Стерлинг Окинклосс Колгейт ( / ˈ k oʊ l ɡ eɪ t / ; 14 ноября 1925 — 1 декабря 2013) — американский физик-ядерщик из Лос-Аламосской национальной лаборатории и почётный профессор физики в Институте горного дела и технологий Нью-Мексико с 1965 по 1974 год, где он также был его президентом. [1] [2]
Отпрыск семьи зубной пасты Colgate , [3] он был ведущим американским ученым-диагностом термоядерного оружия в первые годы работы в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в Калифорнии, а затем в Национальной лаборатории Лос-Аламоса (LANL). Хотя большая часть его участия в физике по-прежнему строго засекречена, он внес большой вклад в открытую литературу, включая физическое образование и астрофизику , в частности, изучая физику плазмы. [4]
Колгейт родился в Нью-Йорке в 1925 году в семье Генри Окинклосса и Жанетт Тербер (урожденной Прюйн) Колгейт. [5] Он учился в школе-ранчо Лос-Аламоса до 1942 года, когда военная делегация при участии Роберта Оппенгеймера и Эрнеста О. Лоуренса решила закрыть школу. Колгейт и другие ученики класса были выпущены без предупреждения. В следующем году он поступил в Корнеллский университет, чтобы изучать электротехнику.
В 1944 году Колгейт поступил на службу в торговый флот . После атомной бомбардировки Хиросимы, Япония , капитан судна, на котором служил Колгейт, позвонил Колгейту, чтобы «рассказать нам, что это значит». [6] В то время то, что он объяснял, было строго конфиденциально, особенно описание ядерного деления .
После демобилизации в 1946 году Колгейт вернулся в Корнеллский университет, где в 1948 году получил степень бакалавра наук, а в 1951 году — степень доктора философии по ядерной физике , после чего занял должность постдокторанта в Беркли .
В 1952 году он перешел в Ливерморскую национальную лабораторию имени Лоуренса . Лаборатория была недавно создана Эдвардом Теллером при поддержке ВВС США , чтобы конкурировать с исследованиями в области оружия в Лос-Аламосской национальной лаборатории . В целях разработки водородной бомбы Теллер поручил Колгейту проводить диагностические измерения для своих ядерных испытаний.
Колгейт изучал радиоактивные продукты взрыва, которые были собраны из атмосферы специально разработанными самолетами. Его второй работой было измерение диапазона энергии нейтронов и более высокочастотных гамма-лучей, созданных ядерными испытаниями.
Работа Колгейта требовала от него перемещений между Альбукерке , Ливермором и Лос-Аламосом . Во время одной из поездок в Лос-Аламос он встретил Субрахманьяна Чандрасекхара , с которым он снова работал почти десять лет спустя.
В 1950-х годах Колгейт руководил тысячами людей во время испытания Bravo , первой доставляемой термоядерной бомбы, которая, как и его ранние работы, включала в себя проект по отбору проб атмосферы Ashcan . После успешного взрыва Теллер призвал Колгейта начать исследования в области термоядерного синтеза и физики плазмы .
В 1956 году Колгейт и его коллега Монтгомери Х. Джонсон были наняты для исследования результирующей радиации и мусора от взрыва водородной бомбы в космосе. Они поняли, что рентгеновское и гамма- излучение сверхновых также может активировать спутники, предназначенные для обнаружения взрывов водородных бомб.
Исследования сверхновых, проведенные Колгейтом во время этого расследования, пробудили в нем интерес к астрофизике. Первые попытки Колгейта и Джонсона понять механизм сверхновой начались с определения фактической причины ее возникновения. Они предположили, что « ударная волна от отскока ядра врезается в ядерный пепел, падающий внутрь из-за внутреннего притяжения гравитации». Ударная волна переворачивает эту материю, нагревая ее, вызывая сверхновую. [7] Однако это оказалось неверным, поскольку Ричард Х. Уайт использовал компьютерное моделирование, чтобы показать, что ударная волна не будет достаточно сильной, чтобы вызвать событие. Колгейт и Уайт начали разрабатывать модели звезд на грани коллапса. Уайт написал компьютерную программу, объединяющую программное обеспечение, используемое для проектирования бомб, с уравнениями состояния для звезды. [8] В обсуждениях с другом Колгейт обнаружил, что нейтрино могут развивать давление вырождения . Это давление помогло ударной волне сдуть внешние оболочки угасающей звезды, оставив после себя нейтронную звезду . Хотя это исследование помогло подтвердить работу Чандрасекара о пределах , нейтронные звезды все еще оставались чисто гипотетическими.
В 1959 году по совету Лос-Аламоса и Ливерморской национальной лаборатории Государственный департамент нанял Колгейта в качестве научного консультанта по переговорам о запрете ядерных испытаний в Женеве. Именно здесь он предложил обнаруживать ядерные испытания с помощью спутников-шпионов , в частности спутников Vela . [9] [10] Однако он также поднял вопрос о возможности ложных тревог, вызванных сверхновыми. [11]
Несмотря на призывы Теллера продолжить исследования после взрыва 50-мегатонной «Царь-бомбы» , которую только что взорвал Советский Союз, Колгейт решил продолжить свои предыдущие исследования сверхновых.
В 1966 году его совместные исследования с Джонсоном и Уайтом наконец увидели свет в статье, тщательно отредактированной Чандрасекаром .
С начала 1965 года [12] до конца 1974 года [13] Колгейт занимал пост президента Технологического института Нью-Мексико в Сокорро, штат Нью-Мексико. Там он проводил исследовательские программы в области астрофизики и физики атмосферы, а также руководил колледжем.
Многие из его проектов имели яркие названия, вдохновленные экспериментальными конфигурациями и целями. Некоторые из них включали DigAs (поиск ранних сверхновых в галактиках с помощью дистанционно управляемого телескопа в реальном времени с использованием мэйнфрейма IBM 360-44 через цифровую микроволновую связь из кампуса Технологического института Нью-Мексико в лабораторию Ленгмюра школы ) (см. эпизод PBS NOVA «Смерть звезды», 1987, примерно 8 минут), Презерватив Пола Баньяна (он же PBC — длинная пластиковая трубка, надуваемая двигателем/винтом бомбардировщика B-26, нагнетающим заряженный дым в грозовое облако) и SNORT (радиотелескоп для наблюдения за сверхновыми — поиск радиочастотных чирпов, вызванных дисперсионной средой между приемником и далекой сверхновой).
С 1975 года и до своей смерти Колгейт работал в Национальной лаборатории Лос-Аламоса (LANL) и был почетным профессором в Технологическом институте Нью-Мексико. Он продолжил свои исследования сверхновых и получил медаль Лос-Аламоса 2006 года от LANL. У Колгейта была специально спроектированная лаборатория в кампусе Технологического института Нью-Мексико, где он продолжал свои исследования до середины 2013 года, когда он прекратил работу из-за ухудшения здоровья. [14]
В 1984 году компания Colgate стала соучредителем Института Санта-Фе . [2]