Salpeter, Edwin Ernest

Edwin Ernest Salpeter
Edwin Ernest Salpeter
Datum narození 3. prosince 1924( 1924-12-03 )
Místo narození Vídeň , Rakousko
Datum úmrtí 26. listopadu 2008( 2008-11-26 ) [1] (83 let)
Místo smrti Ithaca, New York , USA
Země Rakousko , pak  Austrálie , pak  USA  
Vědecká sféra fyzika
Místo výkonu práce Cornell University
Alma mater University of Sydney
vědecký poradce Rudolf Peierls
Známý jako spoluvynálezce Bethe-Salpeterovy rovnice odvozené Salpeterovy hmotnostní funkce v astrofyzice
Ocenění a ceny Zlatá medaile Royal Astronomical Society Zlatá medaile Royal Astronomical Society (1973)
webová stránka astrosun2.astro.cornell.edu/…

Edwin Salpeter ( Eng.  Edwin Ernest Salpeter ; 3. prosince 1924 , Vídeň , Rakousko - 26. listopadu 2008 , Ithaca, New York , USA ) [2] [3] - Americký teoretický fyzik a astrofyzik, zabývající se rovněž biofyzikou , jeden z zakladatelé moderní teorie struktury a vývoje hvězd .

Vystudoval University of Sydney v roce 1945 . V roce 1948 obhájil disertační práci na titul doktora filozofie na University of Birmingham , od roku 1949 až do konce života působil na Cornell University (od roku 1956 - jako profesor , od roku 1997 - jako čestný profesor), člen Národní akademie věd USA (1967), zahraniční člen Royal Society of London (1993).

Práce jsou věnovány různým fyzikálním problémům, zejména jaderné fyzice , kvantové elektrodynamice , kvantové teorii atomů , fyzice plazmatu , astrofyzice.

Salpeter byl také známý svým aktivním občanstvím: byl například aktivistou veřejného hnutí ve Spojených státech proti válce v Iráku a spoluautorem otevřené výzvy amerických fyziků ke Kongresu , aby zabránil jadernému úderu na Írán plánovanému Bushova administrativa . [4] [5]

Menší planeta ( 11757 Salpeter ) je pojmenována po Edwinu Salpeterovi .

Hlavní vědecké úspěchy

Edwin Salpeter studoval evoluci a energetické zdroje hvězd , tvorbu složitých molekul v mezihvězdném prostoru a modely pulsarů .

Spolu s H. Bethe odvodil rovnici relativistické kvantové mechaniky pro popis dvou interagujících částic - Bethe-Salpeterovu rovnici ( 1951 ), která je široce používána v teorii elementárních částic.

Objevil roli beryliové rezonance v teorii hvězdné evoluce ( 1952 ), konkrétně vysvětlil, jak trojitá alfa reakce prostřednictvím metastabilního stavu jádra berylia vede ke vzniku uhlíku ve hvězdách s teplotami nad 100 - 200 milionů stupňů (později W. Fowler ukázal, že kromě berylia hraje důležitou roli i uhlíková jaderná rezonance).

Odvodil zákon rozdělení počátečních hmotností hvězd , známý jako Salpeterova hmotnostní funkce ( 1955 ).

Salpeter a Ya. B. Zeldovich v roce 1964 jako první (nezávisle na sobě) předložili předpoklad (nyní široce uznávaný), že zdroje energie kvasarů jsou akreční disky kolem masivních černých děr .

Objevil účinek obrovského zvýšení termonukleárního spalování ve hvězdách v důsledku plazmového stínění Coulombova odpuzování jader a odvodil Salpeterův vzorec pro stínící faktor popisující tento účinek .

Autor více než 400 vědeckých prací, [6] včetně spoluautora knihy dodnes hojně využívané fyziky: H. Bethe , E. Salpeter. Kvantová mechanika atomů s jedním a dvěma elektrony. - M. : Fizmatgiz, 1960. - 566 s. ( Eng.  Hans A. Bethe a Edwin E. Salpeter, Kvantová mechanika jedno- a dvouelektronových atomů . - Berlin: Springer, 1957).

V posledních letech svého života se zabýval biofyzikou a její aplikací v lékařství .

Životopis

Dětství a mládí v Rakousku

Edwin Salpeter se narodil 03 . _ _ _ _ _ _ Vídeň, kde nastoupil do základní školy. V 10 letech neuspěl u zkoušek na gymnázium (podle svého přiznání proto, že místo přípravy četl romány Karla Maye [7] ), poté se rok samostatně učil latinu a další akademické obory a vstoupil gymnázia v následujícím roce.

V roce 1938 , po Hitlerově anšlusu Rakouska, byla většina židovských dětí vyloučena ze škol a pouze těm nejchytřejším a nejúspěšnějším bylo dovoleno pokračovat ve vzdělávání ve zvláštních židovských školách. Mezi „šťastlivce“ patřil Edwin Salpeter. Brzy, během „ křišťálové noci “, se ho však pokusili zatknout a musel se skrývat. Trénink byl přerušen. V roce 1939 rodina uprchla z Rakouska do Austrálie .

Studium v ​​Austrálii a Spojeném království

Po vypuknutí druhé světové války se rodina usadila v Sydney , kde Edwinův otec dostal práci v továrně na výrobu žárovek . V 16 letech vstoupil Edwin na University of Sydney . V té době byla jeho hlavní vášní chemie , ale zároveň se spolu s dalšími studenty podílel na vývoji vojenských radarů (což byla alternativa vojenské služby).

V roce 1945 , s koncem války, se radioastronomie stala v Sydney velmi populární , ale Edwin Salpeter se ujal kvantové elektrodynamiky , která se v těch letech objevovala . Jeho magisterská práce v oboru teorie pole mu vynesla prestižní stipendium, aby mohl pokračovat ve studiu ve Velké Británii , kde se stal doktorandem na University of Birmingham pod vedením Rudolfa Peierlse , jehož škola teoretické fyziky byla tehdy považována za nejlepší v Evropě. Salpeterova Ph.D. práce z roku 1948 se zabývala problémem singularity v kvantové teorii pole . Slávu nezískal, protože ve stejné době (v roce 1947) problém v podstatě vyřešil Hans Bethe , který do teorie zavedl radiační korekce a s jejich pomocí vysvětlil Lambův posun .

Život a práce v USA

Po obhajobě disertační práce se Salpeter v roce 1949 připojil ke skupině teoretických fyziků v čele s H. Bethem v Cornellu .

V roce 1950 se oženil s Mikou (Miriam) Mark ( anglicky  Miriam Mark ), [8] psychobioložkou z Cornell. Následně se věnovala neurovědě a biofyzice (po její smrti v roce 2000 věnoval Salpeter svou vědeckou činnost pokračování její rozpracované práce).

Na počátku 50. let se Salpeter ujal problému vázaných stavů v relativistické teorii a spolu s H. Bethe odvodil Bethe-Salpeterovu rovnici ( 1951 ).

Krátce nato se jeho zájmy přeorientovaly na jadernou astrofyziku. V té době se tato věda potýkala s velkými obtížemi kvůli zjevné nemožnosti sestrojit řetězec jaderných reakcí vedoucích ke vzniku uhlíku z helia v útrobách hvězd (mezilehlé nuklidy berylia se rozkládaly rychleji, než stačily reagovat). Salpeter tento problém vyřešil tím, že ukázal, že uhlík vzniká ve hvězdách jako výsledek současné fúze tří jader helia – trojitá alfa reakce – nikoli přímo, ale prostřednictvím přechodného metastabilního stavu jádra berylia [9] (tato jaderná rezonance byla objevil krátce předtím W. Fowler ). Ve stejné době Fowler předpověděl a později (v roce 1958 ) experimentálně objevil další uhlíkovou jadernou rezonanci se stejnou energií, což umožnilo konečně odstranit rozpory mezi jadernou fyzikou a teorií hvězdné evoluce.

V roce 1953 se Edwinovi a Miriam narodila dcera Judy ( angl.  Judy ), po které strávili 1 rok na nově založené Australian National University (ANU) v Canbeře . Před odjezdem do Austrálie se Salpeter zúčastnil Michiganského sympozia o astrofyzice, kde komunikace s G. Gamowem , W. Baade a dalšími vynikajícími fyziky té doby podle Salpetera do značné míry ovlivnila směr jeho následného astrofyzikálního výzkumu.

