Robert H. Dicke - Robert H. Dicke

Robert H. Dicke
Robert Henry Dicke.jpg
narozený
Robert Henry Dicke

(1916-05-06)6. května 1916
St. Louis, Missouri, USA
Zemřel4. března 1997(1997-03-04) (ve věku 80)
Princeton, New Jersey, USA
NárodnostSpojené státy
Alma materUniverzita Princeton (BS)
University of Rochester (Ph.D)
Známý jakoVynálezce blokovací zesilovač
Dickeho model
Brans – Dickeova teorie
Dickeho efekt
Dicke radiometr
Manžel (y)
Annie Currie
​
(m. 1942)​
Děti3
OceněníNárodní medaile vědy (1970)
Cena Comstock za fyziku (1973)
Medaile Elliotta Cressona (1974)
Cena Beatrice M. Tinsleyové (1992)
Vědecká kariéra
PoleFyzika
Doktorský poradceLee Alvin DuBridge
VlivyGeorge Gamow
Paul Dirac
OvlivněnoArno Penzias
Robert Woodrow Wilson
Alan Guth
Jim Peebles
Podpis
Robert Henry Dicke autograph.jpg
Část série na
Fyzická kosmologie
Obraz celého nebe odvozený z devítiletých dat WMAP
  • Aaronsone
  • Alfvén
  • Alpher
  • Bharadwaj
  • Copernicus
  • de Sitter
  • Dicke
  • Eddington
  • Ehlers
  • Einstein
  • Ellis
  • Friedmann
  • Galileo
  • Gamow
  • Guth
  • Hubble
  • Lemaître
  • Linde
  • Mather
  • Newton
  • Penzias
  • Vtírat
  • Schmidt
  • Schwarzschild
  • Smoot
  • Starobinsky
  • Steinhardt
  • Suntzeff
  • Sunyaev
  • Tolman
  • Wilson
  • Zeldovich
    • Kategorie Kategorie
    • Krabí mlhovina.jpg Astronomický portál

    Robert Henry Dicke (/ˈdɪki/; 6. května 1916 - 4. března 1997) byl americký astronom a fyzik kteří významně přispěli k oblasti astrofyzika, atomová fyzika, kosmologie a gravitace.[1] Byl profesorem vědy Alberta Einsteina na Princetonské univerzitě (1975 - 1984).

    Životopis

    Narozen v St. Louis, Missouri, Dicke dokončil svůj bakalářský titul na Univerzita Princeton a jeho doktorát v roce 1939 z University of Rochester v nukleární fyzika. Během druhé světové války pracoval v Radiační laboratoř na Massachusetts Institute of Technology kde pracoval na vývoji radar a navrhl Dicke radiometr, mikrovlnný přijímač. Tímto způsobem nastavil teplotní limit mikrovlnné záření na pozadí ze střechy radiační laboratoře méně než 20 kelvinů.

    V roce 1946 se vrátil na Princetonskou univerzitu, kde zůstal po zbytek své kariéry. Udělal nějaké práce v atomové fyzice, zejména na laser a měření gyromagnetický poměr elektronu. Významný příspěvek do oblasti spektroskopie a radiační přenos byl jeho predikcí fenoménu zvaného Dickeův zúžení: Když je střední volná dráha atomu mnohem menší než vlnová délka jednoho z jeho radiačních přechodů, atom během emise nebo absorpce fotonu mnohokrát mění rychlost a směr. . To způsobí průměrování v různých stavech Dopplera a vede k atomové šířce čáry, která je mnohem užší než šířka Dopplera.[2] K zúžení Dicke dochází při relativně nízkých tlacích v milimetrové vlně a mikrovlnných oblastech (kde se používá v atomových hodinách ke zlepšení přesnosti). Dicke zúžení je obdobou Mössbauerův efekt pro gama paprsky.

    V roce 1956, asi dva roky předtím Charles Hard Townes a Arthur Leonard Schawlow podali svou patentovou přihlášku, Dicke podal patent s názvem „Systémy a metody generování molekulární amplifikace“ s tvrzením, jak vybudovat infračervený laser a použití otevřeného rezonátor a patent byl udělen 9. září 1958.

    Zbývající část své kariéry strávil vývojem programu přesných testů obecná relativita pomocí rámce princip ekvivalence. V roce 1957 poprvé navrhl alternativní teorii gravitace inspirovanou Machův princip a Paul Dirac je hypotéza velkých čísel.[3] V roce 1961 to vedlo k Brans – Dickeova teorie gravitace,[4] vyvinutý s Carl H. Brans, princip ekvivalence porušující modifikaci obecné relativity. Vrcholným experimentem byl test principu ekvivalence, který provedli Roll, Krotkov a Dicke, což bylo o 100 faktor přesnější než předchozí práce.[5] Také provedl měření sluneční oblatality, které byly užitečné pro pochopení přísluní precese z Merkur obíhat, jeden z klasických testů obecné relativity.[6]

    Dirac předpokládal to proto, že gravitační konstanta G je velmi zhruba stejná jako inverzní věk vesmíru v určitých jednotkách G pro zachování této rovnosti se musí lišit. Dicke si uvědomil, že Diracův vztah může být efekt výběru: spojují se základní fyzikální zákony G po celou dobu životnosti tzv hlavní sekvence hvězdy, jako je naše Slunce, a tyto hvězdy jsou podle Dickeho nezbytné pro existenci života.[7] V kterékoli jiné epochě, kdy rovnost neplatila, by neexistoval inteligentní život, který by si všiml nesrovnalosti. Jednalo se o první moderní aplikaci toho, čemu se nyní říká slabý antropický princip.

    Na počátku 60. let vedly práce na Brans-Dickeově teorii k tomu, aby Dicke přemýšlel o raném vesmíru, a Jim Peebles znovu odvodil předpověď a kosmické mikrovlnné pozadí (údajně zapomněl na dřívější předpověď George Gamow a spolupracovníky). Dicke, s David Todd Wilkinson a Peter G. Roll, okamžitě se pustili do stavby a Dicke radiometr hledat radiaci, ale oni byli nabral náhodné detekce od Arno Penzias a Robert Woodrow Wilson (také pomocí a Dicke radiometr ), kteří pracovali v Bell Labs jen pár kilometrů od Princetonu.[8][9] Nicméně Dickeho skupina provedla druhou čistou detekci a jejich teoretická interpretace výsledků Penziase a Wilsona ukázala, že teorie raného vesmíru přešly z čisté spekulace do dobře prověřené fyziky.[10]

    V roce 1970 Dicke tvrdil, že vesmír musí mít téměř téměř kritická hustota hmoty potřebné k zastavení jejího rozpínání navždy.[11] Standardní modely vesmíru prochází fázemi ovládanými zářením, hmotou, zakřivením atd. Přechody mezi fázemi jsou velmi zvláštní kosmické časy, které a priori se může lišit o mnoho řádů. Jelikož existuje nezanedbatelné množství hmoty, buď shodou okolností žijeme blízko přechodu do nebo z fáze ovládané hmotou, nebo jsme uprostřed; druhá je preferována, protože náhody jsou vysoce nepravděpodobné (aplikace Koperníkovský princip ). To znamená zanedbatelné zakřivení, takže vesmír musí mít téměř kritickou hustotu. Tomu se říká argument „Dickeova náhoda“.[12] Ve skutečnosti dává špatnou odpověď, protože se zdá, že žijeme v době přechodu mezi hmotou a temná energie etapy. Antropické vysvětlení neúspěchu Dickeho argumentu podal Weinberg.[13]

    Dicke byl také zodpovědný za vývoj blokovací zesilovač, který je nepostradatelným nástrojem v oblasti aplikované vědy a techniky. Někteří věří[SZO? ] že Robert Dicke si zasloužil Nobelovu cenu jen za vynález tak výkonného a všudypřítomného zařízení. Mnoho Dickeho experimentů nějakým způsobem vydělává na uzamčení.[Citace je zapotřebí ] V rozhovoru s Martin Harwit tvrdí, že i když se mu často připisuje vynález zařízení; věří, že o tom četl v přehledu vědeckého vybavení, který napsal Walter C. Michels, profesor Bryn Mawr.[14][15]

    Dicke je také připočítán s vynálezem jakéhokoli rádiového přijímače, nazývaného „Dicke Radiometric Receiver“ nebo jednoduše „Dicke Radiometer“, vyvinutého Dickem během druhé světové války.[16] Jeho radiometr byl charakterizován technikou kalibrace teploty šumu pomocí přepínatelného rezistoru, známého jako „Dicke Resistor“.

    V roce 1970 byl Dicke oceněn Národní medaile vědy.[17] V roce 1973 mu byl udělen titul Cena Comstock za fyziku z Národní akademie věd.[18]

    Manželství a rodinný život

    Dicke se oženil s Annie Currie v roce 1942. Currie, of skotský původ, narodil se v Barrow-in-Furness v Anglii v roce 1920 a jako mladá dívka se přistěhovala do Rochesteru v New Yorku přes Austrálii a Nový Zéland, na což měla Annie velmi hezké vzpomínky.

    Na začátku druhé světové války byl Dicke požádán, aby pomohl válečnému úsilí uplatněním svých schopností při vývoji radaru na Massachusetts Institute of Technology. Proto zde začali svůj manželský život. Během této doby se Annie spřátelila s řadou manželek dalších profesorů pracujících na podobných projektech. Kvůli obavám o bezpečnost však nikdo z nich nevěděl, co obnáší práce jejich manželů, a nikdy o tom nemohl diskutovat.

