stringtranslate.com

Мэтью Сэндс

Мэтью Линзи Сэндс (20 октября 1919 — 13 сентября 2014) — американский физик и педагог, наиболее известный как соавтор Фейнмановских лекций по физике . Выпускник Университета Райса , Сэндс служил в Военно-морской артиллерийской лаборатории и Лос-Аламосской лаборатории Манхэттенского проекта во время Второй мировой войны .

После войны Сэндс изучал космические лучи для получения докторской степени в Массачусетском технологическом институте (MIT) под руководством Бруно Росси . Сэндс поступил в Калифорнийский технологический институт (Калифорнийский технологический институт) в 1950 году и помог построить и эксплуатировать электронный синхротрон на 1,5 ГэВ . В 1963 году он стал заместителем директора по строительству и началу эксплуатации Стэнфордского центра линейных ускорителей (SLAC). Позже Сэндс поступил на работу в Калифорнийский университет в Санта-Крус (UCSC) в качестве профессора физики и занимал должность вице-канцлера по науке с 1963 года. С 1969 по 1972 год. В 1998 году Американское физическое общество наградило его премией Роберта Р. Уилсона «за его большой вклад в физику ускорителей и разработку электрон-позитронных и протонных коллайдеров». [1]

ранняя жизнь и образование

Мэтью Линзи Сэндс родился в Оксфорде, штат Массачусетс , 20 октября 1919 года. Его родителями были Линзи Сэндс и Беатрис Гойетт, обе из которых были бухгалтерами. У него был брат Роджер и сестра Клэр, которая была на семь лет моложе. Будучи 12-летним бойскаутом , Сэндс был побужден своим скаутским наставником, который был радиолюбителем , построить свой собственный коротковолновый радиоприемник . Используя информацию из « Справочника радиолюбителя» , он сконструировал его из деталей, извлеченных из старых радиоприемников. На изучение математики и естественных наук его вдохновил школьный учитель математики Джон Чейфи, выпускник Университета Брауна . [2]

После школы Сэндс поступил в Университет Кларка , где изучал физику и математику, и в конце концов получил степень бакалавра искусств (BA) в 1940 году. В Кларке его профессорами физики был Теодор П. Йоргенсен [3] , который прославился своей книгой. «Физика гольфа» и Перси М. Руп [4] , участвовавший в ракетных экспериментах Роберта Х. Годдарда . В рамках работы, субсидируемой Национальной молодежной администрацией за 35 центов в час , ему поручили изготавливать физическое оборудование в механических цехах, где он познакомился с сверлильным станком , токарным станком и другими металлообрабатывающими инструментами . [2]

Сэнд получил степень магистра искусств (MA) по физике в Университете Райса . [5] В Райс Сэндс прошел курсы по теории относительности , статистической механике и термодинамике у Гарольда А. Уилсона , который был первым заведующим физическим факультетом Райса. Он также завершил экспериментальные исследования ферромагнетизма . В Райсе Сэндс встретил свою первую жену Элизабет, студентку там же. [2]

Вторая Мировая Война

В 1941 году Сэндс отправился в Военно-морскую артиллерийскую лабораторию в Вашингтоне, округ Колумбия , где он узнал больше об электронике под руководством Джозефа Ф. Кейтли . [6] Кейтли и Сэндс разработали две шахты влияния , на основе которых было получено три патента . [7] Они провели ходовые испытания рабочего прототипа, но программа была остановлена ​​по неизвестным причинам. [2]

К 1943 году Сэндс стал нетерпим к бюрократии ВМФ. Обсудив ситуацию с Уилсоном, он без предупреждения появился в Санта-Фе, штат Нью-Мексико , в офисе Дороти МакКиббин , которой было поручено встречать новичков в Лос-Аламосской лаборатории . После того, как она позвонила в отдел кадров, куда только что поступил отчаянный звонок от специалистов по электронике, Сэндс была отправлена ​​на автобусе в Лос-Аламос . К его удивлению, его встретил Йоргенсон, который только что присоединился к Манхэттенскому проекту после того, как покинул Кларка и отправился в Небраску . Он немедленно отвел Сэндса в библиотеку, чтобы прочитать «Лос-Аламосский учебник» Роберта Сербера , который познакомил его с основными физическими принципами ядерного деления , какими они были известны в то время, и их значением для проектирования ядерного оружия . [2]

