Richter, Burton

yhdysvaltalainen fyysikko Burton Richter (s.1931) oli keskeisessä asemassa kehittäessään innovatiivista hiukkastörmäytintä, Stanfordin positroni–elektroni-Kiihdytysrengasta (keihästä), jonka tuloksena löydettiin kokonaan uusi hiukkanen, jota nykyään kutsutaan psi/J-hiukkaseksi. Sattumalta saman subatomisen hiukkasen löysi lähes samanaikaisesti tiedemies Samuel C. C. Ting aivan toisessa kokeessa. Miehet jakoivat Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1976.

koulutus

Richter syntyi Abraham ja Fannie (Pollack) Richterin vanhimpana lapsena ja ainoana poikana 22.maaliskuuta 1931 Brooklynissa, New Yorkissa. Hänen isänsä oli tekstiilityöntekijä. Richterin varhaiskasvatus tapahtui Far Rockaway High Schoolissa Queensissa New Yorkissa ja Mercersburg Academyssa Mercersburgissa Pennsylvaniassa. Jo innokas tutkimuksen tieteen kun hän aloitti college Massachusetts Institute of Technology (MIT) vuonna 1948, hän oli kuitenkin epävarma, onko hän halusi jatkaa fysiikan tai kemian. Fysiikka sai nyökkäys hänen fuksi vuosi, ja Richter aina antoi luottoa vaikutus perustutkintoa professori Francis Friedman ottaa asettaa hänet hänen elämänsä aikana.

Richterin yläasteen ja seniorivuoden välillä MIT: ssä hän altistui elektroni–positronijärjestelmälle koulun magneettilaboratoriossa. Siellä hän työskenteli professorien Francis Bitterin ja Martin Deutschin alaisuudessa, joista jälkimmäinen suoritti huomattavat positroniumkokeensa edellisen laboratoriossa. Drawing tämän kokemuksen ja nojalla Bitterin suuntaan, Richter ‘ s vanhempi thesis oli quadratic Zeeman vaikutus (halkaisu yhden spektriviivan kun aine on alistettu magneettikentän) vety.

Richter sai ylioppilastutkinnon vuonna 1952 ja jäi MIT: hen jatko-opintojaan varten. Hän jatkoi työtä Bitter aikana hänen ensimmäinen vuosi graduate school, mutta pian epäillään, että hänen etujensa makasi muualla. Niinpä hän sopi fyysikko David Frischin kanssa, että hän viettäisi vuonna 1953 puoli vuotta kuuluisassa Brookhaven National Laboratoryssa New Yorkin Long Islandilla. Brookhavenissa Richter pääsi työskentelemään yhden maailman tehokkaimman protonikiihdyttimen kanssa selvittääkseen, oliko hiukkasfysiikka hänen todellinen intohimonsa. Hän huomasi, että se oli, ja meni takaisin MIT: n synchrotron (kiihdytin) laboratorioon. Richter väitteli tohtoriksi MIT: stä syyskuussa 1956.

akateeminen ura

väiteltyään tohtoriksi Richter lähti tutkimaan uutta kiinnostustaan kvanttitermodynamiikkaan (QED). Stanfordin yliopiston Korkeaenergiafysiikan laboratoriossa oli tuolloin 700 miljoonan elektronivoltin lineaarikiihdytin, jota Richter piti täydellisenä QEDIN lyhyen matkan käyttäytymisen tutkimiseen. Hän sai paikan tutkimusassistenttina laitoksessa vuonna 1956 ja päätyi Stanfordiin loppu-uransa ajaksi.

Richter jatkoi QED-kokeitaan lähes kymmenen vuoden ajan osoittaen lopulta QEDIN tehon ainakin atomiytimen läpimitalle (alle 10-14 senttimetriä) asti vuonna 1965. Samaan aikaan, hän oli nopeasti siirtymässä tikkaita hänen akateemisen uransa, tulossa apulaisprofessori fysiikan vuonna 1960 ja apulaisprofessorina vuonna 1963, samana vuonna hän liittyi Stanford Linear Accelerator Center (SLAC). (Hän oli myös naimisissa 1960, Laurose Beckerin kanssa). Richter tuli täysi professori vuonna 1967 (kantaa hän oli vielä 2005) ja siirtyi hallinnon vuonna 1982 virka tekninen johtaja, SLAC. Vuonna 1984 hänestä tuli Paul Pigottin Fysikaalisten tieteiden professori yhdessä SLAC: n johtajan kanssa. Hän astui alas SLAC johtaja elokuuta 31, 1999, ja pysyi laitoksen emeritus johtaja 2005. Hänen monet panoksensa yliopistoyhteisöön sisältyi hänen palvelu, akateeminen senaatti, Graduate Study Committee, ja yliopiston kabinetti. Vaikka Richter oli kiistatta tähtien uran, se oli hänen tutkimus, joka teki hänestä Julkisuuden henkilö.

