Salpeter, Edwin Ernest

Edwin Ernest Salpeter
Edwin Ernest Salpeter
Fødselsdato 3. december 1924( 1924-12-03 )
Fødselssted Wien , Østrig
Dødsdato 26. november 2008( 2008-11-26 ) [1] (83 år)
Et dødssted Ithaca, New York , USA
Land Østrig , så  Australien , så  USA  
Videnskabelig sfære fysik
Arbejdsplads Cornell University
Alma Mater University of Sydney
videnskabelig rådgiver Rudolf Peierls
Kendt som medopfinder af Bethe-Salpeter-ligningen , udledte Salpeters massefunktion i astrofysik
Præmier og præmier Royal Astronomical Society guldmedalje Royal Astronomical Society guldmedalje (1973)
Internet side astrosun2.astro.cornell.edu/…

Edwin Salpeter ( Eng.  Edwin Ernest Salpeter ; 3. december 1924 , Wien , Østrig - 26. november 2008 , Ithaca, New York , USA ) [2] [3] - Amerikansk teoretisk fysiker og astrofysiker, også engageret i biofysik , en af grundlæggerne af den moderne teori om stjernernes struktur og udvikling .

Uddannet fra University of Sydney i 1945 . I 1948 forsvarede han sin afhandling for titlen Doctor of Philosophy ved University of Birmingham , fra 1949 til slutningen af ​​sit liv arbejdede han ved Cornell University (siden 1956 - som professor , siden 1997 - som æresprofessor), medlem af National Academy of Sciences i USA (1967), udenlandsk medlem af Royal Society of London (1993).

Værkerne er afsat til forskellige fysiske problemer, hovedsageligt kernefysik , kvanteelektrodynamik , kvanteteori om atomer , plasmafysik , astrofysik.

Salpeter var også kendt for sit aktive medborgerskab: for eksempel var han aktivist i den offentlige bevægelse i USA mod krigen i Irak og var medforfatter til en åben appel fra amerikanske fysikere til Kongressen om at forhindre et atomangreb på Iran planlagt af Bush-administrationen . [4] [5]

En mindre planet ( 11757 Salpeter ) er opkaldt efter Edwin Salpeter .

Større videnskabelige resultater

Edwin Salpeter studerede stjernernes udvikling og energikilder , dannelsen af ​​komplekse molekyler i det interstellare rum og modeller af pulsarer .

Sammen med H. Bethe udledte han den relativistiske kvantemekaniks ligning til beskrivelse af to interagerende partikler - Bethe-Salpeter-ligningen ( 1951 ), som er meget brugt i teorien om elementarpartikler.

Han opdagede berylliumresonansens rolle i teorien om stjerneudvikling ( 1952 ), nemlig han forklarede, hvordan den tredobbelte alfa-reaktion gennem den metastabile tilstand af berylliumkernen fører til dannelsen af ​​kulstof i stjerner med temperaturer over 100-200 millioner grader (senere viste W. Fowler , at udover beryllium spiller kulstofkerneresonans også en vigtig rolle).

Han udledte loven om fordeling af initiale stjernemasser , kendt som Salpeter-massefunktionen ( 1955 ).

Salpeter og Ya. B. Zeldovich i 1964 var de første (uafhængigt af hinanden) til at fremsætte den antagelse (nu bredt accepteret), at kvasarernes energikilder er tilvækstskiver omkring massive sorte huller .

Han opdagede effekten af ​​en gigantisk forbedring af termonuklear forbrænding i stjerner på grund af plasmascreening af Coulomb-frastødningen af ​​kerner og udledte Salpeter-formlen for screeningsfaktoren, der beskriver denne effekt .

Forfatter til mere end 400 videnskabelige artikler, [6] inklusive medforfatteren til bogen, der stadig er meget brugt af fysikere: H. Bethe , E. Salpeter. Kvantemekanik af atomer med en og to elektroner. - M. : Fizmatgiz, 1960. - 566 s. ( Eng.  Hans A. Bethe og Edwin E. Salpeter, Quantum mechanics of one- and two-electron atoms . - Berlin: Springer, 1957).

I de sidste år af sit liv var han engageret i biofysik og dens anvendelse i medicin .

