Robert Bacher -Robert Bacher

Robert Bacher
Hode og skuldre til en mann i dress og slips med briller
Født ( 31-08-1905 )31. august 1905
Loudonville, Ohio
Døde 18. november 2004 (2004-11-18)(99 år)
Montecito, California
Nasjonalitet forente stater
Alma mater University of Michigan
Kjent for Manhattan-prosjektet
Vitenskapelig karriere
Enger Fysikk
Institusjoner Cornell University , Los Alamos Laboratory
Faglige rådgivere Samuel Goudsmit
Doktorgradsstudenter Boyce McDaniel
Signatur
Robert F. Bachers signatur

Robert Fox Bacher (31. august 1905 – 18. november 2004) var en amerikansk kjernefysiker og en av lederne for Manhattan-prosjektet . Bacher ble født i Loudonville, Ohio , og oppnådde sin lavere grad og doktorgrad fra University of Michigan , og skrev sin doktorgradsavhandling fra 1930 under veiledning av Samuel Goudsmit om Zeeman-effekten av den hyperfine strukturen til atomnivåer. Etter uteksaminert arbeid ved California Institute of Technology (Caltech) og Massachusetts Institute of Technology(MIT), takket han ja til en jobb ved Columbia University . I 1935 aksepterte han et tilbud fra Hans Bethe om å jobbe med ham ved Cornell University i Ithaca, New York . Det var der Bacher samarbeidet med Bethe om sin bok Nuclear Physics. A: Stationary States of Nuclei (1936), den første av tre bøker som skulle bli kjent som "Bethe Bible".

I desember 1940 sluttet Bacher seg til Radiation Laboratory ved MIT, selv om han ikke umiddelbart sluttet med forskningen ved Cornell på nøytrontverrsnittet av kadmium . Strålelaboratoriet var organisert i to seksjoner, en for innkommende radarsignaler , og en for utgående radarsignaler. Bacher ble utnevnt til å håndtere seksjonen for innkommende signaler. Her fikk han verdifull erfaring innen administrasjon, og koordinerte ikke bare innsatsen til forskerne hans, men også innsatsen til General Electric og RCA . I 1942 ble Bacher oppsøkt av Robert Oppenheimer for å bli med i Manhattan-prosjektet ved det nye laboratoriet i Los Alamos, New Mexico . Det var på Bachers insistering at Los Alamos ble et sivilt i stedet for et militært laboratorium. I Los Alamos ledet Bacher prosjektets P (fysikk) divisjon, og senere dets G (Gadget) divisjon. Bacher jobbet tett med Oppenheimer, og de to mennene diskuterte prosjektets fremdrift på daglig basis.

Etter krigen ble Bacher direktør for Laboratory of Nuclear Studies ved Cornell. Han tjenestegjorde også i US Atomic Energy Commission , det sivile byrået som erstattet krigstidens Manhattan Project, og i 1947 ble han en av dets første kommissærer. Han dro i 1949 for å bli hovedavdeling for fysikk, matematikk og astronomi ved Caltech. Han ble utnevnt til medlem av President's Science Advisory Committee (PSAC) i 1958. I 1962 ble han Caltechs visepresident og prost . Han trakk seg fra stillingen som prost i 1970, og ble professor emeritus i 1976. Han døde i 2004, 99 år gammel.

Tidlig liv og karriere

Bacher ble født i Loudonville, Ohio , 31. august 1905, det eneste barnet til Harry og Byrl Fox Bacher. I 1908 flyttet familien til Ann Arbor, Michigan , hvor Harry jobbet som bankmann og Byrl som stemmelærer ved University of Michigan - fakultetet. Bacher gikk på WS Perry School, og senere Ann Arbor High School . Mens han var der møtte han professor Harrison M. Randall , lederen for fysikkavdelingen ved University of Michigan, som oppmuntret ham til å studere fysikk.

