Robert H. Dicke
Robert H. Dicke | |
---|---|
Född |
Robert Henry Dicke
6 maj 1916
St. Louis, Missouri , USA
|
dog | 4 mars 1997
Princeton, New Jersey , USA
|
(80 år)
Nationalitet | amerikansk |
Alma mater |
Princeton University (BS) University of Rochester (Ph.D) |
Känd för |
Uppfinnaren av inlåsningsförstärkaren Dicke modell Brans–Dicke teori Dicke effekt Dicke radiometer |
Make | Annie Currie . ( m. 1942 <a i=3>). |
Barn | 3 |
Utmärkelser | National Medal of Science (1970) Comstock Prize in Physics (1973) Elliott Cresson Medal (1974) Beatrice M. Tinsley Prize (1992) |
Vetenskaplig karriär | |
Fält | Fysik |
Doktorand rådgivare | Lee Alvin DuBridge |
Influenser |
George Gamow Paul Dirac |
Influerad |
Arno Penzias Robert Woodrow Wilson Alan Guth Jim Peebles Rainer Weiss |
Signatur | |
Del av en serie om |
fysisk kosmologi |
---|
Robert Henry Dicke ( / ˈ d ɪ k i / ; 6 maj 1916 – 4 mars 1997) var en amerikansk astronom och fysiker som gjorde viktiga bidrag till områdena astrofysik , atomfysik , kosmologi och gravitation . Han var Albert Einstein-professor i vetenskap vid Princeton University (1975–1984).
Biografi
Född i St. Louis, Missouri , avslutade Dicke sin kandidatexamen vid Princeton University och sin doktorsexamen 1939 från University of Rochester i kärnfysik . Under andra världskriget arbetade han i strålningslaboratoriet vid Massachusetts Institute of Technology där han arbetade med utvecklingen av radar och designade Dicke radiometer , en mikrovågsmottagare. Han använde detta för att sätta en gräns för temperaturen på mikrovågsbakgrundsstrålningen från strålningslaboratoriets tak på mindre än 20 kelvin .
1946 återvände han till Princeton University, där han stannade under resten av sin karriär. Han gjorde en del arbete i atomfysik, särskilt på lasern och mätning av elektronens gyromagnetiska förhållande . Ett viktigt bidrag till fältet spektroskopi och strålningsöverföring var hans förutsägelse av fenomenet som kallas Dicke-avsmalning: När den genomsnittliga fria vägen för en atom är mycket mindre än våglängden för en av dess strålningsövergångar, ändrar atomen hastighet och riktning många gånger under emission eller absorption av en foton. Detta orsakar ett medelvärde över olika Dopplertillstånd och resulterar i en atomär linjebredd som är mycket smalare än Dopplerbredden. Dicke-avsmalning sker vid relativt låga tryck i millimetervågs- och mikrovågsområdena (där den används i atomur för att förbättra precisionen). Dicke-avsmalning är analog med Mössbauer-effekten för gammastrålar.
1956, ungefär två år innan Charles Hard Townes och Arthur Leonard Schawlow lämnade in sin patentansökan, lämnade Dicke in ett patent med titeln "Molecular Amplification Generation Systems and Methods" med påståenden om hur man bygger en infraröd laser och användningen av en öppen resonator och patentet tilldelades den 9 september 1958.
Han tillbringade resten av sin karriär med att utveckla ett program med precisionstester av allmän relativitet med hjälp av likvärdighetsprincipens ramar . 1957 föreslog han först en alternativ gravitationsteori inspirerad av Machs princip och Paul Diracs hypotes om stora tal . År 1961 ledde detta till Brans–Dickes gravitationsteorin , utvecklad med Carl H. Brans , en likvärdighetsprincip som bryter mot modifiering av allmän relativitet. Ett höjdpunktsexperiment var testet av ekvivalensprincipen av Roll, Krotkov och Dicke, som var en faktor 100 mer exakt än tidigare arbete. Han gjorde också mätningar av solar oblateness som var användbara för att förstå perihelion precession av Merkurius bana , en av de klassiska testerna av allmän relativitet.
Dirac hade antagit att eftersom gravitationskonstanten G är mycket ungefär lika med universums omvända ålder i vissa enheter, så måste G variera för att bibehålla denna likhet. Dicke insåg att Diracs relation kunde vara en selektionseffekt : grundläggande fysiska lagar kopplar G till livstiden för vad som kallas huvudsekvensstjärnor , såsom solen, och dessa stjärnor är enligt Dicke nödvändiga för livets existens. Vid någon annan epok, när jämlikheten inte höll, skulle det inte finnas något intelligent liv runt omkring för att lägga märke till skillnaden. Detta var den första moderna tillämpningen av vad som nu kallas den svaga antropiska principen .