Psi / J-hiukkanen

Richter alkoi ensimmäisen kerran osallistua korkeaenergiafysiikan työkalujen suunnitteluun ja rakentamiseen 1950–luvulla, jolloin hän liittoutui Gerard O ‘ Neillin kanssa, W. C. Barber ja Bernard Gittelman tekevät ensimmäisen törmäyssäteen. Tuloksesta, jolla hän suoritti menestyksekkäät QED-kokeensa, tuli kaikkien seurattavien mekanismien edelläkävijä. Mutta jo ennen kuin uraauurtava laite oli toiminnassa, Richter oli alkanut miettiä tapoja viedä konseptia eteenpäin. Erityisesti hän halusi suunnitella törmäävää sädekonetta, joka ottaisi elektroneja ja positroneja (niiden antihiukkasia) ja varastoisi ne vastapyörivinä virtoina (elektronit kulkevat yhteen suuntaan, positronit toiseen suuntaan) renkaaseen. Renkaan sisällä hiukkaset saisivat törmätä toisiinsa tuottaen uusia hiukkasia, joiden taustasäteily on vähäistä. Kun Richter alkoi 1960-luvun alussa pohtia tätä ajatusta, hän oli juuri tullut osaksi SLACIA. Keskuksen silloinen johtaja W. K. H. Panofsky kannusti hänen suunnitelmaansa, ja alustava suunnitelma valmistui vuonna 1964. Tämän jälkeen hanke jäi taka-alalle seuraavien kuuden vuoden ajaksi budjettirajoitusten vuoksi. Lopulta vuonna 1970 rahoitus tuli, ja uraauurtava uusi kone, SPEAR, oli valmis toimintaan.

yksi 1960-luvun hiukkasfysiikan monista arvoituksista oli kvarkkien käyttäytyminen ja/tai olemassaolo, niiden subatomisten hiukkasten, joiden ajateltiin muodostavan hadroneja. California Institute of Technologyssa työskentelevä Murray Gell-Mann esitti sen teoreettisena käsitteenä, mutta tämän vuosikymmenen lopulla tällaisten hiukkasten olemassaolo alkoi näyttää todennäköisemmältä. Kun alkoi ilmaantua todisteita siitä, että kvarkkeja todella oli olemassa, Gell-Mannin varhainen olettamus siitä, että hadronia oli kolme, asetettiin kyseenalaiseksi, ja monet pitivät fyysikko Sheldon Lee Glashow ‘ n vuonna 1964 esittämää ehdotusta, jonka mukaan todellisuudessa oli neljä—yksi “ylös”, yksi “alas”, yksi “outo” (kolme alkuperäistä) ja neljäs, jota hän kutsui “viehätykseksi”—alkoi vedota keinona selittää alkuperäisen kolmen selittämätöntä käyttäytymistä. Tätä taustaa vasten KEIHÄSKOKEILUT aloitettiin.

Richterillä ei ollut uutta tutkimustaan aloittaessaan mielessään mitään erityistä agendaa kuin kiinnostus voimakkaasti vuorovaikuttavien hiukkasten rakenteeseen. Teoriat olivat tuolloin vallalla, mutta hän ei kantanut soihtua minkään tietyn asian puolesta. Hän löysi kuitenkin marraskuussa 1974 uuden hiukkasen, joka oli noin kolme kertaa protonin kokoinen ja jonka elinikä oli noin 5000 kertaa suurempi kuin luonnollisesti odotettiin. Hän antoi hiukkaselle nimen ” psi.”Sattumalta, Samuel C. C. Mit: n Ting oli tehnyt identtisen löydön lähes samaan aikaan itärannikolla ja nimennyt hiukkasen “j: ksi”. kaksikko teki yhteisen ilmoituksen historiallisista löydöistään 11. marraskuuta 1974 Stanfordissa, ja läpimurto tuli tunnetuksi psi/J-hiukkasena.

nämä kaksi tiedemiestä olivat löytäneet vaikeasti saavutettavan charmikvarkin, ja he olivat panneet alulle “marraskuun vallankumouksen”, joka aloitti kokonaan uuden hiukkasfysiikan aikakauden. Löydön seurannaisvaikutukset olivat lukemattomia, joista vähäisin ei ollut se, että kvarkeista oli tullut tieteellinen todellisuus. Vallankumous antoi myös epävakaiselle fysiikan maailmalle ennennäkemättömän vakauden. Itse asiassa löytö oli niin merkittävä, että Richter ja Ting saivat yhdessä Nobelin fysiikanpalkinnon vain kaksi vuotta sen jälkeen, kun he ilmoittivat löydöstään.

