Роберт Х. Дике
 |
Роберт Х. Дике | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | Роберт Генри Дике 6 мая 1916 г. Сент-Луис, Миссури , США |
| Умер | 4 марта 1997 г. ( 80 лет Принстон, Нью-Джерси , США |
| Национальность | Американский |
| Альма-матер | Принстонский университет (BS) Рочестерский университет (доктор философии) |
| Известный | Изобретатель синхронного усилителя Толстая модель Теория Брана – Дике Эффект Дике радиометр толщины |
| Супруг | Энни Карри |
| Дети | 3 |
| Награды | Национальная медаль науки (1970) Премия Комстока по физике (1973) Медаль Эллиота Крессона (1974) Премия Беатрис М. Тинсли (1992) |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
| Докторантура | Ли Элвин ДюБридж |
| Подпись | |
 | |
| Часть серии о |
| Физическая космология |
|---|
 |
Роберт Генри Дике ( / ˈ d ɪ k i / ; 6 мая 1916 — 4 марта 1997) — американский астроном и физик, внесший важный вклад в области астрофизики , атомной физики , космологии и гравитации . [1] Он был профессором естественных наук Альберта Эйнштейна в Принстонском университете (1975–1984). [2] [3] [4]
Биография [ править ]
Дикке родился в Сент-Луисе, штат Миссури , получил степень бакалавра в Принстонском университете и докторскую степень в Рочестерском университете по ядерной физике в 1939 году . Во время Второй мировой войны он работал в радиационной лаборатории Массачусетского технологического института , где занимался разработкой радара и сконструировал радиометр Дике — микроволновый приемник. Он использовал это, чтобы установить предел температуры микроволнового фонового излучения с крыши радиационной лаборатории менее 20 кельвинов .
В 1946 году он вернулся в Принстонский университет, где оставался до конца своей карьеры. Он провел некоторую работу в области атомной физики, в частности, в области лазера и измерения гиромагнитного отношения электрона. Важным вкладом в область спектроскопии и переноса излучения стало его предсказание явления, называемого сужением Дике: когда длина свободного пробега атома намного меньше длины волны одного из его радиационных переходов, атом меняет скорость и направление много раз. во время испускания или поглощения фотона. Это вызывает усреднение по различным доплеровским состояниям и приводит к тому, что ширина атомной линии намного уже, чем доплеровская ширина. [5] Сужение Дике происходит при относительно низких давлениях в миллиметровом и микроволновом диапазонах (где оно используется в атомных часах для повышения точности). Сужение Дике аналогично эффекту Мёссбауэра для гамма-лучей.
В 1956 году, примерно за два года до того, как Чарльз Хард Таунс и Артур Леонард Шавлоу подали заявку на патент, Дикке подал патент под названием «Системы и методы генерации молекулярного усиления», в котором утверждалось, как построить инфракрасный лазер и использовать открытый резонатор и патент был выдан 9 сентября 1958 г.
Остаток своей карьеры он посвятил разработке программы точных испытаний общей теории относительности, используя принцип эквивалентности . В 1957 году он впервые предложил альтернативную теорию гравитации, вдохновленную принципом Маха и Поля Дирака гипотезой больших чисел . [6] В 1961 году это привело к созданию Бранса-Дикке . теории гравитации [7] разработанный совместно с Карлом Х. Брансом модификацией общей теории относительности, нарушающей принцип эквивалентности. Ярким экспериментом стала проверка принципа эквивалентности Ролла, Кроткова и Дике, которая оказалась в 100 раз точнее предыдущей работы. [8] также провел измерения сжатия Солнца , которые были полезны для понимания перигелия прецессии орбиты Меркурия Он , одного из классических тестов общей теории относительности. [9]
Дирак предположил , что, поскольку гравитационная постоянная G примерно равна обратному возрасту Вселенной в определенных единицах, то G должна меняться, чтобы поддерживать это равенство. Дике понял, что соотношение Дирака может быть эффектом отбора : фундаментальные физические законы связывают G с жизнью так называемых звезд главной последовательности , таких как Солнце, и эти звезды, по мнению Дике, необходимы для существования жизни. [10] В любую другую эпоху, когда равенство не соблюдалось, вокруг не было бы разумной жизни, которая заметила бы это несоответствие. Это было первое современное применение того, что сейчас называется слабым антропным принципом .