I början av 1960-talet fick arbetet med Brans-Dicke-teorin Dicke att tänka på det tidiga universum, och med Jim Peebles härledde han om förutsägelsen om en kosmisk mikrovågsbakgrund (efter att ha glömt den tidigare förutsägelsen av George Gamow och hans medarbetare) . Dicke, tillsammans med David Todd Wilkinson och Peter G. Roll, började omedelbart bygga en Dicke-radiometer för att söka efter strålningen. De föregicks av den oavsiktliga upptäckten gjord av Arno Penzias och Robert Woodrow Wilson (som också använde en Dicke-radiometer ), som arbetade på Bell Labs nära Princeton. Ändå gjorde Dickes grupp den andra rena upptäckten, och deras teoretiska tolkning av Penzias och Wilsons resultat visade att teorier om det tidiga universum hade gått från ren spekulation till väl beprövad fysik.
1970 hävdade Dicke att universum måste ha nästan den kritiska densiteten av materia som behövs för att stoppa det att expandera för alltid. Standardmodeller av universum passerar genom stadier som domineras av strålning, materia, krökning etc. Övergångar mellan stadier är mycket speciella kosmiska tider som a priori kan skilja sig åt med många storleksordningar. Eftersom det finns en icke försumbar mängd materia, antingen lever vi av en slump nära övergången till eller från det materiadominerade stadiet, eller så är vi mitt i det; det senare är att föredra eftersom sammanträffandena är högst osannolika (en tillämpning av den kopernikanska principen) . Detta innebär en försumbar krökning, så universum måste ha nästan kritisk densitet. Detta har kallats "Dicke-slumpen"-argumentet. I själva verket ger det fel svar, eftersom vi verkar leva i tiden för övergången mellan materia och mörk energistadier . En antropisk förklaring av misslyckandet i Dickes argument gavs av Weinberg .
Dicke var också ansvarig för utvecklingen av lock-in-förstärkaren , som är ett oumbärligt verktyg inom området tillämpad vetenskap och teknik. Många av Dickes experiment drar nytta av inlåsning på ett eller annat sätt. [ citat behövs ] Men i en intervju med Martin Harwit hävdar han att även om han ofta krediteras med uppfinningen av enheten; han tror sig ha läst om det i en recension av vetenskaplig utrustning skriven av Walter C. Michels, professor vid Bryn Mawr.
Dicke är också krediterad för uppfinningen av en sorts radiomottagare, kallad "Dicke Radiometric Receiver" eller helt enkelt "Dicke Radiometer", utvecklad av Dicke under andra världskriget. Hans radiometer kännetecknades av en brustemperaturkalibreringsteknik med användning av ett omkopplingsbart motstånd, känt som "Dicke Resistor".
Dicke tilldelades National Medal of Science 1978. 1973 tilldelades han Comstock-priset i fysik från National Academy of Sciences, där han var medlem. Han var också medlem av American Academy of Arts and Sciences och American Philosophical Society . Dicke nominerades till Nobelpriset i fysik flera gånger. Peebles avslutade sin egen Nobelföreläsning 2019 med ett uttalande av besvikelse över att Dicke aldrig hade tilldelats priset, och sa sedan: "Men jag är nöjd nu eftersom mitt Nobelpris är stängningen av det som Bob satte igång, hans stora mål att etablera ett empiriskt baserad gravitationsfysik, genom etableringen av den empiriskt baserade relativistiska kosmologin."
Äktenskap och familjeliv
Dicke gifte sig med Annie Currie 1942. Currie, av skotsk härkomst, föddes i Barrow-in-Furness i England 1920 och immigrerade som ung till Rochester, New York, via Australien och Nya Zeeland, som Annie hade mycket fina minnen av. .
I början av andra världskriget ombads Dicke att hjälpa krigsinsatsen genom att tillämpa sina färdigheter på utvecklingen av radar med Massachusetts Institute of Technology. Därför var det här de började sitt gifta liv. Under denna tid blev Annie vän med ett antal fruar till andra professorer som arbetade med liknande projekt. Men på grund av säkerhetsproblem visste ingen av dem vad deras mäns arbete innebar och kunde aldrig diskutera det.
I slutet av kriget flyttade Dicke och Currie till Princeton, New Jersey, där Robert var på fakulteten vid Princeton University. Dicke dog där den 4 mars 1997. Currie fortsatte att bo i Princeton till 2002. De sista åren av sitt liv bodde hon i Hightstown, New Jersey vid Meadow Lakes Retirement Community fram till sin död 2005.
De hade en dotter, Nancy född 1945, och två söner, John född 1946 och James född 1953. Vid tiden för Dickes död hade de sex barnbarn och ett barnbarnsbarn.
Bibliografi
- Dicke, RH (april 1981). "Seismologi och solens geodesi: lågfrekventa svängningar" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78 (4): 1989–1993. Bibcode : 1981PNAS...78.1989D . doi : 10.1073/pnas.78.4.1989 . PMC 319267 . PMID 16592998 .
- Dicke, RH (mars 1981). "Seismologi och solens geodesi: solgeodesi" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78 (3): 1309–1312. Bibcode : 1981PNAS...78.1309D . doi : 10.1073/pnas.78.3.1309 . PMC 319117 . PMID 16592985 .
- Dicke, RH (26 april 1974). "Solens oblatitet och relativitet". Vetenskap . 184 (4135): 419–429. Bibcode : 1974Sci...184..419D . doi : 10.1126/science.184.4135.419 . PMID 17736508 .
- Dicke, RH (25 augusti 1967). "Solmodeller" . Vetenskap . 157 (3791): 960. Bibcode : 1967Sci...157..960D . doi : 10.1126/science.157.3791.960 . PMID 17792834 .
- Dicke, RH (9 november 1962). "Jorden och kosmologin: Jorden kan påverkas av universums avlägsna materia genom en långväga interaktion". Vetenskap . 138 (3541): 653–664. Bibcode : 1962Sci...138..653D . doi : 10.1126/science.138.3541.653 . PMID 17829699 .
- Dicke, RH (6 mars 1959). "Ny forskning om gammal gravitation: Är de observerade fysiska konstanterna oberoende av laboratoriets position, epok och hastighet?". Vetenskap . 129 (3349): 621–624. Bibcode : 1959Sci...129..621D . doi : 10.1126/science.129.3349.621 . PMID 17735811 .
- Dicke, RH (1946). "Mätningen av termisk strålning vid mikrovågsfrekvenser". Granskning av vetenskapliga instrument . 17 (7): 268–275. Bibcode : 1946RScI...17..268D . doi : 10.1063/1.1770483 . PMID 20991753 . S2CID 26658623 .
Källor
- Kuhn JR; Libbrecht KG; Dicke RH (1988). "Solens yttemperatur och förändringar i solkonstanten". Vetenskap . 242 (4880): 908. Bibcode : 1988Sci...242..908K . doi : 10.1126/science.242.4880.908 . S2CID 128820028 .
- Williams JG; Dicke RH; Bender PL; Alley CO; Currie GD; Carter WE; Eckhardt DH; Faller JE; Kaula WM; et al. (1976). "Nytt test av ekvivalensprincipen från lunar laser rangeing". Phys. Rev. Lett . 36 (11): 551. Bibcode : 1976PhRvL..36..551W . doi : 10.1103/PhysRevLett.36.551 .
- Peebles PJE; Dicke RH (1968). "Ursprunget till de klotformiga stjärnklustren". Astrofys. J . 154 : 891. Bibcode : 1968ApJ...154..891P . doi : 10.1086/149811 .
- Dicke RH (1962). "Machs princip och invarians under omvandling av enheter". Phys. Rev. _ 125 (6): 2163. Bibcode : 1962PhRv..125.2163D . doi : 10.1103/PhysRev.125.2163 .
externa länkar
- National Academy of Sciences biografi
- BAAS 29 (1997) 1469 , dödsruna
- En titt på Dirac, Sciama och Dickes övergivna bidrag till kosmologin (arxiv:0708.3518)
- Avskrift av muntlig historieintervju med Robert Dicke den 18 november 1975, American Institute of Physics, Niels Bohr Library & Archives
- Avskrift av muntlig historieintervju med Robert Dicke den 2 maj 1983, American Institute of Physics, Niels Bohr Library & Archives
- Avskrift av muntlig historieintervju med Robert Dicke den 18 juni 1985, American Institute of Physics, Niels Bohr Library & Archives
- Avskrift av muntlig historieintervju med Robert Dicke den 19 januari 1988, American Institute of Physics, Niels Bohr Library & Archives
- 1916 födslar
- 1997 dödsfall
- Amerikanska fysiker från 1900-talet
- amerikanska astronomer
- amerikanska kosmologer
- Fellows av American Physical Society
- Medlemmar av American Philosophical Society
- Medlemmar av United States National Academy of Sciences
- Vinnare av National Medal of Science
- Folk från Hightstown, New Jersey
- Fysiker från Missouri
- Princeton University alumner
- Forskare från Missouri
- Forskare från New Jersey
- Forskare från St. Louis
- University of Rochester alumner
- Vinnare av Beatrice M. Tinsley-priset