Рональд Н. Брейсвелл

Рональд Н. Брейсвелл
К
Рональд Н. Брейсвелл К
Рожденный	22 июля 1921 г. ; Сидней, Австралия
Умер	12 августа 2007 г. (86 лет) ; Стэнфорд, Калифорния , США
Национальность	австралийский
Альма-матер	Сиднейский университет ; Кембриджский университет ; Сиднейская средняя школа для мальчиков
Награды	Медаль Генриха Герца IEEE (1994 г.) ; Кавалер Ордена Австралии (1998 г.)
	Научная карьера
Поля	Физика ; Математика ; Радиоастрономия
Учреждения	КСИРО ; Калифорнийский университет, Беркли ; Стэнфордский университет
Докторантура	Дж. А. Рэтклифф

Рональд Ньюболд Брейсвелл АО (22 июля 1921 - 12 августа 2007) был Льюиса М. Термана профессором электротехники в лаборатории космических, телекоммуникационных и радионаучных исследований Стэнфордского университета .

Образование

Брейсвелл родился в Сиднее в 1921 году и получил образование в Сиднейской средней школе для мальчиков . Он окончил Сиднейский университет в 1941 году со степенью бакалавра математики и физики, позже получил степени BE (1943) и ME (1948) с отличием первой степени , а во время работы на инженерном факультете стал президентом Оксометрическое общество. Во время Второй мировой войны он спроектировал и разработал микроволновое радиолокационное оборудование в Радиофизической лаборатории Организации научных и промышленных исследований Содружества в Сиднее под руководством Джозефа Л. Поузи и Эдварда Г. Боуэна , а с 1946 по 1949 год был студентом-исследователем в Сиднее Сассексе. Колледж Кембриджа Дж. А. занимался ионосферными исследованиями в Кавендишской лаборатории , где в 1949 получил степень доктора философии по физике под руководством Рэтклиффа . ^{[ нужна ссылка ]}

Карьера

С октября 1949 года по сентябрь 1954 года доктор Брейсвелл был старшим научным сотрудником в радиофизической лаборатории CSIRO в Сиднее, занимаясь распространением очень длинных волн и радиоастрономией . Затем он читал лекции по радиоастрономии на факультете астрономии Калифорнийского университета в Беркли с сентября 1954 по июнь 1955 года по приглашению Отто Струве , а также в Стэнфордском университете летом 1955 года и поступил на факультет электротехники в Стэнфорде в Декабрь 1955 года. ^{[ нужна ссылка ]}

В 1974 году он был назначен первым профессором и научным сотрудником Льюиса М. Термана в области электротехники (1974–1979). Хотя он вышел на пенсию в 1979 году, он продолжал вести активную деятельность до самой смерти. ^{[ нужна ссылка ]}

Вклады и награды

Профессор Брейсвелл был членом Королевского астрономического общества (1950 г.), научным сотрудником и пожизненным членом Института инженеров по электротехнике и электронике (1961 г.), членом Американской ассоциации содействия развитию науки (1989 г.) и был научным сотрудником других значительные общества и организации.

За экспериментальный вклад в изучение ионосферы с помощью волн очень низкой частоты доктор Брейсуэлл получил Премию Дадделла Института инженеров-электриков в Лондоне в 1952 году. В 1992 году он был избран иностранным ассоциированным членом Медицинского института . США Национальная академия наук (1992 г.), первая австралийка, удостоенная этой награды за фундаментальный вклад в медицинскую визуализацию. Он был одним из трех лауреатов премии Сиднейского университета, когда в 1992 году были учреждены награды выпускников со наградой за сканирование мозга, а в 1994 году он был награжден медалью Генриха Герца Института инженеров по электротехнике и электронике за новаторскую работу в области синтеза апертуры антенн и реконструкции изображений. применительно к радиоастрономии и компьютерной томографии. В 1998 году доктор Брейсвелл был удостоен звания кавалера Ордена Австралии (AO) за заслуги перед наукой в области радиоастрономии и реконструкции изображений.

В Радиофизической лаборатории CSIRO работы, которые в 1942–1945 годах были засекречены, фигурировали в десятке отчетов. Деятельность включала проектирование, изготовление и демонстрацию оборудования голосовой модуляции для 10-см магнетрона (июль 1943 г.), микроволнового триодного генератора на 25 см с использованием цилиндрических резонаторов, оборудования, предназначенного для микроволнового радара в полевых условиях (волномер, эхо-бокс, термистор). измеритель мощности и т. д.) и техника микроволновых измерений. Опыт численного расчета полей в полостях привел после войны к получению степени магистра технических наук (1948 г.) и окончательной публикации о ступенчатых разрывах в радиальных линиях электропередачи (1954 г.).

Находясь в Кавендишской лаборатории в Кембридже (1946–1950), Брейсвелл работал над наблюдением и теорией ионизации верхних слоев атмосферы, внося вклад в экспериментальную технику (1948), объясняя солнечные эффекты (1949) и различая два слоя ниже E-слоя (1952). , работа признана премией Дадделла.

В Стэнфорде профессор Брейсвелл сконструировал микроволновый спектрогелиограф (1961 г.), радиотелескоп, состоящий из 32 тарелок диаметром 10 футов, расположенных крестом. ^[1] который надежно создавал ежедневные карты температуры Солнца в течение одиннадцати лет, продолжительности солнечного цикла. Это первый радиотелескоп, автоматически выдающий результаты в печатной форме и, следовательно, способный к распространению по всему миру с помощью телетайпа. Его ежедневные карты солнечной погоды получили признание НАСА за поддержку первой высадки экипажа на Луну. Впоследствии на том же месте были построены пять более крупных 60-футовых тарелок, которые в конечном итоге были демонтированы в 2006 году после усилий по сохранению этого места. ^[2] Брейсуэлл дал интервью во время уничтожения посуды. ^[3]

множество фундаментальных работ по реставрации (1954–1962), интерферометрии Наряду с инструментальными и наблюдательными работами появилось (1958–1974) и реконструкции (1956–1961). К 1961 году методы калибровки радиоинтерферометра, разработанные для спектрогелиографа , впервые позволили антенной системе с 52-дюймовым веерным лучом сравняться с угловым разрешением человеческого глаза за одно наблюдение. С помощью этого луча компоненты Лебедя А , расположенные на расстоянии 100 дюймов, были непосредственно обнаружены без необходимости повторных наблюдений с помощью интерферометрии с синтезом апертуры с переменным расстоянием .

Ядро внегалактического источника Центавр А было разделено на два отдельных компонента, прямое восхождение которых было точно определено с помощью 2,3-минутного веерного луча на высоте 9,1 см. Зная, что Центавр А составной, Брейсуэлл использовал 6,7-минутный луч обсерватории Паркс 64-метрового радиотелескопа на расстоянии 10 см для определения отдельных склонений компонентов и тем самым первым наблюдал сильную поляризацию во внегалактическом источнике (1962 г.). ), открытие, имеющее фундаментальное значение для структуры и роли астрофизических магнитных полей. Последующие наблюдения, сделанные в Парксе другими наблюдателями с 14-минутными и более широкими лучами на длине волны 21 см и более длинными волнами, хотя и не разрешали компоненты, были совместимы с $\lambda ^{2}$ зависимость, ожидаемая от фарадеевского вращения, если бы магнитные поля были поляризующим агентом.

Второй крупный радиотелескоп (1971 г.), в котором использовались передовые концепции для достижения углового разрешения 18 угловых секунд, был спроектирован и изготовлен в Стэнфорде и применен для исследований Солнца и Галактики. Методы калибровки этого передового разрешения получили широкое распространение в радиоинтерферометрии благодаря выпускникам.

После открытия космического фонового излучения :

замечательный наблюдательный предел в 1,7 милликельвина, имеющий большое теоретическое значение для космологии, был установлен для анизотропии в сотрудничестве с аспирантом Е.К. Конклином (1967) и не улучшался в течение многих лет.
правильная теория релятивистского наблюдателя в оболочке черного тела (1968 г.) была изложена в первой из нескольких статей разных авторов, получивших один и тот же результат.
абсолютное движение Солнца со скоростью 308 км/с за счет космического фонового излучения было измерено Конклином в 1969 году, за несколько лет до независимого подтверждения.

С наступлением космической эры Брейсуэлл увлекся небесной механикой , проводил наблюдения за радиоизлучением Спутника-1 и снабжал прессу точными картами, предсказывающими путь советских спутников, которые были прекрасно видны, если знать, когда и где. посмотреть. После загадочных выступлений « Эксплорера I» на орбите он опубликовал первое объяснение (1958–59) наблюдаемой нестабильности вращения спутников с точки зрения движения Пуансо нетвердого тела с внутренним трением. Он записал сигналы со спутников I, II и III и обсудил их с точки зрения вращения спутника, поляризации антенны и эффектов распространения ионизированной среды, особенно эффекта Фарадея.

Позже (1978, 1979) он изобрел вращающийся, обнуляющий , двухэлементный инфракрасный интерферометр, подходящий для запуска космических кораблей на орбиту около Юпитера , с разрешением в миллисекунду дуги, что могло бы привести к открытию планет вокруг звезд, отличных от Солнца . Эта концепция была разработана в 1995 году Ангелом и Вульфом, чья версия космической станции с четырехэлементным двойным обнулением стала системой Terrestrial Planet Finder (TPF), кандидатом НАСА для получения изображений планетарных конфигураций других звезд. ^[4]

Получение изображений в астрономии привело к участию в разработке компьютерной рентгеновской томографии, где коммерческие сканеры реконструируют томографические изображения с использованием алгоритма, разработанного Брейсвеллом для радиоастрономической реконструкции на основе сканирований веерным лучом. Этот корпус работ был отмечен Медицинским институтом, наградой Сиднейского университета и медалью Генриха Герца. Работа в учредительной редакционной коллегии журнала компьютерной томографии , в который он также вносил публикации, а также в научные консультативные советы компаний, производящих медицинское оборудование, поддерживала интерес Брейсуэлла к медицинской визуализации, которая стала важной частью его регулярных лекций для аспирантов по визуализации и составляет важную часть его текста 1995 года по визуализации.

Опыт работы с оптикой, механикой и управлением радиотелескопами привел к использованию солнечной термофотоэлектрической энергии во время энергетического кризиса, включая изготовление недорогих твердых и перфорированных параболоидных отражателей путем гидравлического надувания.

Брейсвелл также известен тем, что первым предложил использовать автономные межзвездные космические зонды для связи между инопланетными цивилизациями в качестве альтернативы диалогам по радиопередаче. Эта гипотетическая концепция была названа зондом Брейсвелла в честь его изобретателя.

Фурье-анализ

В результате связи изображений с анализом Фурье в 1983 году он обнаружил новую факторизацию матрицы дискретного преобразования Фурье, ведущую к быстрому алгоритму спектрального анализа. Этот метод, имеющий преимущества перед быстрым алгоритмом Фурье, особенно для изображений, рассматривается в «Преобразовании Хартли» (1986 г.), в патенте США № 4646256 (1987 г., сейчас находится в открытом доступе) и в более чем 200 технических статьях различных авторов, в которых были стимулированы этим открытием. Аналоговые методы создания плоскости преобразования Хартли сначала с помощью света, а затем с помощью микроволн были продемонстрированы в лаборатории и позволили определить электромагнитную фазу с помощью детекторов квадратичного закона . Новое элементарное представление сигнала, преобразование Чирплета , было обнаружено (1991), которое дополняет элементарное представление сигнала Габора, используемое в динамическом спектральном анализе (со свойством соответствия минимуму длительности полосы пропускания, связанному с принципом неопределенности ). Это достижение открыло новую область адаптивных динамических спектров, получившую широкое применение в анализе информации.

Другие интересы

Профессор Брейсвелл был заинтересован в том, чтобы донести до общественности понимание роли науки в обществе, смягчить влияние научной неграмотности на принятие общественных решений посредством контактов с группами выпускников, а также в либеральном высшем образовании в рамках программы курсов астрономии и программа западной культуры по ценностям, технологиям, науке и обществу, в которой он преподавал в течение нескольких лет. В 1996 году он прочитал лекцию Беньяна о судьбе человека .

Он также интересовался деревьями кампуса Стэнфорда и опубликовал о них книгу. Он также вел студенческий семинар под названием «Я копаю деревья». ^[5]^[6]

Брейсуэлл также был дизайнером и изготовителем солнечных часов . Он и его сын Марк Брейсвелл построили один на южной стороне Инженерного здания Термана; было найдено новое место для солнечных часов той же ориентации после того, как это здание было снесено, в Инженерном центре Джен-Сюнь Хуан . Он построил еще одни солнечные часы в доме своего сына и еще одни на террасе профессора Джона Г. Линвилла дома . Солнечные часы Bracewell Radio в Very Large Array были построены в его честь.

Избранные публикации

Брейсуэлл, Рональд Н. и Поузи, Дж. Л., Радиоастрономия (Оксфорд, 1955) (также переведено на русский язык и переиздано в Китае)
Брейсвелл, Рональд Н., Радиоинтерферометрия дискретных источников (Материалы IRE, январь 1958 г.)
Брейсуэлл, Рональд Н., редактор, Парижский симпозиум по радиоастрономии, Симпозиум МАС №. 9 и Симпозиум URSI No. 1, состоялось 30 июля 1958 г. - 6 августа 1958 г. (Stanford Univ. Press, Стэнфорд, Калифорния, 1959) (также переведено на русский язык)
Профессор Брейсвелл перевел «Радиоастрономию » Дж. Л. Стейнберга и Дж. Леке (McGraw-Hill, 1963) с французского языка.
Брейсвелл, Рональд Н. (июнь 1999 г.) [1985, 1978, 1965]. Преобразование Фурье и его приложения (3-е изд.). МакГроу-Хилл . ISBN 978-0-07303938-1 . (Примечание. Второе издание также переведено на японский и польский языки.)
Брейсвелл, Рональд Н., Деревья в Стэнфордском кампусе (Стэнфорд: Самиздат, 1973).
Брейсуэлл, Рональд Н., Галактический клуб: разумная жизнь в космическом пространстве (Portable Stanford: Ассоциация выпускников, 1974) (также переведено на голландский, японский и итальянский языки)
Брейсвелл, Рональд Н. (1986). Преобразование Хартли . Оксфордская серия инженерных наук. Том. 19 (1-е изд.). Нью-Йорк: Oxford University Press, Inc. ISBN 0-19-503969-6 . (Примечание. Также переведено на немецкий и русский языки.)
Брейсвелл, Рональд Н., Двумерная визуализация (Прентис-Холл, 1995).
Брейсвелл, Рональд Н., Анализ Фурье и визуализация (Plenum, 2004)
Брейсвелл, Рональд Н., Деревья Стэнфорда и его окрестностей (Стэнфордское историческое общество, 2005 г.)

Вклад главы

Брейсуэлл написал главы для:

Учебник по радиолокационной передаче СВЧ и теории резонаторов, под ред. Э.Г. Боуэн, 1946 г.
Достижения в области вращения спутников в астронавтических науках, под ред. Х. Джейкобс, 1959 год.
Карты шума с коррекцией спектра радиошума для ширины луча, под ред. Д. Х. Мензель, 1960 г.
Современная физика для инженера -радиоастронома, под ред. Л. Риденур и В. Ниренберг , 1960 г.
распространяющих радиоволны Статистические методы в теории толерантности антенн, , под ред. У. К. Хоффман, 1960 год.
Достижения геофизики. Спутниковые исследования ионизации в космосе радио, под ред. HE Landsberg, 1961 (ОК Гэрриот и Рональд Н. Брейсвелл)
Справочник по физическим радиоастрономическим методам, изд. С. Флюгге, 1962 г.
Энциклопедия электроники внеземных радиошумов , под ред. К. Сасскинд, 1962 г.
Радиопередачи «Звезды и галактики» из глубин космоса, под ред. Т.Л. Пейдж, 1962 г.
Радиоволны и схемы. Антенны и обработка данных, под ред. С. Сильвер, 1963 г.
Свет и жизнь во Вселенной Жизнь в Галактике, под ред. С. Т. Батлер и Х. Мессель, 1964 г.
Телескоп Британской энциклопедии , Радио , 1967 г.
Перспективы в науке «Микроволновое небо», изд. Дэвид Л. Арм, 1968 год.
Человек во внутреннем и космическом пространстве Солнце (Пять глав), изд. Х. Мессель и С.Т. Батлер, 1968 г.
Реконструкция изображений по проекциям: реализация и применение Реконструкция изображений в радиоастрономии, под ред. Г. Германн, 1979 г.
Ежегодный обзор компьютерной обработки изображений по астрономии и астрофизике, под ред. Дж. Бербидж и др., 1979 г.
Энергия для выживания: «Как все началось», «Человек-ленивое животное» и «Энергия солнечного света», изд. Х. Мессель, 1979 г.
Жизнь во Вселенной Проявления передовых цивилизаций, под ред. Дж. Биллингем, 1981 г.
Инопланетяне: где они? Захват Галактики первой развитой цивилизацией, изд. М. Х. Харт и Б. Цукерман, 1982, 1995 гг.
Преобразования при оптической обработке сигналов. Инверсия Фурье недостающих данных. Под ред. У.Т. Роудс, Дж.Р. Фиенуп и Б.Е.А. Салех, 1984 г.
Ранние годы радиоастрономии Ранние работы по теории изображений в радиоастрономии, под ред. У.Т. Салливан, III, 1984 г.
с помощью непрямой визуализации Инверсия неплоских видимостей , под ред. Дж. А. Робертс, 1984 г.
Методы и приложения Фурье Жизнь Джозефа Фурье и методы и приложения Фурье, изд. Дж. Ф. Прайс, 1985 г.
Ежегодник вейвлетов науки и технологий, 1 996 г.
Энциклопедия прикладной физики Фурье и других математических преобразований 1997 г.
Корнелиус Ланцос — Сборник опубликованных статей с комментариями. Быстрое преобразование Фурье и сглаживание данных путем анализа и на глаз, под ред. У. Р. Дэвис и др., 1999 г.

См. также

cas (математика)

Ссылки

^ «Снос ветхой радиоантенной фермы со славным прошлым отложен» . Стэнфордские новости. 20 октября 2004 г.
^ Боб Лэш. «Блог о спасении обсерватории Брейсуэлл» . Друзья Ассоциации обсерватории Брейсуэлл.
^ «Смерть радиотелескопа? Последнее интервью Брейсуэлла» . Сырая наука. 10 марта 2006 г.
^ Scientific American , апрель 1996 г.
^ «Деревья Стэнфорда» . Trees.stanford.edu . Проверено 19 апреля 2012 г.
^ «Более 350 видов деревьев на территории кампуса каталогизированы профессором в новой книге» . Новостной сервис.stanford.edu. 30 марта 2005 г. Проверено 19 апреля 2012 г.

Внешние ссылки

[1] «Снос ветхой радиоантенной фермы со славным прошлым отложен» . Стэнфордские новости. 20 октября 2004 г.

[2] Боб Лэш. «Блог о спасении обсерватории Брейсуэлл» . Друзья Ассоциации обсерватории Брейсуэлл.

[3] «Смерть радиотелескопа? Последнее интервью Брейсуэлла» . Сырая наука. 10 марта 2006 г.

[4] Scientific American , апрель 1996 г.

[5] «Деревья Стэнфорда» . Trees.stanford.edu . Проверено 19 апреля 2012 г.

[6] «Более 350 видов деревьев на территории кампуса каталогизированы профессором в новой книге» . Новостной сервис.stanford.edu. 30 марта 2005 г. Проверено 19 апреля 2012 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

Базы данных авторитетного контроля
Международный	БЫСТРЫЙ ЯВЛЯЮТСЯ ВИАФ WorldCat
Национальный	Норвегия Франция Данные БНФ Каталония Германия Израиль Соединенные Штаты Латвия Япония Чешская Республика Австралия Нидерланды
академики	ЦиНии Проект математической генеалогии zbMATH
Другой	ЗАКУСКА ИдРеф