Biografi

Barndom og ungdom i Østrig

Edwin Salpeter blev født den 3. december 1924 i Wien ( Østrig ) i en jødisk familie (begge hans forældre var fysikere, og hans far var en ven af ​​Erwin Schrödinger under hans studieår ), tilbragte nogen tid i Ungarn , og vendte derefter tilbage til Wien, hvor han gik i folkeskolen. I en alder af 10 bestod han eksamenerne til gymnasiet (ifølge hans tilståelse, fordi han læste Karl Mays romaner [7] i stedet for at forberede sig ), hvorefter han selvstændigt studerede latin og andre akademiske discipliner i et år og begyndte at gymnastiksalen året efter.

I 1938 , efter Hitlers Anschluss af Østrig, blev de fleste jødiske børn bortvist fra skoler, og kun de dygtigste og mest succesrige fik lov til at fortsætte deres uddannelse i særlige jødiske skoler. Blandt de "heldige" var Edwin Salpeter. Men snart, under " kristallnatten ", forsøgte de at arrestere ham, og han måtte gå i skjul. Træningen blev afbrudt. I 1939 flygtede familien fra Østrig til Australien .

Studerer i Australien og Storbritannien

Med udbruddet af Anden Verdenskrig slog familien sig ned i Sydney , hvor Edwins far fik arbejde på en fabrik, der lavede glødepærer . Som 16-årig kom Edwin ind på University of Sydney . På det tidspunkt var hans største passion kemi , men samtidig deltog han sammen med andre studerende i udviklingen af ​​militærradarer ( som var et alternativ til militærtjeneste).

I 1945 , med krigens afslutning, blev radioastronomi meget populær i Sydney , men Edwin Salpeter tog fat på kvanteelektrodynamik , som dukkede op i disse år . Hans kandidatafhandling i feltteori gav ham et prestigefyldt stipendium til at fortsætte sine studier i Storbritannien , hvor han blev ph.d.-studerende ved University of Birmingham under Rudolf Peierls , hvis skole for teoretisk fysik dengang blev betragtet som den bedste i Europa. Salpeters ph.d. - afhandling fra 1948 omhandlede singularitetsproblemet i kvantefeltteorien . Det vandt ikke berømmelse, fordi problemet på samme tid (i 1947) i det væsentlige blev løst af Hans Bethe , som introducerede strålingskorrektioner i teorien og forklarede Lammeskiftet med deres hjælp .

Bor og arbejder i USA

Efter at have forsvaret sin afhandling sluttede Salpeter sig i 1949 til en gruppe teoretiske fysikere ledet af H. Bethe på Cornell .

I 1950 giftede han sig med Mika (Miriam) Mark ( engelsk  Miriam Mark ), [8] en psykobiolog hos Cornell. Efterfølgende begyndte hun neurovidenskab og biofysik (efter hendes død i 2000 viede Salpeter sin videnskabelige aktivitet til fortsættelsen af ​​hendes igangværende arbejde).

I begyndelsen af ​​1950'erne tog Salpeter problemet med bundne tilstande op i relativistisk teori og udledte sammen med H. Bethe Bethe-Salpeter-ligningen ( 1951 ).

Kort efter skiftede hans interesser til nuklear astrofysik. På det tidspunkt oplevede denne videnskab store vanskeligheder på grund af den tilsyneladende umulighed at konstruere en kæde af nukleare reaktioner, der førte til dannelsen af ​​kulstof fra helium i stjerners indre (mellemliggende berylliumnuklider henfaldt hurtigere, end de kunne reagere). Salpeter løste dette problem ved at vise, at der dannes kulstof i stjerner som et resultat af den samtidige fusion af tre heliumkerner - den tredobbelte alfa-reaktion - ikke direkte, men gennem en mellemliggende metastabil tilstand af berylliumkernen [9] (denne kerneresonans var opdaget kort før af W. Fowler ). Samtidig forudsagde Fowler og opdagede senere (i 1958 ) eksperimentelt en anden kulstofkerneresonans med samme energi, hvilket gjorde det muligt endeligt at eliminere modsætningerne mellem kernefysik og teorien om stjernernes evolution.

