Джондейл Сан

Джондейл К. Сан
Солнце в сентябре 2014 года.
Рожденный	1941 (82–83 года)
Национальность	Американский
Альма-матер	Йельский университет
Научная карьера
Поля	Атомная и ядерная экспериментальная и теоретическая физика
Учреждения	Лос-Аламосская национальная лаборатория
Докторантура	Глен А. Ребка-младший.

Джондейл К. Солем (род. 1941) — американский физик-теоретик и сотрудник Лос-Аламосской национальной лаборатории . Солем является автором или соавтором более 185 технических статей во многих различных научных областях. Он известен своими работами по предотвращению столкновений комет и астероидов с Землей, а также по управлению межзвездными космическими кораблями.

Образование и карьера

В Йельском университете Джондейл К. Солем получил степень бакалавра физики с отличием в 1963 году и степень доктора философии. степень по физике в 1968 году. Его докторская степень. диссертационная работа под руководством Глена А. Ребки-младшего была посвящена динамической ядерной поляризации в гидриде дейтерия. Затем он присоединился к теоретическому отделу Лос-Аламосской научной лаборатории (впоследствии известной как Лос-Аламосская национальная лаборатория ) в Нью-Мексико (1969–2000).

Одновременно с научной работой Солем занимал несколько руководящих должностей (1971–1988). Некоторые из его назначений были: руководитель группы физики термоядерного оружия, руководитель группы нейтронной физики, руководитель группы физики высоких энергий и плотности, заместитель руководителя отдела физики и заместитель руководителя отдела теории.

Вскоре после распада Советского Союза Солем возглавил совместное сотрудничество ученых США и России с целью получения качественных научных данных и улучшения отношений между США и Россией.

Солем работал в Научно-консультативном совете ВВС США (1971–1978) и в нескольких комитетах Министерства обороны и Министерства энергетики, консультирующих по научной политике. Он был представителем Лос-Аламоса в исследовании планирования национальных систем противоракетной обороны. Он работал в Лос-Аламосском комитете по обзору программы вооружений и в комитетах высокого уровня, определяющих направление развития ядерного оружия (1971–1988). Солем возглавлял Лос-Аламосскую программу постдокторских исследований (1972–1978) и был автором устава программы, который действует до сих пор.

Будучи консультантом корпорации RAND в Санта-Монике, Калифорния (1987–2005), он проводил исследования в области технологии антивещества и микроробототехники, а также вопросов национальной безопасности. В качестве консультанта Иллинойского университета в Чикаго (1987–1988) он занимался исследованиями рентгеновских лазеров и микроголографии .

Научный вклад

Исследовательская деятельность Солема включала экспериментальную, вычислительную и теоретическую физику и математику , а также другие области науки, включая магнетизм; перенос частиц и радиации; физика плазмы; ядерная физика; теория ядерного взрыва; уравнения состояния; искусственный интеллект и робототехника; вычислительная наука; рентгеновская микроголография; антипротонная наука и техника; математическая физика; астрофизика; экзотические способы движения космических кораблей; основы квантовой механики; и теория лазера, особенно в том, что касается концептуальных проектов гамма-лазера.

Кометы и астероиды

Работы Солема по перехвату и отклонению комет и астероидов на пути столкновения с Землей (1993a, 2000) также привели к теории происхождения формы астероидов, представляющих собой груду обломков . Его аналитическая теория разрушения комет планетарными приливными силами привела к расчету диаметра и плотности родительской кометы Шумейкера-Леви 9, какой она была до распада в приливном поле Юпитера в 1994 году (1994a).

Ядерно-плазменный импульсный двигатель для межпланетных космических путешествий

Исследования Солема в области межпланетных путешествий завершились его концепцией MEDUSA - космического корабля с ядерным взрывным двигателем для межпланетных космических путешествий (1994b). Грегори Мэтлофф сказал, что это « удивительная концепция двигательной установки , которая может значительно уменьшить массу космического корабля». Эта концепция вдохновила аэрокосмическое сообщество на исследования и разработки.