    Na konci války se Dicke a Currie přestěhovali do Princetonu v New Jersey, kde Robert působil na fakultě Princetonské univerzity. Dicke tam zemřel 4. března 1997. Currie nadále žila v Princetonu až do roku 2002. Poslední roky svého života žila v Hightstownu v New Jersey v komunitě důchodů Meadow Lakes až do své smrti v roce 2005.

    Měli jednu dceru Nancy narozenou v roce 1945 a dva syny, Johna narozeného v roce 1946 a Jamese narozeného v roce 1953. V době Dickeho smrti měli šest vnoučat a velké vnouče.[19]

    Bibliografie

    Reference

    1. ^ Happer, William; Peebles, James; Wilkinson, David (Září 1997). „Nekrolog: Robert Henry Dicke“. Fyzika dnes. 50 (9): 92–94. Bibcode:1997PhT .... 50i..92H. doi:10.1063/1.881921.
    2. ^ R. H. Dicke (1953). "Vliv srážek na Dopplerovu šířku spektrálních čar". Fyzický přehled. 89 (2): 472. Bibcode:1953PhRv ... 89..472D. doi:10.1103 / PhysRev.89.472.
    3. ^ R. H. Dicke (1957). "Gravitace bez principu rovnocennosti". Recenze moderní fyziky. 29 (3): 363–376. Bibcode:1957RvMP ... 29..363D. doi:10.1103 / RevModPhys.29.363.
    4. ^ C. Brans; R. H. Dicke (1961). „Machův princip a relativistická teorie gravitace“. Fyzický přehled. 124 (3): 925. Bibcode:1961PhRv..124..925B. doi:10.1103 / PhysRev.124.925.
    5. ^ Roll, P. G .; Krotkov, R .; Dicke, R. H. (1964). "Ekvivalence setrvačné a pasivní gravitační hmoty". Annals of Physics. 26 (3): 442–517. Bibcode:1964AnPhy..26..442R. doi:10.1016/0003-4916(64)90259-3.
    6. ^ R. H. Dicke a H. M. Goldenberg (1967). "Sluneční oblateness a obecná relativita". Dopisy o fyzické kontrole. 18 (9): 313. Bibcode:1967PhRvL..18..313D. doi:10.1103 / PhysRevLett.18.313.
    7. ^ Dicke, R. H. (1961). „Diracova kosmologie a Machův princip“. Příroda. 192 (4801): 440–441. Bibcode:1961Natur.192..440D. doi:10.1038 / 192440a0. S2CID  4196678.
    8. ^ R. B. Partridge (1995). 3 K: Kosmické mikrovlnné záření na pozadí. Cambridge University Press. ISBN  0-521-35808-6.
    9. ^ Penzias, A.A .; Wilson, R.W. (1965). "Měření nadměrné teploty antény při 4080 Mc / s". Astrofyzikální deník. 142: 419–421. Bibcode:1965ApJ ... 142..419P. doi:10.1086/148307.
    10. ^ Dicke, R. H .; Peebles, P. J. E .; Roll, P. G .; Wilkinson, D. T. (1965). „Kosmické záření černého těla“. Astrofyzikální deník. 142: 414–419. Bibcode:1965ApJ ... 142..414D. doi:10.1086/148306.
    11. ^ Dicke, R. H. (1970). Gravitace a vesmír. Americká filozofická společnost.
    12. ^ Peebles, P. J. E. (1993). Principy fyzikální kosmologie. Princeton University Press. ISBN  0-691-07428-3.
    13. ^ Weinberg, S. (1987). "Antropická vazba na kosmologickou konstantu". Dopisy o fyzické kontrole. 59 (22): 2607–2610. Bibcode:1987PhRvL..59,2607W. doi:10.1103 / PhysRevLett.59.2607. PMID  10035596.
    14. ^ „Přepis orální historie - Dr. Robert Dicke“. Aip.org. 18. června 1985. Citováno 2. ledna 2014.
    15. ^ Michels, W. C .; Curtis, N.L. (1941). "Pentodový blokovací zesilovač vysokofrekvenční selektivity". Recenze vědeckých přístrojů. 12 (9): 444. Bibcode:1941RScI ... 12..444M. doi:10.1063/1.1769919.
    16. ^ "Radiometrické přijímače".
    17. ^ „National Science Foundation - President's National Medal of Science“. Nsf.gov. Citováno 2. ledna 2014.
    18. ^ „Cena Comstock za fyziku“. Národní akademie věd. Archivovány od originál dne 29. prosince 2010. Citováno 13. února 2011.
    19. ^ Savani, Jacquelyn. „Princetonský fyzik Robert Dicke umírá“. Univerzita Princeton.

    Zdroje

    externí odkazy