Bacher gikk inn på University of Michigan, hvor han ble med i Kappa Sigma - brorskapet og bodde i frathuset. Han ble hussjef i sitt andre år , men flyttet hjem i ungdomsåret for å konsentrere seg om fysikk. Etter forslag fra Randall søkte han til Harvard Graduate School of Arts and Sciences , som han gikk inn i i 1926 for å studere for sin doktorgrad. Honorarene hans ble betalt av familien, men faren fikk et hjerteinfarkt og hadde ikke lenger råd til dem, så i 1927 flyttet Bacher tilbake til Ann Arbor, hvor han bodde hjemme, og gikk på University of Michigan. Han mottok et Charles A. Coffin Foundation-stipend fra General Electric .

For å bygge opp den teoretiske fysikkavdelingen ved University of Michigan, rekrutterte Randall fire utmerkede unge fysikere til å jobbe ved Ann Arbor i 1927: Otto Laporte , George Uhlenbeck , Samuel Goudsmit og David M. Dennison . University of Michigan var ikke lenger en bakevje i teoretisk fysikk. Bacher meldte seg umiddelbart på Goudsmits kurs om atomstruktur. Med Goudsmit undersøkte han Zeeman-effekten av hyperfin struktur av atomnivåer, som ble gjenstand for doktorgradsavhandlingen hans fra 1930 .

Den 30. mai 1930 giftet Bacher seg med Jean Dow. Moren hans ga dem en Ford Model A og bruken av familiens feriehus ved innsjøen, hvor de underholdt gjester inkludert Paul Ehrenfest og Enrico Fermi . I 1931, med et National Research Council Fellowship, tilbrakte han et år ved California Institute of Technology (Caltech) fordi Ira Bowen underviste der. Ved Caltech deltok Bacher på forelesninger av Robert Oppenheimer , men tilbrakte mesteparten av tiden sin ved Mt. Wilson Observatory , som hadde et bedre bibliotek. Bacher bestemte seg for å lage et verk som listet opp energi, koblingskonstanten , paritet og elektronkonfigurasjoner til alle kjente atomer og ioner , og jobbet med Goudsmit tilbake i Ann Arbor. Resultatet ble en bok, Atomic Energy States as Derived from the Analysis of Optical Spectra (1932), som de dedikerte til Randall.

I det andre året av sitt National Research Council Fellowship, flyttet Bacher over hele landet til Massachusetts Institute of Technology for å jobbe med John C. Slater , som hadde undervist Bacher ved Harvard. Mens han var der, ba Slater ham om å gjennomføre et seminar om John Chadwicks nylige oppdagelse av nøytronet . Da han leste Chadwicks artikkel, innså han at uregelmessigheter i den daværende teorien ville bli løst hvis spinnet til nøytronet var ½. Dette ble gjenstand for et brev han sendte inn til Physical Review med gjesteforsker Edward Condon . Et år senere ble Bacher den første som antydet at nøytronet hadde et magnetisk moment lik omtrent minus en kjernemagneton , basert på det uvanlig lille magnetiske momentet av nitrogen bestemt ut fra dens hyperfine struktur.

Etterpå returnerte Bacher til University of Michigan på et Alfred H. Lloyd-stipend. Jobber var vanskelig å finne på denne tiden på grunn av den store depresjonen , og i 1934 takket han ja til jobb ved Columbia University , hvor han jobbet med Isidor Isaac Rabi , Jerrold Zacharias , Jerome Kellogg og Sid Millman . Det var imidlertid vanskelig å leve i New York på lønnen hans, og Jean fødte deres første barn, Martha, i desember 1935. Et andre barn, Andrew, ble født i 1938. Bacher aksepterte derfor et tilbud fra Hans Bethe om å jobbe med ham ved Cornell University i Ithaca, New York . Ithaca var en universitetsby som ligner på Ann Arbor, der Bacher og Jean hadde vokst opp. Hos Cornell jobbet Bacher med Bethe på boken hans Nuclear Physics. A: Stationary States of Nuclei (1936), den første av tre bøker som skulle bli kjent som "Bethe Bible".

