Bruno Rossi - Bruno Rossi
Bruno Benedetto Rossi | |
|---|---|
 | |
| Doğmak |
13 Nisan 1905 |
| Öldü | 21 Kasım 1993 (88 yaşında)
Cambridge, Massachusetts , Amerika Birleşik Devletleri
|
| Milliyet | İtalyan |
| Vatandaşlık | İtalyan , Amerikan (1943'ten sonra) |
| gidilen okul | Bologna Üniversitesi |
| eş(ler) | Nora Lombroso |
| Ödüller |
Elliott Cresson Madalyası (1974) Ulusal Bilim Madalyası (1983) Wolf Fizik Ödülü (1987) Matteucci Madalyası (1991) |
| Bilimsel kariyer | |
| kurumlar |
Floransa Üniversitesi Padua Üniversitesi Manchester Üniversitesi Chicago Cornell Üniversitesi Massachusetts Teknoloji Enstitüsü |
| Doktora danışmanı | Quirino Majorana |
| Doktora öğrencileri |
Giuseppe Occhialini Kenneth Greisen Matthew Sands Bernard Gregory George W. Clark Yash Pal |
| İmza | |
 | |
Bruno Benedetto Rossi ( / r ɒ s i / , İtalyan: [Rossi] ; 1905 Nisan 13 - 1993 21 Kasım) bir İtalyan olarak fizikçi . Parçacık fiziğine ve kozmik ışınların çalışmasına büyük katkılarda bulundu . Bologna Üniversitesi'nden 1927 mezunu, kozmik ışınlarla ilgilenmeye başladı. Bunları incelemek için gelişmiş bir elektronik çakışma devresi icat etti ve Batı'dan gelen kozmik ışın yoğunluğunun Doğu'dan önemli ölçüde daha büyük olduğunu gösteren deneyler yapmak için Eritre'ye gitti .
İtalyan ırk yasaları nedeniyle Ekim 1938'de göç etmek zorunda kalan Rossi, Niels Bohr ile birlikte çalıştığı Danimarka'ya taşındı . Sonra o ile çalıştı İngiltere, taşındı Patrick Blackett'ten de Manchester Üniversitesi'nde . Nihayet o çalıştı ABD, gitti Enrico Fermi de Chicago Üniversitesi'nde de sonradan ve Cornell Üniversitesi . Rossi Amerika Birleşik Devletleri'nde kaldı ve Amerikan Vatandaşı oldu.
II. Dünya Savaşı sırasında Rossi , MIT Radyasyon Laboratuvarı'nda radar üzerinde çalıştı ve Manhattan Projesi'nde , RaLa Deneylerini gerçekleştiren Los Alamos Laboratuvarı'ndaki grubun başında önemli bir rol oynadı . Savaştan sonra, Rossi'nin kozmik ışınlar üzerine savaş öncesi araştırmalarına devam ettiği MIT'de Jerrold Zacharias tarafından işe alındı .
1960'larda X-ışını astronomisine ve uzay plazma fiziğine öncülük etti . Explorer 10'daki enstrümantasyonu manyetopozu tespit etti ve ilk ekstra güneş X-ışınları kaynağı olan Scorpius X-1'i keşfeden roket deneylerini başlattı .
İtalya
Rossi , İtalya'nın Venedik kentinde Yahudi bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi . Rino Rossi ve Lina Minerbi'nin üç oğlunun en büyüğüydü. Babası , Venedik'in elektrifikasyonuna katılan bir elektrik mühendisiydi . Rossi katıldığı bundan sonra ondört yaşına kadar evde ders almıştır Ginnasio ve Liceo Venedik'te. Üniversite eğitimine Padua Üniversitesi'nde başladıktan sonra , 1927'de Fizik alanında bir Laurea aldığı Bologna Üniversitesi'nde ileri çalışmalar yaptı . Tez danışmanı, tanınmış bir deneyci olan Quirino Majorana idi. fizikçi Ettore Majorana .
Floransa
1928'de Rossi, kariyerine Floransa Üniversitesi'nde 1920'de Üniversitenin Fizik Enstitüsü'nü kuran Antonio Garbasso'nun asistanı olarak başladı. Arcetri'de , şehre bakan bir tepede bulunuyordu. Rossi geldiğinde, Garbasso oldu Podestà tarafından atanan Florence, Benito Mussolini 'nin faşist hükümetinin İtalya'nın. Ancak, o Enstitüsü'ne dahil parlak fizikçiler bir grup getirdi Enrico Fermi ve Franco Rasetti daha önce Roma'ya taşındı yanı sıra Gilberto Bernardini , Enrico Persico ve Giulio Racah . 1929'da Rossi'nin ilk yüksek lisans öğrencisi Giuseppe Occhialini doktora derecesini aldı.
Araştırma öncülük arayışı Rossi çevirdi kozmik ışınlar tarafından keşfedilmişti, Victor Hess 1929 yılında 1911 ve 1912 yılında insanlı balon uçuş sonra Rossi ve gazete okumayı Walther Bothe ve Werner Kolhörster tahsil keşfettiklerini tarif 4.1 santimetre (1,6 inç) altının içine giren kozmik ışın parçacıkları. Bu şaşırtıcıydı, çünkü o zamanlar bilinen en delici yüklü parçacıklar , bir milimetreden daha az altın nüfuz edebilen radyoaktif bozunmadan gelen elektronlardı . Rossi'nin sözleriyle,
henüz kimsenin keşfetmeye başlamadığı gizemlerle dolu, beklenmedik bir dünyanın varlığını ortaya çıkaran bir ışık parlaması gibi geldi. Kısa sürede bu keşfe katılmak benim için çok büyük bir tutku haline geldi.
Rossi tesadüf devresi
1954'te Bothe, 1924'ten önce uyguladığı tesadüfi olayları değerlendirme yöntemi için "tesadüf yöntemi ve onunla yaptığı keşifler için" Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü . Ancak, bu yöntemi uygulaması çok hantaldı, çünkü görsel içeriyordu. fotoğraflanan darbelerin korelasyonu. Kolhörster ile makalesini okuduktan birkaç hafta sonra Rossi , triyot vakum tüplerinden yararlanan gelişmiş bir elektronik çakışma devresi icat etti . Rossi çakışma devresinin iki büyük avantajı vardır: çok kesin zamansal çözünürlük sunar ve herhangi bir sayıda darbe kaynağı arasındaki çakışmaları algılayabilir. Bu özellikler, birkaç sayaçta çakışan darbeler üreten ilginç olayları tanımlamayı mümkün kılar. Bu nadir olaylar, bireysel sayaçlarda yüksek oranlarda ilişkisiz arka plan darbelerinin varlığında bile göze çarpar. Devre sadece nükleer ve parçacık fiziğinde elektronik enstrümantasyon için temel sağlamakla kalmadı, aynı zamanda modern elektronikte her yerde bulunan dijital mantığın temel bir unsuru olan ilk elektronik AND devresini de hayata geçirdi .
O zamanlar, 1908'de Hans Geiger tarafından icat edilen orijinal Geiger sayacının geliştirilmiş bir boru versiyonu , öğrencisi Walther Müller tarafından yeni geliştirildi . Bu Geiger-Müller tüpleri (GM tüpleri veya sayaçları) Bothe'nin araştırmalarını mümkün kıldı. Occhialini'nin GM tüplerinin yapımındaki yardımı ve pratik bir çakışma devresinin yardımıyla Rossi , 1930 yazında kendisini Berlin'i ziyaret etmeye davet eden Bothe'nin sonuçlarını doğruladı ve genişletti . Burada, Garbasso tarafından düzenlenen mali destekle, Rossi, kozmik ışın penetrasyonunun daha ileri araştırmalarında işbirliği yaptı. Ayrıca Carl Størmer'in Dünya'nın manyetik alanındaki yüklü parçacıkların yörüngelerinin matematiksel tanımını da inceledi . Bu çalışmalara dayanarak, doğudan gelen kozmik ışınların yoğunluğunun batıdan gelenlerden farklı olabileceğini fark etti. Berlin'den, bu doğu-batı etkisinin gözlemlerinin sadece kozmik ışınların yüklü parçacıklar olduğunu doğrulamakla kalmayıp, aynı zamanda yüklerinin işaretini de belirleyebileceğini öne süren ilk makaleyi sundu.
Roma konferansı
1931 sonbaharında, Fermi ve Orso Mario Corbino Roma'da , İtalya Kraliyet Akademisi'nin sponsorluğunda nükleer fizik üzerine uluslararası bir konferans düzenlediler . Fermi, Rossi'yi kozmik ışınlar hakkında bir giriş konuşması yapmaya davet etti. İzleyiciler arasında 1923 ve 1927'de her ikisi de Nobel fizik ödülünü kazanan Robert Millikan ve Arthur Compton vardı. 1920'lerde yağ damlası deneyi ile ünlü olan Millikan, Hess'in keşfettiği gizemli radyasyonun kapsamlı ölçümlerini yaptı. "Kozmik ışınlar" adını verdi ve bunların yıldızlararası uzayda hidrojenin kaynaşmasıyla yaratılan fotonlar olduğunu öne sürdü . Gözlenen kozmik ışınların çoğunun enerji yüklü parçacıklar olduğuna dair kanıtların sunulmasından memnun değildi. Daha sonra Rossi şunları yazdı:
Millikan, çok sevdiği teorisinin sadece bir genç tarafından paramparça edilmesine o kadar içerlemişti ki, o andan itibaren varlığımı tanımayı reddetti. (Geçmişe baktığımda, sunumumda daha ince davranmış olabileceğimi itiraf etmeliyim.)
Compton etkisi ile ünlü olan Compton , daha sonra Rossi'ye konuşmanın onu kozmik ışınlar üzerine kendi araştırmalarına başlamak için motive ettiğini söylediği için daha olumlu bir tepki aldı.
Rossi eğrisi
Roma konferansından hemen sonra Rossi, kozmik ışınların anlaşılmasında önemli bir ilerlemeye yol açan iki deney gerçekleştirdi. Her ikisi de üç Geiger sayacından gelen darbelerin üçlü çakışmasını içeriyordu; ancak ilkinde, sayaçlar kurşun bloklarla hizalanmış ve ayrılmıştı, ikincisinde ise düz bir çizgide hareket eden tek bir parçacık tarafından üçünün de geçemeyeceği şekilde üçgen bir konfigürasyona yerleştirildiler. İlk konfigürasyondan elde edilen sonuçlar, 1 metre (3 ft 3 inç) kurşuna nüfuz edebilen kozmik ışın parçacıklarının varlığını gösterdi.
Bir kurşun kutu içine alınmış ikinci konfigürasyonla, sonuçlar bazı kozmik ışınların kurşun içinde etkileşime girerek çoklu ikincil parçacıklar ürettiğini gösterdi. İkinci deneyin bir uzantısında, sayaçların üzerindeki kurşun miktarının bir fonksiyonu olarak üçlü çakışma oranını ölçtü. Rossi eğrisi olarak bilinen kalınlığa karşı bu oranın bir grafiği, kurşun tabakası arttıkça hızlı bir artış ve ardından yavaş bir düşüş gösterdi. Bu deneyler, yer seviyesindeki kozmik ışınların iki bileşenden oluştuğunu gösterdi: çoklu parçacık olaylarını üretken bir şekilde üretebilen "yumuşak" bir bileşen ve büyük kurşun kalınlıklarını geçebilen "sert" bir bileşen. O zamanlar, her ikisinin de fiziksel doğası bir gizemdi, çünkü henüz nükleer ve parçacık fiziği hakkında artan bilgi birikimine uymuyorlardı.
Geç 1931 yılında, Rossi içinde çalışmalarına Occhialini için düzenlenen Cavendish Laboratuvarı de Cambridge Üniversitesi ile Patrick Blackett'ten Berlin'de tanıştığı,. Occhialini, yeni elektronik tesadüf tekniğinin yardımıyla, Blackett'in ilk karşı kontrollü bulut odasını geliştirmesine yardımcı oldu , bu sayede Carl Anderson'ın pozitron keşfini doğruladılar ve pozitif elektronların negatif elektronlarla birlikte çiftler halinde üretildiği sonucuna vardılar. üretim . Rossi'nin yumuşak bileşeninin duşlarıyla açıkça ilişkili olan bazı olaylarda 23'e kadar pozitif ve negatif elektron gözlemlendi.
Padova
1932'de Rossi, bir İtalyan üniversitesinde akademik bir pozisyon için bir yarışma kazandı ve Padua Üniversitesi'nde deneysel fizik profesörü olarak atandı. Rossi geldikten kısa bir süre sonra, rektör ondan Padua'nın yeni Fizik Enstitüsünün tasarımını ve yapımını denetlemesini istedi. Bu görev, dikkatini araştırma ve öğretimden uzaklaştırmasına rağmen, isteyerek itaat etti ve enstitü 1937'de açıldı.
Doğu-Batı etkisi
Bu dikkat dağınıklığına rağmen, Rossi, 1933'te Arcetri'den ayrılmadan önce başladığı doğu-batı etkisi üzerine bir deneyi tamamlamayı başardı. Bu etki ekvatora yakın daha belirgin olduğu için, o kadar bir sefer düzenledi Asmara içinde Eritre sonra bir İtalyan kolonisi oldu, Kızıldeniz'de bir de enlem 15 ° N. ile Sergio De Benedetti, o bir "kozmik ışın teleskopu kurmak ", maksimum hassasiyet ekseni herhangi bir yöne işaret edilebilen, tesadüfen iki ayrı GM sayacından oluşan. Kısa süre sonra Batı'dan gelen kozmik ışın yoğunluğunun Doğu'dan önemli ölçüde daha büyük olduğu ortaya çıktı. Bu, negatif olanlardan daha büyük bir pozitif birincil parçacık akışı olduğu anlamına geliyordu. O zamanlar bu sonuç şaşırtıcıydı, çünkü çoğu araştırmacı, birincillerin negatif elektronlar olacağı konusunda önyargılı bir düşünceye sahipti.
