Richter, Burton

amerikansk fysiker Burton Richter (født 1931) var medvirkende til udviklingen af en innovativ partikelkollider, Stanford Positron–Electron Accelerating Ring (spyd), der resulterede i opdagelsen af en helt ny partikel, nu kaldet Psi/J-partiklen. Tilfældigvis blev den samme subatomære partikel næsten samtidig fundet af videnskabsmand Samuel C. C. Ting i et helt andet eksperiment. De to mænd delte Nobelprisen i fysik i 1976.

uddannelse

Richter blev født det ældste barn og eneste søn af Abraham og Fannie (Pollack) Richter den 22.marts 1931 i Brooklyn, NY York. Hans far var tekstilarbejder. Richters tidlige uddannelse var på High School og Mercersburg Academy i Mercersburg, Pennsylvania. Allerede ivrig efter studiet af videnskab, da han startede college ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) i 1948, var han ikke desto mindre usikker på, om han ville forfølge fysik eller kemi. Fysik fik nikket i sit førsteårsår, og Richter gav altid æren for indflydelsen fra bachelorprofessor Francis Friedman for at have sat ham på sit livs kursus.

mellem Richters junior–og seniorår på MIT blev han udsat for elektron-positronsystemet i skolens magnetlaboratorium. Der arbejdede han under professorer Francis Bitter og Martin Deutsch, hvoraf sidstnævnte gennemførte sine bemærkede positroniumeksperimenter i førstnævnte laboratorium. På baggrund af denne oplevelse og under Bitters ledelse var Richters seniorafhandling om den kvadratiske tidseffekt (opdeling af en enkelt spektrallinje, når stoffet udsættes for et magnetfelt) i brint.

Richter modtog sin B. S. i 1952 og forblev på MIT for hans kandidatstudier. Han fortsatte med at arbejde med Bitter i løbet af sit første år på kandidatskolen, men mistænkte snart, at hans interesser lå andre steder. Så han arrangerede med fysikeren David Frisch at tilbringe seks måneder i 1953 på det berømte Brookhaven National Laboratory på Long Island. Hos Brookhaven var Richter i stand til at arbejde med en af verdens mest magtfulde protonacceleratorer for at finde ud af, om partikelfysik var hans sande lidenskab. Han fandt ud af, at det var, og gik tilbage til MIT ‘ s synkrotron (accelerator) laboratorium. Richter fik sin ph. d. fra MIT i September 1956.

akademisk karriere

efter at have fået sin doktorgrad kastede Richter sig om et sted at undersøge sin nye interesse for kvante termodynamik. På det tidspunkt havde Stanford University ‘s High Energy Physics Laboratory en 700 millioner elektronvolt lineær accelerator, som Richter vurderede perfekt til at udforske ked’ s kortdistanceopførsel. Så han fik en stilling somforskningsassistent på anlægget i 1956 og endte med at blive i Stanford resten af sin imponerende karriere.

Richter forfulgte sine ked-eksperimenter i næsten ti år og demonstrerede endelig ked ‘ s effektivitet ned til mindst diameteren (mindre end 10-14 centimeter) af en atomkerne i 1965. I mellemtiden bevægede han sig hurtigt op ad stigen i sin akademiske karriere og blev adjunkt i fysik i 1960 og lektor i 1963, samme år sluttede han sig til Stanford Linear Accelerator Center (SLAC). (Han blev også gift i 1960 med Laurose Becker). Richter blev fuld professor i 1967 (en stilling han stadig havde i 2005) og flyttede ind i administrationen i 1982 med en stilling som teknisk direktør for SLAC. I 1984 blev han Paul Pigott Professor i de fysiske videnskaber sammen med direktør for SLAC. Han trådte tilbage som SLAC-direktør den 31. August 1999 og forblev facilitetens emeritus-direktør i 2005. Hans mange bidrag til universitetssamfundet omfattede hans tjeneste i det akademiske senat, Graduate Study Committee og University Cabinet. Selvom Richter uden tvivl havde en stjernekarriere, var det hans forskning, der gjorde ham til en offentlig figur.

