Кеннет Томпкинс Бейнбридж (27 июля 1904 г. — 14 июля 1996 г.) — американский физик из Гарвардского университета, работавший над циклотронными исследованиями. Его точные измерения разницы масс между ядерными изотопами позволили ему подтвердить концепцию эквивалентности массы и энергии Альберта Эйнштейна . [1] Он был директором ядерного испытания Тринити Манхэттенского проекта , которое состоялось 16 июля 1945 года. Бейнбридж описал взрыв Тринити как «отвратительное и устрашающее зрелище». [2] Сразу после испытания он заметил Дж. Роберту Оппенгеймеру : «Теперь мы все сукины дети». [2] Это ознаменовало начало его преданности делу прекращения испытаний ядерного оружия и усилий по сохранению гражданского контроля над будущими разработками в этой области.
Кеннет Томпкинс Бейнбридж родился в Куперстауне, штат Нью-Йорк , 27 июля 1904 года. [3] У Бейнбриджа был один старший брат и один младший брат. [4] Он получил образование в школе Хораса Манна в Нью-Йорке. Во время учебы в старшей школе у него появился интерес к любительскому радио , что вдохновило его поступить в Массачусетский технологический институт (MIT) в 1921 году, чтобы изучать электротехнику . За пять лет он получил степени бакалавра наук (SB) и магистра наук (SM). Во время летних каникул он работал в лабораториях General Electric в Линне, Массачусетс и Скенектади, Нью-Йорк . Там он получил три патента, связанных с фотоэлектрическими трубками . [3] [5] [6] [7]
Обычно это было бы многообещающим началом карьеры в General Electric, но это заставило Бейнбриджа осознать, насколько он интересуется физикой . После окончания Массачусетского технологического института в 1926 году он поступил в Принстонский университет , где Карл Т. Комптон , консультант General Electric, был на факультете. [8] Во время учебы в Принстоне Бейнбридж создал свой первый масс-спектрограф , придумал методы идентификации элементов и начал изучать ядра . [4] В 1929 году он получил степень доктора философии в своей новой области, написав диссертацию на тему «Поиск элемента 87 путем анализа положительных лучей» под руководством Генри ДеВольфа Смита . [9]
Бейнбридж пользовался рядом престижных стипендий после окончания университета. Он был награжден Национальным исследовательским советом , а затем стипендией Фонда исследований Бартола . В то время Фонд исследований Бартола Института Франклина располагался в кампусе колледжа Свортмор в Пенсильвании и находился под руководством В. Ф. Г. Суонна , английского физика, интересовавшегося ядерной физикой . [10] Бейнбридж провел четыре года (1929-1933) в лабораториях Бартола Института Франклина, и за время своего пребывания там Бейнбридж научился проводить тонкие и сложные измерения массы. [4] Бейнбридж женился на Маргарет («Пег») Питкин, члене преподавательского состава Свортмора, в сентябре 1931 года. [10] У них был сын Мартин Килер и две дочери, Джоан и Маргарет Томкинс. [11] [12]
В 1932 году Бейнбридж разработал масс-спектрометр с разрешающей способностью 600 и относительной точностью в одну часть из 10 000. [13] Он использовал этот прибор для проверки эквивалентности массы и энергии Альберта Эйнштейна , E = mc2 . [ 14] Поскольку Бейнбридж был первым, кто успешно проверил теорию Эйнштейна об эквивалентности массы и энергии, он был награжден медалью Луи Эдварда Леви. [4] Фрэнсис Уильям Астон писал, что:
Установив точные сравнения масс легких частиц, участвующих в ядерных распадах, в частности, массы 7 Li, открытой Кокрофтом и Уолтоном, он добился заметного триумфа в экспериментальном доказательстве фундаментальной теории Эйнштейна об эквивалентности массы и энергии. [15]
В 1933 году Бейнбридж был удостоен престижной стипендии Гуггенхайма , которую он использовал для поездки в Англию и работы в Кавендишской лаборатории Эрнеста Резерфорда в Кембриджском университете . Там он продолжил свою работу по разработке масс-спектрографа и подружился с британским физиком Джоном Кокрофтом . [10] Кроме того, во время работы в Кембридже Бейнбридж создал очень продвинутые масс-спектрографы и в конечном итоге стал ведущим экспертом в области масс-спектроскопии. Именно в Кембридже Бейнбридж впервые начал работать с ядерными цепными реакциями . [4]
