Seth Henry Neddermeyer (16 de septiembre de 1907 - 29 de enero de 1988) fue un físico estadounidense que codescubrió el muón y más tarde defendió el arma nuclear de tipo implosión mientras trabajaba en el Proyecto Manhattan en el Laboratorio de Los Álamos durante la Segunda Guerra Mundial .
Seth Henry Neddermeyer nació en Richmond, Michigan , el 16 de septiembre de 1907. [1] Asistió al Olivet College , una pequeña universidad a la que también habían asistido su madre, su hermana mayor y su tío, [2] durante dos años antes de que su familia se mudara a California. Se trasladó a la Universidad de Stanford , de la que recibió su licenciatura en Artes (AB) en 1929. [1] Su interés por la física se inspiró en el trabajo de Robert A. Millikan , y se matriculó en la escuela de posgrado en el Instituto de Tecnología de California (Caltech), [2] donde escribió su tesis de doctorado de 1935 sobre "La absorción de electrones de alta energía", [3] [4] bajo la supervisión de Carl D. Anderson . Confirmó la teoría defendida por Niels Bohr para este proceso. También notó grandes pérdidas de energía radiativa de electrones en el plomo , de acuerdo con la teoría propuesta por Hans Bethe y Walter Heitler . [1]
Neddermeyer contribuyó a la investigación que condujo al descubrimiento del positrón en 1932 , [1] por el que Anderson recibió el Premio Nobel de Física en 1936. [5] Ese año, Neddermeyer y Anderson descubrieron el muón , utilizando mediciones de rayos cósmicos en una cámara de nubes . Su descubrimiento fue anterior a la teoría de los mesones de Hideki Yukawa de 1935 que postulaba que la partícula mediaba la fuerza nuclear. Anderson y Neddermeyer colaboraron con Millikan en estudios de rayos cósmicos a gran altitud, que confirmaron la teoría de Robert Oppenheimer de que las lluvias de aire producidas en la atmósfera por los rayos cósmicos contenían electrones. [1] También obtuvieron la primera evidencia de que los rayos gamma pueden generar positrones. [3]
A principios de 1941, con la Segunda Guerra Mundial en pleno apogeo en Europa pero Estados Unidos todavía no era beligerante, Neddermeyer se unió a un equipo dirigido por Charles C. Lauritsen y William A. Fowler en el Departamento de Magnetismo Terrestre de la Institución Carnegie de Washington , y luego en la Oficina Nacional de Normas en Washington, DC, que trabajó en la espoleta de proximidad fotoeléctrica . [1] [2] Después de completar este trabajo, Neddermeyer fue reclutado por Oppenheimer para trabajar en el Laboratorio de Los Álamos del Proyecto Manhattan . [1] Neddermeyer fue uno de los primeros defensores del desarrollo de una técnica de implosión para ensamblar una masa crítica en una bomba atómica. [6] Aunque la implosión fue sugerida por Richard Tolman ya en 1942 y discutida en las conferencias introductorias dadas a los científicos de Los Álamos por Robert Serber , Neddermeyer fue uno de los primeros en instar a su desarrollo completo. [6] [7] Incapaz de encontrar mucho entusiasmo inicial por el concepto entre sus colegas científicos de Los Álamos, Neddermeyer presentó el primer análisis técnico sustancial de la implosión a fines de abril de 1943. Oppenheimer consideró que este era el comienzo de la investigación sobre implosión en Los Álamos. [8]
Aunque muchos no quedaron impresionados, Oppenheimer nombró a Neddermeyer jefe de un nuevo grupo para probar la implosión. [9] Su grupo se convirtió en el Grupo E-5 (Implosión), que formaba parte de la División E del capitán William S. Parsons . [10] Un arma nuclear tipo cañón era el método preferido, pero la investigación de la implosión constituía un respaldo. [11] Neddermeyer se embarcó en una serie intensiva de experimentos para probar implosiones cilíndricas. El resultado fue una serie de formas distorsionadas. [10] Se hicieron avances; Neddermeyer y un miembro de su equipo, Hugh Bradner , junto con James L. Tuck de la Misión Británica , concibieron la idea de las lentes explosivas , en las que se utilizan cargas con forma para concentrar la fuerza de una explosión. [6] Sin embargo, los problemas aparentemente irresolubles con la uniformidad de las ondas de choque hicieron que el progreso en la implosión se detuviera. [10]
En septiembre de 1943, el equipo de Neddermeyer había crecido de cinco personas a cincuenta. Ese mes, John von Neumann llegó a Los Álamos a petición de Oppenheimer. Von Neumann quedó impresionado por el concepto de implosión y, trabajando con Edward Teller , un viejo amigo, hizo una serie de sugerencias. Von Neumann pudo crear un modelo matemático sólido de implosión, lo que le permitió a Neddermeyer presentar una propuesta para un programa de investigación enormemente ampliado. Edwin McMillan e Isidor Isaac Rabi recomendaron que George Kistiakowsky , que tenía un conocimiento especializado en el uso de precisión de explosivos, fuera traído para ayudar al programa. [12] [13] En febrero de 1944, Kistiakowsky se convirtió en el adjunto de Parsons para implosión. [14]
En abril de 1944, las pruebas realizadas con la primera muestra de plutonio que se había producido con neutrones en un reactor nuclear revelaron que el plutonio generado en reactores contenía cinco veces más plutonio-240 que el que se había producido hasta entonces en ciclotrones . Este isótopo no deseado que se desintegraba espontáneamente y producía neutrones prometía causar una predetonación sin un ensamblaje de masa crítica lo suficientemente rápido. Ahora se hizo evidente que sólo la implosión funcionaría para las bombas de plutonio prácticas; no se podía construir un cañón lo suficientemente potente lo suficientemente pequeño como para transportarlo en un avión, y el plutonio-240 era aún más difícil de separar del plutonio-239 que los isótopos de uranio que estaban dando tantas dificultades al resto del Proyecto Manhattan. El plutonio era inutilizable a menos que funcionara la implosión, pero sólo se podía producir plutonio en cantidades que permitieran la producción regular de bombas atómicas. Así, la técnica de la implosión se convirtió de repente en la clave para la producción de armas nucleares. [15]
A mediados de junio de 1944, un informe de Kistiakowsky a Oppenheimer que detallaba la disfuncionalidad dentro del equipo de implosión condujo a la expulsión de Neddermeyer. [16] Fue reemplazado como jefe del Grupo E-5 por Kistiakowsky el 15 de junio de 1944, pero siguió siendo un asesor técnico del programa de implosión, con estatus de líder del grupo. [17] Se dijo que Neddermeyer estaba muy amargado por este episodio. [16] En la reorganización de Oppenheimer en agosto de 1944 del Laboratorio de Los Álamos, el grupo de Neddermeyer pasó a llamarse X-1, con Norris Bradbury como líder del grupo. [15] El método de implosión defendido por Neddermeyer se utilizó en la primera bomba atómica que explotó (en la prueba Trinity ), la bomba Fat Man lanzada sobre Nagasaki y casi todas las armas nucleares modernas. [18] Kistiakowsky insistió más tarde en que "el verdadero invento debería recibir todo el crédito de [Seth] Neddermeyer" (sic). [19]
En 1946, después de que terminara la Segunda Guerra Mundial, Neddermeyer dejó Los Álamos para convertirse en profesor asociado en la Universidad de Washington , donde pasaría el resto de su carrera. A su debido tiempo se convirtió en profesor titular. [20] Reanudó sus estudios de rayos cósmicos utilizando una cámara de nubes y un nuevo dispositivo que inventó para medir la velocidad de partículas cargadas conocido como "cronotrón". Estaba particularmente interesado en las propiedades del muón, y realizó experimentos con muones en SLAC . Participó en el Proyecto DUMAND , para el cual ayudó a diseñar detectores de neutrinos submarinos a gran escala. [1] Neddermeyer se interesó en la parapsicología , insistiendo, a pesar del escepticismo de muchos colegas, que justificaba una investigación científica adecuada. [1] [2] Se jubiló en 1973, convirtiéndose en profesor emérito , [20] pero continuó con sus actividades de investigación mientras su salud se lo permitió. Estaba afligido por la enfermedad de Parkinson . [21]
En 1982, recibió el premio Enrico Fermi del Departamento de Energía . Su cita decía:
Por su participación en el descubrimiento del positrón, por su contribución al descubrimiento del muón, la primera de las partículas subatómicas; por su invención de la técnica de implosión para ensamblar explosivos nucleares; y por su ingenio, previsión y perseverancia a la hora de encontrar soluciones a lo que al principio parecían dificultades de ingeniería irresolubles. [22]
En etapas posteriores de su vida, Neddermeyer se sintió a veces preocupado por las armas nucleares que había ayudado a inventar. [1] En 1983, le dijo a un entrevistador:
Me invade un sentimiento de culpa terrible cuando pienso en la historia de la bomba. Ahora estoy terriblemente preocupado por la situación mundial actual. ¿Qué demonios podemos hacer al respecto? [21]
Neddermeyer murió en Seattle el 29 de enero de 1988, [1] por complicaciones de la enfermedad de Parkinson. [23]
Neddermeyer es interpretado por Colin Bennett en la serie de la BBC de 1980 Oppenheimer , por Joe D'Angerio en Fat Man and Little Boy y por Devon Bostick en la película dirigida por Christopher Nolan Oppenheimer (2023). [24]
