Merle Antony Tuve

Merle Antony Tuve (ur . 27 czerwca 1901 w Canton , USA; † 20 maja 1982 w Bethesda , USA), amerykański fizyk i geofizyk .

Życie

Rodzina i dzieciństwo

Jego dziadkowie pochodzili z Norwegii i wyemigrowali do USA . Jego ojciec, Anthony G. Tuve, był rektorem Augustana College, a jego matka, Ida Marie Larsen Tuve, uczyła tam muzyki. Jego sąsiadem i przyjacielem z dzieciństwa był przyszły fizyk Ernest Orlando Lawrence , z którym zaczął budować akcesoria radiowe w wieku 13 lat. Tuve miał dwóch braci: George'a Lewisa Tuve'a, który został profesorem inżynierii mechanicznej i Richarda Larsena Tuve'a, który pracował jako wynalazca i chemik. Jego siostra Rosemond Tuve została pisarką i profesorem literatury renesansowej w Connecticut College.
Ojciec Tuve zmarł w 1918 roku podczas epidemii grypy, po której rodzina przeniosła się do Minneapolis .

Edukacja i kariera

Tuve rozpoczął studia na University of Minnesota (Bachelor 1922, Master 1923) i uzyskał doktorat z fizyki w 1926 roku na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa . W latach 1923/24 był instruktorem na Uniwersytecie Princeton, a od 1926 w Carnegie Institution w Waszyngtonie, DC , gdzie przebywał do śmierci i był dyrektorem Wydziału Ziemskiego Magnetyzmu (DTM) od 1946 do 1966 jako następca Johna Adama Fleminga. .

Badania

jonosfera

Podczas pobytu w Minnesocie zaprzyjaźnił się z Gregorym Breitem , fizykiem teoretycznym . Wspólnie zaczęli badać ten jonosfery za pomocą fal radiowych .

W tamtych czasach instrumenty elektryczne były prymitywne i niewrażliwe. Aby udowodnić istnienie jonosfery, należało znaleźć dowody na to, że fale radiowe docierają do odbiorcy na co najmniej dwa sposoby: jako fala naziemna i jako fala powietrzna. W zależności od tego, jak wysoka jest warstwa jonowa w atmosferze, wystąpiłaby mierzalna różnica czasu, gdy uderzą dwie fale.

Tuve opracował odpowiedni sprzęt techniczny i razem z Breitem przeprowadzili eksperymenty w Naval Research Laboratory . Dowód na istnienie jonosfery otworzył nowy obszar badań, a eksperymenty Tuve pomogły wykazać praktyczną wykonalność radaru .

Breit następnie przekonał Johns Hopkins University do zaakceptowania tej pracy jako podstawy do pracy doktorskiej Tuve, po czym doktorat otrzymał w 1926 roku.

Badania w fizyce jądrowej

W 1926 roku uznał znaczenie badań jąder atomowych i początkowo postanowił udać się do Cavendish Laboratory Ernesta Rutherforda . Breit i John Fleming (1877-1956) przekonali go jednak, aby przybył do Departamentu Ziemskiego Magnetyzmu w Waszyngtonie , na którego czele stał Fleming, i gdzie powinien opracować urządzenia do wytwarzania wysokoenergetycznych cząstek. Nastąpiły lata trudnej i frustrującej pracy. Kiedy Robert Jemison Van de Graaff wynalazł swój generator wysokiego napięcia , Tuve był w stanie zmodyfikować go do swoich eksperymentów w fizyce jądrowej . W lutym 1933 roku Tuve, Lawrence Hafstad i Odd Dahl obserwowali reakcje jądrowe za pomocą wiązki 600 keV, której energię mogli kontrolować. Udało im się zaobserwować rezonans w rozpraszaniu protonów na litu . Teoretyczna analiza Breita i Eugene'a Wignera doprowadziła do formuły Breita-Wignera . Teoretyk Breit pozostawał również w bliskim kontakcie z Tuve, kiedy opuścił Carnegie Institution i udał się do Nowego Jorku, a następnie do Wisconsin.

W 1934 roku zwiększyli wyposażenie do 1,2 MeV i zbadali liczne reakcje jądrowe.

W 1935 roku Tuve, Hafstad i Norman P. Heydenburg (1908–1998) przeprowadzili pionierskie eksperymenty z rozpraszaniem proton-proton. Teoretyczna analiza przeprowadzona przez Edwarda Condona , Breita i Richarda Present'a wykazała atrakcyjny wpływ siły jądrowej w zderzeniach proton-proton na krótkich odległościach, który okazał się identyczny z tym pomiędzy protonami i neutronami ( niezmienność izospinowa ).

Do 1940 roku Tuve skupiał się na fizyce jądrowej. Kierował rozwojem zaawansowanego generatora Van de Graaffa, który osiągał energię przekraczającą 4 MeV. Zaczął także projektować 60-calowy cyklotron , który wytwarzałby duże ilości radioaktywnych izotopów .

Rozwój broni

Drugiej wojny światowej - zwłaszcza air force ataki na Anglię - wpływ Tuve w jego pracy. W sierpniu 1940 roku wpadł na pomysł bezpiecznika zbliżeniowego zwiększającego skuteczność obrony przeciwlotniczej. Potrzebne były jednak stabilne mechanicznie lampy próżniowe, które mogłyby wytrzymać siły przyspieszenia podczas odpalania. Jemu i jego zespołowi udało się opracować rury, które mogą wytrzymać 20 000 g; detonatory poszły za nimi. Ostatecznie jego rozwój został przetestowany przez Marynarkę Wojenną Stanów Zjednoczonych, a produkcja rozpoczęła się w sierpniu 1942 roku. W celu zagwarantowania jakości konieczne były większe pomieszczenia, dlatego też nastąpiła zmiana lokalizacji z Zakładu Magnetyzmu Lądowego na nowo powstałe Laboratorium Fizyki Stosowanej na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa, którego dyrektorem był Tuve. Tuve był odpowiedzialny za cały rozwój i trzymał w ręku wszystkie struny, od personelu, przez produkcję, po kontakty w przemyśle i badaniach.

Pod koniec wojny produkcję powierzono 112 fabrykom, wyprodukowano 22 miliony sztuk amunicji w różnych wersjach. Wynalazek Tuve, który opisał nie jako wynalazek jednostki, ale jako produkt rozwoju w zespole, stał się tym samym jednym z decydujących czynników wojny.

Po wojnie Tuve otrzymał od prezydenta Harry'ego S. Trumana Medal Zasługi i tytuł Honorowego Komendanta Orderu Imperium Brytyjskiego . Otrzymał także nagrodę im. Johna Scotta miasta Filadelfii .

Promotor naukowy

Pomimo udowodnienia w czasie wojny, że ma talent do kierowania dużymi korporacjami, zdecydował się wrócić do Departamentu Ziemskiego Magnetyzmu, gdy jego dyrektor miał zaledwie 15 osób i miał napięty budżet. Jego celem był postęp w badaniach z małymi zespołami naukowców. Aby to zrobić, najpierw zmienił kierunek instytucji, odchodząc od tematu magnetyzmu i kierując się w stronę fizyki ogólnej. To dało mu pracownikom większą swobodę, co pozwoliło innowacyjne rezultaty, które należy osiągnąć, na przykład: metod datowania skał, studia elektrycznej podczas burz lub odkrycie promieniowania kosmicznego z tym słońcem .

Badania sejsmograficzne

Chociaż Tuve był zajęty zadaniami administracyjnymi w latach 1946-66, jego głównym zmartwieniem były nadal badania. Interesował się badaniem wnętrza Ziemi, dla którego opracował czułe sejsmografy , do których m.in. testowany w Andach . W 1952 roku obszar jego zainteresowań zmienił się w kierunku fal radiowych o wysokiej częstotliwości , co uczyniło jego instytucję wiodącym ośrodkiem radioastronomii w latach 1953-1965 . Ponadto pod kierunkiem Tuvesa opracowano wzmacniacze obrazu z fotokatodami dla teleskopów optycznych , które mają wyższą czułość niż płyty fotograficzne.

Projekty i stanowiska państwowe

W trakcie swojej kariery wielokrotnie brał udział w projektach rządowych, takich jak US National Komisji UNESCO , az komitetu National Research Council w sprawie wzrostu i amerykański Komitet ds Międzynarodowego Roku Geofizycznego . Od 1946 r. Był członkiem Narodowej Akademii Nauk i został pierwszym przewodniczącym Rady Badań Geofizycznych Narodowej Akademii Nauk oraz Sekretarzem Spraw Wewnętrznych Narodowej Akademii Nauk .

Nagrody

literatura

  • Ralph B. Baldwin: The Deadly Fuze - Tajna broń II wojny światowej . Wydanie 1. Presidio Press, 1980
  • John Steinhart: The Earth Beneath the Continents: A Volume of Geophysical Studies na cześć Merle A Tuve . Amerykańska Unia Geofizyczna, Waszyngton 1966. (Monografia Geofizyczna)

linki internetowe

Indywidualne dowody

  1. ↑ a b Tłumaczenie: Philip H. Abelson: Merle Antony Tuve . (W języku angielskim), dostęp 9 marca 2012 r
  2. ↑ a b c d Dosłowne skrócone tłumaczenie: Philip H. Abelson: Merle Antony Tuve . (W języku angielskim), dostęp 9 marca 2012 r
  3. ^ Hafstad, Tuve: Physical Review , tom 48, 1935, s. 306
  4. ^ Breit, Wigner: Wychwytywanie wolnych neutronów . W: Physical Review , tom 49, 1936, s.519
  5. ↑ a b c Dosłowne tłumaczenie: Philip H. Abelson: Merle Antony Tuve . (W języku angielskim), dostęp 9 marca 2012 r
  6. ↑ Tuve, Hafstad, Heyden Castle: The scattering of protons by protons , Physical Review, tom 50, 1936, str. 806
  7. ^ Breit, Condon, Present Theory of Scattering of Protons by Protons . W: Physical Review , tom 50, 1936, s.825
  8. ↑ Tłumaczenie skrócone: Philip H. Abelson: Merle Antony Tuve . (W języku angielskim), dostęp 9 marca 2012 r
  9. ↑ Historia członków: Merle Antony Tuve. American Philosophical Society, wejście 13 listopada 2018 .
  10. ↑ cosmosclubfoundation.org , dostęp 21 lutego 2012 r. Znaleziony.
dane osobiste
NAZWISKO Tuve, Merle Antony
KRÓTKI OPIS Amerykański fizyk i geofizyk
DATA URODZENIA 27 czerwca 1901
MIEJSCE URODZENIA Canton , Stany Zjednoczone
DATA ŚMIERCI 20 maja 1982
Miejsce śmierci Bethesda , USA