Robert Rathbun Wilson (4 de marzo de 1914 - 16 de enero de 2000) fue un físico estadounidense conocido por su trabajo en el Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial , como escultor y como arquitecto del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Fermilab), donde fue el primer director de 1967 a 1978.
Wilson se graduó en la Universidad de California en Berkeley y se doctoró bajo la supervisión de Ernest Lawrence por su trabajo en el desarrollo del ciclotrón en el Laboratorio de Radiación de Berkeley . Posteriormente fue a la Universidad de Princeton para trabajar con Henry DeWolf Smyth en la separación electromagnética de los isótopos del uranio . En 1943, Wilson y muchos de sus colegas se unieron al Laboratorio de Los Álamos del Proyecto Manhattan , donde Wilson se convirtió en el jefe de su Grupo de Ciclotrones (R-1) y, más tarde, de su División de Investigación (R).
Después de la guerra, Wilson se unió brevemente a la facultad de la Universidad de Harvard como profesor asociado, luego fue a la Universidad de Cornell como profesor de física y director de su nuevo Laboratorio de Estudios Nucleares. Wilson y sus colegas de Cornell construyeron cuatro sincrotrones de electrones . En 1967 asumió la dirección del Laboratorio Nacional de Aceleradores, posteriormente conocido como Fermilab . Se las arregló para completar la instalación a tiempo y por debajo del presupuesto, pero al mismo tiempo la hizo estéticamente agradable, con un edificio administrativo principal que recordaba deliberadamente a la Catedral de Beauvais y una pradera restaurada con una manada de bisontes americanos . Dimitió en 1978 en protesta por la financiación gubernamental inadecuada.
Robert Rathbun Wilson nació en Frontier, Wyoming , en 1914, [1] hijo de Platt Elvin y Edith Elizabeth (Rathbun) Wilson. Tenía una hermana mayor, Mary Jane. [2] Sus padres se separaron cuando él tenía ocho años, [3] y la custodia fue otorgada a su padre, aunque vivió con su madre de vez en cuando. [4] Gran parte de su vida temprana la pasó en ranchos de ganado. Cambió de escuela con frecuencia y asistió a varias escuelas, incluida la Todd School en Woodstock, Illinois , [3] donde trabajaba su abuela. [4]
Wilson ingresó en la Universidad de California, Berkeley , en 1932, y obtuvo su licenciatura en Artes (AB) cum laude en 1936. [3] Se unió al Laboratorio de Radiación de Ernest O. Lawrence , que en ese momento se estaba convirtiendo en el principal sitio estadounidense tanto para física experimental como teórica debido a los esfuerzos de Lawrence y J. Robert Oppenheimer , respectivamente. [5] Wilson recibió su Doctorado en Filosofía (PhD) en 1940 por su tesis sobre "Teoría del ciclotrón". [6] Ese año se casó con Jane Inez Scheyer. [7]
Wilson tuvo problemas con la frugalidad de Lawrence mientras trabajaba en su ciclotrón y fue despedido dos veces del Laboratorio de Radiación. La primera vez fue por perder un sello de goma en el ciclotrón de 37 pulgadas, lo que impidió su uso en una demostración a un posible donante. Más tarde fue recontratado a instancias de Luis Álvarez , pero derritió un par de alicates costosos mientras soldaba y fue despedido nuevamente. Aunque le ofrecieron su trabajo nuevamente, decidió en cambio ir a la Universidad de Princeton para trabajar con Henry DeWolf Smyth . [8] [4]
En Princeton, Wilson finalmente se hizo cargo del proyecto de Smyth para desarrollar un enfoque alternativo a la separación electromagnética del método calutrón de Lawrence , utilizado con el propósito de separar el isótopo fisible uranio -235 del uranio-238 , mucho más común , que es un paso clave para producir una bomba atómica . En 1941, el proyecto había producido un dispositivo llamado "isotrón", que, a diferencia del calutrón, utilizaba un campo eléctrico para separar el uranio en lugar de uno magnético. [8]
El trabajo en Princeton fue interrumpido durante la Segunda Guerra Mundial cuando el laboratorio secreto de Oppenheimer para la investigación de la bomba atómica , el Laboratorio Nacional de Los Álamos del Proyecto Manhattan , abrió sus puertas en 1943. "Como un grupo de soldados profesionales", recordó Wilson más tarde, "nos alistamos, en masa, para ir a Los Álamos". [9]
Wilson se trasladó allí con parte de su personal de Princeton y el ciclotrón de la Universidad de Harvard , y Oppenheimer lo nombró jefe del Grupo de Ciclotrones (R-1). Con apenas veintitantos años, era el líder de grupo más joven de la división experimental. [10] [7] El ciclotrón se utilizaría para las mediciones de la sección eficaz de neutrones del plutonio . [11]
Cuando Oppenheimer reorganizó el laboratorio en agosto de 1944 para centrarse en el desarrollo de un arma nuclear de tipo implosión , Wilson se convirtió en jefe de la División R (Investigación). [11] Como tal, tenía cuatro grupos que le reportaban: el Grupo Ciclotrón (R-1), todavía dirigido por él mismo; el Grupo Electrostático (R-2), encabezado por John H. Williams ; el Grupo DD ( Deuterio -Deuterio) (R-3), encabezado por John H. Manley ; y el Grupo de Radiactividad (R-4), encabezado por Emilio G. Segrè . En marzo de 1945, la División R adquirió la responsabilidad adicional de desarrollar la instrumentación para la prueba nuclear Trinity en julio de 1945. Wilson ayudó a apilar cajas de explosivos para la prueba de 100 toneladas que la precedió. [10] En Los Álamos, también estuvo activo en asuntos comunitarios, sirviendo en el consejo municipal. [12]
En mayo de 1945, cuando la Alemania nazi se rindió y la motivación inicial para el proyecto de la bomba atómica de choque se disipó al descubrirse que el proyecto de energía nuclear alemán llevaba años de retraso, Wilson planteó la cuestión de si debían continuar con su trabajo. La noticia de esto fue recibida con frialdad por el mayor general Leslie Groves , director del Proyecto Manhattan. Más tarde, cuando fue entrevistado en el documental nominado al Oscar The Day After Trinity (1980), Wilson diría que debería haber considerado seriamente dejar de trabajar en la bomba después de la rendición de Alemania, y lamentó no haberlo hecho hasta cierto punto. [13] Richard Feynman recordó haber visto a Wilson sentado y deprimido la mañana siguiente a la prueba de Trinity mientras todos celebraban y hacían fiestas. Cuando se le preguntó por qué, Wilson le dijo a Feynman: "Es una cosa terrible que hicimos". [14]
Después del bombardeo atómico de Hiroshima y Nagasaki , Wilson ayudó a organizar la Asociación de Científicos de Los Álamos (ALAS), que pidió, con una petición de científicos, el control internacional de la energía atómica . [15] La petición fue llevada por Oppenheimer a Washington, DC , y finalmente llegó a través del Secretario de Guerra Henry L. Stimson al presidente Harry S. Truman . [16]
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Después de la guerra, Wilson también ayudó a formar la Federación de Científicos Americanos y sirvió como su presidente en 1946. Aceptó un nombramiento como profesor asociado en Harvard, pero pasó los primeros ocho meses de 1946 en Berkeley diseñando un nuevo ciclotrón de 150 MeV para Harvard para reemplazar el que se había llevado a Los Álamos. [7] En Harvard, Wilson publicó un artículo seminal, "Uso radiológico de protones rápidos", que fundó el campo de la terapia de protones . [17] [18]
En 1947, Wilson fue a la Universidad de Cornell como profesor de física y director de su nuevo Laboratorio de Estudios Nucleares . En Cornell, Wilson y sus colegas construyeron cuatro sincrotrones electrónicos . El primero, un sincrotrón de 300 MeV, estaba en construcción cuando llegó. [7] En un informe de 1948 a la Oficina de Investigación Naval , describió su propósito:
Los problemas más importantes de la física nuclear, para nosotros, son: ¿Cuáles son las partículas elementales de las que están hechos los núcleos y cuál es la naturaleza de las fuerzas que mantienen unidas a estas partículas? Un problema más general, pero relacionado con el anterior, se refiere a la expresión general de las leyes eléctricas a energías tan altas como las que producirá nuestro sincrotrón. Nuestros experimentos están pensados para abordar los tres problemas. Así, esperamos producir mesones artificiales que supuestamente son partículas elementales y estudiar las interacciones de estos mesones con los núcleos. Además, exploraremos las interacciones eléctricas de los electrones de alta energía con los electrones y protones en busca de pruebas que apunten a una teoría correcta de la electricidad a alta energía. [7]
Wilson inició la construcción de un sincrotrón de 1,4 GeV en 1952. Como había previsto en 1948, producía mesones K y mesones rho artificiales y probaba la electrodinámica cuántica a distancias cortas. La última máquina que construyó en Cornell fue un sincrotrón de 12 GeV que sigue en uso como inyector para el Anillo de Almacenamiento de Electrones de Cornell (CESR), construido entre 1977 y 1999. [19] Está ubicado en lo que ahora se conoce como el Laboratorio de Sincrotrón Wilson. [20]
Wilson fue uno de los primeros físicos en utilizar los métodos de Monte Carlo , que utilizó para modelar las lluvias de partículas iniciadas por electrones y protones . Inventó el cuantómetro para poder medir la intensidad de los rayos X de alta energía. [21]
En 1967 se ausentó de Cornell para asumir la dirección del naciente Laboratorio Nacional de Aceleradores de Batavia, Illinois, que iba a ser el mayor acelerador de partículas construido hasta entonces (seguiría siendo así hasta el inicio de las operaciones del Gran Colisionador de Electrones y Positrones del CERN en 1989). En 1969, Wilson fue llamado a justificar la máquina multimillonaria ante el Comité Conjunto del Congreso sobre Energía Atómica . En contra de la tendencia del momento, Wilson enfatizó que no tenía nada que ver con la seguridad nacional, sino que:
Sólo tiene que ver con el respeto con que nos tratamos unos a otros, con la dignidad de los hombres, con nuestro amor a la cultura... Tiene que ver con: ¿Somos buenos pintores, buenos escultores, grandes poetas? Me refiero a todas las cosas que realmente veneramos y honramos en nuestro país y por las que somos patrióticos. En ese sentido, este nuevo conocimiento tiene que ver con el honor y con el país, pero no tiene nada que ver directamente con la defensa de nuestro país, excepto con ayudar a que valga la pena defenderlo. [22]
Gracias al talentoso liderazgo de Wilson, un estilo de gestión muy adoptado de Lawrence, la instalación se completó a tiempo y por debajo del presupuesto. Según Wilson, le dio al presidente de la Comisión de Energía Atómica, Glenn T. Seaborg, su garantía "firmada con sangre" de que no excedería el presupuesto autorizado de 250 millones de dólares y que "se pudriría en el infierno" si lo hacía. [23] La instalación estaba centrada en un acelerador de 4 millas de circunferencia y 400 GeV. [23] Posteriormente, Wilson inició el diseño del Tevatron , un acelerador de partículas de 1 TeV . [21] El Laboratorio Nacional de Aceleradores, pasó a llamarse Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi en 1974, en honor a Enrico Fermi . Con frecuencia se lo conoce como "Fermilab". [24]
Wilson había estudiado escultura en la Accademia di Belle Arti di Firenze en Italia durante su año sabático en 1961, [21] y quería que Fermilab fuera un lugar atractivo para trabajar, creyendo que la armonía externa también fomentaría la armonía interna, y trabajó personalmente para evitar que pareciera un "laboratorio gubernamental" estereotipado, desempeñando un papel clave en su diseño y arquitectura. [23] Alrededor de la instalación había una pradera restaurada que sirvió como hogar para una manada de bisontes americanos que comenzó cuando Wilson trajo un toro y cuatro vacas en 1969. [25]
El sitio también tenía estanques y un edificio principal que recordaba deliberadamente a la Catedral de Beauvais . [23] Fermilab también celebra su papel como escultor, presentando varias de sus obras, entre ellas "La banda de Möbius", "El obelisco hiperbólico", "Tractricious" y "Simetría rota". Otra escultura de metal, "Topological III", se encuentra en el vestíbulo del Centro de Ciencias de Harvard . [26] El edificio del Laboratorio Central de Fermilab fue nombrado Robert Rathbun Wilson Hall en su honor en 1980. [27]
Wilson se desempeñó como director del Fermilab hasta 1978, cuando renunció en protesta por lo que consideraba una financiación inadecuada por parte del gobierno federal . [28] Luego se unió a la facultad de la Universidad de Chicago como profesor Ritzma en el Instituto Enrico Fermi . Se convirtió en profesor emérito de física en Chicago en 1980. Se trasladó a la Universidad de Columbia , donde se convirtió en profesor visitante II Rabi de Ciencias y Relaciones Humanas en 1979, profesor Michael I. Pupin de Física en 1980 y profesor emérito en 1982. Se jubiló en 1983 y regresó a Ithaca, Nueva York. [7]
Wilson recibió numerosos premios y honores, incluida la Medalla Elliott Cresson del Instituto Franklin en 1964, la Medalla Nacional de Ciencias en 1973 y el Premio Enrico Fermi del Departamento de Energía en 1984. Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias y la Sociedad Filosófica Estadounidense , y fue presidente de la Sociedad Estadounidense de Física en 1985. [29] En 1986, Wilson recibió el Premio Golden Plate de la Academia Estadounidense de Logros . [30]
Wilson sufrió un derrame cerebral en 1999, del que nunca se recuperó. Murió el 16 de enero de 2000, a la edad de 85 años, en un asilo de ancianos en Ithaca, Nueva York , [31] y fue enterrado en el cementerio Pioneer del siglo XIX (establecido en 1839) [32] en el sitio Fermilab en Batavia Road cerca del sitio Fermilab 39. [33] [34] Le sobrevivieron su esposa, Jane; sus tres hijos, Daniel, Jonathan y Rand; y su hermana, Mary Jane Greenhill. [34] Sus documentos se encuentran en la Biblioteca de la Universidad de Cornell . [21]
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