I 1953 fik Edwin og Miriam datteren Judy ( eng.  Judy ), hvorefter de tilbragte 1 år på det nystiftede Australian National University (ANU) i Canberra . Før han rejste til Australien, deltog Salpeter i Michigan Symposium on Astrophysics, hvor kommunikation med G. Gamow , W. Baade og andre fremragende fysikere fra den tid ifølge Salpeter i høj grad påvirkede retningen af ​​hans efterfølgende astrofysiske forskning.

Under sit ophold i Australien i 1954 estimerede Salpeter først de korrektioner af hastighederne for termonukleære reaktioner i stjerner , der opstår på grund af elektronscreening af Coulomb- frastødende kræfter mellem ioner i stjernestof. [10] Efterfølgende vendte han gentagne gange tilbage til problemet med amplifikation af nukleare reaktioner i plasma på grund af screening. Indtil nu er artiklen skrevet af ham i 1969 sammen med sin daværende kandidatstuderende Hugh Van Horn [11] aktivt citeret, hvori pyknonuklear brænding i stjerner studeres - processen med "kold" fusion af kerner, på grund af ikke høj temperatur (som i termonukleære reaktioner), men en høj tæthed af stof.

I midten af ​​1950'erne viste J. Burbidge , E. M. Burbidge , W. Fowler og F. Hoyle , hvordan tunge grundstoffer dannes i massive stjerner på forskellige stadier af udviklingen. [12] For at kunne beregne den samlede produktionshastighed af tunge grundstoffer i universet er det imidlertid nødvendigt at kende den indledende massefordeling af stjerner, som man næsten ikke vidste dengang om. Edwin Salpeter i 1955 udledte ved hjælp af meget sparsomme på det tidspunkt data om forskellene mellem forskellige stjernepopulationer en omtrentlig form for afhængigheden af ​​antallet af nyfødte stjerner af deres masse - den indledende massefunktion ( en: Initial mass function ) og beregnet mængden af ​​tunge grundstoffer i den interstellare gas , samt andelen af ​​stjerner, der nu er blevet til hvide dværge [13] . De vigtigste konklusioner og skøn opnået af ham dengang er ikke forældede den dag i dag, og hans formel for den indledende massefunktion er kendt som Salpeter-funktionen (Salpeter betragtede senere denne artikel som sit bedste arbejde [7] ).

I 1954 modtog Salpeter et tilbud om at lede Institut for Teoretisk Fysik ved ANU , men afslog det og vendte tilbage til Ithaca i september 1954 . Dette blev gjort af to grunde: For det første ønskede han ikke at opgive astrofysikken til fordel for højenergifysik (hvilket han ville være nødt til at gøre, hvis han accepterede ANU-tilbuddet), og for det andet havde Cornell de bedste muligheder for arbejdet med hans kone Miriam (som snart forgrenede sig til neurovidenskab ).

Salpeter blev professor ved Cornell University i 1956 .

I 1955 blev Salpeters datter Shelley født  .

I slutningen af ​​1950'erne, i samarbejde med US Advanced Research Projects Agency ( ARPA ), viste Salpeter, at tilbagespredning af radiobølger af ionosfæriske elektroner producerer et frekvensskift forbundet med plasmafrekvensen . [14] Dette arbejde er blevet hans mest citerede papir, fordi effekten har fundet anvendelse som en bekvem metode til at måle elektrondensiteten i laboratorieplasmaer.

I 1960'erne udførte Salpeter en række værker med sine studerende inden for statistisk mekanik , især om beregning af tilstandsligningen for tæt plasma, som blev brugt i undersøgelser af hvide dværge , neutronstjerner og gigantiske planeter . I de samme år deltog Salpeter i diskussioner om kvasarernes natur , fremsatte den korrekte antagelse om, at kilden til deres energi er tilvækst på et sort hul , og studerede en sådan tilvækst.

Fra 1960'erne til 1990'erne havde Salpeter lejlighedsvise administrative deltidsstillinger, især (mod slutningen af ​​sin karriere) som direktør for Center for Radiofysik og Rumforskning ved Cornell University. Han ydede også vigtige bidrag til udviklingen af ​​missilforsvar (ABM) i 1960'erne. Salpeter ophørte med denne aktivitet med begyndelsen af ​​den amerikanske intervention i Vietnamkrigen , men tjente efterfølgende som konsulent for missilforsvar under Reagan-administrationen .

I 1990'erne udførte Edwin Salpeter og hans kinesiskfødte studerende og daværende kandidatstuderende Dong Lai ( nu professor ved Cornell University ) en række undersøgelser af egenskaberne af atomer , molekyler , ioner og plasma i neutronstjerners atmosfærer med et stærkt magnetfelt . Omtrent på samme tid undersøgte Salpeter og hans kolleger hos Cornell problemerne med galaksedynamik og mørkt stof .

Fra tid til anden deltog Salpeter i sin kone Miriams arbejde med at studere neuromuskulære forbindelser . Han overtog Miriams laboratorium efter hendes død i oktober 2000 . Salpeter gennemførte også en række undersøgelser om tuberkuloses epidemiologi med sin fysikerdatter Shelley Salpeter og senere med sit barnebarn Nicholas Buckley ( Nicholas Buckley ). [femten]

Salpeter gik på pension i 1997 uden at stoppe sit videnskabelige arbejde. Bag ham forblev titlen som æresprofessor ved Cornell University. I 1998 etablerede universitetet Salpeter Lecture Series til ære for hans tjenester . [16]

Salpeter døde af leukæmi i en alder af 84 i sit hjem i Ithaca. Han efterlader sin anden kone Antonia ( Antonia "Lhamo" Shouse Salpeter ), døtrene Judy og Shelley og fire børnebørn.

Priser

Noter

  1. ↑ http://www.independent.co.uk/news/obituaries/professor-edwin-salpeter-seminal-astrophysicist-who-made-pivotal-contributions-to-the-study-of-the-universe-1637579.html
  2. ↑ Astrofysiker Edwin Salpeter dør i USA // Gazeta.ru, 29.11.2008 . Hentet 17. december 2008. Arkiveret fra originalen 5. december 2008.
  3. ↑ Rettelse: Edwin Salpeter nekrolog (rettelse til dødsdatoen) // Fox News, 08.12.2008 . Hentet 24. december 2008. Arkiveret fra originalen 13. marts 2016.
  4. ↑ Salpeter og Gottfried underskriver brev, der opfordrer Kongressen til at vedtage bindende resolution mod atomvåben // Cornell Chronicle, 02/13/2007 . Dato for adgang: 24. december 2008. Arkiveret fra originalen 11. marts 2009.
  5. ↑ Den amerikanske kongres bør handle mod atomvåben // International Herald Tribune, 02/14/2007
  6. ↑ Edwin Salpeters publikationer
  7. ↑ 1 2 3 En generalist ser tilbage
  8. ↑ Miriam Salpeters arv . Hentet 17. december 2008. Arkiveret fra originalen 12. juni 2008.
  9. ↑ Salpeter, E. E. (1952), Nuclear Reactions in Stars Without Hydrogen , The Astrophysical Journal bind 115: 326–328 , DOI 10.1086/145546 
  10. ↑ Salpeter, E. E. (1954), Electrons Screening and Thermonuclear Reactions, Australian Journal of Physics bind 7: 373–388 
  11. ↑ Van Horn HM, Salpeter EE Nukleare reaktionshastigheder ved høj tæthed // Astrophys. J .. - 1969. - T. 156 . - S. 953 .
  12. ↑ Burbidge EM, Burbidge GR, Fowler WA, Hoyle F. Synthesis of the Elements in Stars // Rev. Mod. Phys.. - 1957. - T. 29 . - S. 547-650 .
  13. ↑ Salpeter, E. E. (1955), The Luminosity Function and Stellar Evolution , The Astrophysical Journal bind 121: 161–167 , DOI 10.1086/145971 
  14. ↑ Salpeter EE Elektrondensitetsfluktuationer i et plasma // Phys. Rev.. - 1960. - T. 120 . - S. 1528 .
  15. ↑ Salpeter EE, Salpeter SR Matematisk model for tuberkuloses epidemiologi, med estimater af reproduktionstal og infektionsforsinkelsesfunktion // Am. J. Epidemiol .. - 1998. - T. 142 . - S. 398 .
  16. ↑ The Salpeter Lectureship Series . Hentet 24. juni 2020. Arkiveret fra originalen 8. august 2011.

Litteratur

Edwin E. Salpeter. En generalist ser tilbage  // Annu. Rev. Astron. Astrophys.. - 2002. - T. 40 . - S. 1-25 .

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier