| Alfred Gordon Gaydon | |
|---|---|
| engelsk Alfred Gordon Gaydon | |
| Fødselsdato | 26. september 1911 |
| Dødsdato | 16. april 2004 (92 år) |
| Land | |
| Videnskabelig sfære | spektroskopi |
| Alma Mater | |
| Priser og præmier | medlem af Royal Society of London B. Rumfoord medalje |
Alfred Gordon Gaydon . _ _ _ _ _ _ Society of London (siden 1953).
Alfred Gordon Gaydon blev født 26. september 1911 i Nutfield. Han var det eneste barn af Alfred Bertie Gaydon, direktør for Gaydon & Sons smykkebutik, og Rosetta Juliet. Ifølge hans datter, Julia Thorne, "kaldte barnepige, der tog sig af min bedstemor, alle sine drenge 'Dick', og det navn var for altid i hendes hukommelse."
Dick Gaydons far døde i 1940, men hans mor overlevede indtil 1971.
Dick Gaydon gik på Gatehouse School og derefter Kingston School (1921-1929). I 1961 fejrede skolen sit 400 års jubilæum. For nylig er dens historie blevet samlet med det oprindelige navn Chantry Chapel. Dick Gaydon mistede ikke kontakten til skolen selv efter eksamen. Skolen blev den første til at interagere med den kongelige institution, hovedsageligt på grund af hans indflydelse (på forskellige tidspunkter var han i styregruppen og direktør for Davy- Faraday Laboratory Committee ). Forbindelsen strakte sig til senere generationer: hans søn Bernard, Ph.D. og stipendiat ved Institut for Fysik, og hans barnebarn, Gordon Thorne, dimitterede begge fra skolen.
Dick Gaydons tidlige skolegang blev ofte afbrudt af hans dårlige helbred, så ofte at han ikke fik et skolebevis første gang, og anden gang gik han glip af sit forsøg på at gøre det på grund af sygdom. I 1922 kæmpede han mod lungebetændelse , og i 1924 gennemgik han sinusoperation. Et vendepunkt i hans forbedring af sundhed var hans tid på Shoreham School, hvor han engagerede sig i en række fysiske aktiviteter. Han var især tiltrukket af roning , en sport, som han udmærkede sig i, og som han var interesseret i hele sit liv, på trods af at han ikke selv kunne deltage i den. Han svømmede som andenplads i skolekonkurrencen i 1929. Samme år modtog han LU-matrikuleringen samt Higher School Certificate (hvilket hans succes vakte en vis overraskelse).
Derefter gik Dick Gaydon ind på Imperial College of Science i London, hvor han studerede fysik under Sir George Thomson. Han modtog sin bachelorgrad i 1932. Han fortsatte med at ro og var medlem af mange succesrige hold på King's College og Kingston Rowing Club. Vandt et stort antal trofæer.
Efter eksamen flyttede Dick Gaydon til Didsbury, nær Manchester . Her begyndte han at arbejde på British Cotton Research Institute på Shirley Institute. I januar 1936 skete en eksplosion, mens den destillerede den oxiderede diisopropylether, han brugte som opløsningsmiddel. Dick Gaydons højre øje var så beskadiget og sandsynligvis inficeret, at det måtte fjernes et par uger efter eksplosionen, og linsen på venstre øje blev gennemboret med små stykker glas, hvilket dannede grå stær . Dick Gaydon var fuldstændig blind i omkring seks måneder.
Denne hændelse havde stor indflydelse på både hans personlige og forskningsmæssige liv. Så på grund af tilstedeværelsen af en ultraviolet-absorberende linse havde Dick Gaydon den unikke evne til at observere linjer i denne spektrale region.
Dick Gaydon bemærkede ofte, at det særlige ved hans øje var mere en social ulempe end en videnskabelig. Han blev fritaget for tungt administrativt arbejde og forelæsninger, som gav ham mulighed for frit at koncentrere sig om forskning.
Det sociale liv var fyldt med vanskeligheder. Det var svært for ham i mængden, og det var også svært at genkende ansigter. Dette bekymrede selvfølgelig hans familie.
Ifølge Dicks datter, "I 1939 talte Dicks tante med min mors tante i en smykkebutik, og de to damer besluttede, at Dick og Phyllis skulle gå til dans sammen (som om min mor ikke kun kørte, men faktisk havde en bil! ) ” Resultatet af dette lille arrangement var brylluppet mellem Dick Gaydon og Phyllis Maude, den ældste datter af hr. W.A. Geyse, direktør for W.H. Geyse and Sons, bygherrer af Kingston ved Themsen , 27. juli 1940. Deres datter, Julia Hazel, blev født i august 1942, efterfulgt af en søn, Bernard Gordon, i januar 1947. Desværre døde Phyllis to årtier før Dicks død, i maj 1981.
Mange af de videnskabsmænd, der var inviteret til Dick Gaydons laboratorium, blev hos ham under hans professionelle liv. Selvom han ikke var for tæt på sine kolleger, støttede han dem altid.
Ifølge professor D'Alessio:
Han var helt anderledes end mine middelhavsrødder, fordi han hele sit liv var omgivet af ret skrappe mentorer og lærere. Samtidig mistede han ikke sin britiske type "kølige varme", som han behandlede alle mennesker med.
Citat fra S.S. Penner, der tilbragte seks uger med Gadons gruppe i 1972:
Jeg brugte mange timer sammen med Gaydon og hans kolleger på at studere flammens spektre. Vi diskuterede også nogle esoteriske emner relateret til selvoptagelsesforvrængninger over eftermiddagste. Gaydon har altid været en fornuftig videnskabsmand og en gentleman. Rolig men stædig. Da jeg grundlagde Journal of Spectroscopy and Radiation Transport, var Gaydon en af de første mennesker, jeg hentede ind som redaktør.
Dick Gaydon var en smuk simpel mand. Når mødet trak ud, så han ofte taktfuldt på sit ur (selvom hans fordrejede syn nok udelukkede et forbeholdent blik). For ham var tidspunktet for måltiderne af stor betydning. Professor Charles Kallis, der var medlem af Burning Group på Gaydons tid, skriver:
I samtaler undgik han at tale og kom modvilligt til sagen. Han var på en måde stædig (i en god betydning af ordet) og interesserede sig for, at emnet, der interesserede ham, ikke blev "skubbet" til siden. Han var som de fleste store mennesker beskeden og søgte aldrig opmærksomhed.
Dick Gaydon var en ret velhavende mand og viste interesse for det økonomiske spørgsmål. Han mistede sin pension, men tog et stort beløb som pension, investerede det fornuftigt og indså, at det var værd at købe en ejendom. På trods af sin generøsitet, især over for sin familie, var han som andre velhavende mennesker økonomisk og var altid optaget af at opnå det maksimale udbytte. Han forhandlede altid. Da vi gik til middag, besluttede han at betale separat.
Formelt gik Dick Gaydon på pension og opgav aktiv eksperimentel forskning i 1973, da han var 62 år gammel. At skifte havde altid været svært for ham på grund af hans syn, og togrejsen var udmattende for ham. Han forblev på Imperial College som professor og seniorstipendiat, men hans hovedbeskæftigelse var at opdatere dataene i hans bøger. Især udgav han fjerde udgave (i 1979) af den meget succesrige bog "Flammer, deres struktur, stråling og temperatur" uden H.G. Wolfhard. Efter at have afsluttet denne beskæftigelse flyttede han til sit landsted nær Arundel og fordybede sig i studiet af naturen, hans anden hovedinteresse, som han forfulgte hele sit liv, når tiden tillod det.
Fra nu af kunne han forløse sin interesse for fugle, sommerfugle og møl. Han var et skatkammer af information om alt, der voksede, fra græs til svampe, hvilket gjorde hans gåture særligt behagelige. Hvis vejret tillod det, blev gåture efterfulgt af tedrikning og fuglekiggeri i hans storslåede have (han bagte ofte småkager til besøgende, og hans unikke marmeladeopskrift bruges stadig i nogle af hans kollegers husholdninger). Hans encyklopædiske viden om sommerfugle og møl har resulteret i en samling fotografier af forskellige insekter fra forskellige dele af verden. Det var usædvanligt, især i betragtning af hans syn og hans manglende evne til at bedømme afstand.
I 1998 led Dick Gaydon af en aortaaneurisme , og i nogen tid var det forventet, at han ikke ville overleve. Han kom sig, men var ude af stand til at bo selvstændigt eller rejse til udlandet. Hans datter Julia blev hans hengivne barnepige i seks år, assisteret af mange familiemedlemmer. Han døde den 16. april 2004 i sit sommerhus i Arundel, mens hans søn var hos ham.
På trods af det faktum, at Dick Gaydon var mere end klar til at udføre forskning i enhver af de livsvidenskaber, der interesserede ham, var det spektroskopi, der blev området for naturvidenskab, der optog det meste af hans liv.
Interessen for spektroskopi hos Dick Gaydon blev vakt af Alfred Fowler , som kom til South Kensington i 1882 i en alder af 14, og arbejdede med både Lockyer og Rayleigh. Med hans hjælp blev afdelingen for spektroskopi dannet. Dette skete efter at han blev professor i astrofysik i 1915, og efter - professor Yarrow i Royal Society. Fowler var udenrigssekretær i Royal Society og en kongelig medaljevinder. Hans astrofysiske arbejde omfattede at identificere halebåndene på kometer med CO+ og M-type titaniumoxidstjerner. Derudover klassificerede han spektrene i klasser og fordelte dem efter ioniseringsgrader.
I perioden 1932-1937 arbejdede Gaydons forskning i molekylære spektre, hvilket gav ham en M.S. og Ph.D..W.B. Pierce. Dr. Pierce var medforfatter til hans bog om identifikation af molekylære spektre, som først blev udgivet i 1941.
Han var en stor eksperimentel spektroskopist og gjorde et stort arbejde på spektrene af mange diatomiske molekyler i sin tid. Hans Definition af Molecular Spectra [3] var en vigtig ressource for dem, der troede, de havde bestemt et nyt spektrum, og indeholdt også mange råd. Som alle hans bøger var den skrevet meget godt og i et klart sprog, ligesom Dissociationernes energier [4] , baseret på hans artikel med V.G. Penny, dedikeret til høje dissociationsenergier af isoelektroniske CO- og N2 - molekyler . Herbertz tildelte dem lavere energier baseret på spektrene, så i flere år var der en meningskontrovers, indtil Gordons teori blev bekræftet af andre eksperimenter - den latente fordampningsvarme af kulstof og aktive partikler i aktiveret nitrogen.
Kendskab til nitrogenmolekylets dissociationsenergi var af stor betydning i de dage. William Penny (senere Lord Penny, rektor ved Imperial College) var involveret i atombombetesten i Los Angeles, og dissociationsenergien af nitrogen er en vigtig parameter til at bestemme rækkevidden af chokbølger.
Dick Gaydons forskning i flammespektroskopi omfattede studiet af lavtryksflammer, afkølede flammer, opvarmede flammer, virkningen af inhibitorer og brugen af deuterium som sporstof til at påvise kemiske prækursorer. Disse undersøgelser har ydet et væsentligt bidrag til forståelsen af de underliggende fysiske og kemiske processer.
I tilfælde af en flamme giver en bestemt brændbar blanding ved en given temperatur og tryk en vis fordeling af partikler. For at slippe af med denne afhængighed ved at studere simple metoder og udvide sine spektroskopiske observationer til højere temperaturer, foreslog Dick Gaydon, at stødrøret, som blev udviklet i slutningen af 1940'erne til hypersonisk rumfartsforskning, kunne tjene som et ideelt værktøj til at studere fundamentale forbrændingsprocesser .
I 1955 brugte Dick Gaydon og Alistair Fairbairn et relativt kort lodret stødrør (velegnet til størrelsen af hans laboratorium) til at studere stødbølger spektroskopisk i acetaldehyd og ethylnitrat. Efter at have opdaget den svage stråling af C 2 og CN, samt glødende kulstofpartikler, konkluderede han, at chokbølger kan tjene til at forstå forbrændingsprocesser, især dannelsen og emissionen af frie radikaler (C 2 , OH, CH), givet deres evne til at blive undersøgt under forhold svarende til betingelserne i reaktionszonen, men uden deltagelse af et oxidationsmiddel. Et år senere blev der ved hjælp af et glaschokrør påvist en stærk C2 (men ikke CH) emission i en fortyndet kulbrinte-argonblanding, mens CO i argon gav et stærkt C2-signal , men ikke CO. Disse observationer bekræftede hans antagelse om, at emissionen af CH fra flammen skyldes forbrændingsprocesser, og ikke termiske processer, efter stadiet
C 2 + OH \u003d CO + CH *
En hvirvelvind af appetit, sammen med viden om Arthur Kantrowitz' observation fra 1951 af lysglimt, der dukkede op fra udløste detonationsbølgepåvirkninger, fik Dick Gaydon til at bruge et glaschokrør til at observere detonationsstråling i blandinger af kulbrinter med oxygen. Disse undersøgelser har vist, at selvom C2-strålingen er stærkere i frontalreaktionszonen, hvor der ikke er CH, manifesterer stærk OH-stråling sig i den opvarmede gas bag fronten. Dick Gaydon konkluderede, at den termiske nedbrydning af kulbrinter ikke var hovedkilden til CH-radikaler.
Det var glædeligt at konstatere, at de spektre, der blev produceret af stødene, svarede til dem, der blev produceret af flammer og ikke dem, der blev produceret af elektriske udladningsrør. Således gjorde stødrøret det muligt at tjene som model for yderligere spektroskopisk undersøgelse af forbrænding under forhold, hvor det var umuligt at studere flammen. I 1957 blev glasrøret erstattet med et stærkere kobberrør, og den spektrale stråling fra ikke-kulbrintegasser adskilte sig fra dem, der dannedes ved at placere en elektron i et udladningsrør, men lignede termisk stråling (ved temperaturer på 3000 K) .
På dette tidspunkt blev temperaturen af stødbølger, hovedsageligt af forskere fra aerodynamikken, målt ved brydningsindeksmetoder. Selvom visualiserede flowteknikker baseret på højdensitetsgradienter i stødfronter muliggjorde mange vigtige målinger af molekylære indre energirelaksationer, gav selv interferometriske teknikker ikke nøjagtige temperaturmålinger. Dette blev bemærket i 1958 af Dick Gaydon, John Clouston, Irwin Glass og senere af Ian Haarle, der rettede deres bestræbelser på at tilpasse den omvendte metode med spektrallinjer dannet ved at måle flammens temperatur med det formål at skabe den første direkte metode til bestemmelse af chokbølgens temperatur. Målefejlen var 1 % ved en temperatur på 3000 K. Dataene svarede til de teoretiske. Samtidig blev der fundet en direkte metode til at mindske flowet i tid på grund af væksten af grænselaget på rørvæggene bag fronten. Fordi den forbrænding, der opstår, når brint bruges som en stødbølgeleder til ilt eller luft, blev en uventet form for stødrør opdaget og brugt af Dick Gaydon et par år senere.
Sammen med professor Howard Palmer studerede Dick Gaydon i 1963 kinetikken af nedbrydningen af visse triatomare molekyler ved hjælp af et stødrør som varmekilde, i mangel af konkurrerende reaktioner. Ved at bruge et kort blink til at spore stigningen i SO-adsorptionsspektret målte de hastigheden af SO 2 -nedbrydning , og da direkte nedbrydning er spin-forbudt, fandt de ud af, at det var en to-trins-proces, der involverede en intermediær exciteret SO 3 - triplet . Nedbrydningen af CS 2 sker også med dannelsen af CS-radikalet.
Da Dick Gaydon udviklede sig fra forbrændingens kompleksitet til høje temperaturer og bedre stødkontrol, mistede han ikke sin tidlige passion for astrofysik. Med hans ord (i 1978): "Jeg var glad for at bestemme spektret af TiH, fordi det har konsekvenser for astrofysikken. M-stjerner, såsom Alpha Orionis, er kendt for at indeholde dette materiale." I slutningen af 1958 udførte han sammen med R.S.M. Lerner adskillige eksperimenter vedrørende oprindelsen af kratere på månen og vulkansk aktivitet på månen, hvis resultater han offentliggjorde i Nature . Eksperimenterne blev gentaget under anvendelse af forskellige stoffer, den tidligere tilfældige opdagelse af, at den hurtige rotation af magnesiumcarbonat dannede porer, hvorfra gas undslap og efterlod ringformede områder, der lignede kratere. I betragtning af manglen på en atmosfære, lav tyngdekraft og tør overflade, kræver kraterteorien ikke den høje overfladetemperatur, der normalt er forbundet med vulkansk aktivitet. Som forventet var der en spektroskopisk hypotese, da der var tegn på en C2-emission nær Alphonse-krateret. Dick Gaydon har sagt, at dette ikke nødvendigvis betyder, at gassen oprindeligt var ved en høj temperatur, da stødbølger kan genereres ved pludselig frigivelse under tryk, som det er tilfældet med et stødrør, og viste også, at udledningen af CO, CO 2 eller CH 4 forårsager emission af C 2 .
Dick Gaydons internationale berømmelse har givet ham adskillige priser, grader og ros. For eksempel Doctor of Science fra University of London (1941), deltagelse i Royal Society (1953), æresdoktorgrad fra University of Dijon (1957), Rumford Medal of the Royal Society og Branard Lewis Gold Medal of the Combustion Institut (1960), deltagelse i samfundet af Imperial College (1980).
Året før hans død tildelte den britiske afdeling af forbrændingsinstituttet Gaydon-prisen for det bedste papir til britiske forfattere på hvert forbrændingsinstitut.