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Norman Ramsey Jr.

Norman Foster Ramsey Jr. (27 de agosto de 1915 - 4 de noviembre de 2011) fue un físico estadounidense que recibió el Premio Nobel de Física en 1989 , por la invención del método de campos oscilatorios separados (ver Interferometría de Ramsey ) que tuvo importantes aplicaciones en la construcción de relojes atómicos . Ramsey, profesor de física en la Universidad de Harvard durante la mayor parte de su carrera, también ocupó varios puestos en agencias gubernamentales e internacionales como la OTAN y la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos . Entre sus otros logros se encuentra ayudar a fundar el Laboratorio Nacional Brookhaven y el Fermilab del Departamento de Energía de los Estados Unidos .

Primeros años de vida

Norman Foster Ramsey Jr. nació en Washington, DC , el 27 de agosto de 1915, de Minna Bauer Ramsey, hija de inmigrantes alemanes e instructora en la Universidad de Kansas , y Norman Foster Ramsey, de ascendencia escocesa, [1] un Graduado en 1905 de la Academia Militar de los Estados Unidos en West Point y oficial del Departamento de Artillería que ascendió al rango de general de brigada durante la Segunda Guerra Mundial , al mando del Arsenal de Rock Island . [2] Fue criado como un mocoso del ejército , moviéndose con frecuencia de un puesto a otro, y vivió en Francia durante un tiempo cuando su padre era oficial de enlace con la Dirección de Artillería y agregado militar adjunto . [3] Esto le permitió saltarse un par de grados en el camino, por lo que se graduó de Leavenworth High School en Leavenworth, Kansas , a la edad de 15 años. [1]

Los padres de Ramsey esperaban que fuera a West Point, pero a los 15 años era demasiado joven para ser admitido. Le concedieron una beca para la Universidad de Kansas , pero en 1930 su padre fue destinado a Governors Island , Nueva York. [1] [4] Por lo tanto, Ramsey ingresó a la Universidad de Columbia en 1931 y comenzó a estudiar ingeniería . Se interesó por las matemáticas y cambió a ésta su especialidad académica . Cuando recibió su licenciatura en Columbia en 1935, ya se había interesado por la física . [1] [5] Columbia le otorgó una beca Kellett para la Universidad de Cambridge , donde estudió física en el Laboratorio Cavendish con Lord Rutherford y Maurice Goldhaber , y conoció a físicos notables como Edward Appleton , Max Born , Edward Bullard , James Chadwick , John Cockcroft , Paul. Dirac , Arthur Eddington , Ralph Fowler , Mark Oliphant y JJ Thomson . [1] En Cambridge, tomó los trípodes para estudiar mecánica cuántica , que no se había cubierto en Columbia, lo que le valió una segunda licenciatura en Cambridge. [6]

Un trabajo final que Ramsey escribió para Goldhaber sobre momentos magnéticos le llevó a leer artículos recientes sobre el tema de Isidor Isaac Rabi , [6] y esto estimuló un interés en los haces moleculares y en realizar una investigación para un doctorado con Rabi en Columbia. [1] [7] Poco después de que Ramsey llegara a Columbia, Rabi inventó la espectroscopia de resonancia de haz molecular , por la que recibió el premio Nobel de física en 1944. [8] Ramsey era parte del equipo de Rabi que también incluía a Jerome Kellogg, Polykarp Kusch , Sidney Millman y Jerrold Zacharias . Ramsey trabajó con ellos en los primeros experimentos haciendo uso de la nueva técnica y compartió con Rabi y Zacharias el descubrimiento de que el deuterón era un cuadrupolo magnético . [9] Esto significaba que el núcleo atómico no era esférico, como se había pensado. [10] Recibió su doctorado en física en Columbia en 1940, [5] y se convirtió en miembro de la Carnegie Institution en Washington, DC, donde estudió la dispersión de neutrones - protones y proton- helio . [1]

Segunda Guerra Mundial

laboratorio de radiación

El caza nocturno Northrop P-61 Black Widow fue diseñado específicamente para aprovechar el nuevo radar.

