Рональд Н. Брейсвелл

Рональд Ньюболд Брейсуэлл AO (22 июля 1921 - 12 августа 2007) был профессором Льюиса М. Термана электротехники лаборатории космоса, телекоммуникаций и радиологии в Стэнфордском университете .

Образование [ править ]

Брейсвелл родился в Сиднее в 1921 году и получил образование в средней школе для мальчиков Сиднея . Он окончил Сиднейский университет в 1941 году со степенью бакалавра математики и физики, позже получил степени BE (1943) и ME (1948) с отличием первой степени , а во время работы в инженерном отделе стал президентом Оксометрическое общество . Во время Второй мировой войны он спроектировал и разработал микроволновое радиолокационное оборудование в Радиофизической лаборатории Организации научных и промышленных исследований Содружества в Сиднее под руководством Джозефа Л. Поуси иЭдвард Г. Боуэна и с 1946 по 1949 год был аспирантом в Sidney Sussex College , Кембридж , занимается ионосферных исследований в Кавендишской лаборатории , где в 1949 году он получил степень доктора философии по физике под JA Рэтклиффом . ^{[ необходима цитата ]}

Карьера [ править ]

С октября 1949 года по сентябрь 1954 года д-р Брейсвелл был старшим научным сотрудником радиофизической лаборатории CSIRO в Сиднее и занимался распространением сверхдлинных волн и радиоастрономией . Затем он читал лекции по радиоастрономии на астрономическом факультете Калифорнийского университета в Беркли с сентября 1954 года по июнь 1955 года по приглашению Отто Струве и в Стэнфордском университете летом 1955 года и поступил на факультет электротехники в Стэнфордском университете. Декабрь 1955 г. ^{[ ссылка ]}

В 1974 году он был назначен первым профессором и научным сотрудником Льюиса М. Термана в области электротехники (1974–1979). Хотя он вышел на пенсию в 1979 году, он продолжал вести активную деятельность до самой смерти. ^{[ необходима цитата ]}

Взносы и награды [ править ]

Профессор Брейсвелл был членом Королевского астрономического общества (1950), научным сотрудником и пожизненным членом Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (1961), членом Американской ассоциации развития науки (1989), а также сотрудником с другими значимые общества и организации.

Для экспериментального вклада в изучение ионосферы с помощью очень низкочастотных волн, доктор Bracewell получил Duddell премию Института инженеров - электриков, Лондон в 1952 г. В 1992 г. он был избран иностранным ассоциированным членство в Институте медицины в США Национальной академии наук (1992), первый австралийский добиться такого различия, за фундаментальный вклад в области медицинской визуализации. Он был одним из трех обладателей награды Сиднейского университета, когда в 1992 году была учреждена премия для выпускников, за сканирование мозга, и был удостоен медали Института инженеров по электротехнике и электронике имени Генриха Герца в 1994 году за новаторскую работу в синтезе апертуры антенны.и реконструкция изображений применительно к радиоастрономии и компьютерной томографии. В 1998 году доктор Брейсвелл был назначен кавалером Ордена Австралии (AO) за заслуги перед наукой в ​​области радиоастрономии и восстановления изображений.

В радиофизической лаборатории CSIRO работа, которая в 1942–1945 гг. Была засекречена, была опубликована в десятке отчетов. Мероприятия включали в себя проектирование, изготовление и демонстрацию оборудования для модуляции голоса для магнетрона 10 см (июль 1943 г.), триодного генератора СВЧ на 25 см с использованием цилиндрических объемных резонаторов, оборудования, предназначенного для использования в полевых условиях СВЧ-радара (измеритель волны, эхо-блок, термистор). измеритель мощности и т. д.) и микроволновая техника измерения. Опыт численного расчета полей в полостях позволил после войны получить степень магистра технических наук (1948 г.) и окончательную публикацию по ступенчатым разрывам в радиальных линиях передачи (1954 г.).

В то время как в Кавендишской лаборатории в Кембридже (1946–1950) Брейсвелл работал над наблюдением и теорией ионизации верхних слоев атмосферы, внося свой вклад в экспериментальную технику (1948 г.), объясняя солнечные эффекты (1949 г.) и выделяя два слоя ниже E-слоя (1952 г.) , работа признана Duddell Premium.

