíření rozsahu kosmologie .

Životopis

raný život a vzdělávání

Jakov Zeldovič se narodil v běloruské židovské rodině v domě svého dědečka v Minsku , běloruské oblasti v Rusku , 8. března 1914. V polovině roku 1914 se však Zeldovičova rodina přestěhovala do Petrohradu . Bydleli tam až do srpna 1941, kdy byla rodina evakuována spolu s fakultou Ústavu chemické fyziky do Kazaně, aby se vyhnuli invazi os do Sovětského svazu . V Kazani zůstali až do léta 1943, kdy se Zeldovič přestěhoval do Moskvy .

Jeho otec, Boris Naumovich Zeldovich, byl právník ; jeho matka Anna Petrovna Zeldovich ( rozená Kiveliovich), překladatelka z francouzštiny do ruštiny , byla členkou Svazu spisovatelů . Přestože se Zeldovich narodil do oddané a náboženské židovské rodiny, byl „absolutním ateistou “.

Zeldovich byl samouk . Byl považován za člověka s mimořádně všestranným intelektem a během svého života prozkoumal a významně přispěl k celé řadě vědeckých snah. Z dané příležitosti v květnu 1931, on zabezpečil jmenování jako laboratorní asistent na Vysoké škole chemicko-fyzikální z Akademie věd SSSR , a zůstal spojený s ústavem pro zbytek svého života. Jako laboratorní asistent obdržel předběžné pokyny k tématům fyzikální chemie a vybudoval si pověst mezi svými seniory na Ústavu chemické fyziky.

V letech 1932 až 1934 navštěvoval Zeldovich bakalářské kurzy fyziky a matematiky na Leningradské státní univerzitě (nyní Státní univerzita v Petrohradu ) a později navštěvoval technické přednášky z úvodní fyziky na polytechnickém institutu v Leningradě (nyní Petr Veliký Petrohrad) Polytechnická univerzita ).

V roce 1936 byl úspěšný v kandidatuře na titul Candidate of Science (sovětský ekvivalent PhD ), když úspěšně obhájil disertační práci na téma „ adsorpce a katalýza na heterogenních površích“. Ústřednost jeho práce se zaměřila na výzkum Freundlichovy (nebo klasické) adsorpční izotermy a Zeldovich objevil teoretický základ tohoto empirického pozorování.

V roce 1939 Zeldovich připravil disertační práci založenou na matematické teorii fyzikální interpretace oxidace dusíku a úspěšně získal doktorát věd z matematické fyziky, když ji recenzoval Aleksandr A. Freiman . Zeldovich objevil svůj mechanismus, známý ve fyzikální chemii jako tepelné NO
X
mechanismus
nebo Zeldovichův mechanismus .

Program sovětské atomové bomby

Zeldovich je považován za tajného principála sovětského projektu jaderných zbraní ; jeho cesty do zahraničí byly velmi omezené, do východní Evropy , pod přísnou sovětskou bezpečností. Brzy po objevu jaderného štěpení (německý chemik Otto Hahn v roce 1939) začali ruští fyzici zkoumat rozsah fyziky jaderného štěpení a organizovali semináře na toto téma; Igor Kurchatov a Yulii Khariton byli zasnoubeni v roce 1940.

V květnu 1941 Zeldovich pracoval s Kharitonem na konstrukci teorie o kinetice jaderných reakcí za přítomnosti kritických podmínek . Práce Kharitona a Zeldoviče byla rozšířena do teorií zapalování, spalování a detonace ; tyto představovaly rysy, které dříve nebyly správně předpovězeny, pozorovány ani vysvětleny. Moderní teorie detonace se podle toho nazývá Zeldovich-von Neumann-Dohring neboli ZND, teorie a její vývoj zahrnoval únavné rychlé výpočty neutronů ; tato práce byla odložena kvůli německé invazi do Sovětského svazu , která bránila pokroku v nálezech, které by v červnu 1941 byly odtajněny. V roce 1942 byl Zeldovich přemístěn do Kazaně a byl pověřen lidovým komisariátem munice provádět práce na konvenčních střelných prášcích, které měly být dodány sovětské armádě , zatímco Khariton byl požádán, aby navrhl nové typy konvenčních zbraní.

V roce 1943 Joseph Stalin se rozhodl zahájit zbrojní nahromadění z jaderných zbraní v rámci starosti Igor Kurchatov ; posledně jmenovaný požádal Stalina o přemístění Zeldoviče a Kharitona do Moskvy v rámci programu jaderných zbraní. Zeldovich se připojil k malému týmu Igora Kurchatova v této tajné laboratoři v Moskvě, aby zahájil práci na teorii jaderného spalování, a v roce 1946 se stal vedoucím teoretického oddělení na Arzamas-16 .