Rossi Eritre'den ayrılırken, benzer bir doğu-batı etkisine ilişkin iki gözlemin haberini aldı. Bunlar Fiziksel İnceleme'de yayınlandı . Biri Thomas H. Johnson'a aitti, diğeri ise Compton ve enlemin 19° kuzey olduğu Mexico City'deki gözlemlerini rapor eden öğrencisi Luis Alvarez'e aitti . 1930, Rossi hayal kırıklığına uğradı, ancak sonuçlarını Padua'ya döndükten hemen sonra yayınladı. Daha sonra, Frederick C. Chromey ile Alvarez ve Rossi, kozmik ışın teleskoplarını kullanan bir "Dikey Belirleme Cihazı"nın patentini aldılar.
Eritre'de Rossi, savaş sonrası kozmik ışın araştırmasının ana teması olacak başka bir fenomen keşfetti: kapsamlı kozmik ışınlı hava yağmurları . Keşif, dedektörünün Geiger sayaçları arasındaki tesadüfi tesadüflerin oranını belirlemek için yapılan testler sırasında meydana geldi. Tek bir parçacığın sayaçları tetikleyemeyeceğinden emin olmak için onları yatay bir düzlemde yaydı. Bu konfigürasyonda, çakışmaların sıklığı, çakışma devresinin bireysel oranları ve çözümleme süresi temelinde hesaplanandan daha büyüktü. Rossi şu sonuca varmıştır:
... arada bir, kayıt ekipmanına, birbirinden çok uzak mesafelere yerleştirilmiş olsalar bile, sayaçlar arasında çakışmalara neden olan çok yoğun parçacık yağmurları çarpar.
1937'de Rossi , Palermo Üniversitesi'nde fizyoloji profesörü olan Ugo Lombroso'nun kızı Nora Lombroso ve Silvia Forti ile tanıştı . Büyükbabası ünlü doktor ve kriminolog Cesare Lombroso'ydu ve teyzeleri Gina Lombroso ve Paola Lombroso Carrara , tanınmış İtalyan yazarlar ve eğitimcilerdi. Nisan 1938'de Bruno ve Nora evlendi ve Padua'da bir ev kurdu.
Rossi siyasetten kaçınmasına rağmen, Rossi'nin bazı ortakları faşist devletin aktif muhalifleriydi . Örneğin , Padua'da eğitimini tamamlarken komünist partiye üye olan Eugenio Curiel'e akıl hocalığı yaptı . Daha sonra, 1943'te Curiel Milano'daki direnişe katıldı ve 1945'te bir Alman kukla devleti olan Salò Cumhuriyeti askerleri tarafından öldürüldü . Benzer şekilde, 1938'de Rossi altında doktorasını alan Ettore Pancini , savaş yıllarını kozmik ışın araştırmaları ile Padua ve Venedik'teki İtalyan direniş hareketlerine aktif katılım arasında gidip gelerek geçirdi .
Bu dernekler ve her iki Rossi de Yahudi olduğu için , İtalya'nın antisemitizmi Nazi Almanyası'nın etkisi altında büyüdükçe endişelendiler . Sonunda, Irk Manifestosu'ndan kaynaklanan Yahudi karşıtı yasaların bir sonucu olarak , Rossi profesörlüğünden ihraç edildi. Onun sözleriyle:
Sonunda, Eylül 1938'de artık ülkemin vatandaşı olmadığımı ve İtalya'da öğretmen ve bilim adamı olarak faaliyetlerimin sona erdiğini öğrendim.
Sürgün
Bu aksilik ile Rossi, kariyerinin önemli bir aşamasına başladı. Bu dönemi, 1980'de Fermilab'da bir sempozyumda sunduğu "Mesotronların Çürümesi (1939–1943): Deneysel Parçacık Fiziği in the Age of Innocence" adlı anı kitabında özetledi. 12 Ekim 1938'de Rossiler ayrıldı. Danimarkalı fizikçi Niels Bohr'un onu çalışmaya davet ettiği Kopenhag için . Çiftin İtalya'ya dönme niyeti yoktu ve Bohr, önde gelen fizikçilerin katıldığı bir konferansa sponsor olarak Rossi'nin daha güvenli bir pozisyon arayışını kolaylaştırdı. İçlerinden birinin Rossi'ye bir iş bulacağını umuyordu ve yakında Rossi , Blackett'in büyük bir kozmik ışın araştırma merkezi geliştirdiği Manchester Üniversitesi'ne gelmek için bir davet aldı . Danimarka'da keyifli bir iki ayın ardından Rossi ve Nora Manchester'a geldi .
Manchester
Rossi'nin Manchester'daki kalışı kısa ama verimli geçti. Şu anda, yumuşak bileşenle ilgili net bir anlayış mevcuttu. 1934'te Hans Bethe ve Walter Heitler, yalnızca enerjik fotonlar tarafından elektron-pozitron çiftlerinin üretiminin değil, aynı zamanda enerjik elektronlar ve pozitronlar tarafından fotonların üretiminin de nicel bir tanımını yayınladılar . Manchester'da Rossi, Ludwig Jánossy ile henüz tam olarak doğrulanmamış olan ikinci sürecin Bethe-Heitler teorisinin doğruluğunu gösteren bir deney üzerinde işbirliği yaptı. Bu deney aynı zamanda , enerjik parçacıkları tespit etmek ve analiz etmek için araçların her yerde bulunan bir özelliği haline gelen anti-tesadüf tekniğini de tanıttı .
Bu zamana kadar, bulut odası gözlemleri, sert bileşenin doğasını açıklığa kavuşturmuştu. 1936'da Anderson ve öğrencisi Seth Neddermeyer , Anderson'ın "mezotronlar" olarak adlandırdığı elektron ve proton arasında kütle ara maddesi olan kozmik ışın parçacıklarını keşfetti. Mezotron daha sonra " muon " olarak kısaltılan "μ meson" olarak bilinir hale geldi . Kopenhag konferansından hemen önce Blackett, kozmik ışın yoğunluğunun atmosferik sıcaklıkla gözlemlenen değişimlerinin mesotronların kararsız olduğunun bir göstergesi olabileceğini öne sürdü ve Rossi ile bu konuda yoğun tartışmalar yaptı. Sonuç olarak, Rossi, çürümelerini doğrulamak ve ömrünü ölçmek için Manchester'dan ayrıldı.
Chicago
Avrupa'da savaş yaklaşırken, Blackett ve diğerleri Rossi'ye İngiltere'yi terk etmesini tavsiye etti. Sonuç olarak, kendisini Chicago'daki bir yaz sempozyumuna davet eden Compton'a yazdı ve bir iş bulunabileceğini ima etti. Haziran 1939'da Rossiler New York'a doğru yola çıktılar ve burada Fermi ve aynı zamanda ırk yasaları nedeniyle İtalya'yı terk eden eşi Laura tarafından karşılandılar . Fermis ile kısa bir yeniden bir araya geldikten sonra, Rossi'lere Bethe tarafından Chicago'ya bir yolculuk teklif edildi. Minnetle kabul ettiler ve Haziran 1939'un ortalarında Chicago Üniversitesi'ne geldiler .
mesotron bozunumu
Mezotron kararsızlığı üzerine bir sempozyum oturumundan hemen sonra, daha kesin gözlemlerin gerekli olduğu konusunda bir fikir birliğine vardıktan sonra, Rossi ve Compton bir deney planlamaya başladılar. Çünkü hava yoğunluğu azalmaktadır, Compton araştırmalar üzerinde yapılmalıdır önerdi ederken rakımlı sert bileşen yoğunluğu artar, Mount Evans içinde Colorado'da o 1930'ların başlarında çalışmış, ve burada bir araştırma sitesine erişim de 4.310 metre (14.140 ft) yükseklik, Kuzey Amerika'daki en yüksek asfalt yol olan Mount Evans Scenic Byway tarafından sağlanmaktadır . Rossi'yi o yaz, kar yolu kapatmadan önce bir dizi deney başlatmaya çağırdı ve yardım etmek için iki arkadaşı Norman Hillberry ve J. Barton Hoag ve bir öğrenci olan Winston Bostick'i görevlendirdi . Rossi ve yardımcıları aceleyle ekipmanı topladılar ve Compton'ın Zooloji bölümünden ödünç aldığı harap bir otobüse yüklediler.
Bu zamana kadar, mesotronların enerji kaybettiği ana sürecin, Bethe formülü ile tanımlanan iyonlaşma enerjisi kaybı olduğu ve kat edilen malzeme tabakasının birim alanı başına kütle ile orantılı olduğu biliniyordu . Bu tek süreç olsaydı, katı bir malzeme tabakasından geçen sert bileşenin yoğunluğu, eşdeğer bir hava tabakasındakiyle aynı miktarda azalacaktı. Rossi ve işbirlikçileri, atmosferdeki düşüşün, karşılık gelen bir katı karbon tabakasına göre önemli ölçüde daha büyük olduğunu buldular. Havada katedilen mesafe karbondakinden çok daha büyük olduğu için, bu sonucu mesotronun bozunmasının kanıtı olarak yorumladılar ve göreli zaman genişlemesinin etkisini hesaba katarak , dinlenmedeki ortalama ömrünü kabaca 2 mikrosaniye olarak tahmin ettiler .
Ertesi yaz, Rossi Evans Dağı'na geri döndü ve burada Echo Gölü yakınlarında 3.230 metre (10.600 ft) yükseklikte deneyler yaptı . Karşıt çakışma tekniklerinin kullanılmasıyla aygıt, farklı ortalama momentuma sahip iki mesotron grubunun bozunmadan önceki ortalama serbest yolunu ölçmeyi mümkün kıldı. David B. Hall ile birlikte yayınlanan sonuçlar, yalnızca görelilik teorisi temelinde beklenen , parçacık momentumu ile mesotronların bozunmadan önceki ortalama serbest yolu arasındaki orantıyı doğrulamakla kalmadı , aynı zamanda hareketsiz yaşam süresinin geliştirilmiş bir tahminini de sundu: ( 2.4±0.3) mikrosaniye. Bu sonuçlar ve bir önceki yılın sonuçları, yalnızca mesotronların kararsız olduğunu kesin olarak gösteren ilk sonuçlar değildi, aynı zamanda görelilik teorisi tarafından tahmin edilen hareketli saatlerin zaman genişlemesinin ilk deneysel doğrulamasıydı.
Cornell
Chicago'da, Rossi'nin araştırma görevlisi olarak konumu kalıcı değildi ve Compton ona daha iyisini sağlayamadı. Sonuç olarak, bir iş aramaya başladı ve bu sırada Cornell Üniversitesi'nde , tesadüfen ölümün Fizik bölümünde bir boşluk yarattığı bir seminer verdi . Bethe, Rossi'nin bu pozisyonu doldurması için davet edilmesini önerdikten sonra, Cornell'de doçent olarak atandı. 1940 sonbaharında, Colorado Chicago'ya döndükten sonra, Rossis için sol Ithaca .
Rossi, Cornell'de ilk Amerikalı yüksek lisans öğrencisi Kenneth Greisen ile tanıştı ve onunla birlikte Modern Fizik İncelemeleri'nde yayınlanan ve kozmik ışın araştırmacıları arasında "İncil" olarak tanınan "Kozmik Işın Teorisi" adlı bir makale yazdı. . 1941 yazında Greisen ve Denver ve Boulder'dan fizikçiler Rossi'ye Evans Dağı'na eşlik ettiler ve burada mesotron momentumu ile çürümeden önceki ömür arasındaki orantı bilgisini geliştirdiler. Greisen ve Rossi ayrıca, "İncil'de" belgelenen süreçler açısından yumuşak bileşenin tüm parçacıklarının sert bileşenin mesotronları tarafından üretilemeyeceğini gösteren deneyler de gerçekleştirdiler. Bunu birincil elektronlar veya fotonlar için kanıt olarak yorumladılar, ancak daha sonra yumuşak fazlalığın nötr pionların bozunmasından kaynaklandığı ortaya çıktı .
Colorado'ya yapılan 1941 keşif gezisinden sonra Rossi, mesotronların bozunup bozulmadığı sorusunun yanıtlanıp yanıtlanmadığına karar verdi. Bununla birlikte, kesin olarak bilinmeyen mesotron kütlesine bağlı mevcut tahminler için, yaşam süresinin belirlendiği kesinlikten memnun değildi. Daha doğrudan bir ölçüm yapmak için, bir mesotronun bir soğurucuya gelişi, durduğu yer ile mesotron bozunduğunda bir elektronun emisyonu arasındaki zaman aralığını ölçmek için bir cihaz tasarladı. Yardımcı olmak için yüksek lisans öğrencisi Norris Nereson'dan yardım aldı. Deneylerinin merkezinde, yüksekliği zaman aralığıyla doğru orantılı bir darbe üreten ve bir osiloskop izini fotoğraflayarak kaydedilebilen bir elektronik devre olan bir "kronometre" vardı .
Bu, Rossi'nin deneysel fiziğin elektronik tekniklerine yaptığı katkılardan bir diğeri olan ilk genlik zaman dönüştürücüsüydü . Kurşun ve pirinç emicilerle, çürüme sayısı zamana karşı çizildi. Bu bozunma eğrileri , sıradan radyoaktif maddelerinkilerle aynı üstel forma sahipti ve daha sonra 2.15±0.07 mikrosaniyeye rafine edilen 2.3±0.2 mikrosaniyelik bir ortalama ömür verdi. Savaştan sonra Rossi, İtalyan meslektaşları Marcello Conversi ve Oreste Piccioni'nin kendisininkine çok benzer deneyler yaptığını ve elde ettiği sonuçla tutarlı bir ömür ölçtüğünü keşfetti .
Rossi, "Masumiyet Çağı" olarak adlandırdığı döneme bakıldığında şunları yazdı:
Temel parçacık fiziğinin temel problemleriyle ilgili sonuçların, yalnızca birkaç bin dolara mal olan ve yalnızca bir ya da iki yüksek lisans öğrencisinin yardımını gerektiren, neredeyse çocuksu basitlikte deneylerle elde edilmesi nasıl mümkün olabilir?
Los Alamos
Mezotronlar üzerindeki çalışmasının tamamlanmasıyla Rossi, dikkatini savaş çabalarına çevirdi. 1942'de Ithaca'dan Cambridge, Massachusetts'e giderken , Massachusetts Institute of Technology'nin Radyasyon Laboratuvarı'nda radar geliştirme danışmanı oldu . Burada, Greisen ile birlikte, savaştan sonra patenti alınan bir "menzil izleme devresi" icat etti.
Temmuz 1943'ün başlarında Bethe, Rossi'yi Manhattan Projesi'ne katılmaya davet etti . Bir ay içinde Los Alamos Laboratuvarı'nda göreve başladı . Birkaç hafta sonra Nora ve üç yaşındaki kızları Florence , New Mexico, Los Alamos'ta Rossi'ye katıldı . Laboratuvarın müdürü Robert Oppenheimer , Rossi'den atom bombasını oluşturmak için gerekli teşhis araçlarını geliştirmek için bir grup oluşturmasını istedi. Kısa süre sonra, İsviçreli fizikçi Hans H. Staub başkanlığındaki benzer bir misyona sahip bir grubun zaten var olduğunu fark etti . İkili, çabalarını tek bir "Dedektör Grubu" altında birleştirmeye karar verdi. Onlara , daha sonra Rossi'nin altında doktora yapan bir "elektronik sihirbaz" Matthew Sands ve Staub'un Stanford Üniversitesi'nden getirdiği , parçacık dedektörleri konusunda uzman olan David B. Nicodemus da dahil olmak üzere yaklaşık yirmi genç araştırmacı yardımcı oldu.
Hızlı iyonizasyon odası
Bomba geliştirme, tepkisi dedektörde salınan enerjiyle orantılı olan ve radyasyon yoğunluğundaki hızlı değişiklikleri izleyen büyük iyonlaştırıcı radyasyon dedektörleri gerektirdi. Radyoaktivite üzerine yapılan en eski araştırmalardan itibaren , radyasyon İyonizasyon açısından ölçülmüştü , ancak mevcut İyonizasyon odaları değişikliklere yanıt vermekte yavaştı. Bu sorunu çözmek için Rossi ve Staub, tek tek yüklü parçacıkların bir iyonizasyon odası içinde iyonlar oluşturmasıyla sonuçlanan darbelerin dikkatli bir analizini yaptı. İyonize atomlardan çıkarılan serbest elektronların yüksek hareketliliğinin , tek parçacıklar tarafından üretilen darbelerin çok kısa olabileceği anlamına geldiğini fark ettiler. James S. Allen ile Rossi, yüksek elektron hareketliliğine ve düşük elektron ekine sahip gaz karışımları buldu . Bu araştırmalara dayanarak, Allen ve Rossi, savaştan sonra patentini aldıkları "hızlı iyonizasyon odasını" icat ettiler. Manhattan Projesi'nin başarısında çok önemli bir faktördü ve savaş sonrası parçacık fiziği araştırmalarında yaygın olarak kullanıldı.
RaLa deneyleri
Ne zaman Nisan 1944'te Manhattan projesi, bir kriz yaşadı Emilio Segre 'ın grup keşfetti plütonyum yapılan reaktörlerde verecek bir değil çalışma silah tipi 'gibi plütonyum silah İnce Man '. Buna karşılık, Oppenheimer, laboratuvarı içe patlama tipi bir silah geliştirmeye odaklanmak için tamamen yeniden düzenledi .
Rossi, doğru bir şekilde simetrik küresel bir patlama üreten bir silah tasarımına ulaşmak için çeşitli silah tasarımlarını test etmek için bir yöntem uygulamakla görevlendirildi. Testler, metal bir küre içinde gama ışınlarının soğurulmasındaki değişiklikleri, içe doğru bir sıkıştırmaya maruz kaldıkça ölçtü . Gama ışınları , kürenin merkezine yerleştirilmiş kısa ömürlü radyoizotop Lanthanum-140'ın bir peleti tarafından yayınlandı . Terim RALA deneyi in kısaltılmış halidir Ra dioactive La nthanum. Sıkıştırma ilerledikçe, absorpsiyondaki hızlı artış, düzeneğin dışında kaydedilen gama ışını yoğunluğunda bir azalma olarak tespit edildi.
RaLa deneyleri, başarılı bir patlamaya giden yolda birçok tuzak ortaya çıkardı. Erken patlama tasarımlarını rahatsız eden sorunlu jetleri anlamak için başka test yöntemleri gerekliydi, ancak RaLa deneyleri patlayıcı lenslerin tasarımında birincil rol oynadı . Los Alamos projesinin tarihinde David Hawkins şunları yazdı: "RaLa, nihai bomba tasarımını etkileyen en önemli tek deney oldu".
Trinity teşhisi
16 Temmuz 1945'te , New Mexico, Alamogordo yakınlarındaki Trinity bölgesinde , patlama tipi bir plütonyum cihazı patlatıldı . Bu cihazın kod adı " Gadget " idi ve tasarımı yirmi dört gün sonra Nagazaki'ye düşen Şişman Adam silahına çok benziyordu .
Rossi, Trinity'ye hazırlanırken, süresi yaklaşık 10 nanosaniye olması beklenen zincirleme reaksiyon sırasında gama radyasyonunu kaydetmek için enstrümantasyon tasarladı. Bu zaman ölçeğindeki gözlemler 1945'teki teknolojinin neredeyse ötesindeydi, ancak Rossi, koaksiyel elektrotları yalnızca 1 santimetrelik (0,39 inç) dar bir boşlukla ayrıldığı için tepki hızı yeterli olan büyük bir silindirik iyonizasyon odası tasarladı ve inşa etti. .
