| Alfred Gordon Gaydon | |
|---|---|
| Angličtina Alfred Gordon Gaydon | |
| Datum narození | 26. září 1911 |
| Datum úmrtí | 16. dubna 2004 (92 let) |
| Země | |
| Vědecká sféra | spektroskopie |
| Alma mater | |
| Ocenění a ceny | člen Královské společnosti v Londýně B. Rumfoordova medaile |
Alfred Gordon Gaydon ( Eng. Alfred Gordon Gaydon (26. září 1911, Nutfield - 16. dubna 2004, Arundel) - britský vědec, jehož výzkum byl věnován spektroskopii a studiu spalovacích procesů. Vítěz Rumfoordovy medaile , člen Royal Society of London (od roku 1953).
Alfred Gordon Gaydon se narodil 26. září 1911 v Nutfieldu. Byl jediným dítětem Alfreda Bertie Gaydona, ředitele klenotnictví Gaydon & Sons, a Rosetty Juliet. Podle jeho dcery Julie Thorne „chůva, která se starala o moji babičku, říkala všem svým chlapcům ‚Dick‘ a to jméno bylo navždy v její paměti.“
Otec Dicka Gaydona zemřel v roce 1940, ale jeho matka přežila až do roku 1971.
Dick Gaydon navštěvoval Gatehouse School a poté Kingston School (1921-1929). V roce 1961 škola oslavila 400 let od svého založení. Nedávno byla jeho historie sestavena s původním názvem Chantry Chapel. Dick Gaydon neztratil kontakt se školou ani po promoci. Škola se stala první, která interagovala s Royal Institution, především díky jeho vlivu (v různých dobách byl v řídícím výboru a ředitelem výboru Davy- Faraday Laboratory Committee ). Spojení se rozšířilo na pozdější generace: jeho syn Bernard, Ph.D. a člen Fyzikálního ústavu, a jeho vnuk Gordon Thorne, oba absolvovali školu.
Počáteční školní docházka Dicka Gaydona byla často přerušována jeho špatným zdravím, tak často, že napoprvé nezískal školní vysvědčení a podruhé svůj pokus zmeškal kvůli nemoci. V roce 1922 bojoval se zápalem plic a v roce 1924 podstoupil operaci dutin. Zlomovým bodem v jeho zlepšení zdravotního stavu byl pobyt na Shoreham School, kde se věnoval různým pohybovým aktivitám. Zvláště ho přitahovalo veslování , sport, ve kterém vynikal a o který se zajímal celý život, přestože se mu sám nemohl zúčastnit. V roce 1929 plaval druhý ve školní soutěži. V témže roce obdržel imatrikulaci LU a také vysvědčení z vyšší školy (jeho úspěch vyvolal určité překvapení).
Poté Dick Gaydon vstoupil na Imperial College of Science v Londýně, kde studoval fyziku pod vedením sira George Thomsona. V roce 1932 získal bakalářský titul. Pokračoval ve veslování a byl členem mnoha úspěšných týmů na King's College a Kingston Rowing Club. Vyhrál velké množství trofejí.
Po promoci se Dick Gaydon přestěhoval do Didsbury poblíž Manchesteru . Zde začal pracovat v British Cotton Research Institute v Shirley Institute. V lednu 1936 došlo k explozi při destilaci oxidovaného diisopropyletheru, který používal jako rozpouštědlo. Pravé oko Dicka Gaydona bylo tak poškozené a pravděpodobně infikované, že muselo být několik týdnů po explozi odstraněno a čočka levého oka byla propíchnuta malými kousky skla, čímž se vytvořil šedý zákal . Dick Gaydon byl asi šest měsíců úplně slepý.
Tento incident měl velký dopad na jeho osobní i výzkumný život. Takže díky přítomnosti čočky absorbující ultrafialové záření měl Dick Gaydon jedinečnou schopnost pozorovat čáry v této spektrální oblasti.
Dick Gaydon často poznamenal, že zvláštnost jeho oka byla spíše sociální nevýhodou než vědeckou. Byl zbaven těžké administrativní práce a přednášek, což mu umožnilo se volně soustředit na výzkum.
Společenský život byl plný potíží. V davu to pro něj bylo těžké a také bylo těžké rozeznat tváře. To samozřejmě znepokojovalo jeho rodinu.
Podle Dickovy dcery: „V roce 1939 mluvila Dickova teta s tetou mé matky v klenotnictví a obě dámy se rozhodly, že Dick a Phyllis by měli jít na tanec spolu (jako by moje matka nejen řídila, ale ve skutečnosti měla auto! ) “ Výsledkem tohoto malého ujednání byla svatba Dicka Gaydona a Phyllis Maude, nejstarší dcery pana W.A. Geyse, ředitel W.H. Geyse and Sons, stavitelů Kingstonu u Temže , 27. července 1940. V srpnu 1942 se jim narodila dcera Julia Hazel a v lednu 1947 syn Bernard Gordon. Bohužel Phyllis zemřela dvě desetiletí před Dickovou smrtí, v květnu 1981.
Mnoho vědců pozvaných do laboratoře Dicka Gaydona u něj zůstalo během jeho profesního života. I když si s kolegy nebyl příliš blízký, vždy je podporoval.
Podle profesora D'Alessio:
Byl úplně jiný než moje středomořské kořeny, protože byl celý život obklopen docela tvrdými mentory a učiteli. Zároveň neztratil svůj britský typ „chladné vřelosti“, se kterým se choval ke všem lidem.
Citace od S.S. Penner, který strávil šest týdnů s Gadonovou skupinou v roce 1972:
Strávil jsem mnoho hodin s Gaydonem a jeho kolegy studiem spekter plamene. U odpoledního čaje jsme také diskutovali o některých esoterických tématech souvisejících s narušením sebepohlcování. Gaydon byl vždy rozumný vědec a gentleman. Klidný, ale tvrdohlavý. Když jsem založil Journal of Spectroscopy and Radiation Transport, Gaydon byl jedním z prvních lidí, které jsem přivedl jako editor.
Dick Gaydon byl přitažlivě jednoduchý muž. Když se jednání protáhlo, často se taktně podíval na hodinky (ačkoli jeho zkreslený zrak pravděpodobně vylučoval rezervovaný pohled). Pro něj bylo načasování jídel velmi důležité.Profesor Charles Kallis, který byl členem Burning Group za Gaydonových časů, píše:
V rozhovorech se vyhýbal mluvení a neochotně se dostal k věci. Byl v jistém smyslu tvrdohlavý (v dobrém slova smyslu) a zajímalo ho, aby předmět jeho zájmu nebyl „odstrčen“ stranou. Jako většina velkých lidí byl skromný a nikdy nevyhledával pozornost.
Dick Gaydon byl poměrně bohatý muž a projevil zájem o finanční otázku. Propadl důchod, ale velkou částku si vzal jako důchod, moudře ji investoval a uvědomil si, že se vyplatí koupit nemovitost. Navzdory své štědrosti, zejména ke své rodině, byl stejně jako ostatní bohatí lidé hospodárný a vždy mu šlo o získání maximálního prospěchu. Vždy smlouval. Když jsme šli na večeři, rozhodl se zaplatit zvlášť.
Formálně odešel Dick Gaydon do důchodu a vzdal se aktivního experimentálního výzkumu v roce 1973, když mu bylo 62 let. Přestupování pro něj bylo vždy obtížné kvůli jeho zraku a cestování vlakem pro něj bylo vyčerpávající. Zůstal na Imperial College jako profesor a senior Fellow, ale jeho hlavním zaměstnáním byla aktualizace dat v jeho knihách. Zejména vydal čtvrté vydání (v roce 1979) velmi úspěšné knihy "Plameny, jejich struktura, záření a teplota" bez H.G. Wolfhard. Po skončení tohoto zaměstnání se přestěhoval do své venkovské chalupy u Arundelu a ponořil se do studia přírody, svého dalšího hlavního zájmu, kterému se věnoval po celý život, když mu to čas dovolil.
Od této chvíle mohl uvolnit svůj zájem o ptáky, motýly a můry. Byl pokladnicí informací o všem, co rostlo, od trávy po houby, díky čemuž byly jeho procházky obzvláště příjemné. Pokud počasí přálo, po procházkách následovalo pití čaje a pozorování ptáků v jeho nádherné zahradě (často pekl cukroví pro návštěvníky a jeho jedinečný recept na marmeládu se dodnes používá v domácnostech některých jeho kolegů). Jeho encyklopedické znalosti motýlů a můr vyústily ve sbírku fotografií různého hmyzu z různých částí světa. Bylo to neobvyklé, zvláště vzhledem k jeho zraku a neschopnosti odhadnout vzdálenost.
V roce 1998 trpěl Dick Gaydon aneuryzmatem aorty a nějakou dobu se očekávalo, že nepřežije. Uzdravil se, ale nebyl schopen žít samostatně ani cestovat do zahraničí. Jeho oddanou chůvou se na šest let stala dcera Julia, které pomáhalo mnoho členů rodiny. Zemřel 16. dubna 2004 ve své chatě v Arundelu, když byl s ním jeho syn.
Navzdory skutečnosti, že Dick Gaydon byl více než připraven provádět výzkum v jakékoli z přírodních věd, které ho zajímaly, byla to spektroskopie, která se stala oblastí přírodních věd, která zabírala většinu jeho života.
Zájem o spektroskopii u Dicka Gaydona probudil Alfred Fowler , který přišel do South Kensington v roce 1882 ve věku 14 let, pracoval s Lockyerem a Rayleighem. S jeho pomocí vzniklo oddělení spektroskopie. Stalo se tak poté, co se v roce 1915 stal profesorem astrofyziky a poté profesorem Yarrowem v Královské společnosti. Fowler byl ministrem zahraničí Královské společnosti a královským medailistou. Jeho astrofyzikální práce zahrnovala identifikaci ocasních pásů komet s hvězdami oxidu titaničitého typu CO+ a M. Navíc spektra roztřídil do tříd a rozdělil je podle stupňů ionizace.
Během období 1932-1937 Gaydonova výzkumná práce v oblasti molekulárních spekter, která mu vynesla MS a Ph.D. .W.B. Pierce. Dr. Pierce byl spoluautorem jeho knihy o identifikaci molekulárních spekter, poprvé publikované v roce 1941.
Byl skvělým experimentálním spektroskopistou a ve své době odvedl velký kus práce na spektrech mnoha dvouatomových molekul. Jeho Definice molekulárních spekter [3] byla hlavním zdrojem pro ty, kteří si mysleli, že určili nové spektrum, a také obsahovala mnoho rad. Jako všechny jeho knihy byla napsána velmi dobře a srozumitelným jazykem, stejně jako The Energies of Dissociations [4] , na základě jeho článku s V.G. Penny, věnované vysokým disociačním energiím izoelektronických molekul CO a N 2 . Herbertz jim na základě spekter přiřadil nižší energie, takže několik let probíhaly názorové spory, dokud Gordonovu teorii nepotvrdily další experimenty – latentní teplo vypařování uhlíku a aktivních částic v aktivovaném dusíku.
Znalost disociační energie molekuly dusíku měla v té době velký význam. William Penny (později lord Penny, ředitel Imperial College) se podílel na testu atomové bomby v Los Angeles a disociační energie dusíku je důležitým parametrem při určování rozsahu rázových vln.
Výzkum Dicka Gaydona v plamenové spektroskopii zahrnoval studium nízkotlakých plamenů, ochlazených plamenů, zahřátých plamenů, účinku inhibitorů a použití deuteria jako indikátoru pro detekci chemických prekurzorů. Tyto studie významně přispěly k pochopení základních fyzikálních a chemických procesů.
V případě plamene vytváří určitá hořlavá směs při dané teplotě a tlaku určité rozložení částic. Aby se této závislosti zbavil studiem jednoduchých metod a rozšířením svých spektroskopických pozorování na vyšší teploty, Dick Gaydon navrhl, že rázová trubice, která byla vyvinuta koncem 40. let 20. století pro hypersonický letecký výzkum, by mohla sloužit jako ideální nástroj pro studium základních spalovacích procesů. .
V roce 1955 Dick Gaydon a Alistair Fairbairn použili relativně krátkou vertikální rázovou trubici (dobře se hodící k velikosti jeho laboratoře) ke spektroskopickému studiu rázových vln v acetaldehydu a ethylnitrátu. Poté, co objevil slabé záření C 2 a CN, stejně jako žhavé uhlíkové částice, dospěl k závěru, že rázové vlny mohou sloužit k pochopení spalovacích procesů, zejména tvorby a emise volných radikálů (C 2 , OH, CH), vzhledem k jejich schopnost být studována v podmínkách podobných podmínkám reakční zóny, ale bez účasti oxidačního činidla. O rok později byla pomocí skleněné šokové trubice detekována silná emise C2 (ale ne CH) ve zředěné směsi uhlovodíku a argonu, zatímco CO v argonu poskytl silný signál C2 , ale ne CO. Tato pozorování potvrdila jeho předpoklad, že emise CH z plamene je způsobena spalovacími procesy, a nikoli tepelnými procesy, po fázi
C2 + OH \u003d CO + CH *
Smršť chuti k jídlu spolu se znalostí pozorování záblesků světla vycházejících ze spuštěných detonačních vln v roce 1951 Arthurem Kantrowitzem vedly Dicka Gaydona k použití skleněné šokové trubice k pozorování detonačního záření ve směsích uhlovodíků s kyslíkem. Tyto studie ukázaly, že ačkoli je záření C2 silnější ve frontální reakční zóně, kde není CH, silné záření OH se projevuje v ohřátém plynu za frontou. Dick Gaydon dospěl k závěru, že tepelný rozklad uhlovodíků nebyl hlavním zdrojem CH radikálů.
Potěšilo zjištění, že spektra vytvářená dopady byla podobná spektrům vytvářeným plameny a nikoli spektrem vytvářeným elektrickými výbojkami. Rázová trubice tak umožnila sloužit jako model pro další spektroskopické studium spalování za podmínek, kdy nebylo možné studovat plamen. V roce 1957 byla skleněná trubice nahrazena silnější měděnou trubicí a dopadové spektrální záření neuhlovodíkových plynů se lišilo od záření vytvořeného umístěním elektronu do výbojky, ale bylo podobné tepelnému záření (při teplotách 3000 K) .
V této době byla teplota rázových vln, především vědci z oboru aerodynamiky, měřena metodami indexu lomu. Ačkoli vizualizované techniky proudění založené na gradientech vysoké hustoty v rázových frontách umožňovaly mnoho důležitých měření relaxace vnitřní energie molekul, ani interferometrické techniky neposkytovaly přesná měření teploty. Toho si všimli v roce 1958 Dick Gaydon, John Clouston, Irwin Glass a později Ian Haarle, kteří nasměrovali své úsilí přizpůsobit inverzní metodu spektrálních čar tvořených měřením teploty plamene s cílem vytvořit první přímou metodu. pro určení teploty rázové vlny. Chyba měření byla 1 % při teplotě 3000 K. Údaje odpovídaly teoretickým. Zároveň byla nalezena přímá metoda ke snížení průtoku v čase v důsledku růstu mezní vrstvy na stěnách trubek za čelem. Vzhledem k tomu, že spalování, ke kterému dochází, když je vodík použit jako vodič rázových vln ke kyslíku nebo vzduchu, objevil Dick Gaydon o několik let později neočekávanou formu rázové trubice a použil ji.
Spolu s profesorem Howardem Palmerem v roce 1963 Dick Gaydon studoval kinetiku rozkladu určitých tříatomových molekul pomocí šokové trubice jako zdroje tepla, v nepřítomnosti konkurenčních reakcí. Pomocí krátkého záblesku ke sledování nárůstu adsorpčního spektra SO 2 změřili rychlost rozkladu SO 2 , a protože přímý rozklad je spin-zakázaný, zjistili, že jde o dvoukrokový proces zahrnující přechodný excitovaný triplet SO 3 . K rozkladu CS 2 dochází také za vzniku radikálu CS.
Jak Dick Gaydon postupoval od složitosti spalování k vysokým teplotám a lepší kontrole dopadu, neztratil svou ranou vášeň pro astrofyziku. Jeho slovy (v roce 1978): „Byl jsem šťastný, že jsem určil spektrum TiH, protože to má důsledky pro astrofyziku. Je známo, že hvězdy M, jako je Alpha Orionis, obsahují tento materiál.“ Koncem roku 1958 provedl spolu s R.S.M. Lernerem několik experimentů týkajících se původu kráterů na Měsíci a sopečné činnosti na Měsíci, jejichž výsledky publikoval v Nature . Experimenty byly opakovány s použitím různých látek, dříve náhodný objev, že rychlá rotace uhličitanu hořečnatého vytvořila póry, z nichž unikal plyn, zanechávající prstencové oblasti připomínající krátery. Vzhledem k absenci atmosféry, nízké gravitaci a suchému povrchu teorie kráterů nevyžaduje vysokou povrchovou teplotu obvykle spojenou s vulkanickou činností. Jak se očekávalo, existovala spektroskopická hypotéza, protože existovaly důkazy o emisi C2 poblíž kráteru Alphonse. Dick Gaydon řekl, že to nutně neznamená, že plyn měl zpočátku vysokou teplotu, protože rázové vlny mohou být generovány náhlým uvolněním pod tlakem, jako je tomu v případě rázové trubice, a také ukázal, že emise CO, CO 2 nebo CH 4 způsobuje emise C 2 .
Mezinárodní sláva Dicka Gaydona mu vynesla řadu ocenění, titulů a pochval. Například doktor věd z University of London (1941), účast v Royal Society (1953), čestný doktorát z University of Dijon (1957), Rumford Medal of the Royal Society a Branard Lewis Gold Medal of the Combustion Institute (1960), účast ve společnosti Imperial College (1980).
Rok před jeho smrtí udělilo britské oddělení Combustion Institute cenu Gaydon za nejlepší práci britským autorům v každém Combustion Institute.