Robert H. Dicke - Wikipedia

Robert Henry Dicke (; 6. Mai 1916 - 4. März 1997) war ein US-amerikanischer Physiker, der wichtige Beiträge auf den Gebieten der Astrophysik, Atomphysik, Kosmologie und Schwerkraft leistete. ^[1]

Biografie ^[1]

19659003] [ edit ]

Der in St. Louis, Missouri, geborene Dicke schloss sein Studium an der Princeton University ab und promovierte 1939 an der University of Rochester in Kernphysik. Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete er im Strahlenlabor des Massachusetts Institute of Technology, wo er an der Entwicklung von Radar arbeitete und das Radiometer Dicke entwickelte, einen Mikrowellenempfänger. Er benutzte dies, um die Temperatur der Mikrowellenhintergrundstrahlung vom Dach des Strahlenlabors auf weniger als 20 Kelvin festzulegen.

1946 kehrte er an die Princeton University zurück, wo er sich bis zum Ende seiner Karriere aufhielt. Er hat in der Atomphysik gearbeitet, insbesondere am Laser und der Messung des gyromagnetischen Verhältnisses des Elektrons. Ein wichtiger Beitrag auf dem Gebiet der Spektroskopie und des Strahlungstransfers war seine Vorhersage des Phänomens der Dicke-Verengung: Wenn der mittlere freie Weg eines Atoms viel kleiner ist als die Wellenlänge eines seiner Strahlungsübergänge, ändert das Atom die Geschwindigkeit und Richtung um ein Vielfaches während der Emission oder Absorption eines Photons. Dies führt zu einer Mittelung über verschiedene Dopplerzustände und führt zu einer Atomlinienbreite, die viel schmaler als die Dopplerbreite ist. ^[2] Die Dickenverengung tritt bei relativ niedrigen Drücken in den Millimeterwellen- und Mikrowellenbereichen (wo sie zur Verbesserung in Atomuhren verwendet wird) auf Präzision). Die Dickenverengung ist analog zum Mössbauer-Effekt für Gammastrahlen.

Im Jahr 1956, etwa zwei Jahre bevor Charles Hard Townes und Arthur Leonard Schawlow ihre Patentanmeldung einreichten, reichte Dicke ein Patent mit dem Titel "Molecular Amplification Generation Systems and Methods" (Molecular Amplification Generation Systems and Methods) ein, in dem behauptet wurde, wie ein Infrarotlaser gebaut und ein Open verwendet werden kann Resonator und das Patent wurde am 9. September 1958 erteilt.

Den Rest seiner Karriere verbrachte er damit, ein Programm zur Präzisionsprüfung der allgemeinen Relativitätstheorie auf der Grundlage des Äquivalenzprinzips zu entwickeln. 1957 schlug er erstmals eine alternative Theorie der Gravitation vor, die von Machs Prinzip und der Hypothese von Paul Dirac für zahlreiche Zahlen inspiriert war. ^[3] Im Jahr 1961 führte dies zu der Brans-Dicke-Theorie der Gravitation, ^[4] die zusammen mit Carl H. Brans entwickelt wurde Äquivalenzprinzip verletzt die Modifikation der Allgemeinen Relativitätstheorie. Ein Highlightexperiment war der Test des Äquivalenzprinzips von Roll, Krotkov und Dicke, der um einen Faktor 100 genauer war als in früheren Arbeiten. ^[5] Er führte auch Messungen der Sonnenblankheit durch, die für das Verständnis der Perihel-Präzession des Merkur-Orbits nützlich waren , einer der klassischen Tests der allgemeinen Relativitätstheorie. ^[6]

Dirac hatte die Hypothese aufgestellt, dass die Gravitationskonstante G in etwa dem inversen Alter des Universums in etwa gleich ist Einheiten, dann G muss variieren, um diese Gleichheit aufrechtzuerhalten. Dicke erkannte, dass Diracs Beziehung ein Auswahleffekt sein könnte: grundlegende physikalische Gesetze verbinden G mit der Lebensdauer von sogenannten Hauptreihensternen wie unserer Sonne, und diese Sterne sind laut Dicke für notwendig Existenz des Lebens. ^[7] Zu keiner anderen Epoche, in der die Gleichheit nicht bestand, würde es kein intelligentes Leben geben, um die Diskrepanz zu bemerken. Dies war die erste moderne Anwendung des heute schwachen anthropischen Prinzips.

In den frühen 1960er Jahren veranlasste die Theorie der Brans-Dicke-Theorie, Dicke über das frühe Universum zu denken, und mit Jim Peebles leitete er erneut die Vorhersage eines kosmischen Mikrowellenhintergrunds ein (nachdem er die frühere Vorhersage von George Gamow und Co vergessen hatte) -Arbeitskräfte). Dicke, zusammen mit David Todd Wilkinson und Peter G. Roll, machte sich sofort daran, ein Dicke-Radiometer zu bauen, um nach der Strahlung zu suchen. Diese wurden jedoch von der zufälligen Erkennung von Arno Penzias und Robert Woodrow Wilson (ebenfalls mit einem Dicke-Radiometer) erfasst arbeiteten in Bell Labs, nur wenige Kilometer von Princeton entfernt. ^[8][9] Dennoch machte die Gruppe von Dicke die zweite saubere Entdeckung, und ihre theoretische Interpretation der Ergebnisse von Penzias und Wilson zeigte, dass Theorien des frühen Universums sich von reinen Spekulationen zu Bewährtem entwickelt hatten Physics. ^[10]

1970 argumentierte Dicke, dass das Universum fast die kritische Dichte der Materie haben muss, die erforderlich ist, um es für immer zu verhindern. ^[11] Standardmodelle des Universums durchlaufen Stadien Durch Strahlung, Materie, Krümmung usw. Übergänge zwischen den Stadien sind sehr spezielle kosmische Zeiten, die sich a priori in vielen Größenordnungen unterscheiden können. Da es eine nicht zu vernachlässigende Menge an Materie gibt, leben wir entweder zufällig in der Nähe des Übergangs zu oder von der durch Materie dominierten Stufe oder wir befinden uns in der Mitte davon. Letzteres wird bevorzugt, da die Koinzidenzen sehr unwahrscheinlich sind (Anwendung des kopernikanischen Prinzips). Dies impliziert eine vernachlässigbare Krümmung, so dass das Universum eine nahezu kritische Dichte haben muss. Dies wurde das Argument "Dicke Zufall" genannt. ^[12] Tatsächlich gibt es die falsche Antwort, da wir scheinbar zum Zeitpunkt des Übergangs zwischen Materie und dunklen Energiestufen zu leben scheinen. Eine anthropische Erklärung für das Scheitern von Dicks Argumente wurde von Weinberg gegeben ^[13]

. Dick war auch für die Entwicklung des Lock-In-Verstärkers verantwortlich, der ein unverzichtbares Werkzeug im Bereich der angewandten Wissenschaft und Wissenschaft ist Ingenieurwesen. Einige glauben ^{[ who?} dass Robert Dicke einen Nobelpreis verdient hat, nur für die Erfindung eines solch mächtigen und allgegenwärtigen Geräts. Viele von Dicks Experimenten stützen sich auf die eine oder andere Art auf Lock-in. ^{Zitat benötigt} Allerdings behauptet er in einem Interview mit Martin Harwit, obwohl er ihm oft zugeschrieben wird Erfindung des Geräts; er glaubt, in einer von Walter C. Michels, Professor an Bryn Mawr ^{[14] [15]}

[Dicke] angegebenen, wissenschaftliche Besprechung darüber gelesen zu haben mit der Erfindung einer Art Funkempfänger, genannt "Dicke Radiometric Receiver" oder einfach "Dicke Radiometer", entwickelt von Dicke im Zweiten Weltkrieg. ^[16] Sein Radiometer zeichnet sich durch eine Rauschtemperaturkalibrierungstechnik mit einem schaltbaren Widerstand aus, der als bekannt ist "Dicke Widerstand".

1970 wurde Dicke mit der National Medal of Science ausgezeichnet. ^[17] 1973 erhielt er den Comstock-Preis in Physik von der National Academy of Sciences. ^[18]

Ehe und Familienleben [ edit ]

Dicke heiratete Annie Currie im Jahr 1942. Currie, schottischer Abstammung, wurde 1920 in Barrow-in-Furness in England geboren und emigrierte als junges Mädchen über Australien und Neuseeland nach Rochester, New York. an die Annie sehr gute Erinnerungen hatte.

Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs wurde Dicke gebeten, die Kriegsanstrengungen zu unterstützen, indem er seine Fähigkeiten auf die Entwicklung von Radar mit dem Massachusetts Institute of Technology anwandte. Deshalb haben sie hier ihr verheiratetes Leben begonnen. Während dieser Zeit freundete sich Annie mit einer Reihe von Ehefrauen anderer Professoren an, die an ähnlichen Projekten arbeiteten. Aufgrund von Sicherheitsbedenken wusste jedoch keiner von ihnen, was die Arbeit seiner Ehemänner mit sich brachte, und konnte sie niemals besprechen.

Am Ende des Krieges zogen Dicke und Currie nach Princeton, New Jersey, wo Robert Fakultät an der Princeton University war. Dort starb Dicke am 4. März 1997. Currie lebte bis 2002 in Princeton. Bis zu ihrem Tod im Jahr 2005 lebte sie in Hightstown, New Jersey, in der Meadow Lakes Retirement Community.

Sie hatten eine Tochter, Nancy, geboren 1945, und zwei Söhne, John, geboren 1946, und James, geboren 1953. Zum Zeitpunkt von Dicks Tod hatten sie sechs Enkelkinder und ein Urenkel. ^[19]

Bibliography ]

• Dicke, RH (April 1981). "Seismologie und Geodäsie der Sonne: niederfrequente Schwingungen". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 78 (4): 1989–1993. Bibcode: 1981PNAS ... 78.1989D. doi: 10.1073 / pnas.78.4.1989. PMC 319267 . PMID 16592998.


• Dicke, RH (März 1981). "Seismologie und Geodäsie der Sonne: Sonnengeodäsie". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 78 (3): 1309–1312. Bibcode: 1981PNAS ... 78.1309D. doi: 10.1073 / pnas.78.3.1309. PMC 319117 . PMID 16592985.


• Dicke, RH (26. April 1974). "Die Oblatenheit der Sonne und Relativität". Science . 184 (4135): 419–429. Bibcode: 1974Sci ... 184..419D. doi: 10.1126 / science.184.4135.419. PMID 17736508.


• Dicke, RH (25. August 1967). "Solarmodelle". Science . 157 (3791): 960. Bibcode: 1967Sci ... 157..960D. doi: 10.1126 / science.157.3791.960. PMID 17792834.


• Dicke, RH (9. November 1962). "Die Erde und die Kosmologie: Die Erde kann durch eine weitreichende Interaktion von der fernen Materie des Universums beeinflusst werden". Science . 138 (3541): 653–664. Bibcode: 1962Sci ... 138..653D. doi: 10.1126 / science.138.3541.653. PMID 17829699.


• Dicke, RH (6. März 1959). "Neue Forschung zur alten Gravitation: Sind die beobachteten physikalischen Konstanten unabhängig von Position, Epoche und Geschwindigkeit des Labors?" Science . 129 (3349): 621–624. Bibcode: 1959Sci ... 129..621D. doi: 10.1126 / science.129.3349.621. PMID 17735811.


• Dicke, RH (1946). "Die Messung der Wärmestrahlung bei Mikrowellenfrequenzen". Übersicht über wissenschaftliche Instrumente . 17 (7): 268–275. Bibcode: 1946RScI ... 17..268D. doi: 10.1063 / 1.1770483. PMID 20991753.

Referenzen [ edit ]

1. ^ Happer, William; Peebles, James; Wilkinson, David (September 1997). "Nachruf: Robert Henry Dicke". Physics Today . 50 (9): 92–94. Bibcode: 1997PhT .... 50i..92H. doi: 10.1063 / 1.881921. Aus dem Original am 12. Oktober 2013 archiviert.
   


2. ^ R. H. Dicke (1953). "Der Einfluss von Kollisionen auf die Dopplerbreite von Spektrallinien". Physical Review . 89 (2): 472. Bibcode: 1953PhRv ... 89..472D. doi: 10.1103 / PhysRev.89.472.
   


3. ^ R. H. Dicke (1957). "Gravitation ohne Äquivalenzprinzip". Reviews of Modern Physics . 29 (3): 363–376. Bibcode: 1957RvMP ... 29..363D. doi: 10.1103 / RevModPhys. 29.363.
   


4. ^ C. Brans; R. H. Dicke (1961). "Machs Prinzip und eine relativistische Theorie der Gravitation". Physical Review . 124 (3): 925. Bibcode: 1961PhRv..124..925B. doi: 10.1103 / PhysRev.124.925.
   


5. ^ Roll, P. G .; Krotkov, R .; Dicke, H. (1964). "Die Gleichwertigkeit von Inertial- und passiver Gravitationsmasse". Annals of Physics . 26 (3): 442–517. Bibcode: 1964AnPhy..26..442R. doi: 10.1016 / 0003-4916 (64) 90259-3.
   


6. ^ R. H. Dicke & amp; H. M. Goldenberg (1967). "Solare Oblateness und Allgemeine Relativitätstheorie". Physical Review Letters . 18 (9): 313. Bibcode: 1967PhRvL..18..313D. doi: 10.1103 / PhysRevLett.18.313
   


7. ^ Dicke, R. H. (1961). "Diracs Kosmologie und Machs Prinzip". Nature . 192 (4801): 440–441. Bibcode: 1961Natur.192..440D. doi: 10.1038 / 192440a0
   


8. ^ R. B. Partridge (1995). 3 K: Die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung . Cambridge University Press. ISBN 0-521-35808-6.
   


9. ^ Penzias, A.A .; Wilson, R. W. (1965). "Eine Messung einer übermäßigen Antennentemperatur bei 4080 Mc / s". Astrophysical Journal . 142 : 419–421. Bibcode: 1965ApJ ... 142..419P. doi: 10.1086 / 148307.
   


10. ^ Dicke, R. H .; Peebles, P., J. E .; Roll, P. G .; Wilkinson, D. T. (1965). "Kosmische Schwarzkörperstrahlung". Astrophysical Journal . 142 : 414–419. Bibcode: 1965ApJ ... 142..414D. doi: 10.1086 / 148306.
    


11. ^ Dicke, R.H. (1970). Gravitation und das Universum . American Philosophical Society
    


12. ^ Peebles, P.J. E. (1993). Prinzipien der physikalischen Kosmologie . Princeton University Press. ISBN 0-691-07428-3.
    


13. ^ Weinberg, S. (1987). "Anthropie an die kosmologische Konstante gebunden". Physical Review Letters . 59 (22): 2607–2610. Bibcode: 1987PhRvL..59.2607W. doi: 10.1103 / PhysRevLett.59.2607. PMID 10035596.
    


14. ^ "Oral History Transcript - Dr. Robert Dicke". Aip.org. 18. Juni 1985 . 2. Januar 2014 .
    


15. ^ Michels, W. C .; Curtis, N. L. (1941). "Ein Pentode Lock-In-Verstärker mit hoher Frequenzselektivität". Übersicht über wissenschaftliche Instrumente . 12 (9): 444. Bibcode: 1941RScI ... 12..444M. doi: 10.1063 / 1.1769919.
    


16. ^ https://www.microwaves101.com/microwave-encyclopedia/radiometricreceivers
    


17. ^ "National Science Foundation - Die Nationalmedaille des Wissenschafts des Präsidenten". Nsf.gov . 2. Januar 2014 .
    


18. ^ "Comstock-Preis in der Physik". Nationale Akademie der Wissenschaften. Nach dem Original am 29. Dezember 2010 archiviert. 13. Februar 2011 .
    


19. ^ Savani, Jacquelyn. "Princeton Physiker Robert Dicke Dies". Princeton University .
    

Quellen [ edit ]

Externe Links [ edit