Charles H. Townes - Charles H. Townes

Charles Townes
Charles Townes.jpg
Nació
Charles Hard Townes

( 07/28/1915 )28 de julio de 1915
Fallecido 27 de enero de 2015 (27/01/2015)(99 años)
Oakland, California , Estados Unidos
Nacionalidad americano
alma mater
Conocido por Másers
Láseres Máser
astrofísico
Interferómetro espacial infrarrojo
Dispersión de Brillouin estimulada Ancho de
línea de
Townes -Schawlow
Solitón de Townes Efecto de Autler-Townes
Modelo de Townes-Dailey
Esposos)
Frances Brown
( m.  1941⁠ – ⁠2015)
(su muerte)
Premios
Carrera científica
Campos Física
Instituciones
Tesis Concentración del isótopo pesado de carbono y medición de su espín nuclear  (1939)
Asesor de doctorado William Smythe
Estudiantes de doctorado

Charles Hard Townes (28 de julio de 1915-27 de enero de 2015) fue un físico estadounidense . Townes trabajó en la teoría y aplicación del máser , para lo cual obtuvo la patente fundamental, y otros trabajos en electrónica cuántica asociados con dispositivos tanto máser como láser . Compartió el Premio Nobel de Física de 1964 con Nikolay Basov y Alexander Prokhorov . Townes fue asesor del gobierno de los Estados Unidos y se reunió con todos los presidentes estadounidenses, desde Harry S. Truman (1945) hasta Bill Clinton (1999).

Dirigió el Comité Asesor de Ciencia y Tecnología del gobierno de los Estados Unidos para el programa de aterrizaje lunar del Apolo . Después de convertirse en profesor de la Universidad de California en Berkeley en 1967, comenzó un programa astrofísico que produjo varios descubrimientos importantes, por ejemplo, el agujero negro en el centro de la galaxia Vía Láctea .

Townes era religioso y creía que la ciencia y la religión convergen para proporcionar una mayor comprensión de la naturaleza y el propósito del universo.

Vida temprana

Era de etnia alemana y tenía una gran cantidad de ascendencia étnica escocesa, inglesa, galesa, francesa hugonote e irlandesa escocesa. Townes nació en Greenville, Carolina del Sur , hijo de Henry Keith Townes (1876-1958), un abogado. y Ellen Sumter Townes (de soltera Hard; 1881-1980). Su hermano, Henry Keith Townes, Jr., (20/01 / 1913-05 / 2/1990), era un entomólogo de renombre que era una autoridad mundial en avispas Ichneumon. Obtuvo su licenciatura en Física y Licenciado en Lenguas Modernas de la Universidad de Furman , donde se graduó en 1935. Townes trabajo para el completado Maestría grado en física en la Universidad de Duke en 1937, y luego comenzó la escuela de posgrado en el Instituto de Tecnología de California , del cual recibió un Ph.D. Licenciado en 1939. Durante la Segunda Guerra Mundial , trabajó en sistemas de bombardeo por radar en Bell Labs .

Carrera e investigación

En 1950, Townes fue nombrado profesor en la Universidad de Columbia . Se desempeñó como Director Ejecutivo del Laboratorio de Radiación de Columbia de 1950 a 1952. Fue Presidente del Departamento de Física de 1952 a 1955.

Audio externo
icono de audio "El hombre, el mito, el láser" , Podcast de destilaciones , Instituto de Historia de la Ciencia

En 1951, Townes concibió una nueva forma de crear rayos intensos y precisos de radiación coherente , para lo cual inventó el acrónimo maser (amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación). Cuando se aplicó el mismo principio a frecuencias más altas, se utilizó el término láser (la palabra "luz" sustituyó a la palabra "microondas").

Durante 1953, Townes, James P. Gordon y Herbert J. Zeiger construyeron el primer maser de amoníaco en la Universidad de Columbia . Este dispositivo utilizó emisión estimulada en una corriente de moléculas de amoníaco energizadas para producir la amplificación de microondas a una frecuencia de aproximadamente 24,0  gigahercios .

De 1959 a 1961, estuvo ausente de la Universidad de Columbia para desempeñarse como Vicepresidente y Director de Investigación del Instituto de Análisis de Defensa en Washington, DC, una organización sin fines de lucro, que asesoraba al gobierno de los Estados Unidos y era operada por once universidades. Entre 1961 y 1967, Townes se desempeñó como rector y profesor de física en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Luego, durante 1967, fue nombrado profesor de física en la Universidad de California en Berkeley , donde permaneció durante casi 50 años; su condición era de profesor emérito en el momento de su muerte durante 2015. Entre 1966 y 1970, fue presidente del Comité Asesor Científico de la NASA para el programa de aterrizaje lunar del Apolo .

Por su creación del máser, Townes junto con Nikolay Basov y Alexander Prokhorov recibieron el Premio Nobel de Física de 1964 . Townes también desarrolló el uso de máseres y láseres para la astronomía , fue parte de un equipo que descubrió por primera vez moléculas complejas en el espacio y determinó la masa del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea .

Durante 2002-2003, Townes se desempeñó como conferenciante Karl Schwarzschild en Alemania y como conferenciante Birla y Schroedinger en India .

Townes es uno de los 20 estadounidenses ganadores del Premio Nobel de Física que firmó una carta dirigida al presidente George W. Bush en mayo de 2008, instándole a "revertir el daño causado a la investigación científica básica en el Proyecto de Ley Ómnibus de Apropiaciones del Año Fiscal 2008". mediante la solicitud de fondos de emergencia adicional para el Departamento de Energía ‘s Oficina de Ciencia , la Fundación Nacional de Ciencia , y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología .

Astrofísica

Centro galáctico

El centro de la Vía Láctea había desconcertado a los astrónomos durante mucho tiempo, y el polvo espeso oscurece la vista de él en la luz visible. Desde mediados hasta finales de la década de 1970, Townes junto con Eric Wollman, John Lacy, Thomas Geballe y Fred Baas estudiaron Sagitario A , la región H II en el centro galáctico, en longitudes de onda infrarrojas. Observaron gas de neón ionizado girando alrededor del centro a velocidades tales que la masa en el mismo centro debe ser aproximadamente igual a la de 3 millones de soles. Una masa tan grande en un espacio tan pequeño implicaba que el objeto central (la fuente de radio Sagitario A * ) contiene un agujero negro supermasivo . Sagitario A * fue uno de los primeros agujeros negros detectados; posteriormente, se ha determinado con mayor precisión que su masa es de 4,3 millones de masas solares.

Formas y tamaños de estrellas.

La última gran creación tecnológica de Townes fue el interferómetro espacial infrarrojo con Walt Fitelson, Ed Wishnow y otros. El proyecto combinó tres detectores de infrarrojos móviles alineados por láseres que estudian la misma estrella. Si cada telescopio está a 10 metros del otro, crea la impresión de una lente de 30 metros. Las observaciones de Betelgeuse , una gigante roja en el hombro de la constelación de Orión , encontraron que su tamaño está aumentando y disminuyendo a una tasa del 1% por año, 15% durante 15 años. ISI produce una resolución espacial y angular extremadamente alta . La tecnología también está jugando un papel importante en la búsqueda de vida extraterrestre en colaboraciones con Dan Werthimer de Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI).

Vida personal y legado

Hijas de Townes en Suecia en 1964

Townes se casó con Frances H. Brown, una activista por las personas sin hogar, durante 1941. Vivían en Berkeley, California y tenían cuatro hijas, Linda Rosenwein, Ellen Anderson, Carla Kessler y Holly Townes.

Un hombre religioso y miembro de la Iglesia Unida de Cristo , Townes creía que "la ciencia y la religión [son] bastante paralelas, mucho más similares de lo que la mayoría de la gente piensa y que, a la larga, deben converger". Escribió en una declaración después de ganar el Premio Templeton en 2005: "La ciencia trata de comprender cómo es nuestro universo y cómo funciona, incluidos los humanos. La religión tiene como objetivo comprender el propósito y el significado de nuestro universo, incluidas nuestras propias vidas. Si el universo tiene un propósito o significado, esto debe reflejarse en su estructura y funcionamiento y, por lo tanto, en la ciencia ".

Ciencia y religión

Las opiniones de Townes con respecto a la ciencia y la religión se expusieron en sus ensayos "La convergencia de la ciencia y la religión", "Lógica e incertidumbres en la ciencia y la religión" y su libro Making Waves . Townes sintió que la belleza de la naturaleza es "obviamente hecha por Dios" y que Dios creó el universo para que los humanos emergieran y florecieran. Oraba todos los días y, en última instancia, sintió que la religión es más importante que la ciencia porque aborda la cuestión más importante a largo plazo: el significado y el propósito de nuestras vidas. La creencia de Townes en la convergencia de la ciencia y la religión se basa en similitudes afirmadas:

  1. Fe. Townes argumentó que el científico tiene una fe muy similar a la de una persona religiosa, lo que le permite trabajar durante años para obtener un resultado incierto.
  2. Revelación. Townes afirmó que muchos descubrimientos científicos importantes, como su invención del máser / láser, ocurrieron como un "destello" mucho más parecido a una revelación religiosa que a la interpretación de datos.
  3. Prueba. Durante este siglo, el matemático Gödel descubrió que no puede haber prueba absoluta en un sentido científico. Cada prueba requiere un conjunto de suposiciones, y no hay forma de verificar si esas suposiciones son autoconsistentes porque se requerirían otras suposiciones.
  4. Incertidumbre. Townes creía que deberíamos tener la mente abierta a una mejor comprensión de la ciencia y la religión en el futuro. Esto requerirá que modifiquemos nuestras teorías, pero no las abandonemos. Por ejemplo, a principios del siglo XX, la física era en gran medida determinista. Pero cuando los científicos comenzaron a estudiar la mecánica cuántica se dieron cuenta de que el indeterminismo y el azar juegan un papel en nuestro universo. Tanto la física clásica como la mecánica cuántica son correctas y funcionan bien dentro de su propia competencia, y continúan enseñándose a los estudiantes. De manera similar, Townes cree que el crecimiento de la comprensión religiosa modificará, pero no nos hará abandonar, nuestras creencias religiosas clásicas.

Muerte

Townes había estado constantemente activo en el campus de la UCB, visitando y trabajando regularmente en el departamento de física o en el Laboratorio de Ciencias Espaciales después de su 99 cumpleaños y solo unos meses antes de su muerte. La salud de Townes comenzó a deteriorarse y murió a la edad de 99 años en Oakland, California , camino al hospital el 27 de enero de 2015, "Fue uno de los físicos experimentales más importantes del siglo pasado", Reinhard Genzel, un profesor de física en Berkeley, dijo de Townes. "Su fuerza fue su curiosidad y su optimismo inquebrantable, basado en su profunda espiritualidad cristiana".

Publicaciones Seleccionadas

El trabajo de Townes se publicó ampliamente en libros y artículos de revistas revisados ​​por pares, que incluyen:

  • Gordon, J .; Zeiger, H .; Townes, Charles (1955). "El Maser: nuevo tipo de amplificador de microondas, estándar de frecuencia y espectrómetro" . Revisión física . 99 (4): 1264-1274. Código Bibliográfico : 1955PhRv ... 99.1264G . doi : 10.1103 / PhysRev.99.1264 .
  • Shimoda, K .; Wang, T .; Townes, Charles (1956). "Otros aspectos de la teoría del maestro". Revisión física . 102 (5): 1308-1321. Código Bibliográfico : 1956PhRv..102.1308S . doi : 10.1103 / PhysRev.102.1308 .
  • Schawlow, Arthur ; Townes, Charles (1958). "Masers infrarrojos y ópticos" . Revisión física . 112 (6): 1940–1949. Código Bibliográfico : 1958PhRv..112.1940S . doi : 10.1103 / PhysRev.112.1940 .
  • Townes, Charles (1999). Cómo sucedió el láser: aventuras de un científico . Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0-19-512268-8.
  • Townes, Charles; Schawlow, Arthur (1955). Espectroscopia de microondas . McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-065095-4.
  • Townes, Charles (1995). Haciendo olas . Naturaleza . 432 . Prensa del Instituto Americano de Física. págs.  153 . doi : 10.1038 / 432153a . ISBN 978-1-56396-381-0. PMID  15538346 . S2CID  4427024 .

Premios y honores

Townes (derecha) recibiendo el Premio Nobel de 1964
Townes (derecha) recibiendo el premio Vannevar Bush de 2006

Townes fue ampliamente reconocido por su trabajo científico y su liderazgo.

Referencias

  1. ^ Charles Hard Townes abgerufen am 29 de julio de 2020 en Wilhelmexner.org
  2. ^ a b "Profesor Charles Townes ForMemRS, miembro extranjero" . Londres: Royal Society . Archivado desde el original el 14 de marzo de 2016.
  3. a b c Boyd, Robert (2015). "Dr. Charles H. Townes (1915-2015) Co-inventor de láser, astrofísico y asesor presidencial de Estados Unidos" . Naturaleza . 519 (7543): 292. Bibcode : 2015Natur.519..292B . doi : 10.1038 / 519292a . PMID  25788091 .
  4. ^ a b c d e f g h i j k l m "Charles H. Townes - Biográfico" . Nobelprize.org. 2006 . Consultado el 29 de julio de 2014 .
  5. ^ Personal. "Acerca de Charles Townes - Serie de conferencias de Charles H. Townes" . www.furman.edu . Universidad Furman . Consultado el 1 de mayo de 2020 .
  6. ^ Bertolotti, Mario (2004). La historia del láser . Taylor y Francis. ISBN 978-0-7503-0911-0.
  7. ^ Bromberg, Joan (1991). El láser en Estados Unidos, 1950-1970 . MIT Press. ISBN 978-0-585-36732-3.
  8. ^ Chiao, Raymond, ed. (1996). Amazing Light: un volumen dedicado a Charles Hard Townes en su 80 cumpleaños . Saltador. ISBN 978-0-387-94658-0.
  9. ^ Chiao, Raymond, ed. (2005). Visiones del descubrimiento: nueva luz sobre la física, la cosmología y la conciencia, volumen dedicado a Charles Hard Townes en su 90 cumpleaños . Cambridge. ISBN 978-0-521-88239-2.
  10. ^ Haynie, Rachel (2014). Primero, exploras: la historia del joven Charles Townes (Libros de Young Palmetto) . Prensa de la Universidad de Carolina del Sur. ISBN 978-1-61117-343-7.
  11. ^ Hecht, Jeff (2005). Haz: la carrera para hacer el láser . Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0-19-514210-5.
  12. ^ Hecht, Jeff (1991). Pioneros en láser . Prensa académica. ISBN 978-0-12-336030-4.
  13. ^ Taylor, Nick (2000). Láser: el inventor, el premio Nobel y la guerra de las patentes de los treinta años . Simon y Schuster. ISBN 978-0-684-83515-0.
  14. ^ Townes, Frances (2007). Desventuras de la esposa de un científico . Regent Press. ISBN 978-1-58790-128-7.
  15. ^ "El inventor del láser y el premio Nobel, Charles Hard Townes, muere a los 99" . Berkeley.edu. 27 de enero de 2015 . Consultado el 27 de enero de 2015 .
  16. ^ a b Publicaciones de Charles H. Townes indexadas por la base de datos bibliográfica Scopus . (requiere suscripción)
  17. ^ Riess, Suzanne B. (1992). "Una vida en la física: Bell Telephone Laboratories y la Segunda Guerra Mundial; Universidad de Columbia y el láser; MIT y servicio gubernamental; California e investigación en astrofísica" . Biblioteca digital de California.
  18. ^ Aaserud, Finn (20 de mayo de 1987, entrevista con Charles Townes . Instituto Americano de Física
  19. ^ Stephen Farnsworth (10 de septiembre de 2010). "Carolinianos notables-Dr. Charles Hard Townes" . Indigobluesc.com. Archivado desde el original el 23 de octubre de 2013 . Consultado el 22 de octubre de 2013 .
  20. ^ "Charles Townes" . La matriz de físicos estadounidenses contemporáneos. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2016 . Consultado el 30 de diciembre de 2015 .
  21. ^ Townes, Charles (1939). Concentración del isótopo pesado de carbono y medición de su espín nuclear (tesis doctoral). Caltech.
  22. ^ Townes, Charles (2002). Cómo sucedió el láser . Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0195153767.
  23. ^ "Muere el inventor del láser Charles Townes" . The Guardian . 29 de enero de 2015.
  24. Chiao, R .; Garmire, E .; Townes, C. (1964). "Auto-atrapamiento de haces ópticos". Cartas de revisión física . 13 (15): 479–482. Código bibliográfico : 1964PhRvL..13..479C . doi : 10.1103 / PhysRevLett.13.479 .
  25. ^ Schawlow, A .; Townes, C. (1958). "Masers infrarrojos y ópticos" . Revisión física . 112 (6): 1940–1949. Código Bibliográfico : 1958PhRv..112.1940S . doi : 10.1103 / PhysRev.112.1940 .
  26. ^ Autler, S .; Townes, C. (1955). "Efecto absoluto en campos que varían rápidamente". Revisión física . 100 (2): 703–722. Código Bibliográfico : 1955PhRv..100..703A . doi : 10.1103 / PhysRev.100.703 .
  27. ^ Danchi, WC; Bester, M .; Degiacomi, CG; Greenhill, LJ; Townes, CH (1994). "Características de las conchas de polvo alrededor de 13 estrellas de tipo tardío". El diario astronómico . 107 : 1469. Bibcode : 1994AJ .... 107.1469D . doi : 10.1086 / 116960 .
  28. ^ "Una carta de los premios Nobel de física de Estados Unidos" (PDF) . pppl.gov . 6 de mayo de 2008.
  29. ^ Genzel, R; Hollenbach, D; Townes, CH (1 de mayo de 1994). "El núcleo de nuestra galaxia". Informes sobre avances en física . 57 (5): 417–479. Código Bibliográfico : 1994RPPh ... 57..417G . doi : 10.1088 / 0034-4885 / 57/5/001 . ISSN  0034-4885 .
  30. ^ "El interferómetro espacial infrarrojo UC Berkeley" . isi.ssl.berkeley.edu . UC Berkeley . 10 de junio de 2009. Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2007 . Consultado el 1 de mayo de 2020 .
  31. ^ "Celebrando el 100 aniversario de Frances H. Townes" . Obras de arte del espíritu juvenil . 16 de enero de 2016 . Consultado el 14 de marzo de 2016 .
  32. ^ Harvard Gazette 16 de junio de 2005 El inventor de Laser predice reunión de ciencia, religión
  33. a b Henry, David (28 de enero de 2015). "Pionero del láser de James Bond, muere a los 99" . Bloomberg . Consultado el 22 de julio de 2015 .
  34. ^ S, Robert; ers; 27 de enero, Relaciones con los medios | 2015 21 de julio; 2015 (27 de enero de 2015). "El premio Nobel e inventor del láser Charles Townes muere a los 99 años" . Noticias de Berkeley . Consultado el 13 de noviembre de 2020 .CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  35. ^ "Inventor del láser muere" . Tiempo . Consultado el 12 de noviembre de 2020 .
  36. ^ McFadden, Robert D. (28 de enero de 2015). "Charles H. Townes, que allanó el camino para el láser en la vida diaria, muere a los 99 años (publicado en 2015)" . The New York Times . ISSN  0362-4331 . Consultado el 13 de noviembre de 2020 .
  37. ^ Boyd, Robert (marzo de 2015). "Charles H. Townes (1915-2015)" . Naturaleza . 519 (7543): 292. Bibcode : 2015Natur.519..292B . doi : 10.1038 / 519292a . ISSN  1476-4687 . PMID  25788091 . S2CID  4384078 .
  38. ^ "Libro de miembros, 1780-2010: Capítulo T" (PDF) . Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Consultado el 7 de abril de 2011 .
  39. ^ "Premio Comstock en Física" . Academia Nacional de Ciencias. Archivado desde el original el 16 de febrero de 2014 . Consultado el 26 de febrero de 2014 .
  40. ^ "Premio en memoria de Richtmyer" . Asociación Americana de Profesores de Física . Consultado el 28 de enero de 2015 .
  41. ^ "Premio John J. Carty para el avance de la ciencia" . Academia Nacional de Ciencias. Archivado desde el original el 29 de diciembre de 2010 . Consultado el 13 de febrero de 2011 .
  42. ^ "Galardonados con la placa de oro de la Academia estadounidense de logros" . www.achievement.org .
  43. ^ Editor, ÖGV. (2015). Medalla Wilhelm Exner. Asociación de Comercio de Austria. ÖGV. Austria.

enlaces externos