Během svého pobytu v Austrálii v roce 1954 Salpeter poprvé odhadl opravy rychlostí termonukleárních reakcí ve hvězdách , které vznikají v důsledku elektronového stínění Coulombových odpudivých sil mezi ionty ve hvězdné hmotě. [10] Následně se opakovaně vracel k problému zesílení jaderných reakcí v plazmatu díky screeningu. Doposud je aktivně citován článek, který napsal v roce 1969 spolu se svým tehdejším postgraduálním studentem Hughem Van Hornem [11] , ve kterém je studováno pyknonukleární spalování ve hvězdách - proces "studené" fúze jader, kvůli nepříliš vysoké teplotě (jako u termonukleárních reakcí), ale vysokou hustotou hmoty.

V polovině 50. let J. Burbidge , E. M. Burbidge , W. Fowler a F. Hoyle ukázali, jak těžké prvky vznikají v hmotných hvězdách v různých fázích vývoje. [12] Pro výpočet celkové rychlosti produkce těžkých prvků ve Vesmíru je však nutné znát počáteční hmotnostní rozložení hvězd, o kterém se tehdy nevědělo téměř nic. Edwin Salpeter v roce 1955 s použitím tehdy velmi vzácných dat o rozdílech mezi různými hvězdnými populacemi odvodil přibližnou formu závislosti počtu nově zrozených hvězd na jejich hmotnosti - počáteční hmotnostní funkci ( en: Initial mass function ) a vypočítal množství těžkých prvků v mezihvězdném plynu a také podíl hvězd, které se nyní proměnily v bílé trpaslíky [13] . Hlavní závěry a odhady, které tehdy získal, nejsou dodnes zastaralé a jeho vzorec pro počáteční hmotnostní funkci je znám jako Salpeterova funkce (Salpeter později považoval tento článek za svou nejlepší práci [7] ).

V roce 1954 dostal Salpeter nabídku vést katedru teoretické fyziky na ANU , ale odmítl ji a vrátil se do Ithace v září 1954 . Stalo se tak ze dvou důvodů: za prvé se nechtěl vzdát astrofyziky ve prospěch fyziky vysokých energií (což by musel udělat, kdyby přijal nabídku ANU), a za druhé měl Cornell ty nejlepší příležitosti pro práci jeho manželka Miriam (která se brzy rozšířila do neurověd ).

Salpeter se stal profesorem na Cornell University v roce 1956 .

V roce 1955 se narodila  Salpeterova dcera Shelley .

Koncem 50. let minulého století ve spolupráci s americkou Agenturou pro pokročilé výzkumné projekty ( ARPA ) Salpeter ukázal, že zpětný rozptyl rádiových vln ionosférickými elektrony vytváří frekvenční posun spojený s frekvencí plazmy . [14] Tato práce se stala jeho nejcitovanějším článkem, protože tento efekt našel uplatnění jako vhodná metoda pro měření elektronové hustoty v laboratorním plazmatu.

V šedesátých letech provedl Salpeter se svými studenty řadu prací v oboru statistické mechaniky , zejména na výpočtu stavové rovnice hustého plazmatu, které byly použity při studiích bílých trpaslíků , neutronových hvězd a obřích planet . . Ve stejných letech se Salpeter účastnil diskusí o povaze kvasarů , předložil správný předpoklad, že zdrojem jejich energie je narůstání na černou díru , a takové narůstání studoval.

Od 60. do 90. let zastával Salpeter příležitostně administrativní pozice na částečný úvazek, zejména (ke konci své kariéry) jako ředitel Centra pro radiofyziku a výzkum vesmíru na Cornellově univerzitě. V 60. letech také významně přispěl k rozvoji protiraketové obrany (ABM) . Salpeter tuto činnost ukončil se začátkem americké intervence ve vietnamské válce , ale následně sloužil jako poradce pro protiraketovou obranu během Reaganovy administrativy .

