Robert R. Wilson

För andra personer som heter Robert Wilson, se Robert Wilson (disambiguation) .

Robert R. Wilson
Wilson vid Fermilabs banbrytande ceremoni
Född	( 1914-03-04 ) 4 mars 1914 Frontier, Wyoming , USA
dog	16 januari 2000 (2000-01-16) (85 år) Ithaca, New York , USA
Alma mater	University of California, Berkeley
Utmärkelser	Elliott Cresson-medalj (1964) National Medal of Science (1973) Enrico Fermi Award (1984) Andrew Gemant Award (1995)
Vetenskaplig karriär
Fält	Fysik
institutioner	University of California, Berkeley Los Alamos laboratorium Harvard Universitet Cornell University Fermilab University of Chicago Columbia University
Avhandling	Cyklotronens teori (1940)
Doktorand rådgivare	Ernest Lawrence
Signatur

Robert Rathbun Wilson (4 mars 1914 – 16 januari 2000) var en amerikansk fysiker känd för sitt arbete på Manhattan-projektet under andra världskriget, som skulptör och som arkitekt vid Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), där han var den första regissören från 1967 till 1978.

, som är utexaminerad från University of California, Berkeley (BA och PhD), tog sin doktorsexamen under ledning av Ernest Lawrence för sitt arbete med utvecklingen av cyklotronen vid Berkeley Radiation Laboratory . Han gick därefter till Princeton University för att arbeta med Henry DeWolf Smyth om elektromagnetisk separation av isotoper av uran . 1943 gick Wilson och många av hans kollegor med i Manhattan Projects Los Alamos Laboratory , där Wilson blev chef för dess Cyclotron Group (R-1), och senare dess Research (R) Division.

Efter kriget gick Wilson en kort stund till fakulteten vid Harvard University som docent, gick sedan till Cornell University som professor i fysik och chef för dess nya Laboratory of Nuclear Studies. Wilson och hans Cornell-kollegor konstruerade fyra elektronsynkrotroner . 1967 övertog han chefskapet för National Accelerator Laboratory, senare känt som Fermilab . Han lyckades färdigställa anläggningen i tid och under budget, men gjorde det samtidigt estetiskt tilltalande, med en huvudbyggnad som medvetet påminner om Beauvais-katedralen och en restaurerad prärie med en flock amerikanska bisoner . Han avgick 1978 i en protest mot otillräcklig statlig finansiering.

Tidigt liv

Robert Rathbun Wilson föddes i Frontier, Wyoming , 1914, son till Platt Elvin och Edith Elizabeth (Rathbun) Wilson. Han hade en äldre syster, Mary Jane. Hans föräldrar separerade när han var åtta år gammal, och vårdnaden tilldelades hans far, även om han då och då bodde hos sin mamma. Mycket av hans tidiga liv spenderades på boskapsrancher. Han bytte ofta skola och gick i ett antal skolor, inklusive Todd School i Woodstock, Illinois , där hans mormor arbetade.

Wilson började på University of California, Berkeley , 1932, och belönades med sin Bachelor of Arts (AB) examen cum laude 1936. Han gick med i Ernest O. Lawrence 's Radiation Laboratory , som vid den tiden blommade ut till den främsta amerikanska webbplatsen för både experimentell och teoretisk fysik på grund av ansträngningar från Lawrence respektive J. Robert Oppenheimer . Wilson fick sin doktor i filosofi (PhD) 1940 för sin avhandling om "Theory of the Cyclotron". Det året gifte han sig med Jane Inez Scheyer.

Wilson stötte på problem med Lawrences hårda sparsamhet när han arbetade på sin cyklotron och fick sparken två gånger från strålningslaboratoriet. Första gången var att förlora en gummitätning i den 37-tums cyklotronen som förhindrade att den användes i en demonstration för en potentiell givare. Han återanställdes senare på Luis Alvarez uppmaning, men smälte en dyr tång medan han svetsade och fick sparken igen. Även om han erbjöd sitt jobb tillbaka, bestämde han sig istället för att gå till Princeton University för att arbeta med Henry DeWolf Smyth .

Manhattan-projektet

Vid Princeton tog Wilson så småningom över Smyths projekt utvecklingen av ett alternativt tillvägagångssätt för elektromagnetisk separation från Lawrences kalutronmetod , som används i syfte att separera den klyvbara uran-235- isotopen av uran från det mycket vanligare uran-238 , vilket är en nyckel. steg för att producera en atombomb . År 1941 hade projektet producerat en enhet som kallas "isotron", som, till skillnad från kalutronen, använde ett elektriskt fält för att separera uran istället för ett magnetiskt.

Robert R. Wilsons ID-bricka foto från Los Alamos

Arbetet i Princeton avslutades under andra världskriget när Oppenheimers hemliga laboratorium för forskning om atombomben, Manhattan Projects Los Alamos National Laboratory , öppnade 1943. "Som ett gäng professionella soldater", erinrade Wilson senare, " vi anmälde sig, en masse, för att åka till Los Alamos."

Wilson flyttade dit med några av sin Princeton-personal och Harvard Universitys cyklotron, och utsågs till chef för Cyclotron Group (R-1) av Oppenheimer. Först i slutet av tjugoårsåldern var han den yngsta gruppledaren i experimentavdelningen. Cyklotronen skulle användas för mätningar av neutrontvärsnittet av plutonium .

När Oppenheimer omorganiserade laboratoriet i augusti 1944 för att fokusera på utvecklingen av ett kärnvapen av implosionstyp, blev Wilson chef för R (Research) Division. Som sådan hade han fyra grupper som rapporterade till sig: Cyklotrongruppen (R-1), fortfarande ledd av honom själv; den elektrostatiska gruppen (R-2), ledd av John H. Williams ; DD-gruppen ( Deuterium -Deuterium) (R-3), ledd av John H. Manley ; och Radioactivity Group (R-4), ledd av Emilio G. Segrè . I mars 1945 fick R Division det extra ansvaret för att utveckla instrumentering för kärnvapenprovet i Trinity i juli 1945. Wilson hjälpte till att stapla lådor med sprängämnen för det 100-tons test som föregick det. På Los Alamos var han också aktiv i samhällsfrågor och tjänstgjorde i stadsrådet.

I maj 1945, när Nazityskland kapitulerade, och den ursprungliga motivationen för det kraschade atombombprojektet försvann när det upptäcktes att det tyska kärnenergiprojektet låg flera år efter, tog Wilson upp frågan om de skulle fortsätta med sitt arbete. Nyheten om detta möttes av ett iskallt mottagande från generalmajor Leslie Groves , chef för Manhattan Project. Senare i livet, när han intervjuades i den Oscarsnominerade dokumentären The Day After Trinity (1980), skulle Wilson säga att han starkt borde ha övervägt att sluta arbeta med bomben efter Tysklands kapitulation, och ångrade att han inte gjorde det till viss del.

Efter atombombningen av Hiroshima och Nagasaki , hjälpte Wilson till att organisera Association of Los Alamos Scientists (ALAS), som med en forskarnas begäran uppmanade till internationell kontroll av atomenergi . Framställningen bars av Oppenheimer till Washington, DC , och tog sig så småningom igenom krigsminister Henry L. Stimson till president Harry S. Truman .

Efter andra världskriget

Jane och Robert Wilson med II Rabi (ca 1950)

Efter kriget hjälpte Wilson också till att bilda Federation of American Scientists och fungerade som dess ordförande 1946. Han accepterade en utnämning som docent vid Harvard, men tillbringade de första åtta månaderna 1946 i Berkeley med att designa en ny 150 MeV cyklotron för Harvard för att ersätta den som togs till Los Alamos. Vid Harvard publicerade Wilson en framstående artikel, "Radiological Use of Fast Protons", som grundade området för protonterapi .

Cornell

1947 gick Wilson till Cornell University som professor i fysik och chef för dess nya Laboratory of Nuclear Studies . På Cornell konstruerade Wilson och hans kollegor fyra elektronsynkrotroner . Den första, en 300 MeV synkrotron, var under konstruktion när han kom. I en rapport från 1948 till Office of Naval Research beskrev han deras syfte:

Kärnfysikens viktigaste problem, enligt våra tankar, är: Vilka är de elementarpartiklar som kärnorna är gjorda av och vad är karaktären hos de krafter som håller samman dessa partiklar? Ett mer allmänt men sammanhängande problem gäller det allmänna uttrycket av elektriska lagar vid så höga energier som kommer att produceras av vår synkrotron. Våra experiment är planerade att attackera alla tre problemen. Således hoppas vi kunna producera artificiella mesoner som förmodas vara elementära partiklar och att studera interaktionerna mellan dessa mesoner och kärnor. Vidare ska vi utforska den elektriska interaktionen mellan högenergielektroner med elektroner och protoner i sökandet efter bevis som pekar på en korrekt teori om elektricitet vid hög energi.

Wilson initierade konstruktionen av en 1,4 GeV synkrotron 1952. Som han hade förutsett 1948 producerade den artificiella K-mesoner och rho-mesoner och testade kvantelektrodynamik på korta avstånd. Den sista maskinen han byggde på Cornell var en 12 GeV synkrotron som fortfarande används som injektor för Cornell Electron Storage Ring (CESR), byggd mellan 1977 och 1999. Den är belägen i vad som nu är känt som Wilson Synchrotron Laboratory.

Wilson var en av de första fysikerna som använde Monte Carlo-metoder , som han använde för att modellera elektron- och protoninitierade partikelduschar . Han uppfann kvantometern så att han kunde mäta intensiteten hos högenergiröntgenstrålar.

Fermilab

Wilson hade en direkt roll i den estetiska designen av Fermi National Accelerator Laboratory . Här visas Robert Rathbun Wilson Hall.

1967 tog han tjänstledigt från Cornell för att överta chefskapet för det begynnande National Accelerator Laboratory i Batavia, Illinois, som skulle bli den största partikelacceleratorn som byggts fram till dess (det skulle förbli så tills den stora elektronen började arbeta -Positron Collider vid CERN 1989). 1969 kallades Wilson för att motivera multimiljondollarmaskinen till kongressens gemensamma kommitté för atomenergi . Med tanke på dagens trend, betonade Wilson att det inte hade något alls att göra med nationell säkerhet, snarare:

Det har bara att göra med den respekt med vilken vi betraktar varandra, människors värdighet, vår kärlek till kultur... Det har att göra med: Är vi bra målare, bra skulptörer, stora poeter? Jag menar alla de saker som vi verkligen vördar och hedrar i vårt land och är patriotiska om. I den meningen har denna nya kunskap allt att göra med heder och land, men det har inget direkt att göra med att försvara vårt land förutom att hjälpa till att göra det värt att försvara.

Tack vare Wilsons begåvade ledarskap, en ledningsstil som mycket användes av Lawrence, blev anläggningen färdig i tid och under budget. Enligt Wilson gav han Atomic Energy Commissions ordförande Glenn T. Seaborg sin försäkran "undertecknad i blod" att han inte skulle överskrida den auktoriserade budgeten på 250 miljoner dollar och "skulle ruttna i helvetet" om han gjorde det. Anläggningen centrerad på en fyra mils omkrets, 400 GeV accelerator. Wilson initierade därefter designen av Tevatron , en 1 TeV partikelaccelerator . National Accelerator Laboratory, döptes om till Fermi National Accelerator Laboratory 1974, efter Enrico Fermi . Det kallas ofta för "Fermilab".

Bison betar på prärien nära Fermi National Accelerator Laboratory

Wilson hade studerat skulptur vid Accademia di Belle Arti di Firenze i Italien när han var på sabbatsår 1961, och han ville att Fermilab skulle vara en tilltalande arbetsplats, eftersom han trodde att yttre harmoni också skulle uppmuntra inre harmoni, och han arbetade personligen för att hålla den från ser ut som ett stereotypt "statligt labb", som spelar en nyckelroll i dess design och arkitektur. Runt anläggningen fanns en restaurerad prärie som fungerade som hem för en flock amerikanska bisoner som började med att Wilson tog in en tjur och fyra kor 1969.

Platsen hade också dammar och en huvudbyggnad som medvetet påminner om Beauvais-katedralen . Fermilab firar också sin roll som skulptör, med flera av hans verk, inklusive "The Mobius Strip", "The Hyperbolic Obelisk", "Tractricious" och "Broken Symmetry". En annan metallskulptur "Topological III" sitter i lobbyn på Harvard Science Center . Fermilabs centrallaboratoriebyggnad fick namnet Robert Rathbun Wilson Hall till hans ära 1980.

Wilson tjänstgjorde som direktör för Fermilab fram till 1978, då han avgick i protest mot vad han ansåg var otillräcklig finansiering av den federala regeringen . Han anslöt sig sedan till fakulteten vid University of Chicago som Ritzma-professor vid Enrico Fermi Institute . Han blev emeritusprofessor i fysik i Chicago 1980. Han flyttade till Columbia University , där han blev II Rabi gästprofessor i vetenskap och mänskliga relationer 1979, Michael I. Pupin professor i fysik 1980 och emeritusprofessor 1982. Han gick i pension. 1983 och flyttade tillbaka till Ithaca, NY.

Pris och ära

Wilson fick många utmärkelser och utmärkelser, inklusive Elliott Cresson-medaljen från Franklin Institute 1964, National Medal of Science 1973 och Department of Energys Enrico Fermi Award 1984. Han valdes in i National Academy of Sciences och American Philosophical Society och var president för American Physical Society 1985. 1986 mottog Wilson Golden Plate Award från American Academy of Achievement .

Död

Wilson drabbades av en stroke 1999, som han aldrig återhämtade sig från. Han dog den 16 januari 2000, 85 år gammal, på ett vårdhem i Ithaca, New York , och begravdes på 1800-talets Pioneer Cemetery på Fermilabplatsen. Han överlevde sin fru Jane; hans tre söner, Daniel, Jonathan och Rand; och hans syster, Mary Jane Greenhill. Hans papper finns i Cornell University Library .

Anteckningar

•    Fågel, Kai ; Sherwin, Martin J. (2005). Amerikanska Prometheus: J. Robert Oppenheimers triumf och tragedi . New York, New York: Alfred A. Knopf . ISBN 0-375-41202-6 . OCLC 56753298 .
•    Herken, Gregg (2002). Brotherhood of the Bomb: The Tangled Lives and Loyalties of Robert Oppenheimer, Ernest Lawrence och Edward Teller . New York: Henry Holt och Co. ISBN 978-0-8050-6588-6 . OCLC 48941348 .
•    Hoddeson, Lillian ; Henriksen, Paul W.; Meade, Roger A.; Westfall, Catherine L. (1993). Kritisk församling: En teknisk historia om Los Alamos under Oppenheimer-åren, 1943–1945 . New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-44132-3 . OCLC 26764320 .
•    Hunner, Jon (2004). Inventing Los Alamos: The Growth of an Atomic Community . Norman: University of Oklahoma Press. ISBN 978-0-8061-3891-6 . OCLC 154690200 .
• McDaniel, Boyce D .; Silverman, Albert (2001). Robert Rathburn Wilson 1915–2000 (PDF) . Biografiska memoarer. Vol. 80. National Academy of Sciences . s. 1–18 . Hämtad 8 februari 2013 .

Vidare läsning

•    Hilts, Philip J. (1982). Vetenskapliga temperament: Tre liv i samtida vetenskap . New York: Simon och Schuster. ISBN 978-0-671-22533-9 . OCLC 8688830 . Långa profiler av Wilson, genetikern Mark Ptashne och datavetaren John McCarthy
•    Weart, Spencer R. (2000). "Från Frontiersman till fysiker: Robert Rathbun Wilson". Fysik i perspektiv . American Institute of Physics Center for History of Physics. 2 (2): 141–203. Bibcode : 2000PhP.....2..141W . doi : 10.1007/s000160050041 . ISSN 1422-6944 . S2CID 115886156 .

externa länkar

• Media relaterade till Robert R. Wilson på Wikimedia Commons
• "Robert R. Wilsons intervju" . Voices of the Manhattan Project . Hämtad 5 november 2016 . 1982 Ljudintervju med Robert R. Wilson av Martin J. Sherwin
• "Robert Rathbun Wilson" . Fermilab . Arkiverad från originalet den 23 maj 2019 . Hämtad 15 februari 2014 .
• "Ett samtal med emeritiprofessorerna Hans Bethe och Robert Wilson" . Cornell University . Hämtad 15 februari 2014 . Video av en konversation 1993 med Hans Bethe och Robert Wilson som diskuterar atombombsprojekten.
• RRWilson.1 Robert R. Wilson på INSPIRE-HEP