Andre verdenskrig

Strålelaboratoriet

Los Alamos ID-merker
  • Krusbilde av en mann med briller i dress og slips. Tallet O-15 dukker opp foran ham.

    Robert Bacher

  • Krusbilde av kvinne med briller i dress Nummeret V-56 dukker opp foran ham.

    Jean Dow Bacher

I desember 1940 begynte Bacher i Radiation Laboratory ved MIT, men sluttet ikke umiddelbart med forskningen. Han kom til en avtale med direktøren, Lee Alvin DuBridge , om å returnere til Cornell i fire dager hver tredje uke til den ble fullført. Han forsket på nøytrontverrsnittet av kadmium , et emne av interesse for Enrico Fermi, som forsøkte å bygge en atomreaktor , men hvis tall ikke stemte med Bachers. Bacher sjekket resultatene nøye, og Fermi, overbevist om at de var riktige, oppfordret Bacher til å publisere dem. Bacher sendte inn et papir til Physical Review med instruksjoner om å holde tilbake publisering til etter krigen, og papiret ble ikke publisert før i 1946.

DuBridge organiserte strålingslaboratoriet i to seksjoner, en for innkommende radarsignaler og en for utgående radarsignaler. Bacher ble utnevnt til å håndtere seksjonen for innkommende signaler. Her fikk han verdifull erfaring innen administrasjon, og koordinerte ikke bare innsatsen til forskerne hans, men også innsatsen til General Electric og RCA . Han husket senere:

Vi konkluderte raskt med at den ultimate diskrimineringen mellom signaler som reflekteres fra et mål, i motsetning til støy fra senderen, endelig burde gjøres på katodestrålerøret. Vi måtte utvikle rørene, og deretter avtale med GE og RCA for å samarbeide om å produsere dem. Jeg overvåket kontraktene selv, besøkte GE den ene uken og RCA den neste, og uken etter holdt vi et felles møte på Rad Lab i Cambridge. Jeg begynte på kontraktsledelse."

Manhattan-prosjektet

I 1942 ble Bacher og Rabi, strålingslaboratoriets assisterende direktør, kontaktet av Oppenheimer for å bli med i Manhattan-prosjektet ved det nye laboratoriet i Los Alamos, New Mexico . De overbeviste Oppenheimer om at planen for et militært laboratorium ikke ville fungere, siden en vitenskapelig innsats måtte være en sivil affære. Planen ble endret, og det nye laboratoriet skulle være et sivilt, drevet av University of California under kontrakt fra krigsavdelingen . Bacher følte at dette var hans første bidrag til prosjektets suksess. Han møtte Oppenheimer på Los Alamos i april 1943, men var ikke overbevist om at han var nødvendig. Oppenheimer skrev til ham at:

Du vet at jeg har vært ekstremt ivrig etter å få din hjelp i dette arbeidet. Jeg tror kanskje du ikke helt har innsett hvor mye jeg setter pris på din administrative erfaring og åpenbare administrative visdom, og heller ikke hvor bevisst jeg er på vårt behov for nettopp dette i dette prosjektet. Kanskje også du ikke vurderer høyt nok det faktum at du har jobbet så mye med nøytronfysikk, og at du er så godt informert om det siste årets utvikling ved MIT. Disse tre kvalifikasjonene gjør deg, etter min mening, nesten unik. I tillegg vil jeg skriftlig uttrykke min egen tillit til din stabilitet og dømmekraft, egenskaper som denne stormfulle bedriften setter en svært høy premie på.

To menn i dress, med medaljer festet på venstre bryst. Man håndhilser på en feit mann i hæruniform.
Bacher blir tildelt medaljen for fortjeneste av generalmajor Leslie R. Groves, Jr.

Bacher aksepterte deretter jobben i Los Alamos, og flyttet dit i mai 1943 med familien for å bli sjef for Experimental Physics Division (P-divisjon). Hans kone Jean Dow Bacher ble også ansatt for å jobbe som en menneskelig datamaskin i Theoretical Division (T Division). For sine syv gruppeledere hadde han John H. Williams, Robert R. Wilson , John H. Manley , Darol K. Froman , Emilio G. Segrè , Bruno B. Rossi og Donald W. Kerst . Bacher jobbet tett med Oppenheimer, og de to mennene diskuterte prosjektets fremdrift på daglig basis.

I juli 1944 omorganiserte Oppenheimer laboratoriet for å fokusere på problemet med å bygge et atomvåpen av implosjonstype , noe som var nødvendig fordi våpendesignet ikke ville fungere med plutonium . P-divisjonen ble brutt opp, og Bacher ble sjef for G (for Gadget)-divisjonen. Denne mye større divisjonen inneholdt elleve grupper ledet av ledere som inkluderte William Higinbotham , Seth Neddermeyer , Edwin McMillan , Luis Alvarez og Otto Frisch .

Mens George Kistiakowskys Explosives Division (X Division) utviklet de eksplosive linsene , designet G Division resten av våpenet. Det var mange vanskeligheter å overvinne, ikke minst var det å finne ut et middel for å detonere linsene med den nødvendige hastigheten. Robert F. Christys solide kjernedesign ble valgt som det mest sannsynlige designet for å lykkes.

For å koordinere laboratoriets innsats opprettet Oppenheimer "Cowpuncher Committee", såkalt fordi de skulle "ri flokk" på implosjonsinnsatsen og koordinere alle laboratoriets innsats. Det inkluderte Bacher, sammen med Samuel Allison , George Kistiakowsky, Deak Parsons , Charles Lauritsen og Hartley Rowe .

Tre dager før dagen før bomben skulle prøvesprenges i New Mexico - ørkenen, var Bacher en del av gropmonteringsteamet, som satte sammen atomkapselen (en sylindrisk del av uran-tamperen, som inneholdt plutoniumkjernen og initiatoren) i en gammelt gårdshus nær teststedet Alamogordo . Da kapselen ble kjørt til skuddtårnet og satt inn i den sfæriske sabotasjen, inne i eksplosivenheten, satt den fast. Bacher erkjente at utvidelse av kapselen på grunn av varmen avgitt av plutoniumkjernen forårsaket syltetøyet, og at det å la de to delene være i kontakt ville utjevne temperaturene og la kapselen settes helt inn. Etter å ha sett testen var reaksjonen hans bare "Vel, det fungerer."

Bacher pakkede den tredje kjernen for sending til Tinian 12. august ved ishuset i Los Alamos da han fikk beskjed om at japanerne hadde innledet overgivelsesforhandlinger . Han hadde allerede gitt G Division oppgaven med å designe og bygge nye typer kjerner og sammenstillinger, og han var medforfatter av en rapport sammen med Robert Wilson som oppfordret til utviklingen av Edward Tellers Super - bombe. Han fungerte i en komité ledet av Richard Tolman som undersøkte deklassifisering av dokumenter produsert av Manhattan-prosjektet, og en komité ledet av Manson Benedict som undersøkte den tekniske gjennomførbarheten av internasjonal kontroll over kjernekraft. For sine tjenester til Manhattan-prosjektet ble Bacher tildelt medaljen for fortjeneste 12. januar 1946.

Etter andre verdenskrig

Atomenergikommisjonen

Etter krigen vendte Bacher tilbake til Ithaca for å lede Cornell's Laboratory for Nuclear Studies. Han var enig med Bethe i at det Cornell trengte for å bli en stor aktør innen høyenergikjernefysikk var en ny synkrotron , men først måtte han finne et sted å sette det. Imidlertid ble Bacher i 1946 utnevnt til den vitenskapelige og tekniske underkomiteen til den nye FNs atomenergikommisjon , sammen med andre amerikanske representanter Tolman og Oppenheimer. Bacher måtte derfor dele tiden sin mellom Ithaca og New York City.

Fem menn i dress med hatter og kåper.
De fem atomenergikommissærene i Los Alamos. Venstre til høyre: Bacher, David E. Lilienthal , Sumner Pike , William W. Waymack og Lewis L. Strauss

I oktober 1946 ba David Lilienthal Bacher om å bli en av de første kommisjonærene for United States Atomic Energy Commission , det sivile byrået som ble dannet for å erstatte krigstidens Manhattan Project. Som republikaner ble Bacher lett bekreftet av Senatets medlemmer av United States Congress Joint Committee on Atomic Energy med 8–0 stemmer. Ettersom han var den eneste av de fem kommisjonærene som var vitenskapsmann - en viktig faktor i hans beslutning om å akseptere stillingen - spilte han en ledende rolle i utvelgelsen av Atomic Energy Commissions innflytelsesrike General Advisory Committee som ni forskere ble utnevnt til: James Conant , Lee DuBridge, Enrico Fermi, Robert Oppenheimer, Isidor Isaac Rabi, Hartley Rowe, Glenn Seaborg , Cyril Stanley Smith og Hood Worthington.

Bacher og medkommissær Sumner Pike begynte med en inspeksjon av Los Alamos og Hanford-området , og gjennomførte en inventar av det spaltbare materialet ved Los Alamos sammen med Norris Bradbury , som hadde etterfulgt Oppenheimer som direktør. Han fant at bare ni atombomber var blitt bygget i 1946; bare fire ville være i 1947, først og fremst på grunn av produksjonsproblemer med reaktorene i Hanford. Disse problemene var på vei til å løse seg da Bacher observerte operasjonen Sandstone atomprøver ved Enewetak-atollen i 1948 som Atomenergikommisjonens representant. Bachers opprinnelige toårsperiode ville ha gått ut 1. januar 1949, men president Harry Truman overbeviste ham om å fortsette. Bacher trakk seg i mai 1949, og denne gangen klarte ikke presidenten å fraråde ham.

Bacher ønsket å returnere til akademia, men Robert Wilson var nå leder av Cornells laboratorium for kjernefysiske studier, og Bacher følte at det ville være vanskelig å jobbe for noen som var en av gruppelederne hans i Los Alamos. Han aksepterte derfor et tilbud fra Lee DuBridge som leder av avdelingen for fysikk, matematikk og astronomi ved Caltech. Arbeidet ved Atomenergikommisjonen ble imidlertid ikke så lett etterlatt. Senator Bourke Hickenlooper anklaget kommisjonen for dårlig forvaltning, spesielt kostnadsoverskridelser ved Hanford, tildeling av et stipend til en kommunist og tap av 289 gram (10,2 oz) uran fra Argonne National Laboratory . Bacher følte seg forpliktet til å returnere til Washington for å vitne på Lilienthals vegne for Den blandede komité for atomenergi.

En annen krise brøt i september 1949 da luftforsvaret fanget opp tegn på Sovjetunionens RDS-1 kjernefysiske test. Bacher ble med Oppenheimer, Parsons, general Hoyt Vandenberg , Atomic Energy Commissioners og en britisk delegasjon under William Penney for å diskutere hva de skulle gjøre. Den nylige devalueringen av det britiske pundet hadde allerede utløst en finanskrise, og det var bekymring for hvordan markedene ville reagere på nyhetene. Oppenheimer og Bacher så bevisene for en kjernefysisk test som avgjørende, og spesielt Bacher gikk sterkt ned på siden av å gi en offentlig kunngjøring, ettersom antallet personer som allerede visste gjorde en lekkasje nesten uunngåelig. Truman kom med kunngjøringen noen dager senere.

Caltech

Divisjonslederen som Bacher nå okkuperte ved Caltech hadde vært ledig siden Robert A. Millikan gikk av med pensjon i 1945. Selv om det nominelt var et professorat, var det først og fremst en administrativ stilling. I 1949 var det 17 professorer ved avdelingen, hvorav ni var fysikere, to var astrofysikere, og de resterende seks var matematikere. Det var to forskningslaboratorier i verdensklasse finansiert av Office of Naval Research , Cosmic Ray Laboratory som ble grunnlagt av Millikan, som nå ble regissert av Carl Anderson , og WK Kellogg Radiation Laboratory som ble regissert av Charles Lauritsen. Men det fantes ingen anlegg for høyenergifysikk; disse må lages fra bunnen av.

Ved å gå inn i høyenergifysikk hadde Bacher full støtte, ikke bare fra DuBridge, men også fra Anderson og Lauritsen. Lauritsen hadde allerede ansatt Robert Langmuir for å begynne å designe en ny 600 MeV synkrotron, og Bacher fant en stor bygning for å huse den som opprinnelig hadde blitt brukt til sliping og polering av Palomar Observatorys 200-tommers (5100 mm) speil, men som hadde stått tomt. siden 1948. Han sørget for tilskudd fra Atomic Energy Commission og Office of Naval Research verdt 1 million dollar for å bygge den og de andre nødvendige fasilitetene, og 300 000 dollar i året for å drive den.

Fasilitetene var ikke nok; Bacher trengte fysikere. Lauritsen hadde også startet på dette, ved å ansette Robert Christy. Bacher hyret inn eksperimentelle fysikere Alvin V. Tollestrup , Robert M. Walker og Matthew Sands . Fysikeren som Bacher bestemte at han ønsket seg mest, var Richard Feynman . For å få ham tilbød Bacher en stor lønn, og gikk med på å betale for Feynmans sabbatsår i Brasil 1950–1951. Feynman skulle fortsette å vinne Nobelprisen i fysikk i 1965. I 1955 ansatte Bacher Murray Gell-Mann , som skulle vinne Nobelprisen i 1969.

Det relativt nye feltet for radioastronomi vakte Bachers interesse, og han ansatte John Bolton og Gordon Stanley fra Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization i 1955. Et stipend fra Office of Naval Research tillot Bolton å bygge Owens Valley Radio Observatory , som ble et viktig senter for studiet av kvasarer .

Caltech gjorde ikke slutt på Bachers tjeneste i Washington. Han tjente to perioder som medlem av President's Science Advisory Committee (PSAC) under president Dwight D. Eisenhower , fra 18. november 1953 til 30. juni 1955, og fra 9. desember 1957 til 31. desember 1959. første periode vitnet han på vegne av sin gamle venn ved sikkerhetshøringen i Oppenheimer i 1954. I løpet av sin andre periode jobbet han sammen med James L. Fisk og Ernest Lawrence for å undersøke hvordan en traktat om delvis forbud mot kjernefysiske tester kunne overvåkes.

Bacher forble styreleder for avdelingen for fysikk, matematikk og astronomi ved Caltech til 1962, da han ble utnevnt til visepresident og prost . Han trakk seg fra stillingen som prost i 1970 i en alder av 65 år, og ble professor emeritus i 1976. Han forsket fortsatt ved Jet Propulsion Laboratory , og besøkte Caltech fra tid til annen. I 1983 var han seremonimester i Los Alamos for begivenheter til minne om 40-årsjubileet for grunnleggelsen av laboratoriet i 1943.

Bacher døde 18. november 2004 på et aldershjem i Montecito, California . Han ble overlevd av sin datter, Martha Bacher Eaton, og sønnen, Andrew Dow Bacher, en kjernefysiker som arbeider ved Indiana University , og hans kone Jean døde 28. mai 1994. Papirene hans er i California Institute of Technology Archives.

Notater

Referanser

Eksterne linker