К этому времени Сэндс имел большой опыт работы с электроникой и был сразу же брошен в группу электроники, которой было поручено изготавливать приборы для всей лаборатории, и руководителем которой был Дэрол Фроман . В этой группе его близкими сотрудниками были Уильям Элмор , [8] Уильям Хигинботэм и Эрнест Титтертон . Любой, у кого были проблемы с приборами, приходил в группу за помощью. В результате Сэндс работал с Луисом Альваресом , Робертом Бахером , Хансом Бете , Ричардом Фейнманом , Отто Фришем , Бруно Росси , Эмилио Сегре , Робертом Уокером и Робертом Уилсоном ; многие из этих известных физиков сыграли важную роль в его дальнейшей карьере. В частности, у него сложились близкие отношения с Росси, с которым он позже решил работать над своей послевоенной докторской диссертацией. степень. [2] Росси больше всего интересовался оборудованием группы в области ядерной электроники : счетчиками и усилителями импульсов, дискриминаторами и скалерами . В этой области Сэндс разработал и запатентовал анализатор амплитуды импульса [9] , а вместе с Отто Фришем и Элмором — усилитель импульсов . [10] Он также создал электронику для более общих целей, таких как точное регулирование температуры, [11] и управление гальваническими операциями. [12]

В 1945 году Лос-Аламосская лаборатория провела ядерные испытания «Тринити» на удаленном полигоне недалеко от Аламогордо, штат Нью-Мексико . Сэндс работал с Уокером над измерением пьезоэлектрического давления атмосферной ударной волны , создаваемой « гаджетом », прототипом оружия Толстяка , позже сброшенного на Нагасаки . Их приборы хорошо работали во время испытательного взрыва 108 тонн тротила в мае 1945 года, но во время испытания «Тринити» 16 июля 1945 года никакой информации получено не было, поскольку неожиданный ливень накануне вечером намочил аппарат. [2]

Чтобы привлечь внимание общественности к проблемам, поднятым Тринити, Дэвид Хокинс , Уильям Хигинботэм , Филип Моррисон , Роберт Уилсон , Сэндс и другие сформировали Лос-Аламосскую ассоциацию ученых-атомщиков. Будучи одним из основателей, Сэндс выпускал еженедельный информационный бюллетень. 30 ноября 1945 года эта организация объединилась с аналогичными группами в рамках Манхэттенского проекта и в Ок-Ридже , чтобы сформировать Федерацию ученых-атомщиков, которая вскоре сменила название на Федерацию американских ученых (ФАС). [13]

В 1946 году Сэндс и Элмор написали книгу «Электроника: экспериментальные методы», которая была опубликована в 1949 году издательством McGraw-Hill . В этой книге представлены многие идеи и схемы, разработанные в Лос-Аламосе, и она стала стандартным справочником по послевоенным ядерным приборам. [14]

Массачусетский Институт Технологий

После успеха Манхэттенского проекта и радиационной лаборатории Массачусетский технологический институт (MIT) вступил в новую эру « большой науки », финансируемой правительством США. [15] Эта эра была предсказана в докладе 1945 года « Наука, бесконечный рубеж» , [16] написанном Ванневаром Бушем , который был выпускником Массачусетского технологического института и влиятельным главой Управления научных исследований и разработок военного времени . Расширение Массачусетского технологического института в области физики поощрялось его президентом Карлом Комптоном и главой физического факультета Джоном К. Слейтером . Развитие ядерной физики в Массачусетском технологическом институте было инициировано Джерролдом Р. Захариасом , который присоединился к Лос-Аламосской лаборатории в конце войны и нанял Бруно Росси и Виктора Вайскопфа в качестве профессоров Массачусетского технологического института. [17]

