Institutt for fysikk, University of Oxford - Department of Physics, University of Oxford
| Type | Privat |
|---|---|
Overordnet institusjon |
University of Oxford |
| Dekanus | Ian Shipsey |
| plassering |
, , Storbritannia
|
| Nettsted | www |
Den Institutt for fysikk ved University of Oxford ligger på Parker Road i Oxford, England . Avdelingen består av flere bygninger og underavdelinger, inkludert Clarendon Laboratory, Denys Wilkinsons bygning, Dobson Square og Beecroft-bygningen. Hver av disse fasilitetene bidrar til å studere forskjellige undertyper av fysikk som Atomic and Laser Physics, Astrophysics, Theoretical Physics, etc. Fysikkavdelingen har gitt vitenskapelige bidrag til denne grenen av vitenskap siden instituttets etablering.
Fasiliteter
Clarendon Laboratory ble bygget ved University of Oxford i 1872. Bygningen ble oppkalt etter Edward Hyde, som var den første jarlen i Clarendon, og ble den eldste fysikklaboratoriet bygget i England. Clarendon-bygningen ble designet av en britisk forsker ved navn Robert Bellamy Clifton, som gjorde laboratoriet til et rom for studenter for å forberede seg på undersøkelser i stedet for kun for forskningsformål. I 1908 tegnet en arkitekt ved navn Sir Thomas Graham Jackson Townsend-bygningen, som var en struktur som ble en del av Clarendon-laboratoriet. Hensikten med denne konstruksjonen var å utvide rollen som Clarendon-bygningen, som et laboratorium og et undervisningsrom. Når det gjelder arkitekturen, ble Townsend-bygningen bygget med rød-oransje murverk med detaljert trapp og gang.
Arkitekturen til Townsend-bygningen ble designet av Sir Thomas Graham Jackson. Stilen han brukte for strukturen var et nyklassisk design, som henter inspirasjon fra den vestlige kulturbevegelsen innen dekorativ og visuell kunst. Jackson nektet å implementere den gotiske arkitekturen i Townsend-bygningen, da han hadde til hensikt å holde designet minimalt. Hans valg av arkitektonisk stil ble påvirket av hans egne sympatier mot Oxfords gradvise bevegelse.
Townsend-bygningen har gjort noen interne endringer da små laboratorierom har erstattet regioner i det vidåpne forelesningsteatret. Dette sentrale forelesningsteatret som var to nivåer høyt, er nå delt inn i to etasjer og har blitt 'Institute of Experimental fotonics'. Strukturer i Townsend-bygningen som har vært den samme inkluderer inngangspartiet og den monumentale doble trappen. Disse drastiske endringene i den indre strukturen til disse historiske bygningene gjør at atom- og laserfysikken og underavdelingene for kondensert materiellfysikk kan kobles gjennom bygninger Lindemann, Townsend og Simon.
Den senere konstruksjonen av Lindemann-bygningen var ment å vise et grunnleggende design. Enkelheten til Lindemann-bygningen ble vist i fronten med to symmetriske vinger rundt det rektangulære tårnet. Bygningens farge var unik i forhold til Townsend-bygningen, men viste et vanlig og uvelkomment utseende. Den fysiske forbindelsen mellom Lindemann og Townsend-bygningen var gjennom Martin Wood-forelesningsteatret, i fronten på begge strukturer. Forbindelsen mellom disse to konstruksjonene ble laget ved hjelp av mørkede glasspaneler, noe som gir et tydelig utseende av separasjon på grunn av kontrastfargene i hver bygning.
I løpet av 1919 ble en britisk fysiker ved navn Frederick Lindemann professor i eksperimentell filosofi og direktør for Clarendon-laboratoriet. Han var ansvarlig for å gjøre laboratoriet mer gjenkjennelig for sin ekspertise innen lavtemperaturfysikk, samt for å heve vitenskapens status ved Oxford University. Lindemanns suksess med å gjøre laboratoriet mer anerkjent førte til at han i 1939 åpnet en ny bygning av Clarendon-laboratoriet, som lå nord for det elektriske laboratoriet.
Denys Wilkinson Building er et annet anlegg som ligger i Department of Physics, langs Banbury Road, som ble bygget til ære for Deny Wilkinson i løpet av 1960-tallet. Denne bygningen fokuserer på studiene av astrofysikk og partikkelfysikk. Dette anlegget var opprinnelig kjent som 'Institutt for kjernefysikk' og 'Kjernefysikklaboratoriet'. Den unike arkitekturen til Wilkinson-bygningen fremstår som en stor vifteformet overbygning som ble designet for å huse en Van der Graaf-generator.