По заказу НАСА в рамках проекта «Прорыв в физике движения» Солем исследовал, сможет ли межзвездный зонд с ядерным внешним импульсно-плазменным двигателем (EPPP) достичь Альфа Центавра за 40 лет, что составляет среднюю продолжительность карьеры ученого. Не удалось найти схему, даже включающую сложную схему, которая могла бы ускорить такой аппарат намного выше 1% скорости света.

Квантовая механика

Солем обнаружил странную поляризацию атома водорода , которая, вопреки интуиции, перемещала электронные орбиты перпендикулярно приложенному электрическому полю (1987).

Он разъяснил интерпретацию геометрической фазы в квантовой механике , показав недействительность суперпозиции квантовых состояний , различие между лучами и векторами в проективном гильбертовом пространстве и значение возникающих сингулярностей (1993b). Используя симметрию орбитальной задачи Кеплера в операторном формализме как для классической, так и для квантовой механики, Солем предсказал ранее неизвестный процесс упругого рассеяния , который повернет линейную поляризацию рассеянного фотона на ½. $\pi$ (1997а).

Механика сплошных сред

Солем исследовал фундаментальную природу пенопласта при сжатии и показал общую гиперболическую зависимость между напряжением и деформацией (1999).

Физико-химические явления в сверхсильных магнитных полях

Солем руководил серией новаторских экспериментов, известных как «Проект Дирака». которые использовали конденсаторные батареи и российские устройства сжатия потока с взрывным приводом, разработанные и построенные для исследования физических и химических явлений в чрезвычайно высоких магнитных полях и давлениях (1997b). Эти эксперименты стали результатом международного сотрудничества ученых из России, Германии, Японии, Австралии, Бельгии, нескольких американских университетов и Национальной лаборатории Лос-Аламоса.

Гамма-лазеры

Солем внес свой вклад во многие инновации в исследованиях гамма-лазеров (гразеров) , опубликовав более дюжины статей за двадцать лет.

Лазерные ударные волны

Солем и его коллеги выполнили первые лазерные эксперименты по структуре ударной волны (1977, 1978) и первые эксперименты по согласованию импедансов .

Усовершенствованные лазеры чрезвычайно короткой длины волны

Во время творческого отпуска в Университете Иллинойса в Чикаго (1987–1988) Солем вместе с коллегами-учеными занимался исследованиями, направленными на изучение пределов возможностей, начиная с большого эксимерного лазера на фториде криптона в лазерной лаборатории университета, который мог производить короткие интенсивные импульсы мощностью 248 импульсов. -нм излучение. Он и его коллеги исследовали многоэлектронные движения при многофотонной ионизации и возбуждении , образование пятой гармоники в неоне и аргоне, процессы в сильном поле в ультрафиолете, генерацию очень коротких волн в BaF ₂ , что давало рентгеновские лучи 9-13 Å. и распределения кинетической энергии ионных фрагментов, образующихся при субпикосекундной многофотонной ионизации N ₂ (1988а, 1989б, 1991а).

Рентгеновская микроголография

Солем написал статью об использовании рентгеновской микроголографии для изображения биологических образцов (1982). В результате эта ранняя работа, исследования в области рентгеновской голографии были продолжены в Калифорнийском университете в Беркли, Университете Иллинойса, Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, промышленных фирмах, а также во Франции и Германии. Солем заметил, что с помощью интенсивных импульсных источников когерентного рентгеновского излучения можно получать увеличенные трехмерные изображения элементарных биологических структур в живом состоянии (1996a).

Теория самоканалирования высокоинтенсивного лазерного луча

Находясь в Университете Иллинойса в Чикаго, Солем и его коллеги разработали аналитическую теорию самоканалирования со смещением заряда как механизма, позволяющего расширить атомные лазеры до более высоких квантовых энергий, а затем расширили эту теорию до разработки лабораторного рентгеновского излучения кэВного диапазона. лазеры (1989c, 1994d).

Робототехника

Солем создал язык программирования высокого уровня для управления персональными роботами . Помимо запуска лабораторной программы в области искусственного интеллекта и робототехники, Солем выступил «новаторским» проектом. расчеты подвижности микророботов (1994e). Он показал уникальные механизмы самосборки подвижных микророботов на основе платоновых тел, в частности додекаэдра, который может собираться в спираль, подходящую для движения при высоких числах Рейнольдса (2002). Он описал несколько микророботов для военного применения (1996b).

Продвинутые компьютеры

Помимо организации и руководства разработкой нескольких крупномасштабных компьютерных программ для физических приложений, Солем разработал концепцию архитектуры суперкомпьютера с массовым параллелизмом, специализирующуюся на решении интегро-дифференциальных уравнений методом Монте-Карло (1985a, 1985b).

Политика национальной обороны

Солем разработал идеи ядерного сдерживания для национальной оборонной политики (1974, 1981b).

Исследования ядерных технологий и чистый ядерный синтез

В 2006 году Солем предложил идеи использования бета-спектроскопии частиц для измерения процессов смешивания в микрокапсулах Национального центра зажигания (NIF).

Универсальное происхождение жизни

Солем работал над универсальной, астрофизически обоснованной теорией происхождения жизни посредством естественных процессов, возникающих из неживой материи, начиная с минимально возможной информации или минимально возможного отклонения от термодинамического равновесия, а также с термодинамически свободной энергии. Он разработал основные физические критерии минимального размера, необходимого молекулам для самовоспроизводства (2003a).

Наука и технология антивещества

Солем разработал методы использования очень небольших количеств антипротонов, хранящихся в ловушке Пеннинга или аналогичном устройстве хранения заряженных частиц, для проведения лилипутских экспериментов в физике высокой плотности энергии, включая измерения непрозрачности и уравнения состояния (1988b, 1990).

Он работал над созданием космических кораблей с использованием антивещества . Он разработал метод повторного входа. $\pi$ схему эффективного использования энергии аннигиляции антипротонов (1991b), консультируя корпорацию RAND.

Математика

Солем участвовал в разработке псевдохарактеристических функций выпуклых многогранников, что обеспечило быстрое региональное расположение частиц в расчетах Монте-Карло (2003b).

Цитированные статьи

• Солем, Дж. К. (1974). «Тактическое ядерное сдерживание». Отчет Лос-Аламосской научной лаборатории LA-74-1362 .
• Солем, Дж.К.; Визер, Л. (1977). «Исследовательские исследования ударных волн с помощью лазера» (PDF) . Отчет Лос-Аламосской научной лаборатории LA-6997 . 79 : 14376. Бибкод : 1977STIN...7914376S . дои : 10.2172/5313279 .
• Визер, ЛР; Солем, Дж. К. (1978). «Исследование лазерных ударных волн в алюминии». Письма о физических отзывах . 40 (21): 1391. Бибкод : 1978PhRvL..40.1391V . дои : 10.1103/physrevlett.40.1391 .
• Солем, Дж. К. (1979). «О возможности импульсного гамма-лазера». Отчет Лос-Аламосской научной лаборатории LA-7898 . ОСТИ   6010532 .
• Болдуин, GC; Солем, Дж.К.; Гольданский, В.И. (1981а). «Подходы к созданию гамма-лазеров». Обзоры современной физики . 53 (4): 687–744. Бибкод : 1981РвМП...53..687Б . дои : 10.1103/revmodphys.53.687 .
• Теллер, Э.; Солем, Дж. К. (1981b). «Хозяйственные магазины» (PDF) . Симпозиум по национальной обороне. Архив Гуверовского института, Стэнфордский университет. Руководитель, Шмоттер, Джеймс В. Эд. Высшая школа бизнеса и государственного управления Корнелльского университета . 8 (1): 29–30.
• Солем, Дж.К.; Болдуин, GC (1982). «Микроголография живых организмов». Наука . 218 (4569): 229–235. Бибкод : 1982Sci...218..229S . дои : 10.1126/science.218.4569.229 . ПМИД   17838608 . S2CID   32381820 .
• Солем, Дж.К.; Чаплин, Г. Ф. (1984). «Рентгеновская биомикроголография». Оптическая инженерия . 23 (2): 193. Бибкод : 1984OptEn..23..193S . дои : 10.1117/12.7973410 .
• Солем, Дж. К. (1985). «MECA: концепция мультипроцессора, специализированная для Монте-Карло» . Методы Монте-Карло и их приложения в нейтронике, фотонике и статистической физике . Конспект лекций по физике. Том. 240. Материалы совместной встречи Лос-Аламосской национальной лаборатории и Комиссариата по атомной энергии, состоявшейся в замке Кадараш, Прованс, Франция, 22–26 апреля 1985 г.; Методы Монте-Карло и их применения в нейтронике, фотонике и статистической физике, Алькуфф, Р.; Дотрей, Р.; Форстер, А.; Форстер, Г.; Мерсье, Б.; Ред. (Springer Verlag, Берлин). стр. 184–195. Бибкод : 1985ЛНП...240..184С . дои : 10.1007/BFb0049047 . ISBN  978-3-540-16070-0 .
• Солем, Дж.К.; Метрополис, Н. (1985b). «Вклад в массово-параллельную автоматизацию и робототехнику» (PDF) . Независимое исследование автоматизации и робототехники для Национальной космической программы, проведенное группой по автоматизации и робототехнике Калифорнийского космического института, отчет Cal Space CSI/85-01, Калифорнийский университет, 25 февраля 1985 г.
• Солем, Дж. К. (1986). «Визуализация биологических образцов мягкими рентгеновскими лучами высокой интенсивности». Журнал Оптического общества Америки Б. 3 (11): 1551–1565. Бибкод : 1986JOSAB...3.1551S . дои : 10.1364/josab.3.001551 .
• Солем, Дж. К. (1987). «Странная поляризация классического атома». Американский журнал физики . 55 (10): 906–909. Бибкод : 1987AmJPh..55..906S . дои : 10.1119/1.14951 .
• Росман, Р.; Гибсон, Г.; Бойер, К.; Хара, Х.; Лук, Т.С.; Макинтайр, И.; Макферсон, А.; Солем, Дж.К.; Родос, СК (1988a). «Производство пятой гармоники в неоне и аргоне пикосекундным излучением с длиной волны 248 нм». Журнал Оптического общества Америки Б. 5 (6): 1237–1242. Бибкод : 1988JOSAB...5.1237R . дои : 10.1364/josab.5.001237 .
• Солем, Дж. К. (1988b). «Экстремальные состояния материи: можно ли использовать антипротоны для проведения настольных экспериментов по уравнению состояния или непрозрачности?» . Труды семинара по антипротонной науке и технологиям, Санта-Моника, Калифорния, 6–9 октября 1987 г., Rand Corporation, Огенштейн, Б.; Боннер, Б.; Миллс, Ф.; Ньето, М.; Ред. (Центр оборонной технической информации) : 502–529.