Nobelin

tultuaan Nobelistiksi Richter palasi kukoistavalle akateemiselle uralleen. Kuten edellä todettiin, hän lopulta sai pois tutkimuksen ja meni hallinnon teknisenä johtajana (1982-1984), sitten johtaja SLAC (1984-1999). Kun hän jäi eläkkeelle johtajan tehtävistään, Stanford News-lehti lainasi joitakin Stanfordin presidentin Gerhard Casperin huomautuksia: “koko maailma tuntee Burt Richterin fyysikon ominaisuudet, koska Nobel-palkinto tunnusti ne. Stanford ja minä tunnemme hänen ominaisuutensa poikkeuksellisen kyvykkäänä, omistautuneena ja sitkeänä Stanfordin Lineaarikiihdytinkeskuksen johtajana ja hyvänä yliopiston kansalaisena.”Matkan varrella Richter oli tietenkin saanut eminenssilleen myös monia muita testamentteja. Näiden kunniamerkkien joukossa oli Yhdysvaltain E. O. Lawrence-mitali. Department of Energy (1976), jäsenyys National Academy of Sciences (1977), ja induktio fellow, American Academy of Arts and Sciences (1989). Ei muuten, hän oli Loeb luennoitsijana Harvardin yliopistossa vuonna 1974 ja DeShalit luennoitsijana Weizmann-instituutissa (Israel) vuonna 1975 samoin.

, mutta Richter ei ollut pelkkää bisnestä ja tiedettä. Hänet tunnettiin hieman omalaatuisista pukeutumistavoistaan, lenkkitossujen ja golfhatun pukemisesta lähes mihin tahansa tilaisuuteen. Suoruus ja karisma olivat myös tunnusmerkkejä. Yhdysvaltain Tiedetoimiston johtaja Martha Krebs. Department of Energy oli lainattu Stanford News sanovan, ” voin aina luottaa Burt puhua totta. Kun hän ei ole hurmaava, hän voittaa.”Hänellä oli myös aseistariisuva huumorintaju, mistä osoituksena on hänen näytelmänsä Shakespearen seitsemästä ihmisen vaiheesta, joka annettiin päivällisellä hänen kunniakseen, CERN Courier-lehden P. A. Mooren lainaama. “Monomaaninen fyysikko-joka kestää noin 40 ikävuoteen asti”, hän sanoi. “Sitten 50-luvulla aikuistuu. Aloin vähän huolestua 60 vuoden täyttämisestä, sitten päätin, että se on viisauden aika. Mutta muutaman vuoden päästä täytän 70 ja odotan innolla seuraavaa vaihetta, oli se sitten mikä tahansa.”

Richter täytti 70 vuotta vuonna 2001, mutta hänen älyllisen uteliaisuutensa hidastumisesta ei ollut merkkejä. Hän oli alkanut viljellä kiinnostusta ilmasto-olosuhteisiin ja ilmaston lämpenemiseen sekä kehitysmaiden energiantarpeeseen. Kuten kaikki amerikkalaiset, myös 11.syyskuuta 2001 tehdyt terrori-iskut vaikuttivat häneen syvästi, ja hän uhrasi aikaansa väestön suojelemiseen vaarantamatta sen kansalaisvapauksia. Richter jatkoi professorina Stanfordissa vuodesta 2005 lähtien ja toimi edelleen myös SLAC: n emeritusjohtajana. Mitä tulee hämmästyttävään löytöön, joka muutti fysiikan kasvot ja ansaitsi Richterin paikan historiassa, tiedemies oli varma, että muutos tulisi jälleen. “Tietysti”, hän sanoi David Perlman San Francisco Chroniclesta, ” kun kiihdyttimet saavuttavat yhä korkeampia energioita, saatamme tarvita uuden standardimallin (jonka hänen keksintönsä oli vahvistanut fysiikan näkökannalle maailmankaikkeudesta), tai ainakin tämän päivän mallia on ehkä muutettava, mutta niin tiede toimii.”Ja huolimatta siitä, että hänen myöhempien vuosiensa tärkeiden etujen kirjo oli laajempi, sanat, jotka Richter kirjoitti omaelämäkerrassaan Nobelin palkintoa varten vuonna 1976, resonoivat vielä vuosia myöhemminkin. Nämä sanat lainattiin Nobelin verkkosivuilta: “tämän lyhyen elämäkerran kirjoittaminen oli saanut minut tajuamaan, miten pitkä rakkaus minulla on ollut elektronin kanssa. Kuten useimmilla rakkaussuhteilla, myös sillä on ollut ylä-ja alamäkensä, mutta minulle ilot ovat paljon painaneet pettymyksiä enemmän.”

Kirjat

Notable Scientists: From 1900 to the Present, Gale Group, 2001.

Aikakauslehdet

Economist, 20. Helmikuuta 1993.

San Francisco Chronicle, 24. Marraskuuta 1998.

Tiede, 13. Tammikuuta 1984.

Online

“a Prize That Can Changer Lives, Nobelists of the Bay Area Talk About Their Road to Fame”, San Francisco Chronicle,http://sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file=/c/a/2001/10/08/MN185869.DTL (10. tammikuuta 2005).

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

“Burton Richter-Autobiography”, Nobel-Palkintosivusto,http://nobelprize.org/cgi-bin/print?from=/physics/laureates/1976/richter-autobio.html (9. Tammikuuta 2005).

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

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

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

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

“Nobel-palkittu Richter astuu syrjään SLAC: n johtajaksi”, Stanford News,http://www.stanford.edu/dept/news/relaged/981123richter.html (11.4.2005).

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

“Zeeman Effect”, Columbia Encyclopedia,http://www.bartleby.com/65/ze/Zeemanef.html (10. Tammikuuta 2005).