En 1940, se casó con Elinor Jameson de Brooklyn, Nueva York , y aceptó un puesto docente en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Los dos esperaban pasar el resto de sus vidas allí, pero intervino la Segunda Guerra Mundial. [1] En septiembre de 1940, la misión británica Tizard trajo una serie de nuevas tecnologías a los Estados Unidos, incluido un magnetrón de cavidad , un dispositivo de alta potencia que genera microondas mediante la interacción de una corriente de electrones con un campo magnético , que prometía revolucionar los radares . Alfred Lee Loomis, del Comité de Investigación de Defensa Nacional, estableció el Laboratorio de Radiación en el Instituto Tecnológico de Massachusetts para desarrollar esta tecnología. [11] Ramsey fue uno de los científicos reclutados por Rabi para este trabajo. [12]

Inicialmente, Ramsey estaba en el grupo de magnetrones de Rabi. Cuando Rabi se convirtió en jefe de división, Ramsey se convirtió en líder del grupo. [6] La función del grupo era desarrollar el magnetrón para permitir una reducción en la longitud de onda de 150 centímetros (59 pulgadas) a 10 centímetros (3,9 pulgadas), y luego a 3 centímetros (1,2 pulgadas) o Banda X. El radar de microondas prometía ser pequeño, más ligero y más eficiente que los tipos más antiguos. [13] El grupo de Ramsey comenzó con el diseño producido por el equipo de Oliphant en Gran Bretaña e intentó mejorarlo. El Laboratorio de Radiación produjo los diseños, de los cuales Raytheon creó un prototipo y luego los probó en el laboratorio. En junio de 1941, Ramsey viajó a Gran Bretaña, donde se reunió con Oliphant y ambos intercambiaron ideas. Recuperó algunos componentes británicos que se incorporaron al diseño final. Se diseñó un avión de combate nocturno , el Northrop P-61 Black Widow , en torno al nuevo radar. Ramsey regresó a Washington a finales de 1942 como asesor sobre el uso de los nuevos radares de microondas de 3 cm que ahora estaban entrando en servicio, [7] trabajando para Edward L. Bowles en la oficina del Secretario de Guerra , Henry L. Stimson. . [6]

Proyecto Manhattan

En 1943, Robert Oppenheimer y Robert Bacher se acercaron a Ramsey y le pidieron que se uniera al Proyecto Manhattan . Ramsey accedió a hacerlo, pero fue necesaria la intervención del director del proyecto, el general de brigada Leslie R. Groves Jr. , para sacarlo de la oficina del Secretario de Guerra. Se llegó a un compromiso por el cual Ramsey permaneció en la nómina del Secretario de Guerra y simplemente fue adscrito al Proyecto Manhattan. [6] [14] [15] En octubre de 1943, se creó el Grupo E-7 de la División de Artillería en el Laboratorio de Los Álamos con Ramsey como líder del grupo, con la tarea de integrar el diseño y el lanzamiento de las armas nucleares que estaban construyendo el laboratorio. [15]

Ramsey firma el Fat Man usado en Nagasaki.

Lo primero que debía hacer era determinar las características de la aeronave que se utilizaría. Sólo había dos aviones aliados lo suficientemente grandes: el británico Avro Lancaster y el estadounidense Boeing B-29 Superfortress . [15] Las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos (USAAF) querían utilizar el B-29 si fuera posible, a pesar de que requería modificaciones sustanciales. [16] Ramsey supervisó el programa de lanzamiento de prueba, que comenzó en Dahlgren, Virginia , en agosto de 1943, antes de trasladarse a Muroc Dry Lake, California , en marzo de 1944. Se lanzaron maquetas de las bombas Thin Man y Fat Man y se rastrearon mediante un SCR. -584 radar terrestre del tipo que Ramsey había ayudado a desarrollar en el laboratorio de Radiación. Se descubrieron y corrigieron numerosos problemas con las bombas y las modificaciones de los aviones. [17]

Insignia de Ramsey en Los Álamos

Los planes para la entrega de las armas en combate fueron asignados al Comité de Armas, que estaba presidido por Ramsey y respondía ante el Capitán William S. Parsons . [18] Ramsey elaboró ​​tablas de organización y equipamiento para el destacamento del Proyecto Alberta que acompañaría al 509º Grupo Compuesto de la USAAF a Tinian . Ramsey informó al comandante del 509, el teniente coronel Paul W. Tibbets , sobre la naturaleza de la misión cuando este último asumió el mando del 509. [19] Ramsey fue a Tinian con el destacamento del Proyecto Alberta como adjunto científico y técnico de Parsons. Estuvo involucrado en el montaje de la bomba Fat Man y transmitió el mensaje de Parsons indicando el éxito del bombardeo de Hiroshima a Groves en Washington, DC [20]

Investigación

Al final de la guerra, Ramsey regresó a Columbia como profesor e investigador científico. [1] Rabi y Ramsey continuaron donde lo habían dejado antes de la guerra con sus experimentos con rayos moleculares. Ramsey y su primer estudiante de posgrado, William Nierenberg , midieron varios momentos dipolares magnéticos nucleares y cuadrupolos eléctricos . Con Rabi, ayudó a establecer el Laboratorio Nacional Brookhaven en Long Island . En 1946 se convirtió en el primer jefe del Departamento de Física del lugar. Su estancia allí fue breve, ya que en 1947 se incorporó a la facultad de física de la Universidad de Harvard , donde permanecería durante los siguientes 40 años, salvo breves cátedras visitantes en el Middlebury College , la Universidad de Oxford , el Mt. Holyoke College y la Universidad de Virginia. . Durante la década de 1950, fue el primer asesor científico de la OTAN e inició una serie de becas, subvenciones y programas de escuelas de verano para formar científicos europeos. [1] [6] [21]

El ciclotrón de Harvard durante la construcción en 1948. Se muestran Ramsey (izquierda) y Lee Davenport (derecha).

La investigación de Ramsey en los años inmediatos de la posguerra se centró en medir las propiedades fundamentales de átomos y moléculas mediante el uso de haces moleculares. Al trasladarse a Harvard, su objetivo era realizar experimentos precisos de resonancia magnética de haces moleculares, basados ​​en las técnicas desarrolladas por Rabi. Sin embargo, la precisión de las mediciones dependía de la uniformidad del campo magnético, y Ramsey descubrió que era difícil crear campos magnéticos suficientemente uniformes. Desarrolló el método del campo oscilatorio separado en 1949 como medio para lograr la precisión que deseaba. [1]

Ramsey y su estudiante de doctorado Daniel Kleppner desarrollaron el máser de hidrógeno atómico , buscando aumentar la precisión con la que se podían medir las separaciones hiperfinas de hidrógeno atómico , deuterio y tritio , así como investigar en qué medida la estructura hiperfina se veía afectada por fuerzas magnéticas y externas. campos eléctricos. También participó en el desarrollo de un reloj extremadamente estable basado en un máser de hidrógeno. Desde 1967 hasta 2019, el segundo se ha definido en base a 9.192.631.770 transiciones hiperfinas de un átomo de cesio-133 ; El reloj atómico que se utiliza para establecer este estándar es una aplicación del trabajo de Ramsey. [22] Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1989 "por la invención del método de campos oscilatorios separados y su uso en el máser de hidrógeno y otros relojes atómicos". [23] El premio fue compartido con Hans Georg Dehmelt y Wolfgang Paul . [23]

En colaboración con el Institut Laue-Langevin , Ramsey también trabajó en la aplicación de métodos similares a haces de neutrones, midiendo el momento magnético de los neutrones y encontrando un límite a su momento dipolar eléctrico . [1] Como presidente de la Asociación de Investigación Universitaria durante la década de 1960 participó en el diseño y construcción del Fermilab en Batavia, Illinois . [1] [21] [24] También encabezó un comité del Consejo Nacional de Investigación de 1982 que concluyó que, contrariamente a las conclusiones del Comité Selecto sobre Asesinatos de la Cámara de Representantes , la evidencia acústica no indicaba la presencia de la participación de un segundo pistolero en el Asesinato del presidente John F. Kennedy . [24]

Vida posterior

Ramsey finalmente se convirtió en profesor de física Eugene Higgins en Harvard y se jubiló en 1986. Sin embargo, permaneció activo en la física y pasó un año como investigador en el Instituto Conjunto de Astrofísica de Laboratorio (JILA) de la Universidad de Colorado . También continuó como profesor visitante en la Universidad de Chicago , Williams College y la Universidad de Michigan . Además del Premio Nobel de Física, Ramsey recibió varios premios, incluido el Premio Ernest Orlando Lawrence en 1960, el Premio Davisson-Germer en 1974, la Medalla de Honor del IEEE en 1984, el Premio Rabi en 1985, el Premio Rumford Premium en 1985, la Medalla Compton en 1986, y la Medalla Oersted y la Medalla Nacional de Ciencias en 1988. [1] En 1990, Ramsey recibió el Premio Placa de Oro de la Academia Estadounidense de Logros . [25] Fue miembro electo de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias , [26] de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos , [27] y de la Sociedad Filosófica Estadounidense . [28] En 2004, firmó una carta junto con otros 47 premios Nobel respaldando a John Kerry como presidente de los Estados Unidos como alguien que "restauraría la ciencia en su lugar apropiado en el gobierno". [29]

Su primera esposa, Elinor, murió en 1983, tras lo cual se casó con Ellie Welch de Brookline, Massachusetts. Ramsey murió el 4 de noviembre de 2011. Le sobrevivieron su esposa Ellie, sus cuatro hijas de su primer matrimonio y su hijastra y su hijastro de su segundo matrimonio. [7] [24]

Bibliografía

Notas

  1. ^ abcdefghijklmn "Norman F. Ramsey - Autobiografía". La Fundación Nobel . Consultado el 13 de junio de 2013 .
  2. ^ Cullum 1950, pag. 101.
  3. ^ Cullum 1930, págs. 669–670.
  4. ^ Cullum 1940, págs. 167-168.
  5. ^ ab "Norman F. Ramsey". Comunicaciones Soylent . Consultado el 11 de junio de 2013 .
  6. ^ abcdef "Norman F. Ramsey, una historia oral realizada en 1991 por John Bryant". Centro de Historia IEEE . Consultado el 11 de junio de 2013 .
  7. ^ abc Tucker, Anthony (18 de noviembre de 2011). "Obituario de Norman Ramsey". El guardián . Consultado el 13 de febrero de 2010 .
  8. ^ "Isidor Isaac Rabi". Medios Nobel . Consultado el 17 de agosto de 2012 .
  9. ^ Kellogg, JMB; Rabí, II; Ramsey, NF Jr.; Zacharias, JR (octubre de 1939). "El momento magnético del protón y el deuterón. El espectro de radiofrecuencia de 2H en varios campos magnéticos". Revisión física . 56 (8): 728–743. Código bibliográfico : 1939PhRv...56..728K. doi : 10.1103/PhysRev.56.728.
  10. ^ Wineland, D. (2011). "Norman Ramsey (1915-2011)". Naturaleza . 480 (7376): 182. Bibcode :2011Natur.480..182W. doi : 10.1038/480182a . PMID  22158235.
  11. ^ Conant 2002, págs. 209-213.
  12. ^ Conant 2002, pag. 204.
  13. ^ Rigden 1987, págs. 135-135.
  14. ^ Hoddeson y col. 1993, pág. 59.
  15. ^ a b C Hoddeson y col. 1993, págs. 378–379.
  16. ^ Arboledas 1962, pag. 254.
  17. ^ Hoddeson y col. 1993, págs. 380–382.
  18. ^ Hoddeson y col. 1993, pág. 248.
  19. ^ Hoddeson y col. 1993, págs. 387–388.
  20. ^ Hoddeson y col. 1993, págs. 392–393.
  21. ^ ab "El fallecimiento de un gigante científico: Norman F. Ramsey (1915-2011)". National Geographic . Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2011 . Consultado el 11 de junio de 2013 .
  22. ^ "Comunicado de prensa del Premio Nobel". La Fundación Nobel . Consultado el 13 de junio de 2013 .
  23. ^ ab "El Premio Nobel de Física 1989". La Fundación Nobel . Consultado el 13 de junio de 2013 .
  24. ^ abc "Norman Ramsey muere a los 96 años; el trabajo condujo al reloj atómico". New York Times . 6 de noviembre de 2011 . Consultado el 7 de noviembre de 2011 .
  25. ^ "Premiados con la Placa de Oro de la Academia Estadounidense de Logros". www.achievement.org . Academia Estadounidense de Logros .
  26. ^ "Norman Foster Ramsey". Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Consultado el 16 de diciembre de 2022 .
  27. ^ "Norman F. Ramsey". www.nasonline.org . Consultado el 16 de diciembre de 2022 .
  28. ^ "Historial de miembros de APS". búsqueda.amphilsoc.org . Consultado el 16 de diciembre de 2022 .
  29. ^ "48 científicos ganadores del Nobel respaldan a Kerry, 21 de junio de 2004". Universidad George Washington . Consultado el 6 de julio de 2013 .

Referencias

enlaces externos