Salpeter, Edwin Ernest

Edwin Ernest Salpeter
Edwin Ernest Salpeter
Födelsedatum 3 december 1924( 1924-12-03 )
Födelseort Wien , Österrike
Dödsdatum 26 november 2008( 2008-11-26 ) [1] (83 år)
En plats för döden Ithaca, New York , USA
Land Österrike , sedan  Australien , sedan  USA  
Vetenskaplig sfär fysik
Arbetsplats Cornell University
Alma mater University of Sydney
vetenskaplig rådgivare Rudolf Peierls
Känd som meduppfinnare av Bethe–Salpeter-ekvationen , härledde Salpeters massfunktion i astrofysik
Utmärkelser och priser Royal Astronomical Society guldmedalj Royal Astronomical Society guldmedalj (1973)
Hemsida astrosun2.astro.cornell.edu/…

Edwin Salpeter ( Eng.  Edwin Ernest Salpeter ; 3 december 1924 , Wien , Österrike - 26 november 2008 , Ithaca, New York , USA ) [2] [3] - Amerikansk teoretisk fysiker och astrofysiker, även engagerad i biofysik , en av grundare av den moderna teorin om stjärnors struktur och evolution .

Utexaminerades från University of Sydney 1945 . 1948 försvarade han sin avhandling för titeln Doctor of Philosophy vid University of Birmingham , från 1949 till slutet av sitt liv arbetade han vid Cornell University (sedan 1956 - som professor , sedan 1997 - som hedersprofessor), medlem av National Academy of Sciences i USA (1967), utländsk medlem av Royal Society of London (1993).

Verken ägnas åt olika fysiska problem, främst kärnfysik , kvantelektrodynamik , kvantteori om atomer , plasmafysik , astrofysik.

Salpeter var också känd för sitt aktiva medborgarskap: han var till exempel en aktivist i den offentliga rörelsen i USA mot kriget i Irak och var medförfattare till en öppen vädjan från amerikanska fysiker till kongressen för att förhindra ett kärnvapenangrepp på Iran planerat av Bushadministrationen . [4] [5]

En mindre planet ( 11757 Salpeter ) är uppkallad efter Edwin Salpeter .

Stora vetenskapliga landvinningar

Edwin Salpeter studerade evolutionen och energikällorna för stjärnor , bildandet av komplexa molekyler i det interstellära rymden och modeller av pulsarer .

Tillsammans med H. Bethe härledde han ekvationen för relativistisk kvantmekanik för att beskriva två interagerande partiklar - Bethe-Salpeter-ekvationen ( 1951 ), som används flitigt i teorin om elementarpartiklar.

Han upptäckte berylliumresonansens roll i teorin om stjärnutveckling ( 1952 ), nämligen han förklarade hur den trippel alfa-reaktionen , genom det metastabila tillståndet hos berylliumkärnan , leder till bildandet av kol i stjärnor med temperaturer över 100-200 miljoner grader (senare W. Fowler visade att förutom beryllium spelar även kolkärnresonans en viktig roll).

Han härledde lagen om fördelning av initiala stjärnmassor , känd som Salpeters massafunktion ( 1955 ).

Salpeter och Ya. B. Zeldovich 1964 var de första (oberoende av varandra) som lade fram antagandet (nu allmänt accepterat) att energikällorna för kvasarer är ansamlingsskivor runt massiva svarta hål .

Han upptäckte effekten av en gigantisk förbättring av termonukleär förbränning i stjärnor på grund av plasmascreening av Coulomb-avstötningen av kärnor och härledde Salpeter-formeln för screeningfaktorn som beskriver denna effekt .

Författare till mer än 400 vetenskapliga artiklar, [6] inklusive medförfattaren till boken som fortfarande används i stor utsträckning av fysiker: H. Bethe , E. Salpeter. Kvantmekanik för atomer med en och två elektroner. - M. : Fizmatgiz, 1960. - 566 sid. ( Eng.  Hans A. Bethe och Edwin E. Salpeter, Quantum mechanics of one- and two-electron atoms . - Berlin: Springer, 1957).

Under de sista åren av sitt liv var han engagerad i biofysik och dess tillämpning inom medicin .

Biografi

Barndom och ungdom i Österrike

Edwin Salpeter föddes den 3 december 1924 i Wien ( Österrike ) i en judisk familj (båda hans föräldrar var fysiker, och hans far var vän med Erwin Schrödinger under hans studentår ), tillbringade en tid i Ungern och återvände sedan till Wien, där han gick in i grundskolan. Vid 10 års ålder underkände han proven för gymnasiet (enligt hans bekännelse, eftersom han läste Karl Mays romaner [7] istället för att förbereda ), varefter han självständigt studerade latin och andra akademiska discipliner under ett år och började gymnastiksalen året därpå.

År 1938 , efter Hitlers Anschluss of Austria, utvisades de flesta judiska barn från skolor, och endast de smartaste och mest framgångsrika fick fortsätta sin utbildning i judiska specialskolor. Bland de "lyckliga" fanns Edwin Salpeter. Men snart, under " kristallnatten ", försökte de arrestera honom, och han var tvungen att gömma sig. Träningen avbröts. 1939 flydde familjen Österrike för Australien .

Studerar i Australien och Storbritannien

När andra världskriget bröt ut bosatte sig familjen i Sydney , där Edwins far fick jobb i en fabrik som tillverkade glödlampor . Vid 16 gick Edwin in på University of Sydney . På den tiden var hans främsta passion kemi , men samtidigt, tillsammans med andra studenter, deltog han i utvecklingen av militärradar ( som var ett alternativ till militärtjänst).

1945 , med krigsslutet , blev radioastronomi mycket populär i Sydney , men Edwin Salpeter tog upp kvantelektrodynamik , som växte fram under dessa år . Hans masteruppsats i fältteori gav honom ett prestigefyllt stipendium för att fortsätta sina studier i Storbritannien , där han blev doktorand vid University of Birmingham under Rudolf Peierls , vars skola för teoretisk fysik då ansågs vara den bästa i Europa. Salpeters doktorsavhandling från 1948 behandlade singularitetsproblemet inom kvantfältteorin . _ Det blev inte berömmelse eftersom problemet på samma gång (1947) i huvudsak löstes av Hans Bethe , som introducerade strålningskorrigeringar i teorin och förklarade lammskiftet med deras hjälp .

Att bo och arbeta i USA

Efter att ha försvarat sin avhandling anslöt sig Salpeter 1949 till en grupp teoretiska fysiker under ledning av H. Bethe vid Cornell .

1950 gifte han sig med Mika (Miriam) Mark ( engelska  Miriam Mark ), [8] en psykobiolog vid Cornell. Därefter började hon med neurovetenskap och biofysik (efter hennes död 2000 ägnade Salpeter sin vetenskapliga verksamhet åt att fortsätta sitt pågående arbete).

I början av 1950-talet tog Salpeter upp problemet med bundna tillstånd i relativistisk teori och härledde tillsammans med H. Bethe Bethe-Salpeter-ekvationen ( 1951 ).

Kort därefter övergick hans intressen till kärnastrofysik. Vid den tiden upplevde denna vetenskap stora svårigheter på grund av den uppenbara omöjligheten att konstruera en kedja av kärnreaktioner som leder till bildandet av kol från helium i stjärnornas inre (mellanliggande berylliumnuklider sönderföll snabbare än de kunde reagera). Salpeter löste detta problem genom att visa att kol bildas i stjärnor som ett resultat av den samtidiga sammansmältningen av tre heliumkärnor - trippel alfa-reaktionen - inte direkt, utan genom ett mellanliggande metastabilt tillstånd av berylliumkärnan [9] (denna kärnresonans var upptäcktes kort tidigare av W. Fowler ). Samtidigt förutspådde Fowler och upptäckte senare ( 1958 ) experimentellt en annan kolkärnresonans med samma energi, vilket gjorde det möjligt att slutligen eliminera motsättningarna mellan kärnfysik och teorin om stjärnutveckling.

1953 fick Edwin och Miriam en dotter, Judy ( eng.  Judy ), varefter de tillbringade 1 år vid det nygrundade Australian National University (ANU) i Canberra . Innan han åkte till Australien deltog Salpeter i Michigan Symposium on Astrophysics, där kommunikation med G. Gamow , W. Baade och andra framstående fysiker från den tiden, enligt Salpeter, till stor del påverkade riktningen för hans efterföljande astrofysiska forskning.

Under sin vistelse i Australien 1954 uppskattade Salpeter först korrigeringarna av hastigheten för termonukleära reaktioner i stjärnor som uppstår på grund av elektronscreening av Coulombs repulsiva krafter mellan joner i stjärnmateria. [10] Därefter återkom han upprepade gånger till problemet med amplifiering av kärnreaktioner i plasma på grund av screening. Hittills har artikeln som skrevs av honom 1969 tillsammans med sin dåvarande doktorand Hugh Van Horn [11] aktivt citerats, där pyknonukleär förbränning i stjärnor studeras - processen för "kall" sammansmältning av kärnor, på grund av inte hög temperatur (som i termonukleära reaktioner), men en hög densitet av materia.

I mitten av 1950-talet visade J. Burbidge , E. M. Burbidge , W. Fowler och F. Hoyle hur tunga grundämnen bildas i massiva stjärnor i olika evolutionsstadier. [12] Men för att beräkna den totala produktionshastigheten för tunga grundämnen i universum är det nödvändigt att känna till stjärnornas initiala massfördelning, om vilken nästan ingenting var känt då. Edwin Salpeter 1955 , med hjälp av mycket knappa på den tiden data om skillnaderna mellan olika stjärnpopulationer, härledde en ungefärlig form av beroendet av antalet nyfödda stjärnor av deras massa - den initiala massfunktionen ( sv: Initial mass function ) och beräknat mängden tunga grundämnen i den interstellära gasen , samt andelen stjärnor som nu har förvandlats till vita dvärgar [13] . De huvudsakliga slutsatserna och uppskattningarna som han fick då är inte föråldrade än i dag, och hans formel för den initiala massfunktionen är känd som Salpeter-funktionen (Salpeter ansåg senare denna artikel som sitt bästa arbete [7] ).

1954 fick Salpeter ett erbjudande om att leda institutionen för teoretisk fysik vid ANU , men tackade nej och återvände till Ithaca i september 1954 . Detta gjordes av två skäl: för det första ville han inte ge upp astrofysik till förmån för högenergifysik (vilket han skulle behöva göra om han accepterade ANU-erbjudandet), och för det andra hade Cornell de bästa möjligheterna för arbetet med hans fru Miriam (som snart förgrenade sig till neurovetenskap ).

Salpeter blev professor vid Cornell University 1956 .

1955 föddes Salpeters dotter Shelley  .

I slutet av 1950-talet, i samarbete med US Advanced Research Projects Agency ( ARPA ), visade Salpeter att backspridning av radiovågor av jonosfäriska elektroner producerar en frekvensförskjutning associerad med plasmafrekvensen . [14] Detta arbete har blivit hans mest citerade artikel eftersom effekten har funnit tillämpning som en bekväm metod för att mäta elektrondensiteten i laboratorieplasma.

På 1960 -talet utförde Salpeter ett antal arbeten med sina studenter inom området statistisk mekanik , särskilt om beräkningen av ekvationen för tillståndet för tät plasma, som användes i studier av vita dvärgar , neutronstjärnor och jätteplaneter . Under samma år deltog Salpeter i diskussioner om kvasarernas natur , lade fram det korrekta antagandet att källan till deras energi är ansamling på ett svart hål , och studerade sådan ackretion.

Från 1960 -talet till 1990-talet hade Salpeter tillfälliga administrativa befattningar på deltid, framför allt (mot slutet av sin karriär) som chef för Center for Radiophysics and Space Research vid Cornell University. Han gjorde också viktiga bidrag till utvecklingen av missilförsvar (ABM) på 1960-talet. Salpeter upphörde med denna verksamhet i början av USA:s intervention i Vietnamkriget , men tjänstgjorde därefter som konsult för missilförsvar under Reaganadministrationen .