В новой Лаборатории ядерной науки Массачусетского технологического института, возглавляемой Захариасом, Росси было поручено создать группу по исследованию космических лучей . Он нанял четырех молодых ученых, которые работали в Лос-Аламосе, включая Сэндса, и двоих, которые работали в радиационной лаборатории в качестве доктора философии. кандидаты. Все они были более зрелыми, чем типичные аспиранты, и имели несколько лет исследовательского опыта во время войны. Им выплачивалась стипендия, аналогичная стипендии постдокторанта , что позволяло им поддерживать семьи во время учебы в аспирантуре. Лаборатория финансировалась Управлением военно-морских исследований . [2]

Под руководством Росси в качестве своего научного руководителя и с помощью самолета Boeing B-29 Superfortress, заимствованного у ВВС США , Сэндс выполнил диссертацию по медленному мюонному компоненту космических лучей . Он измерил интенсивность мюонов низкой энергии в зависимости от высоты до 40 000 футов (12 000 м) и получил их спектр при рождении и по мере их распространения через атмосферу. [18] Эта информация была важна, поскольку большинство атмосферных космических лучей являются мюонами. Сэндс получил докторскую степень. Получил степень бакалавра физики в Массачусетском технологическом институте в 1948 году, написав диссертацию на тему «Мезонная составляющая космического излучения». [19] Затем Сэндс поступил на факультет в качестве доцента и продолжил исследования космических лучей в группе Росси. [20]

Другим проектом Лаборатории ядерных наук стал синхротронный ускоритель частиц , предназначенный для ускорения электронов до энергии 350  МэВ . Ускоритель финансировался Управлением военно-морских исследований и был построен под руководством Ивана А. Геттинга , профессора электротехники и работавшего в радиационной лаборатории над чрезвычайно успешным радаром SCR-584 . Хотя его строительство началось в 1946 году, к 1949 году ускоритель так и не заработал. В ответ Захариас попросил Сэндса помочь. [2] Это было введение Сэндса в физику ускорителей , и с его помощью машина заработала в начале 1950 года. [21]

В 1948 году Сэндс развелся со своей первой женой Элизабет в Рино, штат Невада . Она осталась в Уэстоне, штат Массачусетс , с двумя детьми, в то время как Сэндс женился на Юнис Хоторн, невестке своего школьного учителя математики Джона Чейфи, и переехал с ней в жилые дома Вестгейт Массачусетского технологического института для женатых студентов. [22] [23] В начале 1950 года, по его словам:

... у моей бывшей жены был отец, у которого было изрядное количество денег, и они решили устроить мне неприятности и собирались бросить меня в тюрьму как двоеженца, потому что они утверждали, что мой развод (Рино) был незаконным и скоро. Так что в Массачусетском технологическом институте я известен как человек, которому пришлось уйти посреди ночи и не вернуться. [2]

Дальнейшая жизнь

Лекции Фейнмана по физике, включая советы Фейнмана по физике: полное и расширенное издание (2005 г.)

Сэндс поступил в Калифорнийский технологический институт (Калифорнийский технологический институт), где помогал построить и эксплуатировать электронный синхротрон с энергией 1,5 ГэВ . Он был первым, кто продемонстрировал как теоретически, так и экспериментально роль квантовых эффектов в ускорителях электронных частиц . Он также изучал неустойчивости пучка, кильватерные поля, взаимодействие пучка и резонатора и другие явления. [5]

В 1963 году Сэндс стал заместителем директора по строительству и началу эксплуатации Стэнфордского центра линейных ускорителей (SLAC). Когда Ричард Фейнман решал, принимать или нет Нобелевскую премию 1965 года — из-за презрения к дополнительной известности, которую она могла бы принести, — Сэндс убедил Фейнмана, что отказ от нее привлечет еще больше внимания. [24] Позже Сэндс присоединился к Калифорнийскому университету в Санта-Крузе (UCSC) в качестве профессора физики и занимал должность вице-канцлера по науке с 1969 по 1972 год . [1] После ухода из UCSC в 1985 году Сэндс работал консультантом. для SLAC, а также в качестве консультанта в начальной школе Бэй-Вью и средней школе Санта-Крус в Санта-Крус, Калифорния , разрабатывая компьютерные системы и физические лабораторные занятия для учащихся. [1]

С 1960 по 1966 год Сэндс работал в Комиссии по физике колледжей, которая выполняла национальную программу по модернизации преподавания физики в колледжах и университетах Соединенных Штатов. Он помог Фейнману и Роберту Б. Лейтону написать в 1964 году учебник физики «Фейнмановские лекции по физике» , основанный на лекциях, прочитанных Фейнманом студентам Калифорнийского технологического института в период с 1961 по 1963 год. [2] [25] Он участвовал в создании Кресдж-колледжа. , где он познакомился с Фрейей Киднер, тамошней студенткой, которая впоследствии стала его третьей женой. [26] Он получил награду за выдающиеся заслуги от Американской ассоциации учителей физики в 1972 году, а в 1998 году Американское физическое общество наградило его премией Роберта Р. Уилсона «за его большой вклад в физику ускорителей и развитие электрон-позитронных и протонные коллайдеры». [1]

Сэндс умер в Санта-Крузе 13 сентября 2014 года. У него остались жена Фрейя, дочь Мишель, сыновья Майкл и Ричард и брат Роджер. [26]

Рекомендации

  1. ^ abcd Стивенс, Тим (20 апреля 1998 г.). «Почетный профессор получает премию по физике». Университет Санта-Крус-Карденс .
  2. ^ abcdefghijk Аасеруд, Финн (4–5 мая 1987 г.). «Стенограмма устной истории - доктор Мэтью Сэндс». Центр истории физики; Библиотека и архив Нильса Бора . Американское физическое общество. Архивировано из оригинала 20 августа 2016 года . Проверено 10 августа 2016 г.
  3. ^ "Теодор "Тед" П. Йоргенсен". Скарлет . Университет Небраски-Линкольн. 15 апреля 2010 года. Архивировано из оригинала 13 мая 2012 года . Проверено 23 января 2013 г.
  4. ↑ Уилфорд, Джон Ноубл (5 октября 1982 г.). «Приветствие давно забытому «отцу американской ракетной техники»». Газета "Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 6 марта 2014 года . Проверено 23 января 2013 г.
  5. ^ ab "Биография Мэтью Сэндса". Американское физическое общество. Архивировано из оригинала 5 мая 2015 года . Проверено 14 сентября 2014 г.
  6. ^ История Keithley Instruments Inc. Сент-Джеймс Пресс. 1967. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
  7. ^ Патенты Кейтли и Сэндса: 297969: Микрофон для измерения переходного давления в водоеме1. Архивировано 18 апреля 2016 г. на Wayback Machine , 4185556: Система стрельбы из шахты. Архивировано 13 апреля 2016 г. на Wayback Machine , 3044398: Давление. - Электронное стреляющее устройство, реагирующее на время. Архивировано 16 апреля 2016 г. в Wayback Machine ; Ведомство США по патентам и товарным знакам
  8. ↑ Молись, Расти (1 февраля 2003 г.). «Уильям К. Элмор, 93 года, профессор физики». philly.com . Филадельфийский исследователь. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 31 января 2013 г.
  9. ↑ Сэндс, Мэтью Л. (19 июля 1948 г.). «Анализатор высоты импульса». Номер патента: 2529666 . Ведомство США по патентам и товарным знакам. Архивировано из оригинала 16 сентября 2014 года . Проверено 31 января 2013 г.
  10. ^ Сэндс, Мэтью Л.; Уильям К. Элмор; Отто Р. Фриш (19 марта 1945 г.). «Импульсный усилитель». Номер патента: 2531164 . Ведомство США по патентам и товарным знакам. Архивировано из оригинала 2 апреля 2016 года . Проверено 31 января 2013 г.
  11. ↑ Сэндс, Мэтью Л. (1 сентября 1950 г.). «Автоматический регулятор температуры». Номер патента: 2646544 . Ведомство США по патентам и товарным знакам. Архивировано из оригинала 16 сентября 2014 года . Проверено 31 января 2013 г.
  12. ^ Сэндс, Мэтью Л. (17 августа 1948 г.). «Система управления гальванотехникой». Номер патента: 2584816 . Ведомство США по патентам и товарным знакам. Архивировано из оригинала 16 сентября 2014 года . Проверено 31 января 2013 г.
  13. ^ Голдсмит, Х.Х.; С. Рабинович (1 сентября 1946 г.). «Федерация американских ученых». Бюллетень ученых-атомщиков . Ученые-атомщики из Чикаго. п. 24. Архивировано из оригинала 14 апреля 2016 года . Проверено 31 января 2013 г.
  14. ^ Элмор, Уильям К.; Сэндс, Мэтью Л. (1949). Электроника: экспериментальная техника. McGraw-Hill Book Co., стр. 417 . Проверено 31 января 2013 г. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
  15. ^ «История физического факультета Массачусетского технологического института». Большая физика в Массачусетском технологическом институте: 1946-1970 гг . Массачусетский Институт Технологий. Архивировано из оригинала 3 апреля 2013 года . Проверено 2 февраля 2013 г.
  16. ^ Буш, Ванневар (июль 1945 г.). Наука Бесконечная граница. Вашингтон: Типография правительства США. Архивировано из оригинала 16 января 2013 года . Проверено 2 февраля 2013 г. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
  17. ^ Гольдштейн, Джек С. (1992). Другое время: жизнь Джерролда Р. Захариаса, ученого, инженера, педагога . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. стр. 66–70. ISBN 978-0262071383. ОСЛК  24628294.
  18. ↑ Сэндс, Мэтью (5 октября 1949 г.). «Мезоны низкой энергии в атмосфере». Физический обзор . 77 (2): 180–193. Бибкод : 1950PhRv...77..180M. дои : 10.1103/PhysRev.77.180 . Проверено 2 февраля 2013 г.
  19. ^ Сэндс, Мэтью (1948). Мезонная компонента космического излучения (к.т.н.). НАСА . Бибкод : 1948PhDT........10S.
  20. ^ «Комптон повышает по службе 9 профессоров» (PDF) . Тех . Массачусетский технологический институт. 6 апреля 1948 г. с. 1. Архивировано (PDF) из оригинала 10 мая 2012 г. Проверено 4 февраля 2013 г.
  21. ^ «Синхротрон прошел испытания» (PDF) . Тех . Массачусетский технологический институт. 7 февраля 1950 г. стр. 1–3. Архивировано (PDF) из оригинала 11 мая 2012 г. Проверено 3 февраля 2013 г.
  22. ^ Смит, Нэнси ДюВернь; Дебби Леви (12 августа 2012 г.). «Как ветераны Второй мировой войны изменили ландшафт Массачусетского технологического института». Кусочек блога MIT . Ассоциация выпускников MIT. Архивировано из оригинала 4 ноября 2012 года . Проверено 2 февраля 2013 г.
  23. ^ Сэндс, Мэтью Л.; Джозеф Ф. Кейтли (30 декабря 1949 г.). «Патент, согласно которому адрес Сэндса — 11 Westgate, Cambridge, MA». Номер патента: 3044398 . Ведомство США по патентам и товарным знакам. Архивировано из оригинала 20 сентября 2016 года . Проверено 3 февраля 2013 г.
  24. ^ Фейнман, Ричард (1985). Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! (Приключения любопытного персонажа) . Нью-Йорк: WW Нортон. п. 200. ИСБН 9780393019216.
  25. ^ Глейк, Джеймс (1992). Гений: жизнь и наука Ричарда Фейнмана . Нью-Йорк: Книги Пантеона. стр. 357–364. ISBN 978-0-679-40836-9. ОКЛК  243743850.
  26. ^ ab "Некролог Мэтью Линзи Сэндса". Страж Санта-Крус . 17 сентября 2014. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 18 сентября 2014 г.