Charles Hard Townes (28 de julio de 1915 - 27 de enero de 2015) fue un físico estadounidense . [4] [5] Townes trabajó en la teoría y aplicación del máser , por lo que obtuvo la patente fundamental, y otros trabajos en electrónica cuántica asociados con dispositivos máser y láser . [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] Compartió el Premio Nobel de Física de 1964 con Nikolay Basov y Alexander Prokhorov . [3] [15] [16] Townes fue asesor del gobierno de los Estados Unidos y se reunió con todos los presidentes de los Estados Unidos, desde Harry S. Truman (1945) hasta Bill Clinton (1999).
Townes era religioso [17] y creía que la ciencia y la religión convergen para proporcionar una mayor comprensión de la naturaleza y el propósito del universo.
En 1950, Townes fue nombrado profesor de la Universidad de Columbia . [4] Se desempeñó como director ejecutivo del Laboratorio de Radiación de Columbia de 1950 a 1952. Fue presidente del Departamento de Física de 1952 a 1955. [4]
En 1951, Townes concibió una nueva forma de crear haces intensos y precisos de radiación coherente , para lo que inventó el acrónimo máser (para amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación). Cuando se aplicó el mismo principio a frecuencias más altas, se utilizó el término láser (la palabra "luz" sustituyó a la palabra "microondas"). [22]
Durante 1953, Townes, James P. Gordon y Herbert J. Zeiger construyeron el primer máser de amoníaco en la Universidad de Columbia . [4] Este dispositivo utilizó emisión estimulada en una corriente de moléculas de amoníaco energizadas para producir amplificación de microondas a una frecuencia de aproximadamente 24,0 gigahercios . [4]
De 1959 a 1961, estuvo de licencia en la Universidad de Columbia para desempeñarse como vicepresidente y director de investigación del Instituto de Análisis de Defensa en Washington, DC, una organización sin fines de lucro que asesoraba al gobierno de los Estados Unidos y estaba dirigida por once universidades. [4] Entre 1961 y 1967, Townes se desempeñó como rector y profesor de física en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. [4] Luego, durante 1967, fue nombrado profesor de física en la Universidad de California en Berkeley , donde permaneció durante casi 50 años; su estatus era el de profesor emérito en el momento de su muerte en 2015. [4] Entre 1966 y 1970, fue presidente del Comité Asesor Científico de la NASA para el programa de aterrizaje lunar Apolo .
El centro galáctico de la Vía Láctea ha desconcertado a los astrónomos durante mucho tiempo, y un espeso polvo oscurece su visión en luz visible. A mediados y finales de la década de 1970, Townes, junto con Eric Wollman, John Lacy, Thomas Geballe y Fred Baas, estudiaron Sagitario A , la región H II del Centro Galáctico, en longitudes de onda infrarrojas. Observaron gas neón ionizado arremolinándose alrededor del centro a tales velocidades que la masa en el mismo centro debe ser aproximadamente igual a la de 3 millones de soles. [29] Una masa tan grande en un espacio tan pequeño implicaba que el objeto central (la fuente de radio Sagitario A* ) contiene un agujero negro supermasivo . Sagitario A* fue uno de los primeros agujeros negros detectados; Posteriormente se ha determinado con mayor precisión que su masa es de 4,3 millones de masas solares.
Formas y tamaños de estrellas.
La última gran creación tecnológica de Townes fue el interferómetro espacial infrarrojo con Walt Fitelson, Ed Wishnow y otros. El proyecto combinó tres detectores infrarrojos móviles alineados por láseres que estudian la misma estrella. Si cada telescopio está a 10 metros del otro, se crea la impresión de una lente de 30 metros. [30] Las observaciones de Betelgeuse , una gigante roja situada en el hombro de la constelación de Orión , revelaron que su tamaño aumenta y disminuye a un ritmo del 1% anual, un 15% en 15 años. ISI produce una resolución angular y espacial extremadamente alta . La tecnología también está desempeñando un papel importante en la búsqueda de vida extraterrestre en colaboración con Dan Werthimer de Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI). [ cita necesaria ]
Vida personal y legado
Townes se casó con Frances H. Brown, una activista para las personas sin hogar, [31] durante 1941. Vivían en Berkeley, California y tenían cuatro hijas, Linda Rosenwein, Ellen Anderson, Carla Kessler y Holly Townes. [4]
Townes , un hombre religioso y miembro de la Iglesia Unida de Cristo , creía que "la ciencia y la religión [son] bastante paralelas, mucho más similares de lo que la mayoría de la gente piensa y que, a la larga, deben converger". [32] Escribió en una declaración después de ganar el Premio Templeton durante 2005: "La ciencia intenta comprender cómo es nuestro universo y cómo funciona, incluidos nosotros los humanos. La religión tiene como objetivo comprender el propósito y el significado de nuestro universo, incluido nuestro propias vidas. Si el universo tiene un propósito o significado, esto debe reflejarse en su estructura y funcionamiento, y por ende en la ciencia." [33]
Ciencia y religión
Las opiniones de Townes sobre la ciencia y la religión fueron expuestas en sus ensayos "La convergencia de la ciencia y la religión", "Lógica e incertidumbres en la ciencia y la religión" y su libro Making Waves . Townes consideró que la belleza de la naturaleza es "obviamente creada por Dios" y que Dios creó el universo para que los humanos emergieran y prosperaran. Oró todos los días y finalmente sintió que la religión es más importante que la ciencia porque aborda la pregunta más importante a largo plazo: el significado y propósito de nuestras vidas. La creencia de Townes en la convergencia de la ciencia y la religión se basa en supuestas similitudes:
Fe. Townes argumentó que el científico tiene una fe muy parecida a la de una persona religiosa, lo que le permite trabajar durante años para obtener un resultado incierto.
Revelación. Townes afirmó que muchos descubrimientos científicos importantes, como su invención del máser/láser, ocurrieron como un "destello" mucho más parecido a una revelación religiosa que a una interpretación de datos.
Prueba. Durante este siglo el matemático Gödel descubrió que no puede haber una prueba absoluta en un sentido científico. Cada prueba requiere un conjunto de suposiciones, y no hay manera de comprobar si esas suposiciones son autoconsistentes porque se requerirían otras suposiciones.
Incertidumbre. Townes creía que deberíamos tener la mente abierta a una mejor comprensión de la ciencia y la religión en el futuro. Esto requerirá que modifiquemos nuestras teorías, pero no las abandonemos. Por ejemplo, a principios del siglo XX la física era en gran medida determinista. Pero cuando los científicos comenzaron a estudiar la mecánica cuántica, se dieron cuenta de que el indeterminismo y el azar desempeñan un papel en nuestro universo. Tanto la física clásica como la mecánica cuántica son correctas y funcionan bien dentro de su propia competencia, y se siguen enseñando a los estudiantes. De manera similar, Townes cree que el crecimiento de la comprensión religiosa modificará, pero no nos hará abandonar, nuestras creencias religiosas clásicas.
Muerte
Townes había estado constantemente activo en el campus de la UCB, visitando y trabajando regularmente en el departamento de física o en el Laboratorio de Ciencias Espaciales después de cumplir 99 años y sólo unos meses antes de su muerte. [34] La salud de Townes comenzó a deteriorarse y murió camino al hospital en Oakland, California , el 27 de enero de 2015, a la edad de 99 años. [35] [36] [37] "Era uno de los físicos experimentales más importantes del siglo pasado", dijo Reinhard Genzel , profesor de física en Berkeley, sobre Townes. "Su fuerza era su curiosidad y su optimismo inquebrantable, basado en su profunda espiritualidad cristiana". [33]
Publicaciones Seleccionadas
El trabajo de Townes se publicó ampliamente en libros y artículos de revistas revisados por pares, [16] que incluyen:
Gordon, J.; Zeiger, H.; Townes, Charles (1955). "El Maser: nuevo tipo de amplificador de microondas, estándar de frecuencia y espectrómetro". Revisión física . 99 (4): 1264-1274. Código bibliográfico : 1955PhRv...99.1264G. doi : 10.1103/PhysRev.99.1264 .
Shimoda, K.; Wang, T.; Townes, Charles (1956). "Otros aspectos de la teoría del máser". Revisión física . 102 (5): 1308-1321. Código bibliográfico : 1956PhRv..102.1308S. doi : 10.1103/PhysRev.102.1308.
Schawlow, Arturo ; Townes, Charles (1958). "Máseres ópticos e infrarrojos". Revisión física . 112 (6): 1940-1949. Código bibliográfico : 1958PhRv..112.1940S. doi : 10.1103/PhysRev.112.1940 .
Townes, Charles (1999). Cómo ocurrió el láser: aventuras de un científico . Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0-19-512268-8.
Townes, Carlos; Schawlow, Arturo (1955). Espectroscopía de microondas . McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-065095-4.
Townes, Charles (1995). Haciendo olas . vol. 432. Prensa del Instituto Americano de Física. págs.153. doi :10.1038/432153a. ISBN 978-1-56396-381-0. PMID 15538346. S2CID 4427024. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
Premios y honores
Townes fue ampliamente reconocido por su trabajo científico y su liderazgo.
1979 — Recibió la medalla internacional Niels Bohr por sus contribuciones al uso pacífico de la energía atómica.
1980 — Townes fue incluido por su estado natal en el Salón de Ciencia y Tecnología de Carolina del Sur , y también recibió una Mención del Salón de Ciencia y Tecnología de Carolina del Sur.
2003: recibió el Premio de Tecnología del Telluride Tech Festival en Telluride, Colorado .
2004 - galardonado con la medalla "Galileo" de la Sociedad Italiana de Óptica y Fotónica Archivado el 14 de mayo de 2015 en la Wayback Machine (SIOF).
2005: recibió el Premio Templeton por "Progresos hacia la investigación o descubrimientos sobre realidades espirituales".
También ha sido galardonado con el Medallón LeConte.
2006 — Junto con su asociado Raj Reddy , Townes recibió el premio Vannevar Bush por sus contribuciones de toda una vida y su habilidad política para la ciencia.
2008 — El 24 de mayo, Townes recibió un Doctorado Honoris Causa en Letras Humanitarias de la Universidad de Redlands .
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Charles Townes Historia oral parte 1 Infancia, universidad, descripción general de la carrera, Grabado en IEEE History Center, agosto de 1991, obtenido el 1 de mayo de 2015
Charles Townes Historia oral parte 2 Estudios en Caltech y trabajo en Bell Labs en vísperas de la Segunda Guerra Mundial, grabado en IEEE History Center, septiembre de 1992, obtenido el 1 de mayo de 2015
The Learning Project [ enlace muerto permanente ] Charles Hard Townes, físico, astrónomo, profesor universitario. Entrevista para The Learning Project: Visiones del aprendizaje auténtico, junio de 2005
Charles H. Townes en Nobelprize.orgincluida la conferencia Nobel, 11 de diciembre de 1964 Producción de radiación coherente mediante átomos y moléculas
Instituto de Tecnología de Massachusetts, Oficina del Rector, Registros de Charles H. Townes, AC-0031. Departamento de Colecciones Distintivas, Instituto de Tecnología de Massachusetts, Cambridge, Massachusetts.
P. Buford Price y Reinhard Genzel, "Charles H. Townes", Memorias biográficas de la Academia Nacional de Ciencias (2016)