Oddělení fyziky na Kolumbijské univerzitě - Columbia University Physics Department

Pupin Hall, domov katedry fyziky

The Columbia University Fyzikální oddělení zahrnuje přibližně 40 členů fakulty, kteří vyučují a provádějí výzkum v oblastech astrofyziky, vysokoenergetické jaderné fyziky, vysokoenergetické částicové fyziky, atomově-molekulárně-optické fyziky, fyziky kondenzovaných látek a teoretické fyziky.

Tento výzkum je prováděn v Pupin Hall a Shapiro Center for Engineering and Physical Sciences Research (CEPSR), oba na univerzitě Morningside Heights kampus, Nevis Labs v USA a v řadě dalších přidružených institucí. Oddělení je spojeno s výzkumem prováděným na Brookhaven National Laboratories a v CERN.

Columbia má přibližně 20 vysokoškolských studentů fyziky a je domovem asi 100 postgraduálních studentů.

Dějiny

Vyřazený cyklotron původně používaný Enrico Fermi.

Kořeny absolventské fyziky lze vysledovat až k otevření School of Mines v roce 1864, ačkoli oddělení bylo formálně založeno až v roce 1892. V roce 1899 Americká fyzická společnost byla založena na setkání v Kolumbii. O několik let později se Získejte fond Kempton Adams umožnilo oddělení pozvat do školy významné vědce. Mezi významnými lektory EKA byli Hendrik Lorentz (1905-1906) a Max Planck (1909). Během Lorentzova pobytu v Kolumbii napsal jedno ze svých nejdůležitějších děl, Teorie elektronů.

V roce 1931 byla společnost Pupin Labs předním výzkumným centrem. Během této doby Harold Urey (Laureát Nobelovy ceny za chemii) objevil deuterium a George B. Pegram vyšetřoval jevy spojené s nově objeveným neutron. V roce 1938 Enrico Fermi unikl fašistům Itálie poté, co získal Nobelovu cenu za práci na indukované radioaktivitě. Ve skutečnosti vzal svou ženu a děti s sebou do Stockholmu a okamžitě emigroval do New Yorku. Krátce po příjezdu začal pracovat v Kolumbii. Jeho práce na jaderném štěpení spolu s Rabi práce na atomové a molekulární fyzice, která zahájila zlatou éru základního výzkumu na univerzitě. Jeden z prvních v zemi cyklotrony byl postaven v suterénu Pupin Hall, kde jeho části stále zůstávají.

Před a po Druhá světová válka, byl proveden výzkum magnetické momenty jader a elektronů. Dohromady s Willis Lamb práce na porozumění jemná struktura vodíku byly tyto experimenty klíčové pro pozdější vývoj kvantová elektrodynamika, pro který Feynman a Schwinger vyhrál Nobelovu cenu. Během této stejné doby Chien-Shiung Wu prováděla mezník výzkumu v Nevis na slabé interakce, které vedly k teoretické predikci a následnému pozorování maxima nezachování parity.

Během války mnoho mikrovlnná trouba byly naučeny techniky, které byly později použity v Kolumbii pro vývoj maser, mikrovlnný předchůdce laser, na pozorování velké jaderné energie kvadrupólové momenty, což vedlo k zavedení jednotného jaderného modelu do roku 2006 James Rainwater. Ve 40. letech byl teoretický výzkum zaměřen na výpočty kvantové elektrodynamiky. V padesátých letech došlo k posunu směrem k vysokoenergetická fyzika. Během této doby Tsung-Dao Lee a práce jeho spolupracovníků vedla k objevu konjugačních symetrií parity a náboje v slabá interakce. Během těchto let byl v Nevisu také postaven nový, silnější cyklotron.

Vchod do laboratoří Pupin v Columbii

Protože fyzici zkoumali hmotu ve stále jemnějších měřítcích, byly nutné experimenty s vyšší energií. Mnoho z nich bylo provedeno v Nevisu a v Brookhavenu. Dešťová voda a tchoř prozkoumal strukturu jader pozorováním rentgenových přechodů v muonových atomech. Richard Garwin a Leon Lederman pozorováno zachování parity v pion a mion rozklad. Lederman, Schwartz, a Steinberger dokázal, že mionové neutrino byl odlišný od elektronové neutrino.

Experimentátoři z Kolumbie dnes provádějí práce v laboratořích po celém světě. Tyto zahrnují CERN, v Ženevě, Švýcarsko, Brookhaven National Laboratory v Uptonu v New Yorku a USA Laboratoř Fermiho národního urychlovače, v Batavia, Illinois. Pupin Labs také vlastní 400 Gigaflops specializovaný superpočítač postavený společností Norman Christ, který se používá pro výpočty v mřížce kvantová chromodynamika.

Nositelé Nobelovy ceny

Vědci, kteří obdrželi Nobelovu cenu za práci vykonanou na fakultě Kolumbijské univerzity:

Další fakulta:

Vědci, kteří obdrželi Nobelovu cenu a mají doktoráty na Kolumbijské univerzitě:

Hostující profesoři:

Zaměstnanci výzkumu:

Přednášející EKA:

Viz také

Zdroje

Tento článek je adaptací souhrnné historie nalezené na domovské stránce katedry fyziky na Kolumbijské univerzitě: