Википедија

Ernest Lorens

Ernest Lorens (engl. Ernest Lawrence; Kanton, 8. avgust 1901 — Palo Alto, 27. avgust 1958) bio je američki fizičar i nobelovac, poznat po pronalasku i razvoju ciklotrona, koji je korišćen u Projektu "Menhetn". Kao profesor fizike, Lorens je više godina radio na Univerzitetu Kalifornije.[1][2][3]

Ernest Lorens
Ernest Lorens
Lični podaci
Puno imeErnest Orlando Lorens
Datum rođenja(1901-08-08)8. avgust 1901.
Mesto rođenjaKanton, Južna Dakota, SAD
Datum smrti27. avgust 1958.(1958-08-27) (57 god.)
Mesto smrtiPalo Alto, Kalifornija, SAD
ObrazovanjeUniverzitet Jejl, Univerzitet u Čikagu, Univerzitet u Minesoti, Univerzitet u Južnoj Dakoti
Naučni rad
Poljefizika
Poznat poKonstrukcija ciklotrona
Nagrade Nobelova nagrada za fiziku

Godine 1939. dobio je Nobelovu nagradu za fiziku, najviše zbog konstrukcije ciklotrona.[4] U njegovu čast, hemijski element broj 103 je nazvan lorencijum. Njegov brat Džon H. Lorens je bio poznat kao pionir u oblasti nuklearne medicine.

Rani život uredi

Ernest Orlando Lavrence je rođen u Kantonu, Južna Dakota, 8. avgusta 1901. Njegovi roditelji, Karl Gustavus i Gunda (rođena Džejkobson) Lorens, bili su potomci norveških imigranata koji su se upoznali dok su predavali u srednjoj školi u Kantonu, gde je njegov otac bio i upravnik škole. Imao je mlađeg brata, Džona H. Lorensa, koji će postati lekar, i bio je pionir u oblasti nuklearne medicine. Dok je odrastao, njegov najbolji prijatelj je bio Merl Tuv, koji je takođe postao vrhunski fizičar.[5]

Lorens je pohađao javne škole u Kantonu i Piru u Južnoj Dakoti, zatim se upisao na St. Olaf koledž u Nortfildu, Minesota, ali je posle godinu dana prešao na Univerzitet Južne Dakote u Vermilionu.[6] Diplomirao je hemiju 1922. godine,[7] i magistrirao fiziku na Univerzitetu u Minesoti 1923. godine pod nadzorom Vilijama Frensisa Greja Svona. Za magistarski rad, Lorens je napravio eksperimentalni aparat koji je rotirao elipsoid kroz magnetno polje.[8][9][10]

Lorens je sledio Svana na Univerzitet u Čikagu, a zatim na Univerzitet Jejl u Nju Hejvenu, Konektikat, gde je Lorens završio svoju doktorsku diplomu iz fizike 1925. kao Slounov stipendista,[11] napisavši svoju doktorsku tezu o fotoelektričnim efektima u parama kalijuma.[12][13] On je izabran za člana Sigma Ksi i, na Svonovu preporuku, dobio je stipendiju Nacionalnog istraživačkog saveta. Umesto da je koristi za putovanje u Evropu, kao što je to bilo uobičajeno u to vreme, on je ostao na Univerzitetu Jejl sa Svanom kao istraživač.[14]

Sa Džesijem Bimsom sa Univerziteta Virdžinija, Lorens je nastavio da istražuje fotoelektrični efekat. Oni su pokazali da se fotoelektroni pojavljuju u roku od 2 k 10−9 sekundi od udara fotona o fotoelektričnu površinu - blizu granice merenja u to vreme. Smanjenje vremena emitovanja uključivanjem i isključivanjem izvora svetlosti brzo je učinilo spektar emitovane energije širim, u skladu sa principom nesigurnosti Vernera Hajzenberga.[15]

Rana karijera uredi

Godine 1926. i 1927. Lorens je dobijao ponude za asistenta profesora sa Univerziteta Vašingtona u Sijetlu i Univerziteta Kalifornije sa platom od 3.500 dolara godišnje. Jejl je odmah odgovorio ponudom za poziciju docenta, ali sa platom od 3.000 dolara. Lorens je odlučio da ostane na prestižnijem Jejlu,[16] ali pošto nikada nije bio instruktor, neke od njegovih kolega sa fakulteta nisu podržavale njegovu nominaciju, i u očima mnogih to isto tako nije kompenzovalo njegovo imigrantsko poreklo iz Južne Dakote.[17]

Lorens je 1928. godine angažovan kao vanredni profesor fizike na Univerzitetu u Kaliforniji, a dve godine kasnije postao je redovni profesor, postavši najmlađi profesor na univerzitetu.[11] Robert Gordon Sproul, koji je postao predsednik univerziteta dan nakon što je Lorens postao profesor,[18] bio je član Boemskog kluba i sponzorisao je Lorensovo članstvo 1932. Preko ovog kluba, Lorens je upoznao Vilijama Henrija Krokera, Edvina Polija i Džona Francis Nejlana. Bili su to uticajni ljudi koji su mu pomogli da dobije novac za svoja istraživanja energetskih nuklearnih čestica. Postojala je velika nada da će medicinska upotreba proizaći iz razvoja fizike čestica, a to je dovelo do većeg dela ranog finansiranja istraživanja koji je Lorens uspeo da dobije.[19]

Dok je bio na Jejlu, Lorens je upoznao Meri Kimberli (Moli) Blumer, najstariju od četiri ćerke Džordža Blumera, dekana Medicinskog fakulteta na Jejlu.[20][21] Prvi put su se sreli 1926. i verili 1931.[22] i venčali su se 14. maja 1932. u crkvi Triniti na Grinu u Nju Hejvenu, Konektikat.[23] Imali su šestoro dece: Erika, Margaret, Meri, Roberta, Barbaru i Suzan.[20][24] Lorens je svom sinu dao ime Robert po teoretskom fizičaru Robertu Openhajmeru, svom najbližem prijatelju u Berkliju.[25][26][27] Godine 1941. Molina sestra Elsi se udala za Edvina Makmilana,[22] koji će dobiti Nobelovu nagradu za hemiju 1951.[28]

Razvoj ciklotrona uredi

Izum uredi

Izum koji je Lorensu doneo međunarodnu slavu počeo je kao skica na komadu papirne salvete. Dok je sedeo u biblioteci jedne večeri 1929. godine, Lorens je bacio pogled na članak iz časopisa Rolfa Viderea,[29] i zaintrigirao ga je jedan od dijagrama.[30] Ovo je predstavljalo uređaj koji proizvodi čestice visoke energije uz pomoć niza malih „guranja“. Prikazani uređaj je postavljen u pravu liniju koristeći sve duže elektrode.[31] U to vreme, fizičari su počeli da istražuju atomsko jezgro. Godine 1919, novozelandski fizičar Ernest Raderford je ispalio alfa čestice u azot i uspeo da izbaci protone iz nekih jezgara. Ali jezgra imaju pozitivno naelektrisanje koje odbija druga pozitivno naelektrisana jezgra i čvrsto su povezana silom koju su fizičari tek počeli da razumevaju. Da bi se razbila, ili dezintegrisala, bile bi potrebne mnogo veće energije, reda miliona volti.[32]

 
Dijagram rada ciklotrona iz Lorensovog patenta iz 1934. godine

Lorens je uvideo da će takav akcelerator čestica uskoro postati predugačak i glomazan za njegovu univerzitetsku laboratoriju. Razmišljajući o načinu da akcelerator učini kompaktnijim, Lorens je odlučio da postavi kružnu komoru za ubrzanje između polova elektromagneta. Magnetno polje bi držalo naelektrisane protone u spiralnoj putanji dok bi se ubrzavali između samo dve polukružne elektrode povezane sa naizmeničnim potencijalom. Posle stotinak obrtaja, protoni bi udarili na metu kao snop čestica visoke energije. Lorens je uzbuđeno rekao svojim kolegama da je otkrio metod za dobijanje čestica veoma visoke energije bez upotrebe bilo kakvog visokog napona.[33] U početku je radio sa Nilsom Edlefsenom. Njihov prvi ciklotron je bio napravljen od mesinga, žice i voska za zaptivanje i imao je samo 10 0 cm u prečniku — mogao je da se drži u jednoj ruci i verovatno koštao ukupno 25 dolara.[24][34]

Ono što je Lorensu bilo potrebno da razvije ideju jesu sposobni diplomirani studenti da urade posao. Edlefsen je otišao da preuzme zvanje docenta u septembru 1930, a Lorens ga je zamenio Dejvidom H. Slounom i M. Stenlijem Livingstonom,[27] koji su počeli da rade na razvoju Videreovog akceleratora i Edlefsenovog ciklotrona. Obojica su imali sopstvenu finansijsku podršku. Oba dizajna su se pokazala praktičnim i do maja 1931. Sloanov linearni akcelerator je bio u stanju da ubrza jone do 1 MeV.[35] Livingston je imao veći tehnički izazov, ali kada je 2. januara 1931. primenio 1.800 V na svoj ciklotron od 11 inča, dobio je protone od 80.000 elektron volti da se okreću okolo. Nedelju dana kasnije, imao je 1,22 MeV sa 3000 V, više nego dovoljno za doktorsku tezu o njegovoj konstrukciji.[36]

Reference uredi

  1. ^ „Ernest Orlando Lawrence American physicist”. Britannica. Pristupljeno 23. 1. 2021. (jezik: engleski)
  2. ^ „Ernest O. Lawrence”. Atomic Archive. Pristupljeno 23. 1. 2021. (jezik: engleski)
  3. ^ „Ernest O. Lawrence”. Atomic Heritage Foundation. Pristupljeno 23. 1. 2021. (jezik: engleski)
  4. ^ „Ernest Lawrence - Biographical”. Nobel Prize. Pristupljeno 23. 1. 2021. (jezik: engleski)
  5. ^ Childs 1968, str. 23–30.
  6. ^ Childs 1968, str. 47–49.
  7. ^ Childs 1968, str. 61.
  8. ^ Childs 1968, str. 63–68.
  9. ^ „Inventor of cyclotron dies after surgery”. Eugene Register-Guard. Associated Press. 28. 8. 1958. str. 5b. Pristupljeno 24. 5. 2015. 
  10. ^ Berdahl, Robert M. (10. 12. 2001). „The Lawrence Legacy”. Vermillion, South Dakota: University of California, Berkeley. Office of the Chancellor. Pristupljeno 9. 5. 2014. 
  11. ^ a b Alvarez 1970, str. 253–254.
  12. ^ Alvarez 1970, str. 288.
  13. ^ Lawrence, Ernest Orlando (avgust 1925). „The photoelectric effect in potassium vapour as a function of the frequency of the light”. Philosophical Magazine. 50 (296): 345—359. Bibcode:1925PhDT.........1L. doi:10.1080/14786442508634745. 
  14. ^ Childs 1968, str. 93.
  15. ^ Alvarez 1970, str. 256.
  16. ^ Childs 1968, str. 107–108.
  17. ^ Childs 1968, str. 120–121.
  18. ^ Childs 1968, str. 256.
  19. ^ Brechin 1999, str. 312.
  20. ^ a b Yarris, Lynn (8. 1. 2003). „Lab mourns death of Molly Lawrence, widow of Ernest O. Lawrence”. Lawrence Berkeley National Laboratory. Arhivirano iz originala 03. 03. 2016. g. Pristupljeno 9. 5. 2014. 
  21. ^ „Obituaries: Mary Lawrence”. The Berkleyan. University of California. 15. 1. 2003. Pristupljeno 9. 5. 2014. 
  22. ^ a b Alvarez 1970, str. 259.
  23. ^ Childs 1968, str. 182.
  24. ^ a b Allen, John F. (29. 8. 1958). „Cyclotron father's death mourned”. Milwaukee Sentinel. str. 13, part 1. [mrtva veza]
  25. ^ Childs 1968, str. 309.
  26. ^ Herken 2002, str. 11–15.
  27. ^ a b Kiessling, E.C. (17. 12. 1968). „Even geniuses have human frailties”. Milwaukee Journal. str. 24, part 1. [mrtva veza]
  28. ^ „The Nobel Prize in Chemistry 1951”. Nobel Foundation. 2014. Pristupljeno 21. 6. 2015. 
  29. ^ Widerøe, R. (17. 12. 1928). „Ueber Ein Neues Prinzip Zur Herstellung Hoher Spannungen”. Archiv für Elektronik und Übertragungstechnik (na jeziku: nemački). 21 (4): 387—406. S2CID 109942448. doi:10.1007/BF01656341. 
  30. ^ „Breaking Through: A Century of Physics at Berkeley. 2. The Cyclotron.”. Bancroft Library, UC Berkeley. 25. 2. 2012. Arhivirano iz originala 27. 5. 2012. g. 
  31. ^ Heilbron & Seidel 1989, str. 75–82.
  32. ^ Heilbron & Seidel 1989, str. 46–49.
  33. ^ Heilbron & Seidel 1989, str. 83–88.
  34. ^ „Remembering E. O. Lawrence”. Science & Technology Review. Lawrence Livermore Laboratory. oktobar 2001. Arhivirano iz originala 15. 6. 2013. g. Pristupljeno 25. 8. 2013. 
  35. ^ Heilbron & Seidel 1989, str. 89–95.
  36. ^ Heilbron & Seidel 1989, str. 95–100.

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi

 
Ernest Lorens na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ернест_Лоренс&oldid=27734357”