В начале 1960-х годов работа над теорией Бранса-Дике заставила Дике задуматься о ранней Вселенной, и вместе с Джимом Пиблсом он заново вывел предсказание космического микроволнового фона (якобы забыв более раннее предсказание Джорджа Гамова и его коллег). . Дикке вместе с Дэвидом Тоддом Уилкинсоном и Питером Дж. Роллом немедленно начали создавать радиометр Дике для поиска радиации. Им предшествовало случайное обнаружение, сделанное Арно Пензиасом и Робертом Вудро Вильсоном (также использовавшим радиометр Дике ), работавшими в Bell Labs недалеко от Принстона. [11] [12] Тем не менее, группа Дике сделала второе чистое открытие, и их теоретическая интерпретация результатов Пензиаса и Вильсона показала, что теории ранней Вселенной перешли от чистых предположений к хорошо проверенной физике. [13] [14]
В 1970 году Дике утверждал, что Вселенная должна иметь близкую к критической плотности материи, необходимую для того, чтобы навсегда остановить ее расширение. [15] Стандартные модели Вселенной проходят стадии, в которых доминируют излучение, материя, кривизна и т. д. Переходы между стадиями — это совершенно особые космические времена, которые априори могут различаться на многие порядки. Поскольку существует немалое количество материи, либо мы случайно живем вблизи перехода к стадии, где доминирует материя, или от нее, либо мы находимся в ее середине; последнее предпочтительнее, поскольку совпадения крайне маловероятны (применение принципа Коперника ). Это подразумевает незначительную кривизну, поэтому Вселенная должна иметь почти критическую плотность. Это назвали аргументом «совпадения Дике». [16] На самом деле это дает неправильный ответ, поскольку мы, похоже, живем во время перехода между стадиями материи и темной энергии . Антропическое объяснение несостоятельности аргумента Дике было дано Вайнбергом . [17]
Дикке также отвечал за разработку синхронного усилителя , который является незаменимым инструментом в области прикладной науки и техники. [18] Многие эксперименты Дике так или иначе опираются на блокировку. [ нужна ссылка ] Однако в интервью Мартину Харвиту он утверждает, что, хотя изобретение устройства ему часто приписывают; он полагает, что прочитал об этом в обзоре научного оборудования, написанном Уолтером К. Михелсом, профессором Брин-Мора. [19] [20]
Дикке также приписывают изобретение своего рода радиоприемника, названного «Радиометрический приемник Дике» или просто «Радиометр Дике», разработанного Дике во время Второй мировой войны. [21] Его радиометр отличался методом калибровки шумовой температуры с использованием переключаемого резистора, известного как «резистор Дике».
Дике был награжден Национальной медалью науки в 1978 году. [22] В 1973 году он был удостоен премии Комстока по физике Национальной академии наук , членом которой он был. [23] [24] Он также был членом Американской академии искусств и наук и Американского философского общества . [25] [26] номинировался на Нобелевскую премию по физике . Дике неоднократно [27] Пиблз завершил свою Нобелевскую лекцию 2019 года заявлением о разочаровании по поводу того, что Дикке так и не был удостоен этой премии, а затем сказал: «Но теперь я удовлетворен, потому что моя Нобелевская премия — это завершение того, что начал Боб, его великая цель — установление эмпирически основанной на гравитационной физике, путем создания эмпирически обоснованной релятивистской космологии». [28]
Брак и семейная жизнь [ править ]
Дик женился на Энни Карри в 1942 году. Карри шотландского происхождения родилась в Барроу-ин-Фернесс в Англии в 1920 году и в юности иммигрировала в Рочестер, штат Нью-Йорк, через Австралию и Новую Зеландию, о которых у Энни остались очень теплые воспоминания. .