Когда его стипендия Гуггенхайма истекла в сентябре 1934 года, он вернулся в Соединенные Штаты, где принял должность доцента в Гарвардском университете . Он начал с создания нового масс-спектрографа, который он спроектировал в Кавендишской лаборатории. Работая с Дж. Карри-Стрит , он начал работу над циклотроном . [10] У них был проект 37-дюймового (940 мм) циклотрона, предоставленный Эрнестом Лоуренсом , но вместо этого они решили построить 42-дюймовый (1100 мм) циклотрон. [16]
Бейнбридж был избран членом Американской академии искусств и наук в 1937 году. [17] Его интерес к масс-спектроскопии естественным образом привел к интересу к относительному распространению изотопов . Открытие ядерного деления урана -235 привело к интересу к разделению этого изотопа. Он предложил использовать насос Холвека для создания вакуума, необходимого для этой работы, и привлек Джорджа Б. Кистяковски и Э. Брайта Уилсона для помощи. Их работа была малоинтересна, поскольку исследования проводились в другом месте. [18] В конечном итоге Бейнбридж принес свой насос Холвека правительственным органам в Вашингтоне, округ Колумбия, однако правительственные органы заявили, что ученые, работающие на правительство, уже работают над процессом разделения изотопов, и что он должен прекратить свою работу с использованием насоса Холвека для разделения изотопов . [4] В 1943 году их циклотрон был реквизирован Эдвином Макмилланом для использования армией США. Его упаковали и перевезли в Лос-Аламос, штат Нью-Мексико . [10] [16]
В сентябре 1940 года, когда в Европе бушевала Вторая мировая война , британская миссия Тизарда привезла в Соединенные Штаты ряд новых технологий, включая резонаторный магнетрон — мощное устройство, генерирующее микроволны с помощью взаимодействия потока электронов с магнитным полем . Это устройство, которое обещало произвести революцию в радиолокации , разрушило любые мысли американцев об их технологическом лидерстве. Альфред Ли Лумис из Национального комитета оборонных исследований основал Радиационную лабораторию в Массачусетском технологическом институте для разработки этой радарной технологии. [19] В октябре Бейнбридж стал одним из первых ученых, нанятых Эрнестом Лоуренсом для работы в Радиационной лаборатории. [20] Бейнбридж провел два с половиной года в Радиационной лаборатории Массачусетского технологического института, работая над разработкой радаров. [4] Ученые разделили работу между собой; Бейнбридж рисовал импульсные модуляторы . [21] Работая с ВМФ, он помогал разрабатывать мощные радары для военных кораблей. [11] Затем с марта 1941 года по май 1941 года Бейнбридж был отправлен в Англию, чтобы обсудить разработку радаров с англичанами. Пока он был в Англии, он смог своими глазами увидеть различное радиолокационное оборудование, установленное британцами, которое использовалось в бою. Также, находясь в Англии, Бейнбридж встретился с британскими учеными и узнал об усилиях британцев по разработке атомной бомбы. Когда Бейнбридж вернулся в Соединенные Штаты, он доложил Соединенным Штатам о планах британцев по созданию атомной бомбы. Затем Бейнбридж продолжил работу над разработкой радиолокационных технологий в Массачусетском технологическом институте. В конечном итоге Бейнбридж стал руководителем подразделения лаборатории, которое отвечало за корабельные радары управления перехватом, наземные системы поиска и предупреждения, наземные радары управления огнем, микроволновые радары раннего предупреждения, поисковые и истребительные радары управления и радары управления огнем. Многие из этих радиолокационных технологий нашли применение на авианосцах, сражавшихся с японцами в Тихом океане по мере продолжения войны. [4]
В мае 1943 года Бейнбридж присоединился к проекту Роберта Оппенгеймера «Y» в Лос-Аламосе. [16] Первоначально он возглавлял группу по приборостроению E-2, которая разрабатывала рентгеновские приборы для исследования взрывов. [22] В марте 1944 года он стал главой новой группы E-9, которой было поручено провести первое ядерное испытание. В ходе масштабной реорганизации Оппенгеймером лаборатории в Лос-Аламосе в августе 1944 года группа E-9 стала X-2. [23] Он также работал над разработкой проектов урановой бомбы «Малыш» , сброшенной на Хиросиму , и плутониевой бомбы «Толстяк» , использованной в Нагасаки . Кроме того, Бейнбридж также помогал в разработке методов определения траекторий атомных бомб. [4]
