Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Джон Александр Симпсон
Джон Александр Симпсон.jpg
Родившийся( 1916-11-03 )3 ноября 1916 г.
Портленд , Орегон
Умер31 августа 2000 г. (2000-08-31)(83 года)
ГражданствоСоединенные Штаты
Альма-матерРид-колледж
Нью-Йоркского университета
ИзвестенКосмические лучи
Ядерная физика
астрофизика высоких энергий
Исследование космоса
НаградыМедаль Гагарина (1986)
Премия Бруно Росси (1991)
Медаль Арцтовского (1993)
Премия Лео Сцилларда (1999)
Медаль Уильяма Боуи (2000)
Научная карьера
Поляфизика
Учреждения
Лаборатория астрофизики и космических исследований Чикагского университета (LASR)
Вашингтон, округ Колумбия
ДокторантыСэм Трейман
Эдвард С. Стоун
Джордж Глоклер
Брайан Картрайт
Гленн М. Мейсон
Джеймс Дж. Битти

Джон Александр Симпсон (3 ноября 1916 г. - 31 августа 2000 г.) был американским физиком и преподавателем естественных наук. Он был глубоко привержен просвещению общественных и политических лидеров о науке и ее значении, особенно как главный основатель Бюллетеня ученых-атомщиков и давний член Совета спонсоров организаций. [1]

Он известен изобретения , такие как газовый поток α-частицы пропорционального счетчик (для измерения плутония урожайности в присутствии высокой интенсивности деления продуктов), а также монитор нейтронов , [1] и за то, что некоторые из инструментов , которые он создан в космос . [2]

Симпсон провел свою карьеру в качестве инструктора и исследователя в Институте Энрико Ферми и Физическом факультете Чикагского университета , где он проводил эксперименты в области ядерной физики и с космическими лучами . Его исследования продолжались за несколько недель до его смерти. [1] [3] [4] Он умер от пневмонии, которую он заразился в больнице после успешной операции на сердце . [1] [3] [4] В год его смерти его космические приборы отправляли данные в течение почти 40 лет. [3]

Ранняя жизнь [ править ]

Симпсон родился в Портленде, штат Орегон. В ранние годы он был опытным кларнетистом и саксофонистом , получив в средней школе награду за свою виртуозность . [1] Он получил степень AB от Reed College в 1940 году, где он стал интересоваться историей науки и техники от греков до средневековья до самых последних открытий в области астрономии и физики . [1] [5] [6] он получил MS из Нью - Йоркского университета в 1943 году, и Ph.D год спустя. [4][7] Это было в Нью-Йоркском университете в 1943 году, когда Симпсон был приглашен на работу в Чикагский университет . Волни Уилсон, администратор металлургической лаборатории университета,попросил его помочь изобрести приборы для измерения высоких уровней радиоактивности . Потребовалось немало убедительных доказательств, но Симпсон в конце концов согласился помочь. [5]

Исследование [ править ]

Симпсон начал свою профессиональную карьеру в качестве физика в 1943 году, где он выступал в качестве руководителя группы Манхэттенского проекта . [1] [3] Манхэттенский проект был кодовым названием проекта Соединенных Штатов с Соединенным Королевством и Канадой, осуществленного во время Второй мировой войны по разработке первых атомных бомб . Во время Второй мировой войны для выполнения таких задач правительство было обычным делом. Симпсон принял это предложение после того, как осознал социальные и человеческие последствия использования ядерной энергии, и хотел принять участие в ее развитии. Из-за этого Симпсон стал одним из основателей и первым председателемУченые-атомщики из Чикаго в августе 1945 года, на следующий день после того, как Соединенные Штаты сбросили атомную бомбу на Хиросиму, и через два года после начала его карьеры. [1] [8] В том же году он был соучредителем Бюллетеня ученых-атомщиков . Цель бюллетеня заключалась в том, чтобы разъяснить последствия атомной бомбы и предложить рациональные действия в ответ на последствия. [1] В выпуске журнала Life от 29 октября 1945 года Симпсон вместе с Юджином Рабиновичем рассказали о своем причастности к ядерной энергии и сказали, что ученые впервые признали моральную ответственность за предупреждение об опасности любого дальнейшего использования. изядерное оружие . Симпсон чувствовал, что ученые и инженеры больше не могут оставаться в стороне от последствий своей работы. [2]

В этом же году Симпсон начал свою карьеру в качестве преподавателя в Чикагском университете в качестве преподавателя физики и оставался там на протяжении всей своей карьеры, участвуя в исследованиях, незадолго до своей смерти в августе 2000 года. В 1945 году он также работал неофициальным советником в Коннектикуте. Сенатор Брайен МакМахон после отпуска в университете. В рамках факультета университета Симпсон изобрел и запатентовал пропорциональный счетчик потока газа α-частиц для измерения выхода плутония в присутствии продуктов деления высокой интенсивности путем подачи газа, содержащего плутоний, через сам счетчик. [1]

На имя Симпсона имеется 15 патентов, в том числе многопроволочный пропорциональный счетчик , устройство, повышающее точность и скорость считывания излучения, и нейтронный монитор . [1] [9] Нэнси Фарли Вуд работала с Симпсоном, и ей приписывают разработку и производство детекторов излучения для лаборатории. [10] [11] [12] [13]

В 1946 году Симпсон проявил особый интерес к космическим лучам. Начиная с исследований нейтронов космических лучей в нижних слоях атмосферы , Симпсон присутствовал на начальных этапах этого поля и на протяжении многих лет внес значительный вклад в его развитие своими научными исследованиями . [1] [8] Вклад Симпсона был уникален тем, что он выполнил свою работу таким образом, что способствовало росту достижений и карьеры окружающих его людей. В 1955 году он дал Юджину Н. Паркеру работу научным сотрудником в Институте Энрико Ферми.из Чикагского университета, и его успехи во многом были следствием постоянной поддержки Симпсона. Его исследования нейтронов космических лучей в нижних слоях атмосферы были разработаны на основе работ Сержа Корфа перед Второй мировой войной. В 1949 году Симпсон внес свой вклад в открытие, что эффект широты, наблюдаемый с помощью нейтронов, примерно в 20 раз больше, чем с помощью ионизационных камер . В 1951 году он обнаружил, что изменения во времени также намного больше. Он осознал потенциал нейтронов и частиц космических лучей с более низкой энергией для исследования причин изменений во времени. В том же году он изобрел нейтронный монитор, чтобы удовлетворить потребность в стабильном наземном нейтронном детекторе. При этом он установил станции нейтронного мониторинга в различных местах, включая Перу, Уанкайо., Мексика, Мехико , Нью-Мексико , Пик Сакраменто , Колорадо, Кульминация и Чикаго, Иллинойс . [1]

В 1954 и 1955 годах Симпсон исследовал глобальные и временные вариации космических лучей по всему миру на этих станциях нейтронных мониторов. В 1956 году гигантская вспышка космических лучей дала первое прямое представление о положении вещей в межпланетном пространстве . [1] К этому моменту научное сообщество, занимающееся космическими лучами и солнечной активностью, разрослось, и в Международный геофизический год (1957–58) Симпсон был одним из 12 ученых, ответственных за организацию и координацию международной программы, помогая сделать ее огромный успех. [1] [4]

В конце 1957 года после запуска Спутника по СССР , Симпсон, реализующей необходимость для США , чтобы отправить документы в космос, изложил научную ситуацию и свои планы такой деятельности канцлера университета Лоуренс Kimpton . Kimpton предоставил Симпсону 5000 долларов, чтобы запустить проект, и сотрудничал с Питером Мейером в разработке небольших легких детекторов частиц, подходящих для космической среды. Первый детектор частиц Симпсона был запущен в 1958 году на космическом корабле Pioneer 2 .

В 1962 году Симпсон и профессор Питер Мейер основали Лабораторию астрофизики и космических исследований (LASR), которая была построена в Институте Энрико Ферми при Чикагском университете. НАСА внесло свой вклад в лабораторию и профинансировало строительство LASR, строительство которого было завершено в 1964 году. В лаборатории под одной крышей были объединены разработка приборов и космические исследования, а также теоретические исследования, связанные с результатами текущих исследований и космических экспериментов.

В 1965 году Симпсон вместе со своими учениками и сотрудниками построил первые детекторы космических лучей (энергетических частиц) для посещения Марса . В 1973 году он первым посетил Юпитер ; в 1974 году Меркьюри ; в 1979 г. был посещен Сатурн . [1] [3] Миссия Юпитера впервые обнаружила релятивистское (3-30 МэВ) электронное население, излучаемое планетой; электроны наблюдались в магнитосфере Юпитера , а затем бежать на расстоянии не менее 1 АС . Обнаружение Симпсоном в 1974 году впервые установило, что магнитные поля , наблюдаемые на Меркурии, не переносятся от Солнца падающим солнечным ветром., но на самом деле принадлежал самой планете. Симпсон помогал разрабатывать миссию с момента ее замысла с 1959 года. [1] Кроме того, в 1980 году его обнаружение крошечной щели в распределении энергичных частиц, захваченных в магнитном поле Сатурна, указывало им на присутствие ранее необнаруженной маленькой Луна движется по орбите в этом месте в космосе и поглощает частицы, которые в противном случае были бы обнаружены без нарушения. Впоследствии ученые оптически идентифицировали спутник Сатурна. [1] В 1976 и 1982 годах Симпсон также обнаружил всплески энергичных частиц, связанных с прохождением ударных волн в солнечном ветре, и предоставил доказательства того, что переход служит эффективным ускорителем частиц.

В 1970 годе Симпсон, Уильям Дитрих и Джон Дэвид Anglin обнаружили , что некоторые импульсивные солнечные вспышки производят энергичные частицы , среди которых Гелий-3 , свет не радиоактивный изотоп из гелия с двумя протонами и одного нейтрона, по крайней мере , в десять раз больше , чем в изобилии гелий 4 , нерадиоактивный и легкий изотоп гелия. На Земле , Гелий-4 является то , что составляет около 99.986% гелия здесь. В 1973 году его инструменты на Pioneer 10 и 11указали на увеличение интенсивности космических лучей примерно на 1 процент на а.е. В 1975 году он обнаружил, что во время низкой точки активности тремя годами ранее содержание гелия космических лучей странным образом увеличивалось при этих очень низких энергиях, в отличие от его падения с понижением энергии, как протоны, в сторону нулевой энергии .

В 1975 и 1977 годах Симпсон обнаружил, что ядер бериллия-10 мало в космических лучах, и что эта нехватка указывает на то, что они существуют примерно 2 · 10 7 лет. Это привело его к выводу, что космические лучи свободно проходят между газовым диском и частью галактики с протяженным магнитным гало , где плотность окружающего газа составляет примерно 10 -2 атомов / см 3 или меньше.

В 1980 - х годах Симпсон и AJ Tuzzolino разработала монитор потока пыли инструмент [14] , который включал тонкий лист пластика , который был полимеризован в присутствии сильного электрического поля перпендикулярно к плоскости пластика, а затем электрически поляризованный несущий положительный электрический заряд на одной из его поверхностей и отрицательный заряд на другой. Он работал так, что частица пыли или тяжелое ядропроникая сквозь лист, сначала испаряется на небольшой площади, высвобождая заряды, а затем электрический сигнал указывает местоположение и размер отверстия в пластике, которое калибруется, чтобы дать информацию о его скорости и размере. Эти калибровки проводились с 1985 по 1989 год. Устройство Симпсона использовалось на космических кораблях Vega 1 и Vega 2 к комете Галлея в 1986 году и принесло ему медаль Гагарина за исследования космоса в том же году за его вклад в успех миссии Vega, поскольку его инструменты были единственными из Соединенных Штатов, кто столкнулся с кометой. [1]

Достижения [ править ]

Джон Александр Симпсон известен такими изобретениями, как пропорциональный счетчик α-частиц потока газа для измерения выхода плутония в присутствии продуктов деления высокой интенсивности и нейтронный монитор . [1] В его некрологе в The Guardian отмечалось, что он был одним из самых плодовитых изобретателей научных инструментов для исследования космоса . [2] В 1958 году его первый созданный инструмент был запущен в космос, а два последних - в 1999 году. Один на борту « Звездной пыли» в 2004 году встретился с кометой Wild-2 , замороженным снежным комом диаметром в полторы мили. [2]

В 1959 году Симпсон был избран членом Национальной академии наук , в 1968 году он занимал первую кафедру Райерсона и получил звание почетного профессора службы в своем университете, в 1974 году был первым, кто был назначен на кафедру Комптона , а в 1986 году он стал почетным званием . Симпсон получил в 1986 году медаль Гагарина за исследования космоса за его вклад в успех миссии Вега , в ходе которой ранее в том же году к комете Галлея были отправлены спутники . В 1991 году он был удостоен Бруно Росси премии по Американского астрономического обществаза вклад в астрофизику высоких энергий , а в 1993 г. был награжден медалью Арцтовского Национальной академии наук. [15] В 1999 году он был награжден премией Лео Сцилларда за его роль в обучении ученых, членов Конгресса США и общественности важности гражданского контроля над ядерной политикой и его решающим усилиям в планировании и выполнении Международного геофизического исследования. Год . [4] [7] В 2000 году он был также дополнительно награжден медалью Уильяма Боуи, которая является высшей наградой, присуждаемойАмериканскому геофизическому союзу за обширные исследования космических лучей и других энергетических частиц, которыми наша планета постоянно бомбардируется. [1] Он известен как выдающийся профессор, на протяжении всей своей академической карьеры руководил исследованиями 34 докторантов, многие из которых в настоящее время являются лидерами в области космических наук. [1] [4] Симпсон также читал лекции для публики, используя в 1974 году средства, которые поступили с его кафедры Комптона, в попытке охватить более широкую аудиторию своими исследованиями. [1] [8] В 1982 году он также основал и стал первым председателем Рабочей группы университетов по космической науке, расположенной вВашингтон, округ Колумбия , чтобы представлять лаборатории космической науки в их отношениях с Конгрессом и НАСА [1]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р Q R сек т у V ш х Eugene N. Parker , национальные академии Press . "БИОГРАФИЧЕСКИЕ ВОСПОМИНАНИЯ Джона Александра Симпсона" . Был 10 февраля 2020 г.
  2. ^ a b c d Пирс Райт , The Guardian . «Джон Симпсон» , четверг, 14 сентября 2000 г. Был 28 августа 2010 г.
  3. ^ a b c d e National, The New York Times . «Джон Александр Симпсон, 83 года, ученый-ядерщик и космический исследователь» , 7 сентября 2000 г. Посещено 1 сентября 2010 г.
  4. ^ a b c d e f Велтер, Б. Л. , Бюллетень Американского астрономического общества . Некролог: Джон Александр Симпсон, 1916–2000 (Бюллетень Американского астрономического общества; т. 33, № 4, стр. 1581-1582) . Посетил 28 августа 2010 г.
  5. ^ a b Мур, Майк , Бюллетень ученых-атомщиков . «Вспоминая Джона Симпсона. (Физик-ядерщик) (некролог)» , 1 ноября 2000 г. Посетили 1 сентября 2010 г.
  6. Перейти ↑ Simpson, JA (1940). Экспериментальный электронный микроскоп (докторская диссертация, Рид-колледж).
  7. ^ a b Форум по физике и обществу Американского физического общества . «Обладатель премии Лео Сцилларда за лекции в 1999 году» . Посетил 28 августа 2010 г.
  8. ^ a b c Американское философское общество "Труды Американского философского общества, том 150, № 3, сентябрь 2006 г.". Архивировано 11 июня 2011 г. в Wayback Machine . Посетил 28 августа 2010 г.
  9. ^ Симпсон, JA (1955). Нейтронный монитор. Чикагский университет.
  10. ^ Cholo, Ана Беатрис. (17 мая 2003 г.). Нэнси Фарли Вуд, 99 лет. Ранняя феминистка, владелица бизнеса. Чикаго Трибьюн. Чикаго, Иллинойс.
  11. ^ Симпсон, JA (1946). Прецизионный альфа-пропорциональный счетчик (том 80). Военное министерство, Инженерный корпус, Управление окружного инженера, Манхэттенский округ.
  12. ^ Simpson Jr, JA (1947). Прецизионный альфа-пропорциональный счетчик. Обзор научных инструментов. 18 (12): 884-893.
  13. ^ Simpson Jr, JA (1948). Пропорциональные счетчики воздуха. Обзор научных инструментов. 19 (11): 733-743.
  14. ^ Паркер, Юджин Н. (декабрь 2000 г.). «Некролог: Джон Александр Симпсон» . Физика сегодня . 53 (12): 83–84. Bibcode : 2000PhT .... 53l..83P . DOI : 10.1063 / 1.4808481 . Архивировано из оригинала на 2013-10-11.
  15. ^ "Медаль Арцтовского" . Национальная академия наук. Архивировано из оригинального 2 -го января 2006 года . Проверено 13 февраля 2011 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Руководство по Джон А. Симпсон Papers 1940-1988 и дополнений в университете Специальные Коллекции исследовательского центра Чикаго