Сэр Гарри Стюарт Уилсон Мэсси ( 16 мая 1908 — 27 ноября 1983) — австралийский физик-математик , работавший в основном в области атомной и атмосферной физики .
Выпускник Мельбурнского и Кембриджского университетов , где он получил докторскую степень в Кавендишской лаборатории , Мэсси стал независимым преподавателем математической физики в Королевском университете Белфаста в 1933 году. В 1938 году он был назначен профессором прикладной математики имени Голдсмида в Лондонском университетском колледже . Во время Второй мировой войны Мэсси работал в Исследовательской лаборатории Адмиралтейства , где помогал разрабатывать контрмеры для немецких магнитных морских мин , и в Адмиралтейском горнодобывающем учреждении в Хаванте , где помогал разрабатывать британские морские мины. В 1943 году Марк Олифант убедил Адмиралтейство освободить Мэсси для работы над Манхэттенским проектом . Он присоединился к Британской миссии Олифанта в Радиационной лаборатории Калифорнийского университета , где они работали над процессом электромагнитного разделения изотопов . Когда Олифант вернулся в Великобританию в 1945 году, Мэсси взял на себя миссию Беркли.
Мэсси вернулся в Лондонский университетский колледж в октябре 1945 года и обнаружил, что он сильно пострадал от бомбардировок, а математический факультет — в унылом временном помещении. В 1950 году он был назначен профессором физики и главой физического факультета Лондонского университетского колледжа. В 1973 году факультет был объединен с факультетом астрономии, но он оставался его главой до выхода на пенсию в 1975 году. Под его руководством физический факультет был переориентирован на физику элементарных частиц и физику верхних слоев атмосферы. Он работал с ракетным полигоном Вумера над разработкой британской ракеты Skylark и входил в совет директоров Англо-австралийского телескопа . Он был председателем Комитета по космическим исследованиям (COSPAR) с 1959 по 1978 год и его британского национального отделения. Он также был первым председателем Европейского комитета по космическим наукам и помог основать Европейскую организацию космических исследований и Космическую научную лабораторию Маллард в Лондонском университетском колледже.
Гарри Стюарт Уилсон Мэсси родился в Инвермей, Виктория, Австралия, [примечание 1] 16 мая 1908 года, единственный ребенок Гарри Стюарта Мэсси, шахтера, и его жены Элеоноры Элизабет, урожденной Уилсон. [2] Он вырос в сельской общине Ходдлс-Крик и поступил в местную государственную школу в 1913 году. Он получил свой сертификат о заслугах, обычно выдаваемый после окончания восьмого класса, когда ему было девять лет, но из-за своего возраста ему все еще пришлось оставаться там еще три года. Он выиграл стипендию в University High School и переехал в Парквилл со своей матерью в 1920 году. В University High School он был президентом научного клуба и вице-капитаном команды по крикету . [1]
В возрасте 16 лет Мэсси выиграл стипендию в Мельбурнском университете , куда он поступил в 1925 году. Он думал изучать химию , но был впечатлен лекциями по физике , которые читал Эрик Геркус. Это была удача; лекции по физике на первом курсе обычно читал Томас Лаби . В 1980 году Мэсси вспоминал, что «при довольно широком опыте я бы оценил [Лаби] как худшего лектора, которого я слышал». [1] В университете он играл в крикет, бильярд , теннис и бейсбол, в который он играл за университет. В 1928 году он получил степень бакалавра искусств (BSc) по физике с отличием, а в 1929 году — степень бакалавра искусств (BA) по математике. На собрании Австралазийской ассоциации содействия развитию науки в Перте в августе 1925 года он познакомился со школьной учительницей Джессикой Элизабет Брюс. Они поженились 11 января 1928 года в окружном регистрационном офисе в Перте. [2] У них родилась дочь Памела Лоис. [1]
В то время университет не предлагал программу доктора философии (PhD), поэтому Мэсси прошел курс магистра наук (MSc), включающий как экспериментальные, так и теоретические компоненты. Первый, в сотрудничестве с Кортни Мор, занимался отклонением мягких рентгеновских лучей от металлических поверхностей; второй — волновой механикой . Это включало перевод многочисленных статей из немецких журналов, таких как Zeitschrift für Physik , Annalen der Physik и Physikalische Zeitschrift . Его внешним экзаменатором был Ральф Фаулер из Кембриджского университета [ 1], который был научным руководителем Поля Дирака в докторантуре. [3]
В 1929 году, воспользовавшись стипендией Эйтчисона от Мельбурнского университета, Мэсси отправился в Тринити-колледж в Кембридже, чтобы провести исследование в Кавендишской лаборатории под руководством Эрнеста Резерфорда . Стипендия истекла через два года, но в 1931 году ему была присуждена стипендия выставки 1851 года. [2] [4] В то время Кавендишская лаборатория была одним из ведущих центров физики в мире. В 1932 году ученые Кавендишской лаборатории Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон расщепили атомное ядро , Джеймс Чедвик открыл нейтрон , а Патрик Блэкетт и Джузеппе Оккиалини подтвердили существование позитрона . [ 1 ]
Фаулер был назначен руководителем Мэсси, хотя было ясно, что он не нуждался ни в каком руководстве как таковом . Мэсси получил докторскую степень по теме «Столкновения материальных частиц» в 1932 году. [5] [6] Вскоре после этого он стал соавтором книги о процессах атомных столкновений с Невиллом Моттом « Теория атомных столкновений» (1933). [7] Он также применил теорию столкновений к моделям структуры нейтронов. В Кавендишской лаборатории он также играл в хоккей с Кокрофтом и в крикет за Кавендишский крикетный клуб, став капитаном команды в свой последний год там. [1]
В июне 1933 года Мэсси стал независимым лектором по математической физике в Королевском университете Белфаста . Он был единственным членом кафедры, пока в 1934 году не прибыл Р. А. Бэкингем. Несмотря на то, что ему приходилось читать девять лекций в неделю, [1] он нашел время, чтобы написать свою вторую книгу, Negative Ions (1938), и начал работать над физикой верхних слоев атмосферы . [8] Разочарованный утомительным и трудоемким процессом вычислений, он попросил своего руководителя физической мастерской Джона Уайли построить ему небольшой дифференциальный анализатор , аналоговый компьютер , который мог решать дифференциальные уравнения , всего за 50 фунтов стерлингов. [9] Он использовался для решения задач, связанных с низкотемпературным гелием, [10] [11] и фотоионизацией кислорода в верхних слоях атмосферы. [12] [ 13]
Мэсси был назначен профессором прикладной математики Голдсмида в Университетском колледже Лондона в 1938 году после смерти Л. Н. Г. Файлона годом ранее. Он привез с собой Бэкингема, теперь уже самого стипендиата выставки 1851 года, и Дэвида Бейтса , многообещающего аспиранта. Они привезли дифференциальный анализатор с собой в Лондон, где он был уничтожен во время воздушного налета во время Второй мировой войны . [1]
Вскоре после начала войны в сентябре 1939 года немцы начали морскую минную кампанию против Британии. Результаты были разрушительными. Девятнадцать кораблей общим водоизмещением 59 027 тонн были потоплены минами в октябре и 27 общим водоизмещением 120 958 тонн в ноябре, вместе с эсминцем HMS Blanche . Было повреждено еще много кораблей, включая крейсер HMS Belfast . [14] Характер мин изначально был неизвестен, но 23 ноября 1939 года группа по обезвреживанию бомб под командованием лейтенанта-коммандера Дж. Г. Д. Уври извлекла неповрежденную воздушную мину из илистого берега в Шуберинессе , и было обнаружено, что угрозой была магнитная мина. [14] [15]
В декабре 1939 года Мэсси присоединился к группе в Исследовательской лаборатории Адмиралтейства в Теддингтоне во главе со Стивеном Баттервортом . Вскоре к ним присоединились другие физики, включая Бейтса, Бэкингема, Фрэнсиса Крика и Джона Ганна . Вместе они придумали ряд контрмер, которые позволили ВМС успешно обезвреживать мины. Имея это в руках, Мэсси стал заместителем главного научного руководителя Научного отдела проектирования мин в Адмиралтейском горнодобывающем учреждении в Хаванте в начале 1941 года. На этот раз работа заключалась в создании мин, не уступающих немецким. Мэсси привел свою команду с собой. Пока Бейтс работал над упаковкой для защиты мины при ее сбросе с самолета, Бэкингем и Ганн рассчитывали ее теоретическую эффективность, а Крик проектировал схему. Их мина под кодовым названием MX вскоре была введена в эксплуатацию, и группа обратила свое внимание на разработку акустических или нажимных мин. После ухода на пенсию А. Б. Вуда в 1943 году Мэсси стал главным научным сотрудником в Хаванте. [1]
После того, как в августе 1943 года Квебекское соглашение объединило британские и американские проекты атомной бомбы , Марк Олифант убедил Адмиралтейство отпустить Мэсси для работы над Манхэттенским проектом . В ноябре 1943 года Мэсси отправился с Олифантом в Радиационную лабораторию Калифорнийского университета в Беркли на бомбардировщике B-24 Liberator . [16] Частью Радиационной лаборатории была разработка процесса электромагнитного разделения изотопов . Мэсси руководил ее Теоретической группой, в которую входили американец Дэвид Бом и австралиец Эрик Берхоп . Они изучали характеристики электрических разрядов в магнитных полях, сегодня известные как диффузия Бома , и изучали ионизацию соединений урана, используемых в качестве сырья в процессе электромагнитного обогащения урана, таких как тетрахлорид урана (UCl 4 ) и гексафторид урана (UF 6 ). [17] Олифант вернулся в Великобританию в марте 1945 года, [16] и был заменен на посту главы британской миссии в Беркли Мэсси. [18] Военные документы, подготовленные группой, были собраны и опубликованы в книге «Характеристики электрических разрядов в магнитных полях» (1949). [19]
Мэсси вернулся в Лондонский университетский колледж в октябре 1945 года и обнаружил, что он сильно пострадал от бомбардировок, а математический факультет — в унылом временном помещении. Ему разрешили выбирать собственных лекторов, поэтому он выбрал Бейтса, Берхопа, Бакингема и Ганна. Хотя им приходилось преподавать математику, они могли свободно выбирать темы своих исследований, поэтому они решили изучать физику, проводя физические эксперименты. [1] Такая ситуация продолжалась до 1950 года, когда Эдвард Андраде вышел на пенсию, а Мэсси был назначен профессором физики и главой физического факультета Лондонского университетского колледжа. [8] В 1973 году факультет был объединен с факультетом астрономии, но он оставался его главой до выхода на пенсию в 1975 году. [20] [21] Он также занимал должность проректора Лондонского университетского колледжа с 1969 по 1973 год. [2]
Когда Мэсси принял на себя управление физическим факультетом, большинство его физиков, включая Бейтса, Бэкингема, Берхопа и Роберта Бойда , переехали вместе с ним. Как и математический факультет, он все еще находился во временном помещении из-за повреждений от бомбежек во время войны. Строилось новое здание, но для разработки технической инфраструктуры Мэсси нанял Гарри Томлинсона, который работал на него в Британской миссии в Беркли. Факультет приобрел несколько ускорителей, включая синхротрон на 20 МэВ из Управления по атомной энергии . [1] Дик Дженнингс и Франц Хейманн построили два микротрона . [22] При Мэсси физический факультет отошел от исследований физики металлов и жидкостей и сосредоточился на физике элементарных частиц и физике верхних слоев атмосферы. [20] Мэсси увидел потенциал компьютеров. Он договорился с Эндрю Бутом о получении копии своего универсального электронного компьютера и нанял двух программистов, Джоан Лоусон и Джейн Уоллес. Когда в Лондонском университете было создано вычислительное подразделение, Бекингем ушел, чтобы возглавить его. [1]
Избранный членом Лондонского королевского общества в 1940 году, Мэсси был награжден медалью Хьюза в 1955 году и Королевской медалью в 1958 году. Он был членом совета общества с 1949 по 1951 год и снова с 1959 по 1960 год, а затем занимал должность физического секретаря и вице-президента с 1969 по 1978 год. В 1956 году он стал членом подкомитета по ядерной физике Департамента научных и промышленных исследований. Когда в 1957 году был основан Национальный институт исследований в области ядерной науки, он стал одним из первых членов его руководящего совета. В 1959 году он стал членом Комитета по исследовательским грантам, а с 1965 по 1970 год был председателем Совета по научной политике. [2] За свои заслуги в 1960 году он был посвящен в рыцари. [23] Он также был членом Американского философского общества и Национальной академии наук США . [24]
Ракеты получили огромное развитие в военных целях во время Второй мировой войны, и Мэсси увидел их потенциал для изучения верхних слоев атмосферы. Он стал главным сторонником космической науки и написал книгу на эту тему « История британской космической науки» (1984). Он был председателем Комитета по космическим исследованиям (COSPAR), который был создан Международным советом научных союзов , с момента его основания в 1959 году до 1978 года, а также Британского национального комитета по космическим исследованиям , его британского национального отделения. Он также был первым председателем Европейского комитета по космическим наукам и помог основать Европейскую организацию по космическим исследованиям и Лабораторию космических наук Малларда в Лондонском университетском колледже. [2]
Космическая наука также дала Мэсси повод посетить Австралию; он совершил около двадцати поездок. Он участвовал в испытании воздушных шаров для исследования верхних слоев атмосферы на площадке Мельбурнского университета в Милдьюре, штат Виктория . В качестве председателя ракетного подкомитета комитета Гассиота Королевского общества он посетил Исследовательский центр вооружений около Аделаиды и ракетный полигон Вумера , чтобы обсудить сотрудничество по британской ракете Skylark , которая была испытана с Вумеры в 1957 году. Он стремился разработать космическую программу Великобритании в сотрудничестве в космосе с Австралией, Соединенными Штатами и европейскими странами. Он добился успеха в построении международного сотрудничества, хотя его проект Black Knight был отменен в пользу Black Arrow , [1] который запустил Prospero , единственный спутник, запущенный с помощью британской ракеты-носителя, с Вумеры в 1971 году. [25] Он принимал участие в переговорах, приведших к созданию англо-австралийского телескопа в горе Сайдинг-Спринг в Новом Южном Уэльсе. Он был представителем Великобритании и заместителем председателя правления телескопа с 1975 по 1980 год, а также председателем с 1980 по 1983 год. [2]
Мэсси получил почетные докторские степени от Университета Квинс в Белфасте (1955) [26] и Университета Хериот-Уотт (1975). [27]
После продолжительной болезни Мэсси умер в своем доме в Эшере, графство Суррей , [20] который Джессика назвала «Каламунда», от австралийского аборигенского слова, обозначающего местность в Западной Австралии, где она когда-то жила, [1] 27 ноября 1983 года. У него остались жена и дочь. [2] Премия Мэсси Королевского общества/ COSPAR названа в его честь, [28] как и лекционный зал Харри Мэсси [29] и премия Харри Мэсси в Лондонском университетском колледже, [30] а также медаль и премия Харри Мэсси , совместно присуждаемые Австралийским институтом физики и Британским институтом физики . [31] Его статьи находятся в архивах Лондонского университетского колледжа . [32]
Начальная школа Hoddles Creek, государственная школа, которую посещал Мэсси в детстве, назвала Massey House (один из четырех домов школы ) в его честь. Сохранилась сосна, посаженная Мэсси на территории школы в 1937 году, а также мемориальная доска, увековечивающая достижения Мэсси.