• Биденхарн, LC; Ринкер, Джорджия; Солем, Дж. К. (1989a). «Разрешимая приближенная модель реакции атомов, подвергнутых сильным осциллирующим электрическим полям» . Журнал Оптического общества Америки Б. 6 (2): 221–227. Бибкод : 1989JOSAB...6..221B . дои : 10.1364/josab.6.000221 .
• Бойер, К.; Лук, Т.С.; Солем, Дж.К.; Родос, СК (1989b). «Распределение кинетической энергии ионных фрагментов, образующихся при субпикосекундной многофотонной ионизации N ₂ ». Физический обзор А. 39 (3): 1186–1192. Бибкод : 1989PhRvA..39.1186B . дои : 10.1103/physreva.39.1186 . ПМИД   9901355 .
• Солем, Дж.К.; Лук, Т.С.; Бойер, К.; Родос, СК (1989c). «Перспективы усиления рентгеновского излучения с самоканалированием смещения заряда». Журнал IEEE по квантовой электронике . 25 (12): 2423–2430. Бибкод : 1989IJQE...25.2423S . дои : 10.1109/3.40625 .
• Огенштейн, BW; Солем, Дж.К.; Лукасик, С.; Смит, Г. (1990). Антипротонные исследования, наука и технологические приложения: актуальность для Министерства обороны. Отчет ND-3456-SDI (Отчет). Санта-Моника, Калифорния: Корпорация RAND.
• Зиглер, А.; Беркхальтер, П.Г.; Нагель, диджей; Бойер, К.; Лук, Т.С.; Макферсон, А.; Солем, Дж.К.; Родос, СК (1991a). «Высокоинтенсивная генерация рентгеновских лучей 9–13 Å из мишеней BaF ₂ ». Письма по прикладной физике . 59 (7): 777. Бибкод : 1991ApPhL..59..777Z . дои : 10.1063/1.106384 .
• Солем, Дж.К. (1991b) « Перспективы эффективного использования энергии аннигиляции ». Технология термоядерного синтеза 20 : 1040–1045. (см. также программу и тезисы шестой международной конференции ICENES '91 по новым ядерно-энергетическим системам, 16–21 июня 1991 г., Монтерей, Калифорния).
• Канаван, штат Джорджия; Солем, Дж.К.; Вернее, ДГ (1992а). «Материалы семинара по перехвату объектов, сближающихся с Землей, 14-16 января 1992 г., Лос-Аламос, Нью-Мексико» . Лос-Аламосская национальная лаборатория LA--12476-C .
• Хаддад, штат Вашингтон; Каллен, Д.; Солем, Дж.К.; Лонгворт, Дж.; Макферсон, А.; Бойер, К.; Родос, СК (1992b). «Голографический микроскоп с преобразованием Фурье». Прикладная оптика . 31 (24): 4973–4978. Бибкод : 1992ApOpt..31.4973H . дои : 10.1364/ao.31.004973 . ПМИД   20733659 .
• Солем, Дж. К. (1993a). «Перехват комет и астероидов на пути столкновения с Землей» . Журнал космических кораблей и ракет . 30 (2): 222–228. Бибкод : 1993JSpRo..30..222S . дои : 10.2514/3.11531 .
• Солем, Дж.К.; Биденхарн, LC (1993b). «Понимание геометрических фаз в квантовой механике: элементарный пример». Основы физики . 23 (2): 185–195. Бибкод : 1993FoPh...23..185S . дои : 10.1007/bf01883623 . S2CID   121930907 .
• Солем, Дж. К. (1994a). «Плотность и размер кометы Шумейкера – Леви 9 рассчитаны на основе модели приливного распада» . Природа . 370 (6488): 349–351. Бибкод : 1994Natur.370..349S . дои : 10.1038/370349a0 . S2CID   4313295 .
• Солем, JC (июнь 1994b). «Ядерный взрывной двигатель для межпланетных путешествий: расширение концепции Медузы для более высокого удельного импульса». Журнал Британского межпланетного общества . 47 (6): 229–238. Бибкод : 1994JBIS...47..229S . ISSN   0007-084X .
• Болдуин, GC; Солем, Дж. К. (1994c). «Бесполезность наблюдения стимулировала гамма-излучение из долгоживущего изомерного состояния» . Иль Нуово Чименто . 16Д (6): 627–630. Бибкод : 1994NCimD..16..627B . дои : 10.1007/BF02451661 . S2CID   121204293 .
• Борисов, А.Б.; Ши, Х.; Карпов В.Б.; Коробкин В.; Солем, Дж.К.; Ширяев О.Б.; Макферсон, А.; Бойер, К.; Родос, СК (1994d). «Стабильное самоканалирование интенсивных ультрафиолетовых импульсов в каналах, производящих нижнюю плотную плазму, превышающих 100 рэлеевских длин». Журнал Оптического общества Америки Б. 11 (10): 1941–1947. Бибкод : 1994JOSAB..11.1941B . дои : 10.1364/josab.11.001941 .
• Солем, Дж. К. (1994e). «Подвижность микророботов» . Искусственная жизнь III: Материалы семинара по искусственной жизни, июнь 1992 г., Санта-Фе, Нью-Мексико, Лэнгтон, К., ред.; Исследования Института Санта-Фе в области наук о сложности (Аддисон-Уэсли, Ридинг, Массачусетс) . 17 : 359–380.
• Бойер, К.; Солем, Дж.К.; Лонгворт, Дж.; Борисов А.; Родос, СК (1996a). «Биомедицинская трехмерная голографическая микровизуализация в видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах». Природная медицина . 2 (8): 939–941. дои : 10.1038/nm0896-939 . ПМИД   8705867 . S2CID   25231033 .
• Солем, Дж. К. (1996b). «Применение микроробототехники в войне» . Технический отчет Лос-Аламосской национальной лаборатории LAUR-96-3067 . дои : 10.2172/369704 .
• Солем, Дж. К. (1997a). «Вариации проблемы Кеплера». Основы физики . 27 (9): 1291–1306. Бибкод : 1997FoPh...27.1291S . дои : 10.1007/bf02551529 . S2CID   122304711 .
• Солем, Дж.К.; Шеппард, МГ (1997b). «Экспериментальная квантовая химия в сверхсильных магнитных полях: некоторые возможности». Международный журнал квантовой химии . 64 (5): 619–628. doi : 10.1002/(sici)1097-461x(1997)64:5<619::aid-qua13>3.0.co;2-y .
• Болдуин, GC; Солем, Дж. К. (1997c). «Безоткатные гамма-лазеры» . Обзоры современной физики . 69 (4): 1085–1117. Бибкод : 1997RvMP...69.1085B . дои : 10.1103/revmodphys.69.1085 .
• Динес, Дж. К.; Солем, Дж. К. (1999). «Нелинейное поведение некоторых изотропных эластомерных пенопластов, подвергающихся гидростатическим нагрузкам» . Акта Механика . 138 (3–4): 155–162. дои : 10.1007/bf01291841 . S2CID   120320672 .
• Солем, Дж.К. (2000). «Отклонение и разрушение астероидов на пути столкновения с Землей» . Журнал Британского межпланетного общества . 53 : 180–196. Бибкод : 2000JBIS...53..180S . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 24 марта 2016 г.
• Солем, Дж. К. (2002). «Самоорганизующиеся микриты на основе платоновых тел» . Робототехника и автономные системы . 38 (2): 69–92. дои : 10.1016/s0921-8890(01)00167-1 .
• Колгейт, ЮАР; Расмуссен, С.; Солем, Дж.К.; Лакнер, К. (2003a). «Астрофизическая основа универсального происхождения жизни» . Достижения в области сложных систем . 6 (4): 487–505. дои : 10.1142/s0219525903001079 .
• Бейер, Вашингтон; Джадд, СЛ; Солем, Дж. К. (2003b). «Псевдохарактеристические функции выпуклых многогранников» . Обмен реальным анализом . 29 (2): 821–835. дои : 10.14321/realanalexch.29.2.0821 .
• Хейс, AC; Юнгман, Г.; Солем, Дж.К.; Брэдли, Пенсильвания; Рундберг, Р.С. (2006). «Быстрая бета-спектроскопия как диагностика смеси в зажженных капсулах НИФ». Буквы по современной физике А. 21 (13): 1029. arXiv : Physics/0408057 . Бибкод : 2006MPLA...21.1029H . дои : 10.1142/s0217732306020317 . S2CID   119339212 .

Почести и награды

• Сотрудник Лос-Аламосской национальной лаборатории (1996 г.)
• Премия Лос-Аламосских стипендиатов за самоотверженные услуги в качестве координатора стипендиатов (1999–2000 годы)
• Премия выдающегося наставника, Национальная лаборатория Лос-Аламоса (2002 г.)
• Премия за выдающиеся достижения, Национальная лаборатория Лос-Аламоса (1991).
• Сигма Си (1963)

Имеются патенты

• Патент США № 4955974. 11 сентября 1990 г. Родос, КК; Бойер, К.; Солем, Дж.К.; Хаддад, В.С. « Устройство для генерации рентгеновских голограмм ».
• Патент США № 5214581. 25 мая 1993 г. Родос, КК; Бойер, К.; Солем, Дж.К.; Хаддад, В.С. « Метод реконструкции объектов по рентгеновским голограммам ».

См. также

• Проект Орион (ядерная двигательная установка)