Norman Ramsey

Norman Foster Ramsey (1970)

Norman Foster Ramsey (född 27 augusti 1915 i Washington, DC - † 4 november 2011 i Wayland , Middlesex County , Massachusetts ) var en amerikansk fysiker . 1989 fick han Nobelpriset i fysik för sitt arbete, vilket ledde till förbättrade spektroskopiska metoder inom atom-, molekylär- och kärnfysik och till exakta tids- och frekvensmätningar . Dessa metoder är grunden för tidsmätning med atomur .

liv och arbete

Ramsey föddes som son till en officer och en tyskfödd före detta matematiklärare (vid University of Kansas ). Familjen flyttade ofta på grund av faderns militära överföringar, inklusive: till Paris. Från 1931 började han studera ingenjör vid Columbia University , men bytte till matematik, där han fick en assistentposition redan före sin examen på grund av att regelbundet vann tävlingar. Efter examen ( kandidatexamen ) 1935 deltog han i Cambridge University i England, där han tog en kandidatexamen i fysik, Maurice Goldhaber var hans handledare.

Norman Foster Ramsey (till höger) med atombomben Little Boy , 1945

Sedan arbetade han igen vid Columbia University i Isidor Isaac Rabis grupp , som just uppfunnit metoden för magnetisk resonans med molekylärstråle. Tillsammans med Rabi och hans kollegor Kellogg och Sakarias undersökte han nukleära stunder och upptäckte elektriska kvadrupol ögonblick i deuteronen . Efter att ha avslutat sin doktorsexamen med Rabi 1940, gick han till Washington, DC, som en kamrat av Carnegie Institution att studera neutron - proton spridning och spridningen av neutroner på heliumkärnor .

Under andra världskriget arbetade han initialt med radarforskning vid MIT Radiation Lab (utveckling av en 3 cm radar) och från 1943 på Manhattanprojektet för utveckling av atombomber i Los Alamos .

Efter andra världskriget återupptog han sina molekylära stråleexperiment med Rabi som professor vid Columbia University och undersökte hyperfin strukturen i väteatomens spektrum. Med Rabi var han en av initiativtagarna till Brookhaven National Laboratory , vars första chef för fysikavdelningen var Ramsey 1946. 1947 blev han professor vid Harvard , där han inrättade ett laboratorium för molekylärstrålexperiment. Här utvecklade han " Separated oscillatory field method " för magnetresonansexperiment och utförde ett flertal experiment på molekylär och kärnfysik med sina elever och kollegor (kärnmoment, kärnspinn , elektronfördelning i molekyler, spin-spin-interaktion etc.). Tillsammans med sin student Daniel Kleppner utvecklade han vätgasmasern , med vilken han utförde precisionsundersökningar av hyperfin struktur. Med Robert Vessot och andra utvecklade de också en atomur från den. 1950 valdes Ramsey till American Academy of Arts and Sciences .

Ramsey ledde också en grupp som arbetade med bland annat neutronstrålar vid Laue-Langevin Institute i Grenoble . Neutronens magnetiska dipolmoment gav exakta och övre gränser för ett eventuellt elektriskt dipolmoment (om detta existerar skulle det vara ett exempel på kränkning av tidsomvändningsinvarians ). Vid Harvard var han också chef för "Harvard Cyclotron", en cyklotronaccelerator som han och hans kollegor undersökte protonsprotonspridning med, och var inblandad i konstruktionen av 6 GeV-elektronaccelerator i Cambridge, som han använde på 1960-talet bland andra studerade elektron-protonspridning.

1986 gick han i pension från Harvard men var fortfarande aktiv som fysiker.

Ramsey skrev också teoretiska artiklar, inklusive om växelverkan mellan kärnor i molekyler inklusive kemiska effekter av NMR , tidigt arbete med paritet och tidsomvändningsvariation och begreppet negativa temperaturer.

Norman Ramsey (vänster), Francis Perrin (mitt) och Robert R. Wilson (höger), 1970

Som vetenskaplig rådgivare för Natos generalsekreterare initierade han Natos avancerade studieprogram. Som långvarig president för universitetsforskningsföreningen var han också inblandad i utvecklingen av Fermilab .

Ramsey gifte sig två gånger, det första äktenskapet från 1940 till 1983.

Utmärkelser

• 1950 medlem av American Academy of Arts and Sciences
• 1952 medlem av National Academy of Sciences
• 1958 medlem av American Philosophical Society
• 1960 Ernest Orlando Lawrence Prize
• 1974 Davisson-Germer-priset
• 1985 II Rabi Award från IEEE
• 1988 National Medal of Science
• 1989 Utländsk medlem av Académie des Sciences
• 1989 Nobelpris i fysik

Han har fått flera hedersdoktorer , inklusive den University of Chicago , Rockefeller University , Oxford .

Typsnitt

• med Emilio Segrè : Experimentell kärnfysik . Wiley, 1953
• Kärnmoment . John Wiley, 1953
• Molekylära strålar . Oxford University Press, 1956, 1985
• med Daniel Kleppner : Quick Calculus . Wiley, 1965, 1985
• med Isidor Isaac Rabi , J. Kellogg och J. Zacharias: Magnetiska ögonblick av Proton och Deuteron. Radiofrekvensspektrum för H2 i magnetiska fält. I: Physical Review . Volym 56, 1939, s. 728.
• med Rabi, Kellogg och Zacharias: Electrical Quadrupole Moment of Deuteron. Radiofrekvensspektra för HD- och D2-molekyler i ett magnetfält . I: Physical Review . Volym 57, 1940, s 677
• Molekylär strålresonansmetod med separata oscillerande fält . I: Physical Review . Volym 78, 1950, s.695
• Termodynamik och statistisk mekanik vid negativa absoluta temperaturer . I: Physical Review . Volym 103, 1956, s. 20.
• med J. Smith och Edward Purcell : Experimental Limit to the Electric Dipole Moment of the Neutron . I: Physical Review . Volym 108, 1957, s. 120
• Tidsåterföring, laddningskonjugering, magnetisk polkonjugering och paritet . I: Physical Review . Volym 109, 1958, s. 225.
• med Kleppner och H. Goldenberg: Atomic Hydrogen Maser . I: Physical Review Letters . Volym 8, 1960, s. 361
• med Kleppner och Goldenberg: Theory of the Hydrogen Maser . I: Physical Review . Volym 126, 1962, s. 603.
• med S. Crampton och Kleppner: Hyperfin struktur av grundtillstånd av atomväte . I: Physical Review Letters . Volym 11, 1963, s.338.
• med Kleppner, H. Berg, Crampton, Vessot, H. Peters och J. Vanier: Hydrogen Maser Principles and Techniques . In: Physical Review A . Volym 138, 1965, s. 972.

litteratur

• David Wineland : Norman Ramsey (1915-2011). Fysiker bakom precisionsspektroskopi och atomur. I: Nature , Volym 480, nr 7376, 2011, s. 182, doi: 10.1038 / 480182a

webb-länkar

• Information från den Nobelstiftelsen på 1989 prisutdelningen för Norman Foster Ramsey (English)
• Norman Ramsey. I: Physics History Network. American Institute of Physics

Individuella bevis

1. ↑ Norman Ramsey dör vid 96 år; Arbete ledde till Atomic Clock
2. ↑ Här används partiklar exponerades för två tidsseparerade strålningspulser för att öka upplösningen med vilken strukturen av de energinivåer kan mätas. Denna metod är utbredd i högprecisions- och kvantfysik idag och är t.ex. B. väsentlig komponent i många atomur.