В начале Второй мировой войны Дике попросили помочь военным усилиям, применив свои навыки для разработки радара в Массачусетском технологическом институте. Поэтому именно здесь они начали свою семейную жизнь. За это время Энни подружилась с рядом жен других профессоров, работающих над аналогичными проектами. Однако из соображений безопасности никто из них не знал, в чем заключается работа их мужей, и никогда не мог обсуждать это.
В конце войны Дике и Карри переехали в Принстон, штат Нью-Джерси, где Роберт работал на факультете Принстонского университета. Дике умерла там 4 марта 1997 года. Карри продолжала жить в Принстоне до 2002 года. Последние годы своей жизни она жила в Хайтстауне, штат Нью-Джерси, в пенсионном сообществе Медоу-Лейкс до своей смерти в 2005 году.
У них была дочь Нэнси 1945 года рождения и два сына: Джон 1946 года рождения и Джеймс 1953 года рождения. На момент смерти Дике у них было шесть внуков и правнук. [29]
Библиография [ править ]
- Дике, Р.Х. (апрель 1981 г.). «Сейсмология и геодезия Солнца: Низкочастотные колебания» . Учеб. Натл. акад. наук. США 78 (4): 1989–1993. Бибкод : 1981PNAS...78.1989D . дои : 10.1073/pnas.78.4.1989 . ПМК 319267 . ПМИД 16592998 .
- Дике, Р.Х. (март 1981 г.). «Сейсмология и геодезия Солнца: Солнечная геодезия» . Учеб. Натл. акад. наук. США 78 (3): 1309–1312. Бибкод : 1981PNAS...78.1309D . дои : 10.1073/pnas.78.3.1309 . ПМК 319117 . ПМИД 16592985 .
- Дике, Р.Х. (26 апреля 1974 г.). «Сжатость Солнца и теория относительности». Наука . 184 (4135): 419–429. Бибкод : 1974Sci...184..419D . дои : 10.1126/science.184.4135.419 . ПМИД 17736508 .
- Дике, Р.Х. (25 августа 1967 г.). «Солнечные модели» . Наука . 157 (3791): 960. Бибкод : 1967Sci...157..960D . дои : 10.1126/science.157.3791.960 . ПМИД 17792834 .
- Дике, Р.Х. (9 ноября 1962 г.). «Земля и космология: на Землю может влиять отдаленная материя Вселенной посредством взаимодействия на больших расстояниях». Наука . 138 (3541): 653–664. Бибкод : 1962Sci...138..653D . дои : 10.1126/science.138.3541.653 . ПМИД 17829699 .
- Дике, Р. Х. (6 марта 1959 г.). «Новые исследования старой гравитации: независимы ли наблюдаемые физические константы от положения, эпохи и скорости лаборатории?». Наука . 129 (3349): 621–624. Бибкод : 1959Sci...129..621D . дои : 10.1126/science.129.3349.621 . ПМИД 17735811 .
- Дике, Р.Х. (1946). «Измерение теплового излучения на микроволновых частотах» . Обзор научных инструментов . 17 (7): 268–275. Бибкод : 1946RScI...17..268D . дои : 10.1063/1.1770483 . ПМИД 20991753 . S2CID 26658623 .
Ссылки [ править ]
- ^ Хаппер, Уильям ; Пиблс, Джеймс ; Уилкинсон, Дэвид (сентябрь 1997 г.). «Некролог: Роберт Генри Дике» . Физика сегодня . 50 (9): 92–94. Бибкод : 1997PhT....50i..92H . дои : 10.1063/1.881921 .
- ^ «Космическое путешествие: история научной космологии» . History.aip.org . Проверено 24 декабря 2022 г.
- ^ «Роберт Дике и атомная физика» , Physics Matters , WORLD SCIENTIFIC, стр. 73–84, 6 мая 2016 г., doi : 10.1142/9789813142527_0007 , ISBN 978-981-314-250-3 , получено 24 декабря 2022 г.
- ^ Архивы, LA Times (6 марта 1997 г.). «Роберт Дике; предположил, что «эхо» Большого взрыва все еще резонирует» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 24 декабря 2022 г.
- ^ Р. Х. Дике (1953). «Влияние столкновений на доплеровскую ширину спектральных линий». Физический обзор . 89 (2): 472. Бибкод : 1953PhRv...89..472D . дои : 10.1103/PhysRev.89.472 .
- ^ Р. Х. Дике (1957). «Гравитация без принципа эквивалентности». Обзоры современной физики . 29 (3): 363–376. Бибкод : 1957РвМП...29..363Д . дои : 10.1103/RevModPhys.29.363 .
- ^ К. Бранс; Р. Х. Дике (1961). «Принцип Маха и релятивистская теория гравитации». Физический обзор . 124 (3): 925. Бибкод : 1961PhRv..124..925B . дои : 10.1103/PhysRev.124.925 .
- ^ Ролл, ПГ; Кротков Р.; Дике, Р.Х. (1964). «Эквивалентность инертной и пассивной гравитационной массы». Анналы физики . 26 (3): 442–517. Бибкод : 1964AnPhy..26..442R . дои : 10.1016/0003-4916(64)90259-3 .
- ^ Р. Х. Дикке и Х. М. Гольденберг (1967). «Сжатие Солнца и общая теория относительности». Письма о физических отзывах . 18 (9): 313. Бибкод : 1967PhRvL..18..313D . дои : 10.1103/PhysRevLett.18.313 .
- ^ Дике, Р.Х. (1961). «Космология Дирака и принцип Маха». Природа . 192 (4801): 440–441. Бибкод : 1961Natur.192..440D . дои : 10.1038/192440a0 . S2CID 4196678 .
- ^ Р.Б. Партридж (1995). 3 К: Космическое микроволновое фоновое излучение . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-35808-6 .
- ^ Пензиас, А.А.; Уилсон, Р.В. (1965). «Измерение избыточной температуры антенны на частоте 4080 МГц/с» . Астрофизический журнал . 142 : 419–421. Бибкод : 1965ApJ...142..419P . дои : 10.1086/148307 .
- ^ Дике, Р.Х.; Пиблс, PJE; Ролл, ПГ; Уилкинсон, Д.Т. (1965). «Космическое излучение черного тела». Астрофизический журнал . 142 : 414–419. Бибкод : 1965ApJ...142..414D . дои : 10.1086/148306 .
- ^ Левеск, Эмили (8 мая 2022 г.). «Гонка за доказательство существования космического микроволнового фона» . Вондриум Дейли . Проверено 24 декабря 2022 г.
- ^ Дике, Р.Х. (1970). Гравитация и Вселенная . Американское философское общество.
- ^ Пиблс, PJE (1993). Принципы физической космологии . Издательство Принстонского университета. ISBN 0-691-07428-3 .
- ^ Вайнберг, С. (1987). «Антропная связь с космологической постоянной». Письма о физических отзывах . 59 (22): 2607–2610. Бибкод : 1987PhRvL..59.2607W . doi : 10.1103/PhysRevLett.59.2607 . ПМИД 10035596 .
- ^ Хагеман, Стив (27 декабря 2017 г.). «Разработка синхронного усилителя DSP, Часть 1: Предыстория» . ЭДН . Архивировано из оригинала 3 июня 2021 года . Проверено 3 июня 2021 г.
- ^ «Стенограмма устной истории - доктор Роберт Дикке» . Айп.орг. 18 июня 1985 года . Проверено 2 января 2014 г.
- ^ Михелс, WC; Кертис, Нидерланды (1941). «Пентодный синхронный усилитель высокой частотной избирательности» . Обзор научных инструментов . 12 (9): 444. Бибкод : 1941RScI...12..444M . дои : 10.1063/1.1769919 .
- ^ «Радиометрические приемники» .
- ^ «Национальный научный фонд – Национальная медаль науки президента» . Nsf.gov . Проверено 2 января 2014 г.
- ^ «Премия Комстока по физике» . Национальная академия наук. Архивировано из оригинала 29 декабря 2010 года . Проверено 13 февраля 2011 г.
- ^ «Роберт Х. Дике» . www.nasonline.org . Проверено 13 июля 2022 г.
- ^ «Роберт Генри Дике» . Американская академия искусств и наук . Проверено 13 июля 2022 г.
- ^ «История участников APS» . search.amphilsoc.org . Проверено 13 июля 2022 г.
- ^ «Роберт Генри Дике» . NobelPrize.org . 1 апреля 2020 г. . Проверено 5 апреля 2022 г.
- ^ Пиблз, PJE (2020). «Нобелевская лекция: как развивалась физическая космология» (PDF) . Обзоры современной физики . 92 (3): 030501. Бибкод : 2020RvMP...92c0501P . doi : 10.1103/RevModPhys.92.030501 . S2CID 224985139 .
- ^ Савани, Жаклин. «Умер физик из Принстона Роберт Дикке» . Принстонский университет .
Источники [ править ]
- Кун младший; Либбрехт К.Г.; Дике Р.Х. (1988). «Температура поверхности Солнца и изменения солнечной постоянной». Наука . 242 (4880): 908. Бибкод : 1988Sci...242..908K . дои : 10.1126/science.242.4880.908 . S2CID 128820028 .
- Уильямс Дж.Г.; Дике Р.Х.; Бендеры ПЛ; Аллея CO; Карри Д.Г.; Картер В.Е.; Экхардт Д.Х.; Фаллер Дж.Э.; Каула ВМ; и др. (1976). «Новое испытание принципа эквивалентности лунной лазерной локации». Физ. Преподобный Летт . 36 (11): 551. Бибкод : 1976PhRvL..36..551W . doi : 10.1103/PhysRevLett.36.551 .
- Пиблз PJE; Дике Р.Х. (1968). «Происхождение шаровых звездных скоплений». Астрофиз. Дж . 154 : 891. Бибкод : 1968ApJ...154..891P . дои : 10.1086/149811 .
- Дике Р.Х. (1962). «Принцип Маха и инвариантность при преобразовании единиц». Физ. Преподобный . 125 (6): 2163. Бибкод : 1962PhRv..125.2163D . дои : 10.1103/PhysRev.125.2163 .
Внешние ссылки [ править ]
- Биография Национальной академии наук
- BAAS 29 (1997) 1469 , некролог
- Взгляд на забытые вклады Дирака, Шиамы и Дике в космологию (arxiv:0708.3518)
- Стенограмма устного исторического интервью с Робертом Дике 18 ноября 1975 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора.
- Стенограмма устного исторического интервью с Робертом Дике 2 мая 1983 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора.
- Стенограмма устного исторического интервью с Робертом Дике 18 июня 1985 г., Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора.
- Стенограмма устного исторического интервью с Робертом Дике 19 января 1988 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора.
- 1916 рождений
- 1997 смертей
- Американские физики XX века
- Американские астрономы XX века
- Американские космологи
- Члены Национальной академии наук США
- Лауреаты Национальной медали науки
- Люди из Хайтстауна, Нью-Джерси
- Выпускники Принстонского университета
- Ученые из Нью-Джерси
- Ученые из Сент-Луиса
- Физики из Миссури
- Выпускники Рочестерского университета
- Лауреаты Премии Беатрис М. Тинсли
- Члены Американского физического общества
- Члены Американского философского общества