В марте 1945 года Бейнбриджу дали должность директора испытания Trinity. [4] Бейнбриджу было поручено найти ровную площадку, чтобы иметь возможность провести точные измерения взрыва. Площадка также должна была быть незаметной по соображениям безопасности, но достаточно близкой к Лос-Аламосу . [24] Бейнбридж в конечном итоге нашел площадку, которая находилась примерно в 200 милях от Лос-Аламоса, на полигоне Аламогордо. Бейнбридж вместе со своим помощником директора Джоном Уильямсом, который также был физиком, планировал и контролировал строительство необходимых объектов на испытательном полигоне. Объекты состояли из наблюдательных бункеров, сотен миль проводки, миль асфальтированных дорог, а также жилья. [25] Кроме того, Бейнбридж сыграл роль в разработке оборудования для детонаторов бомб и настройке оборудования для измерения мощности взрыва. [4] 16 июля 1945 года Бейнбридж и его коллеги провели ядерное испытание «Тринити» . «Моим личным кошмаром», — писал он позже, — «было осознание того, что если бомба не взорвалась или дала задержку, мне, как руководителю испытания, придется первым пойти на вышку и попытаться выяснить, что пошло не так». [2] К его облегчению, взрыв первой атомной бомбы прошел без такой драмы, в том, что он позже описал как «отвратительное и устрашающее зрелище». [2] [26] [27] Он повернулся к Оппенгеймеру и сказал: «Теперь мы все сукины дети». [2] После завершения испытания «Тринити» Бейнбридж стал соавтором официального отчета об испытании «Тринити», который был передан правительству Соединенных Штатов. [4]
Бейнбридж был рад, что испытание Тринити прошло успешно, и в статье в журнале Bulletin of the Atomic Scientists за 1975 год он писал: «У меня было чувство восторга от того, что «гаджет» сработал как надо, а затем — глубокого облегчения. Мне не пришлось бы идти на вышку, чтобы узнать, что пошло не так». [2]
За свою работу над Манхэттенским проектом Бейнбридж получил две благодарственные грамоты от директора проекта генерал-майора Лесли Р. Гроувса-младшего. Он также получил Президентскую грамоту за заслуги за свою работу в Радиационной лаборатории Массачусетского технологического института. [28]
Бейнбридж вернулся в Гарвард после войны и инициировал строительство 96-дюймового (2400 мм) синхроциклотрона, который с тех пор был демонтирован. [29] Кроме того, по возвращении в Гарвард Бейнбридж создал более крупный масс-спектрограф. Используя свое новое устройство, Бейнбридж смог установить существование нейтрино , которое является основным компонентом материи , которое ускользало от ученых в течение некоторого времени. [4] С 1950 по 1954 год он возглавлял физический факультет Гарварда. В те годы он вызвал гнев сенатора Джозефа Маккарти своей агрессивной защитой своих коллег в академических кругах. Как председатель, он отвечал за реконструкцию старой Физической лаборатории Джефферсона и основал Лекции Морриса Леба по физике. Он также посвятил много времени улучшению лабораторного оборудования для аспирантов. [30] В оставшиеся годы работы Бейнбриджа в Гарварде он продолжал работать над поиском новых механизмов для получения точных значений атомных масс . [4]
На протяжении 1950-х годов Бейнбридж оставался ярым сторонником гражданского контроля над ядерной энергетикой и отказа от ядерных испытаний . В 1950 году он был одним из двенадцати выдающихся ученых, которые обратились к президенту Гарри С. Трумэну с просьбой заявить, что Соединенные Штаты никогда не будут первыми, кто применит водородную бомбу . [11] Бейнбридж вышел на пенсию из Гарварда в 1975 году. [30]
Жена Бейнбриджа Маргарет внезапно умерла в январе 1967 года от тромба в сломанном запястье. Он женился на Хелен Бринкли Кинг, редакторе William Morrow в Нью-Йорке, в октябре 1969 года. [31] Она умерла в феврале 1989 года. В ее память в колледже Сары Лоуренс была учреждена стипендия . [32] Он умер у себя дома в Лексингтоне, штат Массачусетс , 14 июля 1996 года. Его пережили дочери от первого брака, Джоан Бейнбридж Саффорд и Маргарет Бейнбридж Робинсон. [11] Он был похоронен на кладбище Абельс-Хилл на острове Мартас-Винъярд , на участке вместе со своей первой женой Маргарет и сыном Мартином. [31] Его документы находятся в архивах Гарвардского университета. [33]
В фильме 2023 года «Оппенгеймер» его играет Джош Пек . [34]
