Вэл Логсдон Fitch

Вэл Логсдон Fitch
Рожденный	( 10 марта 1923 г. ) 10 марта 1923 г. Мерриман, Небраска
Умер	5 февраля 2015 г. ) ( 2015-02-05 ) ( 91 год Принстон, Нью-Джерси
Образование	Государственный колледж Чадрон Северо-Западный университет Университет Карнеги-Меллон Университет Макгилла ( бакалавр ) Колумбийский университет ( MS , PhD )
Известный	Обнаружение CP-нарушения
Награды	Премия Э.О. Лоуренса (1968) Медаль Джона Прайса Уэтерилла (1976) Нобелевская премия по физике (1980 г.) Национальная медаль науки (1993 г.)
Научная карьера
Поля	Физика элементарных частиц
Учреждения	Манхэттенский проект Принстонский университет
Диссертация	Исследования рентгеновских лучей мю-мезонных атомов   (1954)
Докторантура	Джеймс Рейнуотер

Вэл Логсдон Фитч (10 марта 1923 — 5 февраля 2015) — американский физик-ядерщик , который вместе с соавтором Джеймсом Кронином был удостоен Нобелевской премии по физике 1980 года за эксперимент 1964 года с использованием синхротрона переменного градиента в Брукхейвенской национальной лаборатории , который доказал, что некоторые субатомные реакции не подчиняются фундаментальным принципам симметрии. В частности, исследуя распад К-мезонов , они доказали, что реакция, протекающая в обратном направлении, не повторяет путь исходной реакции, что показало, что реакции субатомных частиц небезразличны ко времени. Так был обнаружен феномен CP-нарушения . Это разрушило веру физиков в то, что законы природы подчиняются симметрии.

Фитч родился на скотоводческом ранчо недалеко от Мерримана, штат Небраска , и был призван в армию США во время Второй мировой войны и работал над Манхэттенским проектом в лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико . Позже он окончил Университет Макгилла и защитил докторскую диссертацию по физике в 1954 году в Колумбийском университете . Он был преподавателем Принстонского университета с 1954 года до выхода на пенсию в 2005 году.

Ранняя жизнь

Вэл Логсдон Фитч родился на скотоводческом ранчо недалеко от Мерримана, штат Небраска , 10 марта 1923 года и был младшим из троих детей Фреда Фитча, владельца ранчо, и его жены Фрэнсис, урожденной Логсдон, школьной учительницы. У него были старшие брат и сестра. Семейная ферма имела площадь около 4 квадратных миль (10 км²). ² ) по размеру. Ранчо было небольшим; его отец специализировался на выращивании племенного скота. Вскоре после его рождения его отец был тяжело ранен в результате несчастного случая, связанного с верховой ездой, и больше не мог работать на своем ранчо, поэтому семья переехала в соседний город Гордон, штат Небраска , где его отец занялся страховым бизнесом. Здесь он учился в школе, окончил среднюю школу Гордона в 1940 году с прощальным словом .

Манхэттенский проект

Fitch проучилось в Чадронском государственном колледже в течение трех лет, затем перешло в Северо-Западный университет . Это было во время Второй мировой войны; его учеба была прервана из-за призыва в армию США в 1943 году. После завершения базовой подготовки его отправили в Технологический институт Карнеги для обучения в рамках программы армейской специализированной подготовки . В рамках этой программы около 200 000 солдат прошли интенсивные курсы в колледжах. Fitch участвовало в программе менее года, прежде чем потребности войны в рабочей силе стали слишком велики, и армия прекратила программу. Большинство солдат ЭСТП были отправлены в боевые части, но Fitch было одним из сотни или около того солдат ЭСТП, которые присоединились к Специальному инженерному отряду (SED), который предоставил столь необходимые технические специалисты для Манхэттенского проекта .