PSI/J–partiklen

Richter begyndte først at involvere sig i design og opbygning af højenergifysiske værktøjer i 1950 ‘erne, da han slog sig sammen med Gerard O’ Neill. Barber, og Bernard Gittelman at gøre den første kolliderende stråle enhed. Resultatet, som han gennemførte sine vellykkede ked-eksperimenter på, blev forløberen for alle sådanne mekanismer, der skulle følges. Men allerede før den banebrydende enhed fungerede, Richter var begyndt at tænke på måder at tage konceptet videre på. Specifikt ønskede han at designe en kolliderende strålemaskine, der ville udtrække elektroner og positroner (deres antipartikler) og opbevare dem som modroterende strømme (elektroner, der bevæger sig i den ene retning, positroner i den anden) i en ring. Inden i ringen får partiklerne lov til at kollidere og producere nye partikler med minimal baggrundsstråling. Da Richter oprindeligt begyndte at overveje denne ide i begyndelsen af 1960 ‘ erne, var han lige blevet en del af SLAC. Den daværende direktør for centret, V. K. H. Panofsky, opmuntrede sin plan, og et foreløbigt design blev afsluttet i 1964. Projektet forsvandt derefter på bagbrænderen i de næste seks år på grund af budgetbegrænsninger. Endelig i 1970 kom finansieringen igennem, og den banebrydende nye maskine, SPEAR, var klar til handling.

et af de mange gåder i partikelfysik i 1960 ‘ erne var opførsel og/eller eksistens af kvarker, de subatomære partikler, der menes at udgøre hadroner. En gang tilbudt som et teoretisk koncept af Murray Gell-Mann fra California Institute of Technology, begyndte virkeligheden af eksistensen af sådanne partikler at virke mere sandsynlig ved udgangen af dette årti. Da beviserne begyndte at dukke op, at kvarker faktisk eksisterede, blev Gell-manns tidlige postulation om, at der var tre til en hadron, bragt i tvivl, og mange fandt fysiker Sheldon Lee Glashvis forslag fra 1964 om, at der faktisk var fire—en “op”, en “ned”, en “mærkelig” (de tre originale) og en fjerde, som han kaldte “charme”—begyndte at appellere som en måde at forklare den uforklarlige opførsel af de oprindelige tre. Det var på denne baggrund, at SPYDEKSPERIMENTER blev påbegyndt.

Richter havde ingen specifik dagsorden i tankerne uden for en interesse i strukturen af stærkt interagerende partikler, da han startede sin nye forskning. Teorier var udbredt på det tidspunkt, men han havde ikke en fakkel til nogen bestemt. Hvad han fandt i November 1974 var imidlertid en ny partikel, der var omkring tre gange størrelsen af en proton og med en cirka 5.000 gange større levetid end naturligt forventet. Han kaldte partiklen ” psi.”Tilfældigvis Samuel C. C. Ting af MIT havde gjort den samme opdagelse på næsten samme tid på østkysten og navngivet partiklen “J.” de to offentliggjorde en fælles meddelelse om deres historiske fund den 11.November 1974 i Stanford, og gennembrudet blev kendt som Psi/J-partiklen.

hvad de to forskere havde opdaget var den undvigende charme kvark, og hvad de havde sat i gang var “Novemberrevolutionen”, som indledte en helt ny æra af partikelfysik. Forgreningerne af fundet var utallige, ikke mindst var, at kvarker var blevet en videnskabelig virkelighed. Revolutionen lånte også et mål for stabilitet til den flygtige verden af fysik, der var uden fortilfælde. Faktisk var så vigtig opdagelsen, at Richter og Ting i fællesskab blev tildelt Nobelprisen i fysik kun to år efter, at de meddelte deres fund.

efter Nobel

efter at være blevet Nobelpristager gik Richter tilbage til sin blomstrende akademiske karriere. Som nævnt ovenfor kom han til sidst ud af forskning og gik i administration som teknisk direktør (1982-1984), derefter direktør for SLAC (1984-1999). Da han trak sig tilbage fra sine opgaver som direktør, citerede Stanford-nyhederne nogle af Stanford-præsident Gerhard Caspers bemærkninger: “hele verden kender Burt Richters kvaliteter som fysiker, fordi de blev anerkendt af Nobelprisen. Stanford og jeg kender hans kvaliteter som en ekstraordinært dygtig, dedikeret og vedholdende direktør for Stanford Linear Accelerator Center og som en god borger på universitetet.”Undervejs havde Richter naturligvis også modtaget mange andre testamente til sin eminence. Blandt disse hædersbevisninger var E. O. Laurence Medal fra USA. Institut for energi (1976), medlemskab af National Academy of Sciences (1977) og induktion som stipendiat til American Academy of Arts and Sciences (1989). Ikke i øvrigt, han var en Loeb lektor ved Harvard University i 1974 og en Deshalit lektor ved Vesmann Institute (Israel) i 1975 samt.

men Richter var ikke alle forretning og videnskab. Han blev kendt for sine noget ekscentriske påklædningsvaner, iført sneakers og en golfhat til næsten enhver lejlighed. Åbenhed og karisma var også kendetegnende. Martha Krebs, direktør for Kontoret for videnskab i USA. Department of Energy blev citeret af Stanford-nyhederne som sagt: “Jeg kan altid stole på Burt for at tale sandheden. Når han ikke er charmerende, vinder han.”Han havde også en afvæbnende sans for humor, som det fremgår af hans spin på Shakespeares syv stadier af mennesket, givet ved en middag til hans ære, Citeret af P. A. Moore fra CERN Courier. “Monomaniacal fysiker-det varer indtil omkring 40 år,” sagde han. “Så i 50′ erne bliver man moden. Jeg blev lidt bekymret for at dreje 60, så besluttede jeg, at det var visdomsalderen. Men om et par år bliver jeg 70, og jeg ser frem til næste fase, uanset hvad det måtte være.”

Richter blev 70 år i 2001, men der var ingen tegn på, at hans intellektuelle nysgerrighed blev langsommere. Han var begyndt at dyrke en interesse for klimaforhold og global opvarmning sammen med energibehov for udviklingslandene. Som alle amerikanere var, blev han også dybt påvirket af terrorangrebene den 11.September 2001 og brugte tid på problemerne med at beskytte befolkningen uden at bringe dens borgerlige frihedsrettigheder i fare. Richter forblev professor ved Stanford fra 2005 og fortsatte også med at fungere som emeritus direktør for SLAC. Med hensyn til den forbløffende opdagelse, der ændrede fysikens ansigt og tjente Richter et sted i historien, var forskeren sikker på, at forandring ville komme igen. “Selvfølgelig,” fortalte han David Perlman fra San Francisco Chronicle, ” da acceleratorer når højere og højere energier, kan vi have brug for en ny standardmodel (hvad hans opdagelse havde valideret for fysikens syn på universet), eller i det mindste i dag kan det være nødvendigt at blive ændret, men det er sådan, videnskaben fungerer.”Og på trods af den bredere vifte af vigtige interesser, som hans senere år omfavnede, genklang ordene Richter skrev i sin selvbiografi til Nobelprisen i 1976 stadig år bagefter. Citeret fra Nobels hjemmeside var disse ord: “at skrive denne korte biografi havde fået mig til at indse, hvilken lang kærlighed jeg har haft med elektronen. Som de fleste kærlighedsforhold, det har haft sine op-og nedture, men for mig har glæderne langt opvejet frustrationerne.”

bøger

bemærkelsesværdige forskere: fra 1900 til nutiden, Gale Group, 2001.

Tidsskrifter

Økonom, 20.Februar 1993.

San Francisco Chronicle, 24.November 1998.

Videnskab, 13.Januar 1984.

Online

“en pris, der kan ændre liv, Nobelpristagere i Bay Area taler om deres vej til berømmelse,” San Francisco Chronicle,http://sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file=/c/a/2001/10/08/MN185869.DTL (10.januar 2005).

” Burton Richter, ” http://www.jspsusa.org/FORUM1997/bio.richter.html (10.Januar 2005).

” Burton Richter—Selvbiografi, ” Nobelprisside,http://nobelprize.org/cgi-bin/print?from=/physics/laureates/1976/richter-autobio.html (9.Januar 2005).

” Burton Richter, ” http://www.nobel-winners.com/Physics/burton–richter.html (10.Januar 2005).

” Burton Richter, Professor, ” SLAC,http://www.slac.stanford.edu/slac/faculty/hepfaculty/richter.html (9.januar 2005).

” Direktør Emeritus, Burton Richter, ” Stanford Linear Accelerator Center,http://www.slac.stanford.edu/grp/do/people/richter.html (9.Januar 2005).

” ære Burton Richter, ” CERN Courier,http://www.cerncourier.com/main/article/40/3/16/1 (9.januar 2005).

“nobelpristageren Richter træder tilbage som direktør for SLAC,” Stanford nyheder,http://www.stanford.edu/dept/news/relaged/981123richter.html (11.April 2005).

” Professor Burton Richter Forelæsning, ” Vancouver Institute,http://psg.com/~ted/vaninst/VbRichter.html (10.Januar 2005).

” Tidseffekt, ” Columbia Encyclopedia,http://www.bartleby.com/65/ze/Zeemanef.html (10.Januar 2005).