Находясь в Стэнфорде, профессор Брейсвелл сконструировал микроволновый спектрогелиограф (1961), радиотелескоп, состоящий из 32 10-футовых тарелок, расположенных крестообразно ^[1], который надежно составлял суточные температурные карты Солнца в течение одиннадцати лет - продолжительности солнечного цикла. Это первый радиотелескоп, который автоматически выводит данные в печатном виде и, следовательно, способен распространять по всему миру с помощью телетайпа. Его суточные карты солнечной погоды получили подтверждение от НАСА за поддержку первой пилотируемой посадки на Луну. Впоследствии на том же месте были построены пять более крупных 60-футовых тарелок, которые в конце концов были удалены в 2006 году после попыток сохранить это место. ^[2] Брейсвелл дал интервью во время уничтожения посуды. ^[3]

Наряду с инструментальными и наблюдательными работами появилось много фундаментальных работ по восстановлению (1954–1962), интерферометрии (1958–1974) и реконструкции (1956–1961). К 1961 году методы калибровки радиоинтерферометра, разработанные для спектрогелиографа, впервые позволили антенной системе с веерным пучком диаметром 52 дюйма, равной угловому разрешению человеческого глаза за одно наблюдение. С помощью этого луча компоненты Лебедя A , расположенные на расстоянии 100 дюймов, были непосредственно обнаружены без необходимости повторных наблюдений с помощью интерферометрии синтеза апертуры с переменным шагом .

Ядро внегалактического источника Центавр A было разделено на два отдельных компонента, прямые восхождения которых были точно определены с помощью 2,3-минутного веерного луча на 9,1 см. Зная , что Центавр А был композитным, Bracewell использовала 6,7-минутный луч Паркса обсерваторию 64 м радиотелескоп на 10 см , чтобы определить отдельные склонения компонентов и при этом была первым , чтобы наблюдать сильную поляризацию в внегалактическом источнике (1962 ), открытие, имеющее фундаментальное значение для структуры и роли астрофизических магнитных полей. Последующие наблюдения, сделанные в Парксе другими наблюдателями с 14-минутным и более широким лучом на 21 сми более длинные волны, хотя и не разрешающие компоненты, были совместимы с зависимостью, ожидаемой от фарадеевского вращения, если бы магнитные поля были поляризующим агентом.${\ displaystyle \ lambda ^ {2}}$

Второй крупный радиотелескоп (1971 г.), использующий передовые концепции для достижения углового разрешения 18 угловых секунд, был разработан и построен в Стэнфорде и применен как для солнечных, так и для галактических исследований. Методы калибровки этого передового разрешения стали широко использоваться в радиоинтерферометрии через выпускников.

После открытия космического фонового излучения :

• замечательный предел наблюдений 1,7 милликельвина, имеющий большое теоретическое значение для космологии, был установлен на анизотропию в сотрудничестве с докторантом Е.К. Конклином (1967) и не улучшался в течение многих лет.
• правильная теория релятивистского наблюдателя в корпусе черного тела (1968) была дана в первой из нескольких статей различных авторов, получивших тот же результат
• Абсолютное движение Солнца со скоростью 308 км / с через космическое фоновое излучение было измерено Конклином в 1969 году, за несколько лет до независимого подтверждения.

С наступлением космической эры Брейсвелл заинтересовался небесной механикой , провел наблюдения радиоизлучения со спутника-1 и снабдил прессу точными картами, предсказывающими траекторию советских спутников, которые были прекрасно видны, если вы знали, когда и где. смотреть. После загадочного выступления Explorer I на орбите он опубликовал первое объяснение (1958–59) наблюдаемой спиновой нестабильности спутников в терминах движения Пуансо нежесткого тела с внутренним трением. Он записал сигналы со спутников I, II и III и обсудил их с точки зрения вращения спутника, поляризации антенны и эффектов распространения ионизированной среды, особенно эффекта Фарадея.

Позже (1978, 1979) он изобрел вращающийся, обнуляющий , двухэлементный инфракрасный интерферометр, подходящий для запуска космических челноков на орбиту около Юпитера , с разрешением в миллисекунды, что могло привести к открытию планет вокруг звезд, отличных от Солнца . Эта концепция была разработана в 1995 году Ангелом и Вульфом, чья версия космической станции с четырехэлементным двойным обнулением стала Terrestrial Planet Finder (TPF), кандидатом НАСА для изображения планетных конфигураций других звезд. ^[4]

Получение изображений в астрономии привело к участию в разработке компьютерной рентгеновской томографии, в которой коммерческие сканеры восстанавливают томографические изображения с использованием алгоритма, разработанного Брейсвеллом для радиоастрономической реконструкции из сканирования веерным лучом. Этот корпус работ был отмечен Институтом медицины, наградой Сиднейского университета и медалью Генриха Герца. Работа в редакционной коллегии-основателе журнала Computer-Assisted Tomography , в которую он также вносил публикации, и в научных консультативных советах компаний, производящих медицинские приборы, поддерживала интерес Брейсвелла к медицинской визуализации, что стало важной частью его регулярных лекций на тему: визуализации, и составляет важную часть его текста 1995 года по визуализации.

Опыт работы с оптикой, механикой и управлением радиотелескопами привел к использованию солнечной термофотоэлектрической энергии во время энергетического кризиса, включая изготовление недорогих твердых и перфорированных параболоидальных отражателей путем гидравлического надувания.

Брейсвелл также известен тем, что первым предложил использовать автономные межзвездные космические зонды для связи между инопланетными цивилизациями в качестве альтернативы диалогам по радиопередаче. Эта гипотетическая концепция была названа зондом Брейсвелла в честь его изобретателя.

Фурье-анализ [ править ]

Как следствие связывания изображений с анализом Фурье , в 1983 году он открыл новую факторизацию матрицы дискретного преобразования Фурье, которая привела к быстрому алгоритму спектрального анализа. Этот метод, который имеет преимущества перед быстрым алгоритмом Фурье, особенно для изображений, рассматривается в Преобразовании Хартли (1986), в патенте США 4646256 (1987, в настоящее время является общественным достоянием) и в более чем 200 технических статьях различных авторов, которые были вдохновлены открытием. Аналоговые методы создания плоскости преобразования Хартли сначала с помощью света, а затем с помощью микроволн были продемонстрированы в лаборатории и позволили определить электромагнитную фазу с помощью квадратичных детекторов.. Новое элементарное представление сигнала, преобразование Chirplet , было обнаружено (1991), которое дополняет представление элементарного сигнала Габора, используемое в динамическом спектральном анализе (со свойством соблюдения минимума полосы пропускания, связанного с принципом неопределенности ). Этот прогресс открыл новую область адаптивных динамических спектров с широким применением в анализе информации.

Другие интересы [ править ]

Профессор Брейсвелл был заинтересован в том, чтобы донести до общественности понимание роли науки в обществе, в смягчении последствий научной неграмотности для принятия государственных решений посредством контактов с группами выпускников, а также в гуманитарном бакалавриате в рамках программы курса астрономии и программа «Западная культура» по ценностям, технологиям, науке и обществу, в обеих из которых он преподавал в течение нескольких лет. В 1996 году он прочитал лекцию Беньяна о судьбе человека .

Он также интересовался деревьями в кампусе Стэнфорда и опубликовал о них книгу. Он также вел студенческий семинар «Я рою деревья». ^{[5] [6]}

Брейсвелл также был дизайнером и изготовителем солнечных часов . Он и его сын Марк Брейсуэлл построили один на южной стороне инженерного корпуса Термана; после того, как это здание было снесено, новый дом для солнечных часов с той же ориентацией был найден в инженерном центре Джен-Сюнь Хуан . Он построил еще одни солнечные часы в доме своего сына и еще одни на террасе дома профессора Джона Линвилла . Солнечные часы Bracewell Radio в очень большом массиве были построены в его честь.

Избранные публикации [ править ]

• Брейсуэлл, Рональд Н. и Поуси, Дж. Л., Радиоастрономия (Оксфорд, 1955) (также переведено на русский язык и переиздано в Китае)
• Брейсуэлл, Рональд Н., Радиоинтерферометрия дискретных источников (Труды IRE, январь 1958 г.)
• Брейсуэлл, Рональд Н., редактор, Парижский симпозиум по радиоастрономии, Симпозиум МАС № 9 и симпозиум URSI No. 1, состоявшаяся 30 июля 1958 г. - 6 августа 1958 г. (Stanford Univ. Press, Stanford, CA, 1959) (также переведено на русский язык)
• Профессор Брейсвелл перевел радиоастрономию Дж. Л. Стейнберга и Ж. Лекё (McGraw-Hill, 1963) с французского.
• Брейсуэлл, Рональд Н. (июнь 1999 г.) [1985, 1978, 1965]. Преобразование Фурье и его приложения (3-е изд.). Макгроу-Хилл . ISBN 978-0-07303938-1. (NB. Второе издание также переведено на японский и польский языки.)
• Брейсуэлл, Рональд Н., Деревья в кампусе Стэнфорда (Стэнфорд: Самиздат, 1973)
• Брейсуэлл, Рональд Н., Галактический клуб: разумная жизнь в космическом пространстве (Portable Stanford: Alumni Association, 1974) (также переведен на голландский, японский и итальянский языки)
• Брейсуэлл, Рональд Н. (1986). Преобразование Хартли . Оксфордская серия инженерных наук. 19 (1-е изд.). Нью-Йорк: Oxford University Press, Inc. ISBN 0-19-503969-6. (NB. Также переведены на немецкий и русский языки.)
• Брейсуэлл, Рональд Н., Двумерная визуализация (Прентис-Холл, 1995)
• Брейсуэлл, Рональд Н., Анализ Фурье и визуализация (Пленум, 2004 г.)
• Брейсуэлл, Рональд Н., Деревья Стэнфорда и его окрестностей (Стэнфордское историческое общество, 2005 г.)

Вклады в главы [ править ]

Брейсвелл написал следующие главы:

• Учебник по теории радиолокационного сверхвысокочастотного излучения и резонаторного резонатора / Под ред. Э. Г. Боуэн, 1946 г.
• Достижения в области вращения спутников в астронавтике / Под ред. Х. Джейкобс, 1959 г.
• Спектр радиошума, корректирующий шумовые карты для ширины луча, под ред. Д.Х. Мензель, 1960
• Современная физика для инженера Радиоастрономия / Под ред. Л. Риденур и В. Ниренберг , 1960 г.
• Статистические методы в теории толерантности антенн распространения радиоволн , под ред. У. К. Хоффман, 1960.
• Успехи геофизики Спутниковые исследования ионизации космического пространства по радио / Под ред. Его Превосходительство Ландсберг, 1961 (ОК Гэрриот и Рональд Н. Брейсвелл)
• Handbuch der Physik Radioastronomy Techniques, ed. С. Флюгге, 1962 г.
• Энциклопедия электроники внеземных радиошумов , под ред. К. Сасскинд, 1962 г.
• Радиопередачи " Звезды и галактики из глубины космоса" / Под ред. Т.Л. Пейдж, 1962 г.
• Радиоволны и электрические схемы. Антенны и обработка данных, под ред. С. Сильвер, 1963 г.
• Свет и жизнь во Вселенной « Жизнь в Галактике», под ред. С. Т. Батлер и Х. Мессель, 1964 г.
• Encyclopdia Britannica Telescope, Radio , 1967.
• Перспективы науки The Microwave Sky, изд. Дэвид Л. Арм, 1968 год.
• Человек во внутреннем и внешнем пространстве Солнце (пять глав), изд. Х. Мессель и С. Т. Батлер, 1968 г.
• Реконструкция изображения по проекциям: реализация и приложения Реконструкция изображения в радиоастрономии, под ред. Г. Германн, 1979 г.
• Ежегодный обзор компьютерной обработки изображений астрономии и астрофизики , под ред. Г. Бербидж и др., 1979 г.
• Энергия для выживания. Как все начиналось, Человек - ленивое животное и Энергия солнечного света, под ред. Х. Мессель, 1979 г.
• Жизнь во Вселенной. Проявления высокоразвитых цивилизаций. Под ред. Дж. Биллингем, 1981
• Инопланетяне: где они? Упреждение Галактики первой развитой цивилизацией, под ред. М. Харт и Б. Цукерман, 1982, 1995 гг.
• Преобразования в обработке оптических сигналов Фурье-обращение дефектных данных / Под ред. WT Родс, JR Fienup и BEA Saleh, 1984 г.
• Ранние годы радиоастрономии Ранние работы по теории построения изображений в радиоастрономии, под ред. В. Т. Салливан, III, 1984
• Косвенная инверсия неплоской видимости при визуализации, под ред. Дж. А. Робертс, 1984
• Методы и приложения Фурье Жизнь методов и приложений Джозефа Фурье и Фурье, под ред. Дж. Ф. Прайс, 1985
• Ежегодник вейвлетов науки и техники , 1996 г.
• Энциклопедия прикладной физики Фурье и других математических преобразований 1997 г.
• Корнелиус Ланцош - Сборник опубликованных статей с комментариями «Быстрое преобразование Фурье и сглаживание данных путем анализа и на глаз», под ред. WR Davis et al., 1999

См. Также [ править ]

• cas (математика)

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Стэнфордский веб-профиль
• Уведомление о смерти в Стэнфорде