Robert B. Leighton - Robert B. Leighton

Denne artikkelen handler om den amerikanske eksperimentelle fysikeren. For andre mennesker med samme navn, se Robert Leighton (disambiguation) .

Robert Benjamin Leighton ( / l eɪ t ən / , 10 september 1919 - 9 mars 1997) var en fremtredende amerikansk eksperimentell fysiker som tilbrakte sin profesjonelle karriere i California Institute of Technology (Caltech). Hans arbeid gjennom årene spenner over solid state fysikk , kosmisk strålefysikk, begynnelsen på moderne partikkelfysikk , solfysikk , planetene , infrarød astronomi og millimeter- og submillimeterbølge astronomi . På de fire sistnevnte feltene åpnet hans banebrytende arbeid helt nye forskningsområder som senere utviklet seg til kraftige vitenskapelige samfunn.

Tidlig liv

Leighton ble født i Detroit , der faren hans laget presisjonsdieser for et bilfirma. Etter at han flyttet til Seattle, sluttet familien, og faren hans returnerte til Detroit. Moren hans flyttet til Los Angeles sentrum , hvor hun jobbet som hushjelp på et hotell. Leighton vokste opp i Los Angeles og gikk på Los Angeles City College . Han ble tatt opp til Caltech som junior i 1939, men bodde hjemme og hjalp ham med å støtte sin mor og seg selv med en jobb med å bygge røntgenutstyr for Kellogg Laboratory.

Utdanning og Caltech

Leighton fikk sin bachelor i elektroteknikk fra Caltech i 1941. Deretter gikk han over til fysikk og fortsatte med å oppnå sin MS i 1944, og sin doktorgrad. i 1947 med en avhandling om den spesifikke varmen til ansiktssentrerte kubiske krystaller . Han begynte på fakultetet i 1949 og tjente senere som divisjonsleder for fysikk, matematikk og astronomi fra 1970 til 1975. Leighton var en kjent lærer ved Caltech. Hans prinsipper for moderne fysikk , utgitt i 1959, var en standard og innflytelsesrik lærebok.

Forhold

Leighton og Richard Feynman var nære personlige venner. Etter Richard's Lectures in Physics-kurset, på begynnelsen av 1960-tallet, brukte Leighton over to år på å bearbeide den båndtekste teksten til publiserbar form: The Feynman Lectures on Physics , som ble utgitt i 1964 og 1966, og som har hatt evigvarende suksess siden den gang. I tillegg skrev han sammen med Robbie Vogt et sett med problemer som skulle følge Feynman-forelesningene. En av Leightons sønner, Ralph , samarbeidet også med Feynman om flere bøker.

Vitenskapelige prestasjoner

Leighton var kjent som en bemerkelsesverdig genial fysiker og astrofysiker i løpet av sine 58 år på Caltech. Han fant ingen instrumenteringsproblemer for vanskelig, spesielt hvis det kan åpne en ny del av det elektromagnetiske spekteret for observasjon. Hvis han fant en billig løsning, ville han bygge apparatet på fritiden, til bruk for andre og for ham selv. Leighton bygde, forbedret og brukte skykamre for å identifisere og måle nye produkter av kosmiske strålekollisjoner. Han utforsket forfallsmodusene til mu-mesoner og gjenkjente flere av de merkelige partiklene da partikkelfysikken var i begynnelsen. Leighton spilte en nøkkelrolle i 1949 for å vise at mu-meson-forfallsproduktene er to nøytrinoer og et elektron , og han foretok den første målingen av energispektret til forfallselektronet (den gang antydet lavstatistikkforsøk at bare ett nøytrino var involvert). I 1950 foretok han den første observasjonen av merkelige partikkelforfall etter den første oppdagelsen av to tilfeller i England i 1947. I løpet av de neste sju årene belyste han mange av egenskapene, for eksempel masse, levetid, forfallsmåter og energier, til flere av de nye rare partiklene, spesielt lambda, xi, og det som den gang ble kalt theta-partiklene ( K-mesoner ).

Emnet hans utviklet seg fra fysikk til astrofysikk da han hjalp astronomien med å ta sin moderne form. Omtrent 1956 ble Leighton interessert i fysikken til de ytre lagene av solen . Med karakteristisk fantasi og innsikt, utviklet han Doppler shift og Zeeman effekt solcameraer. De ble brukt med slående suksess på undersøkelsen av magnetiske og hastighetsfelt på solen. Med Zeeman -kameraet kartla Leighton kompliserte mønstre av solens magnetfelt med utmerket oppløsning. Enda mer slående var hans funn av en bemerkelsesverdig fem-minutters svingning i lokale overflatehastigheter og av et "super-granuleringsmønster" av horisontale konveksjonsstrømmer i store celler av bevegelig materiale. Disse solsvingningene har senere blitt anerkjent som internt fangede akustiske bølger, og åpner opp for de nye feltene helioseismologi og solmagnetokonveksjon. Leighton selv innså snart at solmagnetokonveksjonsceller ville føre til en effektiv spredning av fluks på soloverflaten (nå kalt Leighton-diffusjon), og han inkluderte den i en dynamomodell av solsyklusen .

På begynnelsen av 1960-tallet utviklet og produserte Leighton et nytt, billig infrarødt teleskop, som inkluderte et enkelt utvalg av åtte bly-sulfid- fotoceller . Disse cellene var overskudd fra forsvarsindustrien; de hadde blitt utviklet for Sidewinder- missilens varmesøkende styringssystem. Fra 1965 brukte han og Gerry Neugebauer det nye teleskopet til å feie de omtrent 70 prosentene av himmelen som var synlig fra Mount Wilson Observatory , og samlet dataene som squiggles på en stripe-opptaker. Dette begynte et nytt område av infrarød astronomi . Den resulterende Two-Micron Sky Survey , utgitt i 1969, inneholdt 5612 infrarøde kilder, hvorav de aller fleste hadde vært ukatalogisert. Noen av disse har blitt funnet å være nye stjerner som fremdeles er omgitt av deres støvete pre-stjerneskjell, mens andre er supergigantstjerner i de siste stadiene av deres evolusjon, innebygd i ekspanderende støvete skall av materie som kastes ut av stjernene selv.

Robert Leighton i Caltech Synchrotron Building, som jobbet med den første av de 10,4 meter store radioteleskoprettene i 1974

Leightons utvikling av fotografisk utstyr i midten av 1950-årene hadde tillatt ham å få de beste bildene av planetene som noen gang er oppnådd hvor som helst fra den 60 og 100-tommers teleskop, og førte til hans arbeid som teamleder ved Jet Propulsion Laboratory (JPL) for Imaging Science Investigations on Mariner 4 , 6 og 7 oppdrag til Mars i midten av 1960 -årene. Som teamleder og en erfaren eksperimentell fysiker, spilte Leighton en nøkkelrolle i utformingen og veiledningen av utviklingen av JPLs første digitale fjernsynssystem for bruk i dype rom : Mariner 4 flyby på Mars i 1964. Han bidro også til den første innsatsen på bildet behandling og forbedringsteknikker muliggjort av den digitale formen for bildedataene. Han mottok Space Science Award fra American Institute of Aeronautics and Astronautics for Mariner TV -eksperimentene i 1967 og NASA Exceptional Scientific Achievement Medal i 1971.

På 1970-tallet, Leighton interesse forskjøvet til utvikling av store, billig tallerkenantenne som kan brukes til å forfølge millimeterbølge interferometri og Submillimeter-bølge astronomi. Nok en gang åpnet hans bemerkelsesverdige eksperimentelle evner et nytt vitenskapsfelt ved Caltech som fortsetter å bli intensivt forfulgt på Owens Valley Radio Observatory i California og Caltech Submillimeter Observatory på Mauna Kea , Hawaii ved bruk av "Leighton Dishes" .

Leighton var valgt medlem av National Academy of Sciences og tjenestegjorde i dets Space Science Board.

Leighton delte Rumford -prisen i 1986 for fremskritt innen infrarød astronomi , og vant James Craig Watson -medaljen i 1988, for sitt arbeid som skaper og utnytter nye instrumenter og teknikker som åpnet helt nye områder av astronomi - solsvingninger, infrarøde undersøkelser, spunnet teleskoper og store millimeterbølger.

Sene år

Leighton trakk seg fra undervisning i 1985 og fra forskning i 1990 som William L. Valentine professor i fysikk, emeritus. The New York Times publiserte Leighton nekrolog 14. mars 1997 fem dager etter hans død. Los Angeles -biblioteket i sentrum, der Leighton leste matematikk og astronomi etter skoletid som barn, presenterte også et symposium og utstilling til ære for Leighton like etter hans død.

I 2009 ble et krater med en diameter på 66 km i Syrtis Major- regionen på Mars oppkalt etter ham.

Referanser

Eksterne linker