V devadesátých letech Edwin Salpeter a jeho student narozený v Číně a poté postgraduální student Dong Lai ( nyní profesor na Cornellově univerzitě ) provedli řadu studií o vlastnostech atomů , molekul , iontů a plazmatu v atmosférách neutronových hvězd . silné magnetické pole . Přibližně ve stejnou dobu Salpeter a jeho kolegové z Cornellu zkoumali problémy dynamiky galaxií a temné hmoty .

Salpeter se čas od času účastnil práce své manželky Miriam o studiu nervosvalových spojení . Po její smrti v říjnu 2000 převzal Miriaminu laboratoř . Salpeter také provedl řadu studií o epidemiologii tuberkulózy se svou dcerou fyzikou Shelley Salpeter a později se svým vnukem Nicholasem Buckleym ( Nicholas Buckley ). [patnáct]

Salpeter odešel do důchodu v roce 1997 , aniž by zastavil svou vědeckou práci. Za ním zůstal titul čestného profesora na Cornell University. V roce 1998 univerzita založila Salpeter Lecture Series na počest jeho služeb . [16]

Salpeter zemřel na leukémii ve věku 84 let ve svém domě na Ithace. Zůstala po něm jeho druhá manželka Antonia ( Antonia "Lhamo" Shouse Salpeter ), dcery Judy a Shelley a čtyři vnoučata.

Ocenění

Poznámky

  1. ↑ http://www.independent.co.uk/news/obituaries/professor-edwin-salpeter-seminal-astrophysicist-who-made-pivotal-contributions-to-the-study-of-the-universe-1637579.html
  2. ↑ V USA umírá astrofyzik Edwin Salpeter // Gazeta.ru, 29. 11. 2008 . Získáno 17. prosince 2008. Archivováno z originálu 5. prosince 2008.
  3. ↑ Oprava: Nekrolog Edwina Salpetera (oprava na datum úmrtí) // Fox News, 08.12.2008 . Získáno 24. prosince 2008. Archivováno z originálu 13. března 2016.
  4. ↑ Salpeter a Gottfried podepisují dopis vyzývající Kongres, aby přijal závaznou rezoluci proti jaderným zbraním // Cornell Chronicle, 02/13/2007 . Datum přístupu: 24. prosince 2008. Archivováno z originálu 11. března 2009.
  5. ↑ Kongres USA by měl zasáhnout proti nukleárním zbraním // International Herald Tribune, 02/14/2007
  6. ↑ Publikace Edwina Salpetera
  7. ↑ 1 2 3 Všeobecný pohled zpět
  8. ↑ Odkaz Miriam Salpeterové . Získáno 17. prosince 2008. Archivováno z originálu 12. června 2008.
  9. ↑ Salpeter, E. E. (1952), Nuclear Reactions in Stars Without Hydrogen , The Astrophysical Journal vol. 115: 326–328 , DOI 10.1086/145546 
  10. ↑ Salpeter, E. E. (1954), Electrons Screening and Thermonuclear Reactions, Australian Journal of Physics sv. 7: 373–388 
  11. ↑ Van Horn HM, Salpeter EE Rychlosti jaderné reakce při vysokých hustotách // Astrophys. J .. - 1969. - T. 156 . - S. 953 .
  12. ↑ Burbidge EM, Burbidge GR, Fowler WA, Hoyle F. Synthesis of the Elements in Stars // Rev. Mod. Fyzik.. - 1957. - T. 29 . - S. 547-650 .
  13. ↑ Salpeter, E. E. (1955), The Luminosity Function and Stellar Evolution , The Astrophysical Journal vol. 121: 161–167 , DOI 10.1086/145971 
  14. ↑ Salpeter EE Fluktuace elektronové hustoty v plazmatu // Phys. Rev.. - 1960. - T. 120 . - S. 1528 .
  15. ↑ Salpeter EE, Salpeter SR Matematický model pro epidemiologii tuberkulózy s odhady reprodukčního počtu a funkce zpomalení infekce // Am. J. Epidemiol.. - 1998. - T. 142 . - S. 398 .
  16. ↑ Salpeter Lectureship Series . Získáno 24. června 2020. Archivováno z originálu dne 8. srpna 2011.

Literatura

Edwin E. Salpeter. Všeobecný pohled zpět  // Annu. Rev. Astron. Astrophys.. - 2002. - T. 40 . - S. 1-25 .

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie