Albert Francis Birch (22 de agosto de 1903 – 30 de enero de 1992) fue un geofísico estadounidense . Se le considera uno de los fundadores de la geofísica de la Tierra sólida . También es conocido por su participación en el bombardeo atómico de Hiroshima y Nagasaki .
Durante la Segunda Guerra Mundial , Birch participó en el Proyecto Manhattan , trabajando en el diseño y desarrollo del arma nuclear de tipo cañón conocida como Little Boy . Supervisó su fabricación y fue a Tinian para supervisar su ensamblaje y carga en Enola Gay , el Boeing B-29 Superfortress encargado de lanzar la bomba.
Birch, graduado de la Universidad de Harvard , comenzó a trabajar en geofísica como asistente de investigación. Posteriormente, pasó toda su carrera en Harvard trabajando en ese campo, convirtiéndose en profesor asociado de geología en 1943, profesor en 1946 y profesor Sturgis Hooper de geología en 1949, y profesor emérito en 1974.
Birch publicó más de 100 artículos. En 1947, desarrolló lo que hoy se conoce como la ecuación de estado de Birch-Murnaghan. En 1952, demostró que el manto de la Tierra está compuesto principalmente de minerales de silicato , con un núcleo interno y externo de hierro fundido . En dos artículos de 1961 sobre velocidades de ondas de compresión , estableció lo que ahora se llama la ley de Birch .
Birch nació en Washington, DC, el 22 de agosto de 1903, hijo de George Albert Birch, que se dedicaba a la banca y los bienes raíces, y Mary Hemmick Birch, cantante del coro de la iglesia y solista de la Catedral de San Mateo en Washington, DC. Tenía tres hermanos menores: David, que se convirtió en banquero; John, que se convirtió en diplomático; y Robert, que se convirtió en compositor. Fue educado en escuelas de Washington, DC, y en la Western High School , donde se unió a los Cadetes de la Escuela Secundaria en 1916. [1] [2]
En 1920, Birch ingresó en la Universidad de Harvard con una beca. Allí sirvió en el Batallón de Artillería de Campaña del Cuerpo de Entrenamiento de Oficiales de Reserva de Harvard . Se graduó magna cum laude en 1924 y recibió su licenciatura en Ciencias (SB) en ingeniería eléctrica . [1]
Birch fue a trabajar al Departamento de Ingeniería de la New York Telephone Company . Solicitó y recibió una beca de servicio de campo estadounidense en 1926, que utilizó para viajar a Estrasburgo y estudiar en el Instituto de Física de la Universidad de Estrasburgo bajo la tutela de Pierre Weiss . [3] Allí, escribió o coescribió cuatro artículos, en francés, sobre temas como las propiedades paramagnéticas del cianuro de potasio y el momento magnético de los iones Cu++. [4]
Al regresar a los Estados Unidos en 1928, Birch regresó a Harvard para estudiar física. Obtuvo su título de Máster en Artes (MA) en 1929 y luego comenzó a trabajar en su título de Doctor en Filosofía (Ph.D.) de 1932 bajo la supervisión de Percy Bridgman , [3] quien recibiría el Premio Nobel de Física en 1946. Para su tesis, Birch midió el punto crítico vapor-líquido del mercurio . Lo determinó como 1460 ± 20 °C y 1640 ± 50 kg/cm 2 , resultados que publicó en 1932 en la Physical Review . [4] [5]
En esa época, en la Universidad de Harvard se produjo un creciente interés por la geofísica y Reginald Aldworth Daly creó un Comité de geología y geofísica experimental que incluía a Bridgman, al astrónomo Harlow Shapley , a los geólogos Louis Caryl Graton y DH McLaughlin y al químico GP Baxter. William Zisman , otro de los estudiantes de doctorado de Bridgman, fue contratado como investigador asociado del comité, pero, al tener poco interés en el estudio de las rocas, dimitió en 1932. El puesto se le ofreció entonces a Birch, que tampoco tenía mucho interés o experiencia en geología, pero con la llegada de la Gran Depresión , era difícil encontrar trabajo, y aceptó. [6] [7]
El 15 de julio de 1933, Birch se casó con Barbara Channing, una exalumna del Bryn Mawr College y descendiente colateral del teólogo William Ellery Channing . Tuvieron tres hijos: Anne Campaspe, Francis (Frank) Sylvanus y Mary Narcissa. Frank más tarde se convirtió en profesor de geofísica en la Universidad de New Hampshire . [8] [9]
En 1942, durante la Segunda Guerra Mundial , Birch se ausentó de Harvard para trabajar en el Laboratorio de Radiación del Instituto Tecnológico de Massachusetts , que estaba desarrollando un radar . Trabajó en la espoleta de proximidad , una espoleta activada por radar que haría explotar un proyectil en la proximidad de un objetivo. Al año siguiente aceptó una comisión en la Marina de los Estados Unidos como teniente comandante y fue destinado a la Oficina de Buques en Washington, DC [10]
Más tarde ese año fue asignado al Proyecto Manhattan y se mudó con su familia a Los Álamos, Nuevo México . Allí se unió a la División de Artillería (O) del Laboratorio de Los Álamos , que estaba bajo el mando de otro oficial naval, el capitán William S. Parsons . Inicialmente, el objetivo de la División O era diseñar un arma nuclear tipo cañón conocida como Thin Man . Esto resultó ser poco práctico debido a la contaminación del plutonio generado en el reactor con plutonio-240 , y en febrero de 1944, la División centró su atención en el desarrollo del Little Boy , un dispositivo más pequeño que utiliza uranio-235 . Birch utilizó uranio no enriquecido para crear modelos a escala y luego maquetas a escala real del dispositivo. [11]
Birch supervisó la fabricación del Little Boy y fue a Tinian para supervisar su ensamblaje y carga en el Enola Gay , el Boeing B-29 Superfortress encargado de lanzar la bomba. Ideó el sistema de "doble enchufe" que permitía armar la bomba después de que el Enola Gay despegara para que, si se estrellara, no hubiera una explosión nuclear. [11] Fue galardonado con la Legión al Mérito . Su cita decía:
por su excepcional mérito en el desempeño de sus servicios sobresalientes al Gobierno de los Estados Unidos en relación con el desarrollo de la mayor arma militar de todos los tiempos, la bomba atómica. Su misión inicial fue la instrumentación de pruebas de laboratorio y de campo. Llevó a cabo esta misión de manera tan sobresaliente que fue puesto a cargo de la ingeniería y el desarrollo de la primera bomba atómica. Llevó a cabo esta misión con extraordinario criterio y habilidad y, finalmente, fue con la bomba a la base avanzada donde se aseguró, con su cuidado y liderazgo, de que la bomba estuviera adecuadamente preparada en todos los aspectos. La capacidad de ingeniería del comandante Birch, su comprensión de todos los principios involucrados, su habilidad profesional y su devoción al deber durante todo el desarrollo y la entrega de la bomba atómica fueron sobresalientes y estuvieron en consonancia con las más altas tradiciones del Servicio Naval de los Estados Unidos. [12]
Birch fue ascendido a comandante y liberado de la Marina en 1945. [13]
Birch regresó a Harvard después de que terminara la guerra, habiendo sido promovido a Profesor Asociado de Geología en 1943 mientras estaba fuera. Permanecería en Harvard por el resto de su carrera, convirtiéndose en profesor en 1946, y en Profesor Sturgis Hooper de Geología en 1949, y profesor emérito en 1974. El Profesor Birch publicó más de 100 artículos. [2] [3] Fue presidente de la Sociedad Geológica de América en 1964 y recibió su Medalla Penrose en 1969. [14]
En 1947, adaptó la ecuación de estado isotérmica de Murnaghan, que había sido desarrollada para la deformación infinitesimal, para la deformación finita euleriana , desarrollando lo que ahora se conoce como la ecuación de estado de Birch-Murnaghan . [15]
Albert Francis Birch es conocido por su trabajo experimental sobre las propiedades de los minerales formadores de la Tierra a alta presión y temperatura. En 1952 publicó un conocido artículo en el Journal of Geophysical Research , donde demostró que el manto está compuesto principalmente de minerales de silicato , el manto superior e inferior están separados por una delgada zona de transición asociada con transiciones de fase de silicato , y el núcleo interno y externo son aleaciones de hierro cristalino y fundido . Sus conclusiones todavía se aceptan como correctas hoy en día. La parte más famosa del artículo, sin embargo, es una nota a pie de página humorística que incluyó en la introducción: [16] : 234
Los lectores incautos deben tener en cuenta que el lenguaje corriente sufre modificaciones que lo convierten en una forma de alta presión cuando se aplica al interior de la Tierra. A continuación se ofrecen algunos ejemplos de equivalencias:
En 1961, Birch publicó dos artículos sobre velocidades de ondas de compresión estableciendo una relación lineal de la velocidad de onda de compresión V p de rocas y minerales de un peso atómico promedio constante con la densidad como: [17] [18]
Esta relación se conoció como la ley de Birch . Birch fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1942, [19] de la Academia Nacional de Ciencias en 1950, [20] de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1955, [21] y sirvió como presidente de la Sociedad Geológica de América en 1963 y 1964. [3] Recibió numerosos honores en su carrera, incluyendo la Medalla Arthur L. Day de la Sociedad Geológica de América en 1950 y la Medalla Penrose en 1969, la Medalla William Bowie de la Unión Geofísica Estadounidense en 1960, la Medalla Nacional de Ciencias del Presidente Lyndon Johnson en 1967, el Premio Vetlesen (compartido con Sir Edward Bullard ) en 1968, la Medalla de Oro de la Sociedad Astronómica Real en 1973, y el Premio Bridgman de la Asociación Internacional para el Avance de la Investigación de Alta Presión en 1983. [22] Desde 1992, la Sociedad Geofísica Estadounidense ha sido nombrada miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. La sección de Tectonofísica de la Unión ha patrocinado una Conferencia Francis Birch , dictada en su reunión anual por un destacado investigador en este campo. [23]
Birch murió de cáncer de próstata en su casa de Cambridge, Massachusetts , el 30 de enero de 1992. Le sobrevivieron su esposa Barbara, sus tres hijos y sus tres hermanos. [2] [20] Sus documentos se encuentran en los Archivos de la Universidad de Harvard. [3]