S Isaakem Gurevichem , Isaakem Pomeranchukem a Kharitonem Zeldovich připravil vědeckou zprávu o proveditelnosti uvolňování energie jadernou fúzí vyvolanou atomovou explozí a předložil ji Igorovi Kurchatovovi. Zeldovich těžil z fyzických a technických znalostí poskytovaných německým fyzikem Klausem Fuchsem a americkým fyzikem Theodorem Hallem , z nichž každý pracoval na americkém projektu Manhattan na vývoji jaderných zbraní.

V roce 1949 vedl Zeldovich tým fyziků, kteří provedli první jaderný test , RDS-1 , založený zhruba na americkém designu získaném prostřednictvím atomových špionů ve Spojených státech , ačkoli pokračoval ve své základní práci na výbušné teorii. Zeldovich pak začal pracovat na modernizaci postupné návrhy na jaderné zbraně a zpočátku dostal nápad vodíkové bomby na Andreje Sacharova a další. Během své práce na jaderných zbraních Zeldovich udělal průlomovou práci v radiační hydrodynamice a fyzice hmoty při vysokém tlaku. Mezi jeho mladšími kolegy v Sarově , kteří pracovali v této oblasti, byl Mihail Aleksandrovich Podurets , který je známý také svým příspěvkem k teorii gravitačního kolapsu

V letech 1950 až 1953 Zeldovich provedl výpočty nezbytné pro proveditelnost vodíkové bomby, které byly ověřeny Andrejem Sacharovem , ačkoli obě skupiny pracovaly souběžně na vývoji termonukleární fúze. Byl to však právě Sacharov, který radikálně změnil přístup k termonukleární fúzi, kterému pomohl Vitalij Ginzburg v roce 1952. Zůstal spojený s programem jaderných zkoušek a v čele experimentálních laboratoří v Arzamasu - 16. až do října 1963, kdy odešel na akademickou půdu.

Akademie a kosmologie

V roce 1952 začal Zeldovich pracovat v oblasti elementárních částic a jejich transformací. Předpověděl, že beta rozpad o pí mezon . Spolu se S. Gershteinem si všiml analogie mezi slabými a elektromagnetickými interakcemi a v roce 1960 předpověděl fenomén mionové katalýzy (přesněji mionem katalyzované dt-fúze). V roce 1977, spolu s Zeldovich Fjodora Shapiro  [ ru ] byla udělena Kurchatov medaili , nejvyšší ocenění v jaderné fyzice v SSSR . Citace byla „pro predikci charakteristik ultracold neutronů , jejich detekci a vyšetřování“. Dne 20. června 1958 byl zvolen akademikem Akademie věd SSSR. Od roku 1965 do ledna 1983 byl vedoucím divize Ústavu aplikované matematiky Akademie věd SSSR.

Zeldovich (vpravo) s astrofyzikem Iosifem Shklovským v roce 1977

Na začátku šedesátých let začal Zeldovich pracovat v astrofyzice a fyzické kosmologii . V roce 1964 on a nezávisle Edwin Salpeter byli první, kdo navrhl, že akreční disky kolem masivních černých děr jsou zodpovědné za obrovské množství energie vyzařované kvasary . Od roku 1965 byl profesorem na katedře fyziky Moskevské státní univerzity a vedoucím oddělení relativistické astrofyziky na Šternberském astronomickém institutu . V roce 1966 spolu s Igorem Novikovem navrhli hledat kandidáty černé díry mezi binárními systémy, ve kterých je jedna hvězda opticky jasná a rentgenově tmavá a druhá opticky tmavá, ale rentgenově jasná (kandidát černé díry).

Zeldovich pracoval na teorii evoluce horkého vesmíru, vlastnostech mikrovlnného záření na pozadí , rozsáhlé struktuře vesmíru a teorii černých děr . Spolu s Rašídem Sunjajevem předpověděl , že kosmické mikrovlnné pozadí by mělo projít inverzním Comptonovým rozptylem . Říká se tomu efekt Sunyaev-Zeldovich a měření pomocí teleskopů, jako je Atacama Cosmology Telescope a South Pole Telescope, jej považují za jednu z klíčových pozorovacích sond klastrové kosmologie. Zeldovich přispěl ostrými vhledy do podstaty rozsáhlé struktury vesmíru, zejména využitím Lagrangeovy teorie poruchy (Zeldovichova aproximace) a aplikací přístupu Burgersovy rovnice prostřednictvím aproximace adheze.

Termodynamika černé díry

Zeldovich hrál klíčovou roli ve vývoji teorie odpařování černé díry v důsledku Hawkingova záření . Zeldovich a Charles Misner souběžně předpovídali možnost generování částic rotací Kerrových černých děr v roce 1971 , 1972 . Dříve, v 60. 60. Zeldovich předpověděl, že Kerrové černé díry by měly rozdělit emisní čáry fotonů jako při Zeemanově efektu Během návštěvy Stephena Hawkinga v Moskvě v roce 1973 sovětští vědci Zeldovich a Alexej Starobinsky ukázali Hawkingovi, že podle principu kvantové mechanické nejistoty , rotující černé díry by měly vytvářet a emitovat částice.

Rodina

Se svou manželkou Varvarou Pavlovnou Konstantinovou měl Jakov Zeldovich syna a dvě dcery, které byly také fyzičkami: syn - Boris Jakovlevič Zeldovič ; dcery - Olga Yakovlevna Zeldovich a Marina Yakovlevna Zeldovich.

Zeldovich měl také dceru Annushku s OK Shiryaeva.

Zeldovich měl dalšího syna s Ninou Nikolaevnou Agapovou v roce 1958, jmenoval se Leonid Yakovlevich Agapov, který zemřel v roce 2016 ve věku 58 let.

Publikace

Knihy

  • Zel'dovich Ya.B., Ruzmaikin AA (2015). Problémy dynama v astrofyzice . Cambridge Scientific Publishers. ISBN 978-1908106445.
  • Zel'dovich Ya.B., Novikov ID (2014). Hvězdy a relativita . Dover.
  • Zel'dovich Ya.B., Raizer Yu.P. (2012). Fyzika rázových vln a vysokoteplotních hydrodynamických jevů, svazek 1 . Dover.
  • Zel'dovich Ya.B., Raizer Yu.P. (2012). Fyzika rázových vln a vysokoteplotních hydrodynamických jevů, svazek 2 . Dover.
  • Perelomov AM, Zel'dovich Ya.B. (1999). Kvantová mechanika: Vybraná témata . World Scientific. ISBN 978-9810235505.
  • Zel'dovich Ya.B. (1993). Vybraná díla Jakova Borisoviče Zeldoviče: Částice, jádra a vesmír . Princeton University Press. ISBN 978-0691087429.
  • Zel'dovich Ya.B. (1992). Vybraná díla Jakova Borisoviče Zeldoviče: Chemická fyzika a hydrodynamika . Princeton University Press. ISBN 978-0691085944.
  • Zel'dovich Ya.B. (1992). Můj vesmír: Vybrané recenze . Routledge. ISBN 978-3718650040.
  • Zel'dovich Ya.B., Ruzmaikin AA, Sokoloff DD (1990). Magnetická pole v astrofyzice . Gordon & Breach Science Pub. ISBN 978-0677223308.Správa CS1: více jmen: seznam autorů ( odkaz )
  • Zel'dovich Ya.B., Ruzmaikin AA, Sokoloff DD (1990). Všemohoucí šance . World Scientific. ISBN 978-9971509163.Správa CS1: více jmen: seznam autorů ( odkaz )
  • Zel'dovich Ya.B., Barenblatt G., Librovich VB, Makhviladze GM (1985). Matematická teorie spalování a výbuchů . Konzultantská kancelář. ISBN 978-0306109744.Správa CS1: více jmen: seznam autorů ( odkaz )
  • Zel'dovich Ya.B., Pilipetsky NF, Shukunov VV (1985). Zásady fázové konjugace . Springer. ISBN 978-3-662-13573-0.Správa CS1: více jmen: seznam autorů ( odkaz )
  • Zel'dovich Ya.B., Novikov ID (1983). Relativistic Astrophysics: The Structure and Evolution of the Universe vol 2 . University of Chicago Press. ISBN 978-0226979571.
  • Zel'dovich Ya.B., Novikov ID (1971). Relativistic Astrophysics: Stars and Relativity vol 1 . University of Chicago Press. ISBN 978-0226979557.
  • Zel'dovich Ya.B., Raizer Yu.P. (1968). Prvky gasdynamiky a klasická teorie rázových vln . Akademický tisk.
  • Zel'dovich Ya.B., Kompaneets AS (1960). Teorie detonace . Akademický tisk.
  • Zel'dovich Ya.B., Yaglom IM (1988). Vyšší matematika pro začínající fyziky a inženýry . Prentický sál. ISBN 978-0133876482.

Ceny a vyznamenání

Igor Kurchatov mu říkal „génius“ a Andrej Sacharov ho označil za „muže univerzálních vědeckých zájmů“. Stephen W. Hawking kdysi řekl Zeldovichovi: „Než jsem tě potkal, věřil jsem, že jsi„ kolektivní autor “, jako Bourbaki .“

Reference

Další čtení

externí odkazy