Beecroft-bygningen er en ny konstruksjon ved Institutt for fysikk, som ble tegnet av arkitekter Hawkins / Brown i 2018. Den ligger rett foran Clarendon-laboratoriet langs Parks Road. Denne delen av fysikkavdelingen var viet til Adrian Beecroft, som bidro til finansieringen av prosjektet på 50 millioner pund. Undertypene fysikk som dette anlegget fokuserer på inkluderer teoretisk og eksperimentell fysikk. Denne bygningen ble konstruert for å forene forskere som studerer teoretisk og eksperimentell fysikk og lar dem samarbeide under kontrollerte forhold. Arkitekturen i denne bygningen består av en kombinasjon av bronse, glass og utvidede innleggspaneler av kobbernett ledsaget av et rutenett av forvitrende bronsefinner. Bygningens fysiske struktur ble bygget 16 meter under jorden for å imøtekomme retningslinjene "Carfax høyde", som ikke tillater at bygninger i sentrum av Oxford kan være høyere enn 18 meter. Den 16 meter lange kjelleren var også designet for spesifikke laboratorier som krever vibrasjonsisolasjon.
Grener av fysikk
Atomfysikk er studiet av et atoms struktur og energitilstandene det har. Med disse egenskapene har de muligheten til å samhandle med andre atomer gjennom enten elektriske eller magnetiske felt. Konseptene involvert i atomfysikk inkluderer atomstruktur, atomer i eksterne felt, atominteraksjoner med lys og atomkollisjoner.
Astrofysikk er en divisjon av fysikk som fokuserer på forholdet mellom fysikk og rom og studiet av stjerner, planeter og galakser. Forskningen i denne grenen av fysikk utføres i Denys Wilkinson-bygningen. På 1700-tallet gjennomførte en astronom kjent som Thomas Hornsby studier i Oxford og ble den savilianske professor i astronomi i 1763. I løpet av 1793 finansierte Thomas Hornsby konstruksjonen for den første observatoriumbygningen i Oxford.
Teoretisk fysikk er assosiert med teorien bak faget, samt anvendelse av matematiske modeller, som brukes til å beskrive og forutsi ulike hypoteser. Denne undertypen fysikk går hånd i hånd med den kontrasterende eksperimentelle fysikken. Begge disse undertypene blir studert i Beecroft-bygningen.
Partikkelfysikk fokuserer primært på interaksjoner og egenskaper til subatomære partikler. Denne typen fysikk er nært beslektet med atomfysikk da den deler det samme konseptet med atomanalyse. I tillegg til astrofysikk har denne undergenren også vært under forskning i Denys Wilkinson-bygningen i Oxford.
Atmosfærisk fysikk er studiet av jordens atmosfære i forhold til været. Denne grenen av fysikk fokuserer spesielt på de midterste og øvre atmosfæriske lagene og dens særpreg. Denne undertypen av fysikk er korrelert med andre studier som meteorologi og klimatologi. Studien av denne divisjonen i Oxford startet i 1920, da en meteorologilektor ved navn GMB Dobson ble en del av Clarendon-laboratoriet.
Vitenskapelige bidrag
Forskere som har forsket i Oxford har bidratt til vitenskapen, inkludert utvikling innen teknologi og applikasjoner innen det medisinske feltet.
En astronom ved navn Edmund Halley var en ung astronom som gjorde oppdagelser i forhold til stjernene. Den unge astronomen seilte til en øy som heter St. Helena for å gjøre observasjoner av stjerner og utvide stjernekatalogen. Edmund ble den første personen som gjorde teleskopiske observasjoner av stjernene på den sørlige halvkule og hadde oppdaget en stjerneklynge i stjernebildet Centaurus i løpet av 1690-årene. Halley videreutviklet sin forskning ved å lage de første kartene over det geomagnetiske feltet og de rådende vindene, som også er kjent som det første meteorologiske kartet. I samarbeid med Robert Hooke prøvde begge forskere å løse problemet med planetbaner og diskuterte teorier med Isaac Newton. I 1704 ble Edmund Halley den savilianske professor i geometri ved Oxford universitet, som deretter førte til at han publiserte 'A Synopsis of the Astronomy of Comets', som forklarer hans teori om at flere kometer er identiske. Andre funn som Halley gjorde senere år, inkluderer beregningen av avstanden fra jorden til solen, som ble bestemt ved å observere Venus-passeringer over solskiven.
En annen astronom ved navn James Bradley ble student ved Oxford universitet i 1711. Bradley ble den savilianske professor i astronomi ved Oxford fra 1721–1742. Hans bidrag han ga mens han studerte i Oxford inkluderer hans observasjoner av Stellar Aberration (en bevegelse av himmelobjekter), det er da han bestemte verdien av lysets hastighet som 2,95 x 10 8 ms −1 . Andre bidrag Bradley ga inkluderer oppdagelsen av den årlige endringen i deklinasjon, som var tydelig på grunn av vippebevegelsen til jordaksen gjennom månens gravitasjonsattraksjon.
En amerikansk astronom kjent som Edwin Hubble ble student i astrofysikk ved Oxford universitet. Hubble deltok i Oxford i 3 år for å studere filosofi, som tillot ham å tilegne seg en bachelorgrad i rettsvitenskap. Hans bidrag til astrofysikkfeltet inkluderer hans bevis på det ekspanderende universet samt hans opprettelse av et klassifiseringssystem som brukes til å bestemme de forskjellige typer galakser. Hans oppdagelser av utallige galakser utenfor Melkeveien revolusjonerte vår oppfatning av universet vi lever i. I 1990 ble et teleskop lansert i jordens lave bane kjent som 'Hubble Space Telescope', som ble oppkalt etter Edwin Hubble selv.
En britisk astronom ved navn Sir Martin Ryle studerte ved Oxford-universitetet på 1930-tallet. Hans bidrag til fysikkverdenen inkluderer hans utvikling av revolusjonerende radioteleskopsystemer. Ryle hadde gjort funn som å observere den fjerneste galaksen i universet som eksisterte. Under andre verdenskrig designet Ryle radarutstyr da han deltok i arbeidet med forskningsinstituttet for telekommunikasjon. Sir Martin Ryle samarbeidet med en annen britisk astrofysiker ved navn Antony Hewish og delte Nobelprisen for fysikk i 1974 for deres oppdagelse av pulsarer.
En fysiker kjent som Erwin Schrödinger ble Nobelprisvinneren i 1933 for fysikk. Schrödinger ble født og oppvokst i Østerrike og gikk på universitetet i Oxford i en kort periode på 3 år. Den teoretiske fysikeren kom med en viktig bølgeligning som brukes til å beskrive hvordan elektronene til et atom beveger seg som en bølgefunksjon.
En teoretisk fysiker ved navn Stephen Hawking har gitt flere bidrag til teoretisk fysikk. Den britiskfødte fysikeren vokste opp i Oxford og ble lavere ved Oxford University. Hans bidrag som forsker inkluderer hans evne til å forklare teorien bak sorte hull og begrepet tidsreiser. Hawking kom også opp med oppdagelsen av Hawking-stråling, som er den elektromagnetiske strålingen som sendes ut av et svart hull. Andre bidrag Hawking ga inkluderer hans samarbeid med Roger Penrose, om teoremene om gravitasjonssingularitet.
I løpet av 1900-tallet opprettet professor Frederick Lindemann og hans far en sensitiv fotoelektrisk celle som har evnen til å oppdage lys som kommer fra stjerner og kometer. Andre bidrag Lindemann hadde gitt involverte matematikk, hvor han bidro til teorien om primtall. Noen år senere rekrutterte Lindemann forskere fra Tyskland og gjorde konseptet med lav temperaturfysikk mer viktig ved Clarendon-laboratoriet. Studier som ble utført av Lindemann inkluderte forskning på flytende helium og dets termiske egenskaper, samt studier av superledere. Lindemanns bidrag i fysikk førte til at han spilte en rolle i krig ved å bruke sine eksperimentelle ferdigheter på atombombe og radarprosjekter.
En annen forsker som bidro med forskning ved Clarendon-laboratoriet, var Derek Jackson , som gjennomførte det første eksperimentet med å bestemme kjernemagnetisk spinn av cesium. Andre forskere ved Clarendon inkluderer Heinrich Kuhn, som fant en måte å bruke atomstråler på ved å bruke Doppler-effekten.
I 1945 gjorde en forsker ved navn James Griffiths oppdagelsen av ferromagnetisk resonans gjennom konseptet mikrobølgespektroskopi.
Bemerkelsesverdige mennesker
Gjennom historien ved fysikkavdelingen i Oxford har forskjellige forskere gitt noen betydelige bidrag til fysikk siden 1700-tallet. Noen av disse forskerne inkluderer:
- Robert Hooke (engelsk filosof)
- Edmund Halley (engelsk astronom)
- Edwin Hubble (amerikansk astronom)
- Stephen Hawking (teoretisk fysiker)
- Frederick Lindemann (britisk fysiker)
- Erwin Schrödinger (Nobelprisfysiker)
- Tim Berners-Lee (oppfinner av internett)
- Ernest Ambler (britisk-amerikansk fysiker)
- Neil Ferguson (britisk epidemiolog)
- Sir Christopher Llewellyn Smith (emeritus professor i fysikk)
- Dennis W. Sciama (britisk fysiker)
- Ian Walmsley (Hooke Professor of Experimental Physics)
- James Bradley (engelsk astronom)
- Sir Martin Ryle (Nobelpris astronom)
Fra og med 2018 inkluderer akademikere:
- Steven Balbus , Savilian professor i astronomi
- Laura Herz , professor i fysikk
- Raymond Pierrehumbert , professor i fysikk i Halley
- Paolo Radaelli , professor i fysikk, Dr. Lee
- Graham Ross FRS, emeritus professor i fysikk
- Henry Snaith , professor i fysikk
- John Wheater , professor i fysikk, instituttleder (2010–18)
Referanser
Eksterne linker
- Nettsted for avdelingen
- Institutt for fysikk, University of Oxford på Facebook
- En kort historie om fysikk i Oxford
- En lengre fysikkhistorie i Oxford
Koordinater : 51,75997 ° N 1,2565 ° V 51 ° 45′36 ″ N 1 ° 15′23 ″ V /