Армия направила Fitch в лабораторию Манхэттенского проекта в Лос-Аламосе в Нью-Мексико. К середине 1944 года около трети технических специалистов в Лос-Аламосе были из СЕПГ. Там он встретил многих великих физиков, включая Нильса Бора , Джеймса Чедвика , Энрико Ферми , Исидора Исаака Раби , Бруно Росси , Эмилио Сегре , Эдварда Теллера и Ричарда К. Толмана , в некоторых случаях посещая курсы физики, преподаваемые ими. Он работал в группе, возглавляемой Эрнестом Титтертоном , членом Британской миссии , и хорошо познакомился с методами экспериментальной физики . Он участвовал в испытаниях по сбрасыванию макетов атомных бомб , которые проводились на армейском аэродроме Вендовер и вспомогательной авиабазе ВМС Солтон-Си , а также работал на полигоне Тринити, где он стал свидетелем ядерного испытания Тринити 16 июля 1945 года. Он был демобилизован. из армии в 1946 году. Он продолжал работать в Лос-Аламосе гражданским лицом еще год, чтобы заработать деньги. Летом 1948 года он ненадолго вернулся в Лос-Аламос.

Академическая карьера

Его опыт военного времени побудил Fitch принять решение стать физиком. Роберт Бахер , руководитель физического отдела в Лос-Аламосе, предложил ему должность ассистента в Корнеллском университете , но сначала ему нужно было получить степень бакалавра. Вместо того, чтобы вернуться в Северо-Западный или Карнеги-Меллон, он решил поступить в Университет Макгилла , который рекомендовал Титтертон. Fitch окончило McGill со степенью бакалавра в области электротехники в 1948 году. По совету Джерри Келлога, который был студентом Раби в Колумбийском университете и руководил подразделением в Лос-Аламосе, Fitch решило продолжить обучение в докторантуре в Колумбия. Келлог написал ему рекомендательное письмо к Лави. Джеймс Рейнуотер стал его научным руководителем. Рейнуотер дал ему статью Джона Уиллера о мю-мезоатомах , атомах, в которых электрон заменен мюоном . Этого никогда не наблюдалось; они были полностью теоретическими, и не было никаких доказательств их существования, но это стало хорошей темой для диссертации.

Fitch разработало и построило эксперимент по измерению гамма-лучей , испускаемых мю-мезоатомами. Как оказалось, это было хорошее время для их поиска. Колумбия недавно ввела в эксплуатацию циклотрон в лабораториях Невиса , способный производить мюоны; Роберт Хофштадтер разработал детектор гамма-лучей на основе йодида натрия, активируемый таллием; а достижения военного времени в области электроники привели к развитию таких компонентов, как новые фототрубки, необходимые для объединения всего этого. Первоначально ничего не было найдено, но Рейнуотер предложил расширить поиск за пределы энергетического диапазона, предсказанного Уилером на основе принятого тогда размера радиуса атомного ядра примерно 1,4 × 10. ⁻¹⁵ м. Когда это было сделано, они нашли то, что искали, обнаружив при этом, что размер ядра был ближе к 1,2 × 10 ⁻¹⁵ м. В 1954 году он защитил докторскую диссертацию , написав диссертацию на тему «Исследование рентгеновских лучей мю-мезонных атомов». Диссертация была опубликована в журнале Physical Review в ноябре 1953 года.

В 1949 году Fitch женилось на Элизе Каннингем, секретарше, работавшей в лаборатории Колумбийского университета. У них было два сына. Элиза умерла в 1972 году, а в 1976 году он женился на Дэйзи Харпер Шарп, обзаведясь тем самым двумя падчерицами и пасынком. После получения докторской степени интерес Фитча сместился к странным частицам и К-мезонам . В 1954 году он поступил на физический факультет Принстонского университета , где и провёл остаток своей карьеры. Он был профессором физики класса 1909 года с 1969 по 1976 год, профессором физики Сайруса Фогга Брэкетта с 1976 по 1982 год и заслуженным профессором физики университета Джеймса С. Макдоннелла с 1982 по 1993 год, когда он вышел на пенсию и занял эту должность. приглашенного лектора в звании профессора в течение трех лет до получения почетного звания. Он был заведующим кафедрой физики с 1976 по 1981 год.

Fitch провело большую часть своих исследований в Брукхейвенской национальной лаборатории , где он познакомился с Джеймсом Кронином . Они вдвоем играли в бридж по ночам, пока ждали «Космотрона» появления . Кронин построил детектор нового типа — спектрометр с искровой камерой , и Fitch поняло, что он идеально подходит для экспериментов с K-мезонами (теперь известными как каоны), которые, Йельского университета физик Роберт Адэр, как предположил обладают интересными свойствами, заслуживающими изучения. Они могли распадаться либо на материю, либо на антиматерию . Вместе с двумя коллегами, Джеймсом Кристенсоном и Рене Терли , они поставили свой эксперимент на синхротроне переменного градиента в Брукхейвене. Они обнаружили неожиданный результат. Распад нейтральных K-мезонов не подчинялся CP-симметрии . K-мезоны, распавшиеся на позитроны, сделали это быстрее, чем те, которые распались на электроны . Важность этого результата не сразу была оценена; свидетельств Большого взрыва но по мере накопления Андрей Сахаров в 1967 году понял, что это объясняет, почему Вселенная в основном состоит из материи, а не из антиматерии. Проще говоря, они нашли «ответ на вопрос физиков: «Почему мы существуем?»». За это открытие Fitch и Кронин получили Нобелевскую премию по физике 1980 года .

Помимо Нобелевской премии, Fitch получило премию Эрнеста Орландо Лоуренса в 1968 году, медаль Джона Прайса Уэтерилла в 1976 году и Национальную медаль науки в 1993 году. Он был членом Совета спонсоров «Бюллетеня ученых-атомщиков» и консультативной группы по защите JASON . он был избран членом Американского физического общества. В 1964 году и член Национальной академии наук и Американской академии искусств и наук в 1966 году. В 1981 году Fitch стало одним из основателей Всемирного совета по культуре. и получил премию «Золотая тарелка» Американской академии достижений . Он был президентом Американского физического общества с 1988 по 1989 год, а также работал в ряде правительственных комитетов по науке и научной политике, включая президентский научный консультативный комитет с 1970 по 1973 год.

Fitch является одним из 20 американских лауреатов Нобелевской премии по физике, подписавших письмо, адресованное президенту Джорджу Бушу в мае 2008 года, с призывом «обратить вспять ущерб, нанесенный фундаментальным научным исследованиям в сводном законопроекте об ассигнованиях на 2008 финансовый год». запросив дополнительное экстренное финансирование для Министерства энергетики , Управления науки Национального научного фонда и Национального института стандартов и технологий .

Он умер в своем доме в Принстоне, штат Нью-Джерси , в возрасте 91 года 5 февраля 2015 года.

Публикации

• Фитч, В. «Некоторые заметки о широкополосных усилителях с обратной связью» , Лос-Аламосская национальная лаборатория , Министерство энергетики США (через предшествующее агентство — Комиссию по атомной энергии ), (16 марта 1949 г.).
• Фитч, В. «Четырехмерная шкала высокого разрешения» , Колумбийский университет , Министерство энергетики США (через предшествовавшее ему агентство — Комиссию по атомной энергии ) (25 августа 1949 г.).

Внешние ссылки

• Стенограмма устного интервью с Вэлом Фитчем 18 декабря 1986 года, Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора.
• «Интервью с Вэлом Фитчем» . Нобелевский фонд. 17 марта 2009 года . Проверено 15 мая 2015 г. Видеоинтервью.
• Вэл Логсдон Fitch на Nobelprize.org включая Нобелевскую лекцию 8 декабря 1980 г. «Открытие заряда - асимметрия четности сопряжения».
• «Интервью Вэла Фитча» . Голоса Манхэттенского проекта. Фонд атомного наследия. 26 марта 2008 года . Проверено 15 мая 2015 г. Видеоинтервью.