Джон Александр Симпсон - John Alexander Simpson

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-Йоркский университет
ИзвестенКосмический луч
Ядерная физика
астрофизика высоких энергий
Исследование космоса
НаградыМедаль Гагарина (1986)
Премия Бруно Росси (1991)
Медаль Арцтовского (1993)
Премия Лео Сцилларда за лекции (1999)
Медаль Уильяма Боуи (2000)
Научная карьера
Поляфизика
УчрежденияЧикагский университет
Лаборатория астрофизики и космических исследований (ЛАСР)
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 значениях, особенно как один из основных основателей Бюллетень ученых-атомщиков давний член спонсорского совета организации.[1]

Он известен такими изобретениями, как газовый поток. α-частица пропорциональный счетчик (для измерения плутоний дает при наличии высокой интенсивности деление продукты), а нейтронный монитор,[1] и за запуск в космос нескольких созданных им инструментов.[2]

Симпсон провел свою карьеру в качестве инструктора и исследователя в Чикагский университет Институт Энрико Ферми и физический факультет, где он проводил эксперименты в ядерная физика и с космические лучи. Его исследования продолжались за несколько недель до его смерти.[1][3][4]Он умер от пневмония с которым он заразился в больнице после успешного операция на сердце.[1][3][4] В год его смерти его инструменты в космосе отправляли данные в течение почти 40 лет.[3]

Ранние годы

Рожден в Портланд, штат Орегон, Симпсон был опытным кларнетист и саксофонист в ранние годы, получив награду в старшей школе за виртуозность.[1] Он получил Степень AB из Рид Колледж в 1940 году, когда он заинтересовался историей науки и техники от греков до средневековья и до самых последних открытий в астрономия и физика.[1][5][6] Он получил РС из Нью-Йоркский университет в 1943 г. и Кандидат наук год спустя.[4][7] Это было в Нью-Йоркском университете в 1943 году, когда Симпсона пригласили работать в Чикагский университет. Волни Уилсон, администратор университетского Металлургическая лаборатория попросил его помочь изобрести инструменты для измерения высоких уровней радиоактивность. Потребовалось много убедительных доводов, но Симпсон наконец согласился помочь.[5]

Исследование

Симпсон начал свою профессиональную карьеру как физик в 1943 году, где он выступал в качестве лидера группы на Манхэттенский проект.[1][3] Манхэттенский проект был кодовым названием Соединенные Штаты проект с объединенное Королевство и Канада проводился во время Вторая Мировая Война разработать первые атомные бомбы. Во время Второй мировой войны для таких задач правительство было обычным делом. Симпсон принял предложение после того, как осознал социальные и человеческие последствия ядерная энергия и хотел принять участие в его развитии. Из-за этого Симпсон стал одним из основателей и первым председателем Ученые-атомщики Чикаго в августе 1945 года, на следующий день после того, как Соединенные Штаты сбросили атомную бомбу на Хиросима и через два года после начала карьеры.[1][8] Он также был соучредителем в том же году Бюллетень ученых-атомщиков. Цель бюллетеня заключалась в том, чтобы разъяснить значение атомной бомбы и предоставить рациональные меры реагирования на последствия.[1] В номере журнала от 29 октября 1945 г. Жизнь, Симпсон, вместе с Евгений Рабинович, рассказали об их причастности к ядерной энергии и сказали, что ученые впервые осознали моральную ответственность за предупреждение об опасности любого дальнейшего использования ядерное оружие. Симпсон чувствовал, что ученые и инженеры больше не могут оставаться в стороне от последствий своей работы.[2]

В этом же году Симпсон начал свой владение в качестве преподавателя в Чикагском университете в качестве преподавателя физики и оставался там на протяжении всей своей карьеры, участвуя в исследованиях вплоть до незадолго до своей смерти в августе 2000 года. В 1945 году он также работал неофициальным советником сенатора от Коннектикута. Брайен МакМахон после отпуска в университете. Будучи сотрудником факультета университета, Симпсон изобрел и запатентовал Пропорциональный счетчик потока газа α-частиц для измерения выхода плутония в присутствии продуктов деления высокой интенсивности пропуская плутонийсодержащий газ через сам счетчик.[1]

На его имя у Симпсона 15 патентов, в том числе многопроволочный пропорциональный счетчик, устройство, которое улучшает точность и скорость считывания излучения, и Нейтронный монитор.[1][9] Нэнси Фарли Вуд работал с Симпсоном, и ему 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 космических лучей. нейтроны в нижнем атмосфера, Симпсон присутствовал на начальных этапах разработки этой области и на протяжении многих лет внес значительный вклад в ее развитие. научные исследования.[1][8] Вклад Симпсона был уникален тем, что он выполнил свою работу таким образом, что способствовал росту достижений и карьерных возможностей окружающих. В 1955 году он дал Юджин Н. Паркер работу научным сотрудником в Институт 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 Серж Корф перед Второй мировой войной. В 1949 году Симпсон внес свой вклад в открытие, что эффект широты, наблюдаемый для нейтронов, примерно в 20 раз больше, чем для нейтронов. ионизационные камеры. 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 нейтронных станциях мониторинга. В 1956 году гигантская вспышка космических лучей дала первое прямое представление о положении дел в мире. межпланетное пространство.[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, что помогло ей добиться огромного успеха.[1][4]

В конце 1957 г. после запуска Спутник посредством Советский союз Симпсон, понимая, что США должны отправлять инструменты в космос, изложил научную ситуацию и свои планы в отношении такой деятельности ректору университета. Лоуренс Кимптон. Kimpton предоставила Симпсону 5000 долларов, чтобы запустить проект, и в партнерстве с Питером Мейером разработала небольшой легкий вес. детекторы частиц подходит для космической среды. Первый детектор частиц Симпсона был запущен в 1958 году на космическом корабле. Пионер 2.

В 1962 году Симпсон и профессор Питер Мейер создали Лаборатория астрофизики и космических исследований (ЛАСР) который был построен 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), которые посетили Марс. В 1973 году он впервые посетил Юпитер; в 1974 г. Меркурий; в 1979 г. Сатурн был посещен.[1][3] Миссия Юпитера впервые обнаружила релятивистское (3-30 МэВ) электронное население, излучаемое планетой; электроны наблюдались внутри Юпитерианская магнитосфера а затем убежать на расстоянии не менее 1 AU. Обнаружение Симпсона в 1974 году впервые установило, что магнитные поля наблюдаемые на Меркурии, не были унесены от Солнца ударными Солнечный ветер, но на самом деле принадлежал самой планете. Симпсон помогал разрабатывать миссию от концепции 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 этот переход служит эффективным ускорителем частиц.

В 1970 году Симпсон, Уильям Дитрих и Джон Дэвид Энглин обнаружили, что некоторые импульсивные солнечные вспышки производить энергичные частицы, среди которых Гелий-3, легкий нерадиоактивный изотоп из гелий с двумя протоны и один нейтрон, по крайней мере, в десять раз больше, чем Гелий-4, нерадиоактивный и легкий изотоп гелия. На земной шар, Гелий-4 это то, что составляет около 99,986% гелия здесь. В 1973 году его инструменты на Пионер 10 и 11 указали 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 энергий, как протоны по направлению к нулевая энергия.

В 1975 и 1977 годах Симпсон обнаружил, что Бериллий-10 ядра редки в космических лучах, и этот дефицит указывает на то, что они существовали примерно 2 x 107 годы. Это привело его к выводу, что космические лучи свободно проходят между газовый диск и протяженный магнитный ореол часть галактика, где плотность окружающего газа больше 10−2 атомов / см3 или менее.

В 1980-х Симпсон и А. Дж. Туццолино разработал монитор потока пыли инструмент[14] в котором использовался тонкий лист пластика, полимеризованный при наличии сильного электрическое поле перпендикулярно 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 же тяжелое ядро проникая 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. Вега 1 и Вега 2 к комете Галлея в 1986 году, и в этом году он получил медаль Гагарина за исследование космоса за его вклад в успех миссии Вега, поскольку его инструменты были единственными из Соединенных Штатов, кто обнаружил комету.[1]

Достижения

Джон Александр Симпсон известен такими изобретениями, как Пропорциональный счетчик потока газа α-частиц для измерения выхода плутония в присутствии продуктов деления высокой интенсивности, а нейтронный монитор.[1] Его некролог в Хранитель отметил, что он был одним из самых плодовитых изобретателей научных инструментов для исследование космоса.[2] В 1958 году его первый созданный прибор был запущен в космос, а два последних - в 1999 году. Один на борту Звездная пыль, встретился с Комета Wild-2, замороженный снежный ком диаметром полторы мили в 2004 году.[2]

В 1959 году Симпсон был избран в Национальная Академия Наук, в 1968 г. провел первую Стул Райерсона и был сделан Заслуженный профессор службы в своем университете в 1974 г. был первым назначен в Комптон стул, а в 1986 году стал Почетный. Симпсон получил награду 1986 г. Медаль Гагарина для исследования космоса за его вклад в успех Миссия Вега, который отправил спутники к Комета Галлея ранее в этом году. В 1991 г. награжден Премия Бруно Росси посредством Американское астрономическое общество за его вклад в астрофизика высоких энергий, а в 1993 г. был награжден Медаль Арцтовского Национальной академии наук.[15] В 1999 г. награжден Премия Лео Сцилларда за лекции за его роль в обучении ученых, членов Конгресс США и общественность о важности гражданский контроль из ядерная политика и его критические усилия по планированию и выполнению Международный геофизический год.[4][7] В 2000 году он также был дополнительно награжден Медаль Уильяма Боуи что является высшей наградой, присуждаемой Американский геофизический союз, за обширные исследования космических лучей и другие энергичные частицы что нашу планету постоянно бомбардируют.[1] Он известен как выдающийся профессор, на протяжении всей своей академической карьеры он руководил исследованиями 34 докторантов, многие из которых сегодня являются лидерами в области космических наук.[1][4] Симпсон также читал лекции для широкой публики, используя в 1974 году средства, поступившие от его кафедры Комптона, в попытке охватить более широкую аудиторию своими исследованиями.[1][8] В 1982 году он также основал и стал первым председателем Рабочая группа университетов по космической науке находится в Вашингтон, округ Колумбия. чтобы представлять лаборатории космической науки в их отношениях с конгрессом и НАСА[1]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс Юджин Н. Паркер, Национальная академия прессы. "БИОГРАФИЧЕСКИЕ ВОСПОМИНАНИЯ Джона Александра Симпсона". Был 10 февраля 2020 г.
  2. ^ а б c d Пирс Райт, Хранитель. "Джон Симпсон", Четверг, 14 сентября 2000 г. Был 28 августа 2010 г.
  3. ^ а б c d е Национальный, Нью-Йорк Таймс. "Джон Александр Симпсон, 83 года, ученый-ядерщик и космический исследователь", 7 сентября 2000 г. Посетил 1 сентября 2010 г.
  4. ^ а б c d е ж Велтер, Б. Л., Бюллетень Американского астрономического общества. Некролог: Джон Александр Симпсон, 1916–2000 (Бюллетень Американского астрономического общества; том 33, № 4, стр. 1581-1582). Посетил 28 августа 2010 г.
  5. ^ а б Мур, Майк, Бюллетень ученых-атомщиков.«Вспоминая Джона Симпсона. (Физик-ядерщик) (некролог)», 1 ноября 2000 г. Посетил 1 сентября 2010 г.
  6. ^ Симпсон, Дж. А. (1940). Экспериментальный электронный микроскоп (докторская диссертация, Рид-колледж).
  7. ^ а б Форум по физике и обществу Американское физическое общество. "Обладатель премии Лео Сцилларда за лекции в 1999 г.". Посетил 28 августа 2010 г.
  8. ^ а б c Американское философское общество "Труды Американского философского общества, том 150 № 3, сентябрь 2006 г." В архиве 11 июня 2011 г. Wayback Machine. Посетил 28 августа 2010 г.
  9. ^ Симпсон, Дж. А. (1955). Нейтронный монитор. Чикагский университет.
  10. ^ Чоло, Ана Беатрис. (17 мая 2003 г.). Нэнси Фарли Вуд, 99 лет. Ранняя феминистка, владелица бизнеса. Чикаго Трибьюн. Чикаго, Иллинойс.
  11. ^ Симпсон, Дж. А. (1946). Прецизионный альфа-пропорциональный счетчик (том 80). Военное управление, Инженерный корпус, Управление окружного инженера, Манхэттенский округ.
  12. ^ Симпсон-младший, Дж. А. (1947). Прецизионный альфа-пропорциональный счетчик. Обзор научных инструментов. 18 (12): 884-893.
  13. ^ Симпсон-младший, Дж. А. (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:2000ФТ .... 53л..83П. Дои:10.1063/1.4808481. Архивировано из оригинал на 2013-10-11.
  15. ^ "Медаль Арцтовского". Национальная академия наук. Архивировано из оригинал 2 января 2006 г.. Получено 13 февраля 2011.

Внешняя ссылка