Salpeter, Edwin Ernest

Edwin Ernest Salpeter
Edwin Ernest Salpeter
Syntymäaika 3. joulukuuta 1924( 1924-12-03 )
Syntymäpaikka Wien , Itävalta
Kuolinpäivämäärä 26. marraskuuta 2008( 26.11.2008 ) [1] (83-vuotias)
Kuoleman paikka Ithaca, New York , Yhdysvallat
Maa Itävalta , sitten  Australia , sitten  USA  
Tieteellinen ala fysiikka
Työpaikka Cornellin yliopisto
Alma mater Sydneyn yliopisto
tieteellinen neuvonantaja Rudolf Peierls
Tunnetaan toinen Bethe-Salpeterin yhtälön keksijä , joka johti Salpeterin massafunktion astrofysiikassa
Palkinnot ja palkinnot Royal Astronomical Societyn kultamitali Royal Astronomical Societyn kultamitali (1973)
Verkkosivusto astrosun2.astro.cornell.edu/…

Edwin Salpeter ( eng.  Edwin Ernest Salpeter ; 3. joulukuuta 1924 , Wien , Itävalta - 26. marraskuuta 2008 , Ithaca , New York , USA ) [2] [3] - yhdysvaltalainen teoreettinen fyysikko ja astrofyysikko, joka harjoittaa myös biofysiikkaa , yksi nykyaikaisen tähtien rakenteen ja kehityksen teorian perustajat .

Valmistui Sydneyn yliopistosta vuonna 1945 . Vuonna 1948 hän puolusti väitöskirjaansa Filosofian tohtoriksi Birminghamin yliopistossa , vuodesta 1949 elämänsä loppuun asti hän työskenteli Cornellin yliopistossa (vuodesta 1956 - professorina , vuodesta 1997 - kunniaprofessorina), jäsen Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian jäsen (1967), Lontoon Royal Societyn ulkomainen jäsen (1993).

Teokset on omistettu erilaisille fysikaalisille ongelmille, pääasiassa ydinfysiikkaa , kvanttielektrodynamiikkaa , atomien kvanttiteoriaa , plasmafysiikkaa , astrofysiikkaa.

Salpeter tunnettiin myös aktiivisesta kansalaisuudestaan: hän oli esimerkiksi Irakin sotaa vastustavan Yhdysvaltojen julkisen liikkeen aktivisti ja oli mukana kirjoittamassa amerikkalaisten fyysikkojen kongressille esittämää avointa vetoomusta estääkseen Iranin suunnitteleman ydiniskun . Bushin hallinto . [4] [5]

Pieni planeetta ( 11757 Salpeter ) on nimetty Edwin Salpeterin mukaan .

Tärkeimmät tieteelliset saavutukset

Edwin Salpeter tutki tähtien kehitystä ja energialähteitä , monimutkaisten molekyylien muodostumista tähtienvälisessä avaruudessa ja pulsarimalleja .

Yhdessä H. Bethen kanssa hän johti relativistisen kvanttimekaniikan yhtälön kuvaamaan kahta vuorovaikutuksessa olevaa hiukkasta - Bethe-Salpeterin yhtälön ( 1951 ), jota käytetään laajalti alkuainehiukkasten teoriassa.

Hän havaitsi berylliumresonanssin roolin tähtien evoluutioteoriassa ( 1952 ), nimittäin selitti, kuinka kolmoisalfa-reaktio berylliumytimen metastabiilin tilan kautta johtaa hiilen muodostumiseen tähdissä, joiden lämpötila on yli 100-200 miljoonaa astetta (myöhemmin W. Fowler osoitti, että berylliumin lisäksi myös hiilen ydinresonanssilla on tärkeä rooli).

Hän johti tähtien alkumassojen jakautumislain , joka tunnetaan Salpeterin massafunktiona ( 1955 ).

Salpeter ja Ya. B. Zeldovich olivat vuonna 1964 ensimmäiset (toisistaan ​​​​riippumatta) esittäneet oletuksen (nyt laajalti hyväksytty), että kvasaarien energialähteet ovat massiivisten mustien aukkojen ympärillä olevia kasautumiskiekkoja .

Hän havaitsi tähtien lämpöydinpolton jättimäisen tehostamisen vaikutuksen ytimien Coulombin hylkimisen plasmaseulonnan seurauksena ja johti Salpeterin kaavan tätä vaikutusta kuvaavalle seulontatekijälle .

Yli 400 tieteellisen artikkelin kirjoittaja [6] , mukaan lukien fyysikkojen edelleen laajasti käyttämän kirjan toinen kirjoittaja: H. Bethe , E. Salpeter. Yhden ja kahden elektronin atomien kvanttimekaniikka. - M .: Fizmatgiz, 1960. - 566 s. ( Eng.  Hans A. Bethe ja Edwin E. Salpeter, Yhden ja kahden elektronin atomien kvanttimekaniikka . - Berlin: Springer, 1957).

Elämänsä viimeisinä vuosina hän harjoitti biofysiikkaa ja sen soveltamista lääketieteessä .

Elämäkerta

Lapsuus ja nuoruus Itävallassa

Edwin Salpeter syntyi 3. joulukuuta 1924 Wienissä ( Itävalta ) juutalaiseen perheeseen (molemmat hänen vanhempansa olivat fyysikoita, ja hänen isänsä oli Erwin Schrödingerin ystävä hänen opiskelijavuosinaan ), vietti jonkin aikaa Unkarissa ja palasi sitten Wienissä, jossa hän aloitti peruskoulun. 10-vuotiaana hän epäonnistui lukion kokeissa (tunnustuksensa, koska hän luki Karl Mayn [7] romaaneja valmistelemisen sijaan ), minkä jälkeen hän opiskeli itsenäisesti latinaa ja muita akateemisia tieteenaloja vuoden ajan ja tuli sisään. kuntosalille seuraavana vuonna.

Vuonna 1938 Hitlerin Itävallan Anschlussin jälkeen useimmat juutalaiset lapset erotettiin kouluista, ja vain menestyneimmät ja menestyneimmät saivat jatkaa koulutustaan ​​juutalaisissa erityiskouluissa. "Onnekkaiden" joukossa oli Edwin Salpeter. Pian " kristalliyön " aikana he kuitenkin yrittivät pidättää hänet, ja hänen täytyi mennä piiloon. Harjoittelu keskeytettiin. Vuonna 1939 perhe pakeni Itävallasta Australiaan .

Opiskelu Australiassa ja Isossa-Britanniassa

Toisen maailmansodan puhjettua perhe asettui Sydneyyn , missä Edwinin isä sai työpaikan hehkulamppuja valmistavassa tehtaassa . 16-vuotiaana Edwin tuli Sydneyn yliopistoon . Tuolloin hänen tärkein intohimonsa oli kemia , mutta samaan aikaan hän osallistui muiden opiskelijoiden kanssa sotilaattkien kehittämiseen ( joka oli vaihtoehto asepalvelukselle).

Vuonna 1945 , sodan päätyttyä, radioastronomiasta tuli erittäin suosittu Sydneyssä , mutta Edwin Salpeter otti käyttöön kvanttielektrodynamiikan , joka oli noussut esiin noina vuosina . Kenttäteorian gradu ansaitsi hänelle arvostetun stipendin jatkaakseen opintojaan Isossa- Britanniassa , missä hänestä tuli tohtoriopiskelija Birminghamin yliopistossa Rudolf Peierlsin johdolla , jonka teoreettisen fysiikan koulua pidettiin tuolloin Euroopan parhaana. Salpeterin vuoden 1948 väitöskirja käsitteli kvanttikenttäteorian singulaarisuusongelmaa . _ _ Se ei saavuttanut mainetta, koska samaan aikaan (vuonna 1947) ongelman olennaisesti ratkaisi Hans Bethe , joka toi teoriaan säteilykorjauksia ja selitti Lamb-siirtymän heidän avullaan .

Asuminen ja työskentely Yhdysvalloissa

Väitöskirjansa puolustamisen jälkeen Salpeter liittyi vuonna 1949 H. Bethen johtamaan teoreettisten fyysikkojen ryhmään Cornellissa .

Vuonna 1950 hän meni naimisiin Mika (Miriam) Mark ( englanniksi  Miriam Mark ), [8] Cornellin psykobiologin kanssa. Myöhemmin hän aloitti neurotieteen ja biofysiikan (kuolemansa jälkeen vuonna 2000 Salpeter omisti tieteellisen toimintansa meneillään olevan työnsä jatkamiseen).

1950 -luvun alussa Salpeter käsitteli sidottujen tilojen ongelmaa relativistisessa teoriassa ja johti yhdessä H. Bethen kanssa Bethe-Salpeter-yhtälön ( 1951 ).

Pian tämän jälkeen hänen kiinnostuksensa siirtyi ydinastrofysiikkaan. Tuolloin tällä tieteellä oli suuria vaikeuksia johtuen ilmeisen mahdottomasta rakentaa ydinreaktioketjua, joka johtaisi hiilen muodostumiseen heliumista tähtien sisätiloissa (välivaiheen berylliumnuklidit hajosivat nopeammin kuin pystyivät reagoimaan). Salpeter ratkaisi tämän ongelman osoittamalla, että tähdissä muodostuu hiiltä kolmen heliumytimen samanaikaisen fuusion - kolmoisalfa -reaktion - seurauksena, ei suoraan, vaan berylliumytimen metastabiilin tilan kautta [9] (tämä ydinresonanssi oli W. Fowler löysi vähän aikaisemmin ). Samaan aikaan Fowler ennusti ja myöhemmin (vuonna 1958 ) kokeellisesti löysi toisen hiiliydinresonanssin samalla energialla, mikä mahdollisti lopultakin ydinfysiikan ja tähtien evoluutioteorian välisten ristiriitojen poistamisen.

Vuonna 1953 Edwin ja Miriam saivat tytär Judy ( eng.  Judy ), jonka jälkeen he viettivät vuoden vastikään perustetussa Australian National Universityssä (ANU) Canberrassa . Ennen lähtöään Australiaan Salpeter osallistui Michiganin astrofysiikan symposiumiin , jossa kommunikaatio G. Gamow'n , W. Baaden ja muiden tuon ajan merkittävien fyysikkojen kanssa vaikutti Salpeterin mukaan suurelta osin hänen myöhemmän astrofysiikan tutkimuksensa suuntaan.

Ollessaan Australiassa vuonna 1954 Salpeter arvioi ensimmäisen kerran tähtien lämpöydinreaktioiden nopeuksien korjaukset, jotka syntyvät tähtiaineessa olevien ionien välisten Coulombin hylkimisvoimien elektroniseulonnasta . [10] Myöhemmin hän palasi toistuvasti ongelmaan, joka koski ydinreaktioiden vahvistumista plasmassa seulonnan vuoksi. Tähän asti hänen vuonna 1969 yhdessä silloisen jatko-opiskelijansa Hugh Van Hornin [11] kanssa kirjoittamaa artikkelia on aktiivisesti siteerattu, jossa tutkitaan pyknonukleaarista palamista tähdissä - ytimien "kylmän" fuusion prosessia ei korkeasta lämpötilasta johtuen. (kuten lämpöydinreaktioissa), mutta aineen tiheys on suuri.

1950-luvun puolivälissä J. Burbidge , E. M. Burbidge , W. Fowler ja F. Hoyle osoittivat, kuinka raskaita alkuaineita muodostuu massiivisissa tähdissä evoluution eri vaiheissa. [12] Raskaiden alkuaineiden kokonaistuotantonopeuden laskemiseksi universumissa on kuitenkin tiedettävä tähtien alkuperäinen massajakauma, josta ei silloin tiedetty juuri mitään. Edwin Salpeter vuonna 1955 , käyttäen tuolloin hyvin niukkoja tietoja eri tähtipopulaatioiden välisistä eroista, johti likimääräisen muodon vastasyntyneiden tähtien lukumäärän riippuvuudesta niiden massasta - alkuperäisen massafunktion ( en: Initial mass function ) ja laski raskaiden alkuaineiden runsauden tähtienvälisessä kaasussa sekä nyt valkoisiksi kääpiöiksi muuttuneiden tähtien osuuden [13] . Hänen tuolloin tekemänsä tärkeimmät päätelmät ja arviot eivät ole vanhentuneita tähän päivään asti, ja hänen alkuperäisen massafunktion kaava tunnetaan Salpeterin funktiona (Salpeter piti tätä artikkelia myöhemmin parhaana työssään [7] ).

Vuonna 1954 Salpeter sai tarjouksen johtaa ANU :n teoreettisen fysiikan laitosta , mutta kieltäytyi tarjouksesta ja palasi Ithakaan syyskuussa 1954 . Tämä tehtiin kahdesta syystä: Ensinnäkin hän ei halunnut luopua astrofysiikasta korkean energian fysiikan hyväksi (mikä hänen täytyisi tehdä, jos hän hyväksyisi ANU:n tarjouksen), ja toiseksi Cornellin työhön oli parhaat mahdollisuudet. hänen vaimonsa Miriam (joka pian haarautui neurotieteeseen ).

Salpeterista tuli professori Cornellin yliopistossa vuonna 1956 .

Vuonna 1955 Salpeterin tytär Shelley syntyi  .

1950-luvun lopulla Salpeter osoitti yhteistyössä US Advanced Research Projects Agencyn ( ARPA ) kanssa, että ionosfäärin elektronien aiheuttama radioaaltojen takaisinsironta aiheuttaa plasmataajuuteen liittyvän taajuusmuutoksen . [14] Tästä työstä on tullut hänen lainatuin artikkelinsa, koska vaikutusta on käytetty kätevänä menetelmänä elektronitiheyden mittaamiseen laboratorioplasmoissa.

1960 -luvulla Salpeter teki opiskelijoidensa kanssa useita tilastomekaniikan alan töitä , erityisesti tiheän plasman tilayhtälön laskennassa , joita käytettiin valkoisten kääpiöiden , neutronitähtien ja jättimäisten planeettojen tutkimuksissa. . Samoin vuosina Salpeter osallistui keskusteluihin kvasaarien luonteesta , esitti oikean oletuksen, että niiden energian lähde on kasautuminen mustaan ​​aukkoon , ja tutki tällaista lisääntymistä.

1960 - luvulta 1990-luvulle Salpeter toimi satunnaisesti osa-aikaisissa hallinnollisissa tehtävissä, joista merkittävin (uransa loppupuolella) Cornellin yliopiston radiofysiikan ja avaruustutkimuksen keskuksen johtajana. Hän osallistui myös merkittävästi ohjuspuolustuksen (ABM) kehittämiseen 1960-luvulla. Salpeter lopetti tämän toiminnan Yhdysvaltojen väliintulon alkaessa Vietnamin sotaan , mutta toimi ohjuspuolustuksen konsulttina Reaganin hallinnon aikana .

1990 -luvulla Edwin Salpeter ja hänen kiinalaissyntyinen opiskelija ja sitten jatko-opiskelija Dong Lai ( nykyinen Cornellin yliopiston professori ) suorittivat sarjan tutkimuksia atomien , molekyylien , ionien ja plasman ominaisuuksista neutronitähtien ilmakehissä . voimakas magneettikenttä . Samoihin aikoihin Salpeter ja hänen kollegansa Cornellissa tutkivat galaksidynamiikan ja pimeän aineen ongelmia .

Ajoittain Salpeter osallistui vaimonsa Miriamin työhön neuromuskulaaristen yhteyksien tutkimiseksi . Hän otti Miriamin laboratorion haltuunsa tämän kuoleman jälkeen lokakuussa 2000 . Salpeter suoritti myös useita tutkimuksia tuberkuloosin epidemiologiasta fyysikkotyttärensä Shelley Salpeterin ja myöhemmin pojanpoikansa Nicholas Buckleyn ( Nicholas Buckley ) kanssa. [viisitoista]

Salpeter jäi eläkkeelle vuonna 1997 keskeyttämättä tieteellistä työtään. Hänen takanaan säilyi Cornellin yliopiston kunniaprofessorin arvonimi. Yliopisto perusti vuonna 1998 Salpeter Lecture Seriesin hänen palveluksensa kunniaksi . [16]

Salpeter kuoli leukemiaan 84-vuotiaana kotonaan Ithacassa. Hänestä jäivät hänen toinen vaimonsa Antonia ( Antonia "Lhamo" Shouse Salpeter ), tyttäret Judy ja Shelley sekä neljä lastenlasta.

Palkinnot

Muistiinpanot

  1. ↑ http://www.independent.co.uk/news/obituaries/professor-edwin-salpeter-seminal-astrophysicist-who-made-pivotal-contributions-to-the-study-of-the-universe-1637579.html
  2. ↑ Astrofyysikko Edwin Salpeter kuoli Yhdysvalloissa // Gazeta.ru, 29.11.2008 . Haettu 17. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 5. joulukuuta 2008.
  3. ↑ Korjaus: Edwin Salpeterin muistokirjoitus (korjaus kuolinpäivään) // Fox News, 08.12.2008 . Haettu 24. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 13. maaliskuuta 2016.
  4. ↑ Salpeter ja Gottfried allekirjoittavat kirjeen, jossa kongressia kehotetaan hyväksymään sitova ydinaseiden vastainen päätöslauselma // Cornell Chronicle, 13.2.2007 . Käyttöpäivä: 24. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 11. maaliskuuta 2009.
  5. ↑ Yhdysvaltain kongressin tulisi toimia ydinaseita vastaan ​​// International Herald Tribune, 14.2.2007
  6. ↑ Edwin Salpeter -julkaisut
  7. ↑ 1 2 3 Generalisti katsoo taaksepäin
  8. ↑ Miriam Salpeterin perintö . Haettu 17. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 12. kesäkuuta 2008.
  9. ↑ Salpeter, E. E. (1952), Nuclear Reactions in Stars Without Hydrogen , The Astrophysical Journal voi. 115: 326–328 , DOI 10.1086/145546 
  10. ↑ Salpeter, E. E. (1954), Electrons Screening and Thermonuclear Reactions, Australian Journal of Physics osa 7: 373–388 
  11. ↑ Van Horn HM, Salpeter EE Ydinreaktionopeudet suurilla tiheyksillä // Astrophys. J .. - 1969. - T. 156 . - S. 953 .
  12. ↑ Burbidge EM, Burbidge GR, Fowler WA, Hoyle F. Synthesis of the Elements in Stars // Rev. Mod. Phys.. - 1957. - T. 29 . - S. 547-650 .
  13. ↑ Salpeter, E. E. (1955), The Luminosity Function and Stellar Evolution , The Astrophysical Journal voi. 121: 161–167 , DOI 10.1086/145971 
  14. ↑ Salpeter EE Elektronitiheyden vaihtelut plasmassa // Phys. Rev.. - 1960. - T. 120 . - S. 1528 .
  15. ↑ Salpeter EE, Salpeter SR Tuberkuloosin epidemiologian matemaattinen malli, jossa on arvioita lisääntymismäärästä ja infektio-viivefunktiosta // Am. J. Epidemiol.. - 1998. - T. 142 . - S. 398 .
  16. ↑ Salpeter Lectureship -sarja . Haettu 24. kesäkuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 8. elokuuta 2011.

Kirjallisuus

Edwin E. Salpeter. Generalisti katsoo taaksepäin  // Annu. Rev. Astron. Astrofia.. - 2002. - T. 40 . - S. 1-25 .

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Temaattiset sivustot
Sanakirjat ja tietosanakirjat