På 1990 -talet utförde Edwin Salpeter och hans kinesiskfödde student och sedan doktorand Dong Lai ( numera professor vid Cornell University ) en serie studier om egenskaperna hos atomer , molekyler , joner och plasma i neutronstjärnornas atmosfär med ett starkt magnetfält . Ungefär samtidigt undersökte Salpeter och hans kollegor på Cornell problemen med galaxdynamik och mörk materia .

Då och då deltog Salpeter i sin fru Miriams arbete med studier av neuromuskulära anslutningar . Han tog över Miriams labb efter hennes död i oktober 2000 . Salpeter genomförde också ett antal studier om tuberkulosens epidemiologi med sin fysikerdotter Shelley Salpeter, och senare med sitt barnbarn Nicholas Buckley ( Nicholas Buckley ). [femton]

Salpeter gick i pension 1997 utan att stoppa sitt vetenskapliga arbete. Bakom honom förblev titeln hedersprofessor vid Cornell University. 1998 etablerade universitetet Salpeter Lecture Series för att hedra hans tjänster . [16]

Salpeter dog av leukemi vid 84 års ålder i sitt hem i Ithaca. Han efterlämnas av sin andra fru Antonia ( Antonia "Lhamo" Shouse Salpeter ), döttrarna Judy och Shelley och fyra barnbarn.

Utmärkelser

Anteckningar

  1. ↑ http://www.independent.co.uk/news/obituaries/professor-edwin-salpeter-seminal-astrophysicist-who-made-pivotal-contributions-to-the-study-of-the-universe-1637579.html
  2. ↑ Astrofysikern Edwin Salpeter dör i USA // Gazeta.ru, 2008-11-29 . Hämtad 17 december 2008. Arkiverad från originalet 5 december 2008.
  3. ↑ Rättelse: Edwin Salpeter dödsruna (korrigering till dödsdatum) // Fox News, 2008-12-08 . Hämtad 24 december 2008. Arkiverad från originalet 13 mars 2016.
  4. ↑ Salpeter och Gottfried undertecknar brev som uppmanar kongressen att anta en bindande resolution mot kärnvapen // Cornell Chronicle, 2007-02-13 . Datum för åtkomst: 24 december 2008. Arkiverad från originalet den 11 mars 2009.
  5. ↑ Den amerikanska kongressen borde agera mot kärnvapen // International Herald Tribune, 2007-02-14
  6. ↑ Edwin Salpeter Publications
  7. ↑ 1 2 3 En generalist ser tillbaka
  8. ↑ Miriam Salpeters arv . Hämtad 17 december 2008. Arkiverad från originalet 12 juni 2008.
  9. ↑ Salpeter, E. E. (1952), Nuclear Reactions in Stars Without Hydrogen , The Astrophysical Journal vol. 115: 326–328 , DOI 10.1086/145546 
  10. ↑ Salpeter, E. E. (1954), Electrons Screening and Thermonuclear Reactions, Australian Journal of Physics vol. 7: 373–388 
  11. ↑ Van Horn HM, Salpeter EE Kärnreaktionshastigheter vid höga densiteter // Astrophys. J .. - 1969. - T. 156 . - S. 953 .
  12. ↑ Burbidge EM, Burbidge GR, Fowler WA, Hoyle F. Synthesis of the Elements in Stars // Rev. Mod. Phys.. - 1957. - T. 29 . - S. 547-650 .
  13. ↑ Salpeter, E. E. (1955), The Luminosity Function and Stellar Evolution , The Astrophysical Journal vol. 121: 161–167 , DOI 10.1086/145971 
  14. ↑ Salpeter EE Elektrondensitetsfluktuationer i ett plasma // Phys. Rev.. - 1960. - T. 120 . - S. 1528 .
  15. ↑ Salpeter EE, Salpeter SR Matematisk modell för tuberkulosens epidemiologi, med uppskattningar av reproduktionstalet och infektionsfördröjningsfunktionen // Am. J. Epidemiol .. - 1998. - T. 142 . - S. 398 .
  16. ↑ The Salpeter Lectureship Series . Hämtad 24 juni 2020. Arkiverad från originalet 8 augusti 2011.

Litteratur

Edwin E. Salpeter. En generalist ser tillbaka  // Annu. Varv. Astron. Astrofys.. - 2002. - T. 40 . - S. 1-25 .

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk