| Alfred Gordon Gaydon | |
|---|---|
| Englanti Alfred Gordon Gaydon | |
| Syntymäaika | 26. syyskuuta 1911 |
| Kuolinpäivämäärä | 16. huhtikuuta 2004 (92-vuotias) |
| Maa | |
| Tieteellinen ala | spektroskopia |
| Alma mater | |
| Palkinnot ja palkinnot | Lontoon Royal Societyn jäsen B. Rumfoordin mitali |
Alfred Gordon Gaydon ( eng. Alfred Gordon Gaydon (26. syyskuuta 1911, Nutfield - 16. huhtikuuta 2004, Arundel) - brittiläinen tiedemies, jonka tutkimus oli omistettu spektroskopialle ja palamisprosessien tutkimukselle. Rumfoord-mitalin voittaja, Royal Royalin jäsen Society of London (vuodesta 1953).
Alfred Gordon Gaydon syntyi 26. syyskuuta 1911 Nutfieldissä. Hän oli Gaydon & Sons -koruliikkeen johtajan Alfred Bertie Gaydonin ja Rosetta Julietin ainoa lapsi. Hänen tyttärensä Julia Thornen mukaan "isoäidistäni huolehtinut lastenhoitaja kutsui kaikkia poikiaan Dickiksi ja se nimi oli ikuisesti hänen muistissaan".
Dick Gaydonin isä kuoli vuonna 1940, mutta hänen äitinsä selvisi vuoteen 1971 asti.
Dick Gaydon osallistui Gatehouse Schooliin ja sitten Kingston Schooliin (1921-1929). Vuonna 1961 koulu täytti 400 vuotta. Viime aikoina sen historia on koottu alkuperäisellä nimellä Chantry Chapel. Dick Gaydon ei menettänyt yhteyttä kouluun edes valmistumisen jälkeen. Koulusta tuli ensimmäinen, joka oli vuorovaikutuksessa kuninkaallisen instituutin kanssa, suurelta osin hänen vaikutuksensa ansiosta (hän oli eri aikoina Davy- Faraday -laboratoriokomitean ohjauskomiteassa ja johtajana ). Yhteys ulottui myöhempiin sukupolviin: hänen poikansa Bernard, Ph.D ja Fysiikan instituutin jäsen, ja hänen pojanpoikansa Gordon Thorne valmistuivat koulusta.
Dick Gaydonin varhainen koulunkäynti keskeytti usein hänen huonon terveydentilansa, niin usein, että hän ei saanut koulutodistusta ensimmäisellä kerralla, ja toisella kerralla hän epäonnistui yrityksensä tehdä se sairauden vuoksi. Vuonna 1922 hän taisteli keuhkokuumeen , ja vuonna 1924 hänelle tehtiin poskionteloleikkaus. Käännekohta hänen terveydentilansa paranemisessa oli hänen aikansa Shoreham Schoolissa, jossa hän harjoitti monenlaista fyysistä toimintaa. Häntä viehätti erityisesti soutu , urheilulaji, jossa hän menestyi ja josta hän oli kiinnostunut koko ikänsä, vaikka hän itse ei voinut osallistua siihen. Hän ui koulujen kilpailussa toiseksi vuonna 1929. Samana vuonna hän sai LU:n ylioppilastutkinnon sekä Higher School -todistuksen (menestyksensä yllätyksenä).
Sen jälkeen Dick Gaydon astui Imperial College of Scienceen Lontooseen opiskelemaan fysiikkaa Sir George Thomsonin johdolla. Hän suoritti kandidaatin tutkinnon vuonna 1932. Hän jatkoi soutamista kuuluessaan moniin menestyneisiin joukkueisiin King's Collegessa ja Kingston Rowing Clubissa. Voitti suuren määrän palkintoja.
Valmistuttuaan Dick Gaydon muutti Didsburyyn, lähellä Manchesteria . Täällä hän aloitti työskentelyn British Cotton Research Institutessa Shirley Institutessa. Tammikuussa 1936 tapahtui räjähdys tislatessaan hapettunutta di-isopropyylieetteriä, jota hän käytti liuottimena. Dick Gaydonin oikea silmä oli niin vaurioitunut ja luultavasti tulehtunut, että se jouduttiin poistamaan muutama viikko räjähdyksen jälkeen ja vasemman silmän linssi lävistettiin pienillä lasipaloilla, jolloin muodostui kaihi . Dick Gaydon oli täysin sokea noin kuusi kuukautta.
Tällä tapauksella oli suuri vaikutus sekä hänen henkilökohtaiseen että tutkimuselämään. Joten ultraviolettisäteilyä absorboivan linssin läsnäolon ansiosta Dick Gaydonilla oli ainutlaatuinen kyky tarkkailla viivoja tällä spektrialueella.
Dick Gaydon huomautti usein, että hänen silmänsä erikoisuus oli enemmän sosiaalinen haitta kuin tieteellinen. Hänet vapautettiin raskaasta hallinnollisesta työstä ja luennoista, jolloin hän pystyi keskittymään vapaasti tutkimukseen.
Sosiaalinen elämä oli täynnä vaikeuksia. Hänelle oli vaikeaa väkijoukossa, ja myös kasvojen tunnistaminen. Tämä tietysti huolestutti hänen perhettään.
Dickin tyttären mukaan "Vuonna 1939 Dickin täti puhui äitini tädin kanssa koruliikkeessä, ja kaksi naista päättivät, että Dickin ja Phyllisin pitäisi mennä tanssimaan yhdessä (ikään kuin äitini ei vain ajanut autoa, vaan hänellä oli auto! ) ” Tämän pienen järjestelyn tulos oli Dick Gaydonin ja Phyllis Mauden, herra W.A.:n vanhimman tyttären, häät. Geyse, W.H. Geyse and Sonsin johtaja, Kingston by the Thamesin rakentajat , 27. heinäkuuta 1940. Heidän tyttärensä Julia Hazel syntyi elokuussa 1942, jota seurasi poika Bernard Gordon tammikuussa 1947. Valitettavasti Phyllis kuoli kaksi vuosikymmentä ennen Dickin kuolemaa, toukokuussa 1981.
Monet Dick Gaydonin laboratorioon kutsutuista tiedemiehistä pysyivät hänen luonaan hänen ammattiuransa ajan. Vaikka hän ei ollut kovin läheinen kollegoidensa kanssa, hän tuki heitä aina.
Professori D'Alession mukaan:
Hän oli täysin erilainen kuin minun Välimeren juureni, koska koko hänen elämänsä oli melko kovien mentorien ja opettajien ympäröimä. Samalla hän ei menettänyt brittiläistä "viileää lämpöään", jolla hän kohteli kaikkia ihmisiä.
Lainaus käyttäjältä S.S. Penner, joka vietti kuusi viikkoa Gadonin ryhmässä vuonna 1972:
Vietin monia tunteja Gaydonin ja hänen kollegoidensa kanssa tutkien liekin spektrejä. Keskustelimme myös joistakin esoteerisista aiheista, jotka liittyvät itseabsorption vääristymiin iltapäiväteen nauttiessa. Gaydon on aina ollut järkevä tiedemies ja herrasmies. Rauhallinen mutta itsepäinen. Kun perustin Journal of Spectroscopy and Radiation Transport -lehden, Gaydon oli yksi ensimmäisistä henkilöistä, jotka toin toimittajaksi.
Dick Gaydon oli viehättävän yksinkertainen mies. Kun kokous pitkittyi, hän katsoi usein tahdikkisesti kelloaan (vaikka hänen vääristynyt näkemyksensä luultavasti esti varautuneen katseen). Hänelle aterioiden ajoitus oli erittäin tärkeä.” Professori Charles Kallis, joka kuului Burning Groupiin Gaydonin aikana, kirjoittaa:
Keskusteluissa hän vältti puhumista ja meni vastahakoisesti asiaan. Hän oli tietyssä mielessä itsepäinen (sanan hyvässä merkityksessä) ja oli kiinnostunut siitä, ettei häntä kiinnostavaa aihetta "työnnetty" sivuun. Hän, kuten useimmat suuret ihmiset, oli vaatimaton eikä koskaan etsinyt huomiota.
Dick Gaydon oli melko varakas mies ja osoitti kiinnostusta rahoituskysymykseen. Hän menetti eläkkeensä, mutta otti suuren summan eläkkeeksi, sijoitti sen viisaasti ja tajusi, että asunto kannattaa ostaa. Huolimatta anteliaisuudesta, erityisesti perhettään kohtaan, hän, kuten muutkin varakkaat ihmiset, oli taloudellinen ja oli aina huolissaan maksimaalisen hyödyn saamisesta. Hän neuvotteli aina. Kun menimme illalliselle, hän päätti maksaa erikseen.
Muodollisesti Dick Gaydon jäi eläkkeelle ja lopetti aktiivisen kokeellisen tutkimuksen vuonna 1973 ollessaan 62-vuotias. Vaihtaminen oli aina ollut hänelle vaikeaa näön takia, ja junamatka oli hänelle uuvuttavaa. Hän pysyi Imperial Collegessa professorina ja vanhempana tutkijana, mutta hänen päätoiminaan oli kirjojensa tietojen päivittäminen. Erityisesti hän julkaisi neljännen painoksen (vuonna 1979) erittäin menestyneestä kirjasta "Liekit, niiden rakenne, säteily ja lämpötila" ilman H.G. Wolfhard. Tämän ammatin päätyttyä hän muutti maaseutumökkiinsä Arundelin lähelle ja uppoutui luonnontutkimukseen, toiseen pääharrastukseensa, jota hän harjoitti koko elämänsä ajan salliessa.
Tästä eteenpäin hän saattoi päästää irti kiinnostuksestaan lintuja, perhosia ja perhosia kohtaan. Hän oli tiedon aarreaitta kaikesta, mikä kasvoi ruohosta sieniin, mikä teki hänen kävelystään erityisen nautinnollisia. Sään salliessa kävelyä seurasi teen juominen ja lintujen tarkkailu hänen upeassa puutarhassaan (hän leipoi usein keksejä vierailijoille, ja hänen ainutlaatuinen marmeladireseptinsä on edelleen käytössä joissakin hänen kollegoidensa kotitalouksissa). Hänen tietosanakirjansa perhosista ja koiperhoista on johtanut kokoelmaan valokuvia eri hyönteisistä eri puolilta maailmaa. Se oli epätavallista, varsinkin kun otetaan huomioon hänen näkönsä ja kyvyttömyys arvioida etäisyyttä.
Vuonna 1998 Dick Gaydon kärsi aortan aneurysmasta, ja jonkin aikaa odotettiin, ettei hän selviäisi. Hän toipui, mutta ei kyennyt asumaan itsenäisesti tai matkustamaan ulkomaille. Hänen tyttärestään Juliasta tuli hänen omistautunut lastenhoitaja kuudeksi vuodeksi useiden perheenjäsenten avustamana. Hän kuoli 16. huhtikuuta 2004 mökissään Arundelissa, kun hänen poikansa oli hänen kanssaan.
Huolimatta siitä, että Dick Gaydon oli enemmän kuin valmis tekemään tutkimusta millä tahansa häntä kiinnostavilla biotieteillä, spektroskopiasta tuli suurin osa hänen elämästään luonnontieteen aluetta.
Kiinnostuksen spektroskopiaa kohtaan Dick Gaydonissa herätti Alfred Fowler , joka tuli South Kensingtoniin vuonna 1882 14-vuotiaana työskennellen sekä Lockyerin että Rayleighin kanssa. Hänen avullaan muodostettiin spektroskopian osasto. Tämä tapahtui sen jälkeen, kun hänestä tuli astrofysiikan professori vuonna 1915, ja sen jälkeen - professori Yarrow Royal Societyssa. Fowler oli Royal Societyn ulkoministeri ja kuninkaallinen mitali. Hänen astrofysikaaliseen työhönsä kuului komeettojen häntävyöhykkeiden tunnistaminen CO+- ja M-tyypin titaanioksiditähdillä. Lisäksi hän luokitteli spektrit luokkiin ja jakoi ne ionisaatioasteiden mukaan.
Vuosina 1932-1937 Gaydonin tutkimustyö molekyylispektrien alalla ansaitsi hänelle M.S.:n ja Ph.D. W.B. Piercen. Dr. Pierce oli molekyylispektrien tunnistamista käsittelevän kirjansa toinen kirjoittaja, joka julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1941.
Hän oli suuri kokeellinen spektroskopi ja teki paljon työtä monien diatomisten molekyylien spektrien parissa aikanaan. Hänen määritelmänsä molekyylispektreistä [3] oli tärkeä resurssi niille, jotka luulivat määrittäneensä uuden spektrin, ja se sisälsi myös paljon neuvoja. Kuten kaikki hänen kirjansa, se oli kirjoitettu erittäin hyvin ja selkeällä kielellä, kuten myös The Energies of Dissociations [4] , joka perustuu hänen artikkeliinsa V.G. Penny, omistettu isoelektronisten CO- ja N 2 -molekyylien korkeille dissosiaatioenergioille . Herbertz määritti niille spektrien perusteella alhaisempia energioita, joten mielipiteitä kiisteltiin useiden vuosien ajan, kunnes Gordonin teoria vahvistettiin muilla kokeilla - hiilen ja aktiivisten hiukkasten piilevä höyrystymislämpö aktivoidussa typessä.
Tieto typpimolekyylin dissosiaatioenergiasta oli erittäin tärkeää noina aikoina. William Penny (myöhemmin Lord Penny, Imperial Collegen rehtori) oli mukana atomipommitestissä Los Angelesissa, ja typen dissosiaatioenergia on tärkeä parametri iskuaaltojen vaihteluvälin määrittämisessä.
Dick Gaydonin liekkispektroskopian tutkimus sisälsi matalapaineliekkien, jäähdytettyjen liekkien, kuumennettujen liekkien, inhibiittoreiden vaikutuksen ja deuteriumin käytön merkkiaineena kemiallisten esiasteiden havaitsemiseen. Nämä tutkimukset ovat edistäneet merkittävästi taustalla olevien fysikaalisten ja kemiallisten prosessien ymmärtämistä.
Liekin tapauksessa tietty palava seos tietyssä lämpötilassa ja paineessa tuottaa tietyn hiukkasjakauman. Päästäkseen eroon tästä riippuvuudesta tutkimalla yksinkertaisia menetelmiä ja laajentamalla spektroskooppisia havaintojaan korkeampiin lämpötiloihin, Dick Gaydon ehdotti, että iskuputki, joka kehitettiin 1940-luvun lopulla hypersonic-ilmailututkimukseen, voisi toimia ihanteellisena työkaluna peruspolttoprosessien tutkimiseen. .
Vuonna 1955 Dick Gaydon ja Alistair Fairbairn käyttivät suhteellisen lyhyttä pystysuuntaista iskuputkea (sopii hyvin hänen laboratorionsa kokoon) iskuaaltojen spektroskooppiseen tutkimiseen asetaldehydissä ja etyylinitraatissa. Havaittuaan C 2 :n ja CN:n heikon säteilyn sekä hehkuvat hiilihiukkaset, hän päätteli, että shokkiaallot voivat auttaa ymmärtämään palamisprosesseja, erityisesti vapaiden radikaalien (C 2 , OH, CH) muodostumista ja päästöjä, kun otetaan huomioon niiden ominaisuudet. kyky tutkia olosuhteissa, jotka ovat samankaltaisia kuin reaktioalueen olosuhteet, mutta ilman hapettavan aineen osallistumista. Vuotta myöhemmin lasishokkiputkella havaittiin voimakas C2- (mutta ei CH)-päästö laimeassa hiilivety-argonseoksessa, kun taas argonissa oleva CO antoi vahvan C2-signaalin , mutta ei CO. Nämä havainnot vahvistivat hänen oletuksensa, että CH:n päästö liekistä johtuu palamisprosesseista, ei lämpöprosesseista vaiheen jälkeen.
C 2 + OH \u003d CO + CH *
Ruokahalun pyörre sekä tieto Arthur Kantrowitzin vuonna 1951 tekemästä havainnosta laukaistujen räjähdysaaltojen aiheuttamista valon välähdyksistä sai Dick Gaydonin käyttämään lasishokkiputkea tarkkailemaan räjähdyssäteilyä hiilivetyjen ja hapen seoksissa. Nämä tutkimukset ovat osoittaneet, että vaikka C2-säteily on voimakkaampaa frontaalireaktioalueella, jossa ei ole CH:ta, voimakasta OH-säteilyä ilmenee etuosan takana kuumennetussa kaasussa. Dick Gaydon päätteli, että hiilivetyjen lämpöhajoaminen ei ollut pääasiallinen CH-radikaalien lähde.
Oli ilahduttavaa huomata, että iskujen tuottamat spektrit olivat samanlaisia kuin liekkien eivätkä sähköpurkausputkien tuottamat spektrit. Iskuputki mahdollisti siten toimimisen mallina jatkospektroskooppiselle palamisen tutkimukselle olosuhteissa, joissa liekin tutkiminen oli mahdotonta. Vuonna 1957 lasiputki korvattiin vahvemmalla kupariputkella ja ei-hiilivetykaasujen iskuspektrisäteily erosi niistä, jotka muodostuivat asettamalla elektroni purkausputkeen, mutta oli samanlaista kuin lämpösäteily (3000 K lämpötiloissa). .
Tällä hetkellä iskuaaltojen lämpötila, pääasiassa aerodynamiikan alan tutkijoiden toimesta, mitattiin taitekerroinmenetelmillä. Vaikka visualisoidut virtaustekniikat, jotka perustuvat suuritiheyksisiin gradientteihin iskurintamilla, mahdollistivat monia tärkeitä molekyylien sisäisen energian relaksaatioiden mittauksia, edes interferometriset tekniikat eivät antaneet tarkkoja lämpötilamittauksia. Tämän huomasivat vuonna 1958 Dick Gaydon, John Clouston, Irwin Glass ja myöhemmin Ian Haarle, jotka ohjasivat pyrkimyksiään mukauttaa liekin lämpötilaa mittaamalla muodostettujen spektriviivojen käänteistä menetelmää tavoitteenaan luoda ensimmäinen suora menetelmä. iskuaallon lämpötilan määrittämiseksi. Mittausvirhe oli 1 % lämpötilassa 3000 K. Aineisto vastasi teoreettista. Samalla löydettiin suora menetelmä vähentämään virtausta ajassa johtuen rajakerroksen kasvusta putken seinämiin etuosan takana. Koska palaminen, joka tapahtuu, kun vetyä käytetään iskuaaltojohtimena hapen tai ilman kanssa, Dick Gaydon löysi odottamattoman muodon iskuputken ja käytti sitä muutamaa vuotta myöhemmin.
Dick Gaydon tutki vuonna 1963 yhdessä professori Howard Palmerin kanssa tiettyjen kolmiatomisten molekyylien hajoamisen kinetiikkaa käyttämällä iskuputkea lämmönlähteenä kilpailevien reaktioiden puuttuessa. He mittasivat SO 2 : n hajoamisnopeuden käyttämällä lyhyttä välähdystä SO:n adsorptiospektrin nousun seuraamiseksi , ja koska suora hajoaminen on spin-kielletty, he havaitsivat sen olevan kaksivaiheinen prosessi, joka sisältää välissä virittyneen SO 3 -tripletin . CS 2 :n hajoaminen tapahtuu myös CS-radikaalin muodostuessa.
Dick Gaydonin edistyessä palamisen monimutkaisuudesta korkeisiin lämpötiloihin ja parempaan iskunhallintaan, hän ei menettänyt varhaista intohimoaan astrofysiikkaan. Hänen sanoin (vuonna 1978): ”Olin iloinen voidessani määrittää TiH:n spektrin, koska sillä on vaikutuksia astrofysiikkaan. M-tähdet, kuten Alpha Orionis, tiedetään sisältävän tätä materiaalia. Vuoden 1958 lopulla hän suoritti yhdessä R.S.M. Lernerin kanssa useita kokeita, jotka koskivat kraatterien alkuperää kuussa ja tulivuoren aktiivisuutta kuussa, joiden tulokset hän julkaisi Naturessa . Kokeet toistettiin eri aineilla aiemmin sattumalta havaittua löytöä, jonka mukaan magnesiumkarbonaatin nopea pyöriminen muodosti huokosia, joista kaasua pääsi ulos jättäen renkaan muotoisia kraattereita muistuttavia alueita. Ilmakehän puuttumisen, alhaisen painovoiman ja kuivan pinnan vuoksi kraatteriteoria ei vaadi korkeaa pintalämpötilaa, joka yleensä liittyy vulkaaniseen toimintaan. Kuten odotettiin, oli olemassa spektroskooppinen hypoteesi, koska oli todisteita C2-emissiosta lähellä Alphonsen kraatteria. Dick Gaydon on sanonut, että tämä ei välttämättä tarkoita sitä, että kaasu oli alun perin korkeassa lämpötilassa, koska paineaaltoja voi syntyä äkillisesti vapautumalla paineen alaisena, kuten iskuputken tapauksessa, ja on myös osoittanut, että CO-päästöt, CO 2 tai CH 4 aiheuttaa C 2 -päästöjä .
Dick Gaydonin kansainvälinen maine on ansainnut hänelle lukuisia palkintoja, tutkintoja ja kiitosta. Esimerkiksi tieteiden tohtori Lontoon yliopistosta (1941), osallistuminen Royal Societyyn (1953), kunniatohtorin arvo Dijonin yliopistosta (1957), Rumfordin kuninkaallisen seuran mitali ja Branard Lewisin palamiskultamitali Institute (1960), osallistuminen Imperial Collegen yhteiskuntaan (1980).
Vuotta ennen hänen kuolemaansa brittiläinen Combustion Instituten osasto myönsi Gaydon-palkinnon parhaasta paperista brittiläisille kirjailijoille kussakin Combustion Institutessa.