Sinyali kaydetmek için, DuMont Laboratories tarafından prototip olarak sağlanan çok hızlı bir osiloskopu, fotoğrafının çekildiği Gadget'tan birkaç yüz metre uzaktaki bir yeraltı sığınağına yerleştirdi. Sinyali osiloskopa getirmek için , odadan osiloskopa giderken iç iletkeni küçülen büyük boyutlu bir koaksiyel iletim hattı tasarladı . Bu konfigürasyon osiloskopa ulaşan sinyali güçlendirdiği için amplifikasyona gerek yoktu. Bu şaşırtıcı davranışı doğrulamak için Rossi, Harvard profesörü Edward Purcell'e danıştı .
Testten birkaç gün sonra Rossi, Fermi ile karanlık odaya gitti ve yeni geliştirilen film kurumadan önce, gelecekteki silah gelişimi için çok önemli bir bilgi olan nükleer aktivitenin ilk büyüme oranını hesaplayabildiler. Trinity'de bu oranı ölçmek için yapılan üç denemeden Rossi'ninki tam olarak başarılı olan tek kişiydi.
MİT
Manhattan Projesi ve Radyasyon Laboratuvarı'nın başarısıyla MIT , ABD hükümeti tarafından finanse edilen yeni bir " büyük bilim " çağına girdi . MIT'nin nükleer fizikteki genişlemesine , savaşın sonlarında Los Alamos'a giden ve MIT profesörleri olarak Viki Weisskopf ve Rossi'yi işe alan Jerrold R. Zacharias öncülük etti . Rossi, 6 Şubat 1946'da Cambridge'e gitmek için Los Alamos'tan ayrıldı.
Zacharias başkanlığındaki yeni Nükleer Bilim Laboratuvarı'nda Rossi, MIT'de bir kozmik ışın araştırma grubu oluşturmakla görevlendirildi . Yardım etmek için Los Alamos'ta doktora adayı olarak bulunan dört genç bilim insanını işe aldı: Herbert Bridge, Matthew Sands, Robert Thompson ve Robert Williams. Radyasyon Laboratuvarında bulunan iki kişi de onunla çalışmaya geldi: John Tinlot ve Robert Hulsizer. Altısı da, birkaç yıllık savaş zamanı araştırma deneyimine sahip oldukları için, tipik yüksek lisans öğrencilerinden daha olgundu. Sonuç olarak, Deniz Araştırmaları Ofisi tarafından finanse edilen ve lisansüstü çalışmaları sırasında aileleri desteklemelerini sağlayan doktora sonrası araştırmacınınkine benzer bir maaş aldılar.
Faaliyetlerinin bu yeni aşaması için Rossi temel bir yaklaşım değişikliği yaptı. Onun sözleriyle:
Yeni pozisyonumda, faaliyetlerim geçmiş yıllarda olduğundan çok farklı olacaktı. Sonra tek başıma ya da en fazla birkaç öğrencinin yardımıyla aletleri yapar, kullanılması gereken yere götürür, ölçümlerini yapar ve sonuçları analiz ederdim. Artık bütün bir grubun sorumluluğu bendeydi ve önemli olan kendi işim değil, grubun işiydi. Benim görevim, erişimimiz dahilindekiler arasında en umut verici araştırma programlarını belirlemek, enstrümantasyonun planlanmasında veya deneysel sonuçların değerlendirilmesinde yardıma ihtiyaç duyulan yerlerde yardımcı olmaktı, tüm bunlar araştırmacıların bireysel inisiyatifini caydırmadan.
Temel parçacıklar
1947'de pion'un keşfiyle birlikte, yeni temel parçacıkların araştırılması popüler bir araştırma konusu haline geldi. Herbert, bir bulut odası içinde hızlı iyonizasyon odalarını çalıştırarak, kaydettikleri iyonizasyon patlamalarının esas olarak, nükleer etkileşimleri tipik olarak birkaç ağır iyonize nükleer parçanın fırlatılmasını içeren nispeten düşük enerjili kozmik ışınlar tarafından üretildiğini gösterdi . Bu etkiye dayanarak, o ve Rossi, bu etkileşimlerin davranışının nüfuz eden duşlarınkine benzer olduğunu gösterdi.
Rossi'nin grubu, özelliklerini ve etkileşimlerini incelemek için bulut odalarının kullanımına odaklandı. 1948'de, kurşun levhaların alüminyum levhalarla değiştirildiği çok levhalı bir bulut odasının yardımıyla, Gregory, Rossi ve Tinlot, kozmik ışın etkileşimlerinin elektromanyetik bileşeninin kaynağının elektronlardan ziyade ağırlıklı olarak enerjik fotonlar olduğunu gösterdi. Bu sonuç, Oppenheimer'ın 1947'deki nötr pionların, yüklü olanlarla birlikte etkileşimlerde üretildiğini ve bu bileşenin onların fotonlara hızlı bozunmalarından kaynaklandığını doğruladı.
Yeni temel parçacıkları incelemek için Bridge ve Martin Annis, Echo Gölü'nde büyük bir dikdörtgen çok plakalı bulut odası işletti. Bu araştırma, Rossi tarafından denetlenen Annis'in 1951 doktora tezinin temelini oluşturdu. Ertesi yıl, bu yazarlar, Rossi'nin başka bir öğrencisi olan Stanislaw Olbert ile birlikte, çoklu saçılma ölçümlerinden parçacık enerjileri hakkında nasıl bilgi elde edileceğini gösterdiler . Bu, temel parçacıkların özelliklerini ölçmek için bulut odalarını kullanmanın başka bir yolunu ekledi. 1953'ün başlarında, Bridge, Richard Safford ve Charles Peyrou ile Rossi, kaonlar olarak bilinen temel parçacıkların kapsamlı bir bulut odası çalışmasının sonuçlarını yayınladı . Peyrou, 1947'de müon kütlesinin doğru bir değerini elde ettiği Ecole Polytechnique'den bir ziyaretçiydi ve Safford, Rossi'nin öğrencisiydi.
Bagnères-de-Bigorre konferansı
1952'de, çeşitli kütleler, bozunma şemaları, isimlendirme ve tanımlama güvenilirliği ile temel parçacıkların şaşırtıcı bir "hayvanat bahçesi" rapor edildi. Bu durumla başa çıkmak için, Blackett ve Leprince-Ringuet 1953'te Bagnères-de -Bigorre'da bir Uluslararası Kozmik Işın Konferansı düzenledi . James Cronin'e göre , "bu konferans, diğer iki ünlü konferansla aynı kategoride önem kazanabilir. 1927 Solvay kongresi ve 1948 Shelter Island Konferansı ."
Leprince-Ringuet, Rossi'den konferansta sunulan yeni bilgilerin bir özetini vermesini ve yeni parçacıklar için isimlendirme önermesini istedi . Konferanstan önce, ikinci atamaya cevaben Rossi, kütlesi bir nötrondan daha küçük olan parçacıkların küçük Yunan harfleriyle , daha büyük kütleli olanların ise büyük Yunan harfleriyle adlandırılması önerisini dağıttı. 11 Temmuz 1953'teki konuşmasında, Powell ve Fretter'in yardımıyla derlediği konferans sonuçlarının, daha sonra yaygın olarak kullanılan bu şema ile uyumlu olduğunu bildirdi.
Leprince-Ringuet'in kapanış konuşmasındaki beyanı öne çıkanlardan biriydi: "...gelecekte parçacık hızlandırıcıları kullanmalıyız." 3 GeV Cosmotron , Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nda halihazırda faaliyetteyken , bu bildiri, katılımcılar arasında bir fikir birliğini yansıtıyordu. Sonuç olarak, Rossi'nin grubu bulut odası deneylerini sona erdirmeye başladı. Bununla birlikte, 1954'te Bridge, Hans Courant, Herbert DeStaebler, Jr. ve Rossi, tek yüklü duran bir parçacığın, enerjileri toplam proton durgun enerjisinden daha fazla olan üç fotona bozunduğu olağandışı bir olayı bildirdiler. Bu bir antiproton imhasının imzası . Ertesi yıl, Owen Chamberlain ve Emilio Segrè liderliğindeki bir grup , 1960 yılında Nobel Fizik Ödülü'ne layık görülen antiprotonları tespit etti.
Geniş hava duşları
Bagnères-de-Bigorre konferansı sırasında, Rossi dikkatini kozmik ışın fenomenlerinin, özellikle de yoğun hava yağmurlarının astrofiziksel etkilerine çoktan çevirmişti. Eritre'de Rossi'nin bu olayların var olduğunu kabul etmesinden sonra, bunlar Pierre Auger ve Williams tarafından kapsamlı bir şekilde incelenmiştir . Şu anda, yeni geliştirilen sintilasyon sayaçlarının son derece hızlı tepkisi , hava duşlarının yapısını incelemek için yeni bir yol sundu. Bunu yapmak için Rossi , 1952'de doktorasını tamamlayan öğrencisi George W. Clark ve Padua Üniversitesi'nden ziyaretçi olan Piero Bassi'yi görevlendirdi . Katı, sintilasyon malzemesi kullanılamaz çünkü bunlar kullanmaya karar terfenil içinde çözüldü benzin etkin olan, sıvı sintilatör . 1952/53 kışında MIT Fizik binasının çatısına yerleştirilen üç sayacın yardımıyla, duş parçacıklarının, yönde neredeyse ışık hızında hareket eden bir diskin yalnızca bir veya iki metre yakınında geldiğini buldular. duş ekseni.
Bu sonuç, sintilasyon sayaçlarının, geniş bir alana yayılmış birçok dedektörde duş disklerinin varış zamanlarını belirlemenin yanı sıra, her bir dedektöre çarpan partikül sayısını da tahmin edebileceğini göstermiştir. Bu yetenekler, duş varış yönlerini belirlemeye yönelik "hızlı zamanlama" yöntemini, bunların boyutlarını ve eksenlerinin konumunu belirlemeye yönelik yoğunluk örnekleme yöntemiyle birleştirir.
Agassiz deneyi
Bu ilerleme ile Rossi'nin grubu, yoğun hava yağmurlarının hem birincil enerjilerini hem de varış yönlerini ölçebilecek büyük bir deney başlattı. Bu çabaya katılanlar: George Clark, William Kraushaar, John Linsley , James Earl ve Frank Scherb. Kraushaar, Kenneth Greisen altında doktorasını kazandıktan sonra 1949'da Cornell'den MIT'ye geldi. Harvard Koleji Gözlemevi müdürü Profesör Donald Menzel'in desteğiyle Rossi'nin grubu, gözlemevinin Agassiz istasyonunun ormanlık arazisine 1 metrekarelik (11 fit kare) on beş sıvı sintilatör yerleştirdi . Sinyaller, on beş osilografta görüntülendiği ve fotoğrafik olarak kaydedildiği bir Quonset kulübesine kablolarla getirildi .
Deney duş verilerini kaydetmeye başladıktan kısa bir süre sonra, yıldırım sayaçlardan birinin yanıcı sıvısını ateşledi. Yerel itfaiye ekipleri, çıkan yangını yağmur suyuyla ıslanan yakındaki ağaçlara sıçramadan kısa sürede söndürdü. Ağaçlar, teleskopik gözlemleri bozacak atmosferik konveksiyonu bastırmada önemli bir rol oynadığından, Harvard ve MIT, ayrıntılı bir yangın koruma sistemi kuruluncaya ve deneyin devam etmesine izin verilene kadar gergin müzakereler yürüttü. Yangın tehdidini ortadan kaldırmak için Clark, Frank Scherb ve William B. Smith, kalınlığı 10 santimetre (3,9 inç) ve çapı yaklaşık 1 metre (3 ft 3 inç) olan yanıcı olmayan plastik sintilatör diskleri yapan bir "fabrika" yarattı. .
1956 baharının sonlarında plastiğe geçişten sonra deney sürekli olarak devam etti. Bulguları Nature ve Physical Review'da rapor edildi . En önemli sonuçlar Rossi tarafından şu şekilde özetlenmiştir:
1. Duş merkezinden uzaklığın bir fonksiyonu olarak duş partiküllerinin yoğunluğunun kesin ölçümü.
2. 10 15 elektron volttan 10 18 elektron volta kadar yağışlardan sorumlu birincil parçacıkların enerji spektrumunun bir ölçümü .
3. Bu parçacıkların her yönden pratik olarak eşit sayıda geldiğinin kanıtı.
4. 10 19 elektron volta yakın bir enerjiye sahip bir parçacığın gözlemi .
Agassiz deneyi sona erdiğinde, grup, ekvator yakınında ve güney yarımkürede yapılan gözlemlerin, hava yağmuru varış yönlerinin neredeyse izotropik olduğu sonucunu genişletmek için gerekli olduğunu fark etti. Sonuç olarak, Clark, Vikram Sarabhai ile işbirliği içinde , daha küçük deneyini Hindistan'ın Kodaikanal kentinde 10° K enleminde yürüttü ve anizotropilerin olmadığını doğruladı. Daha sonra Ismael Escobar'ın önerisiyle Agassiz ekipmanı Bolivya platosu üzerinde 16° Güney'de 4200 metrede El Alto'ya taşındı. Burada Clark, Escobar ve Juan Hersil hiçbir anizotropi bulamadılar, ancak hava duşlarının yapısını gösterdiler. maksimum gelişmelerinde deniz seviyesindekilerden farklıdır.
Volcano Ranch deneyi
Agassiz deneyi ile kaydedilen bir parçacığın maksimum enerjisi, 10 19 elektron volt, yüklü parçacıkların 10 −5 gauss'luk tipik yıldızlararası manyetik alanlarla galaktik diske hapsedilemeyeceği enerjilere yakındır . Bu enerjilerin duşlarını algılamak için çok büyük boyutlu bir dedektör dizisine ihtiyaç vardır. John Linsley, böyle bir diziyi inşa etme sorumluluğunu üstlenmeyi kabul etti. 1954 yılında Minnesota Üniversitesi'nden MIT'ye geldi ve burada Edward P. Ney altında doktorasını tamamladı . Kısa süre sonra ona Rossi'nin Occhialini'nin Milan Üniversitesi'ndeki grubundan aldığı Livio Scarsi katıldı .
Boston yakınlarında yeterince geniş bir açık arazi yolu bulunmadığından, dizilim, Albuquerque, New Mexico'nun yaklaşık 16 mil (26 km) batısında , 1.770 metre (5.810) yükseklikte, Volcano Ranch olarak bilinen yarı çöl bir mülkte inşa edildi. ft). 1957 ve 1958 boyunca, Linsley ve Scarsi, Agassiz dedektörlerininkine benzer floresan plastik diskler kullanan 19 sintilasyon sayacı yerleştirdiler, ancak her sayaç, dört fotoçoğaltıcı tarafından görüntülenen dört disk içeriyordu. Başlangıçta dizinin alanı 2.5 * 10 yaşındayken 6 m 2 ile karşılaştırılacak olan, Agassiz en 10 5 m 2 , ancak scarsi dönmüştü sonra 1960 yılında, Milan , Linsley 10 bir alan üzerinde dedektörleri yayılmış 7 m 2 .
Elde edilen sonuçlar, Volcano Ranch deney kozmik-ışını yoğunluğu, 10 enerji ile düzgün bir şekilde azaldığını, 17 10 - 18 elektron volt. ve bu aralıktaki primerler izotropik olarak gelir. 10 20 elektron voltluk enerjisi, galaktik manyetik alanlar tarafından galaktik diskte bulunabilecek maksimum değerden daha büyük olan tek bir parçacığın saptanması özellikle önemliydi . Bu enerjilerin parçacıkları yalnızca galaktik haleden veya galaksinin ötesinden kaynaklanabilir ve onların varlığı Greisen-Zatsepin-Kuzmin sınırıyla tutarlı değildir .
Uzay Plazma Araştırması
Ekim 1957 tarihinde 4, Sovyetler Birliği ilk başlatılan suni Toprak uydu , Sputnik 1 . Bu olay , şaşırmış bir Amerikan halkı arasında bir "yakın histeri dalgası" olan Sputnik krizini başlattı . Buna karşılık, ABD hükümeti için fon arttı Ulusal Bilim Vakfı ve 1958 yılında, hem oluşturulan Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi (NASA) ve Advanced Research Projects Agency 1972 yılında Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) olarak değiştirildi, 4 Haziran 1958'de, NASA'yı oluşturan yasanın yürürlüğe girmesinden iki gün sonra , Ulusal Bilimler Akademisi başkanı Detlev W. Bronk , yeni bir danışma organı olan Uzay Bilimleri Kurulu'nu oluşturmak için bu üç kurumun başkanlarıyla bir araya geldi. uzay araştırmalarının genişletilmesi ve temel bilimin finansmanının uygun şekilde vurgulanmasını sağlamak için tavsiyeler.
Kurul 27 Haziran 1958'de ilk toplantısı için toplandı. Sadece dört üye zaten uzay araştırmalarıyla meşguldü: Rossi, Leo Goldberg , John Simpson ve James Van Allen . Rossi , Thomas Gold , Philip Morrison ve gezegenler arası uzayda plazma araştırmalarının arzu edilir olacağı konusunda hemfikir olan biyolog Salvador Luria'yı içeren bir alt komite kurdu . Sonuç olarak, Rossi, grubunun çabalarını araştırmaya yöneltmeye karar verdi. Rossi, Herbert Bridge ile klasik Faraday kabına dayalı bir plazma probu tasarladı ve test etti . Bununla birlikte, aletin pozitif yüklü protonlara tepkisini arttırmak ve güneş ışığı tarafından üretilen fotoelektronlara tepkisini bastırmak için , kabın içine dört ızgara yerleştirildi. Anahtar bir yenilik, sinyali proton akışıyla orantılı ve fotoelektronların herhangi bir katkısıyla kirlenmemiş bir alternatif akıma dönüştüren, şebekelerden birine uygulanan modülasyonlu bir voltajdı .
NASA'nın uzay uçuş programlarından sorumlu müdür yardımcısı Homer Newell'in yoğun lobi faaliyetlerinden sonra Rossi , " Goddard'ın kendi yetiştirdiği ilk uydusu" olan Explorer 10'da bir uçuş fırsatı elde etti . Açıklanmayan hedef aya çarpmaktı, ancak 25 Mart 1961'de fırlatıldıktan sonra uydu, Dünya'nın çevresinde oldukça uzun bir yörüngeye girdi ve aya olan mesafesinin %70'inde apojesi bu hedefin çok altındaydı.
Bununla birlikte, pil gücü bitmeden önce MIT sondası tarafından kaydedilen 52 saatlik veri sırasında, Rossi'nin grubu, dünyanın iki farklı bölgesi arasında bir geçiş buldu. Dünyanın yakınında, oldukça güçlü ve iyi organize edilmiş manyetik alanlar vardı, ancak gezegenler arası protonlara dair hiçbir belirti yoktu. 22 dünya yarıçapında, uzay aracı, manyetik alanların daha zayıf ve daha düzensiz olduğu ve Güneş'in genel yönünden gelen önemli miktarda proton akışının gözlemlendiği bir bölgeye girdi. Uçuşun geri kalanında birkaç kez, bu akı kayboldu ve sonra tekrar ortaya çıktı, bu da uzay aracının iki bölge arasındaki sınıra yakın uçtuğunu ve bu sınırın düzensiz hareket ettiğini gösterdi. Sonunda, bu sınır manyetopoz olarak bilinir hale geldi .
Bridge ve Rossi'nin altında, MIT uzay plazma grubu, Frank Scherb, Edwin Lyon, Alan Lazarus, Alberto Bonnetti, Alberto Egidi, John Belcher ve Occhialini'nin karısı olan Constance Dilworth'u içeriyordu . Üzerinde yakın Dünya'ya: Its Faraday bardak güneş sistemi boyunca plazma verileri topladıktan Ogo-1, Ogo 3 içinde ve IMP 8 gezegenlerarası uzay üzerine RÜZGAR ve içinde Helyosferin ve heliosheath üzerinde Voyager 1 ve Voyager 2 .
X-Işını astronomi
Bir danışman olarak Amerikan Science and Engineering, Inc. , Rossi ilk ekstra güneş kaynağı keşfetti roket deneyleri başlattı röntgen , Scorpius X-1 . Rossi, 1966'da MIT'de Enstitü Profesörü oldu.
Emeklilik
Rossi 1970 yılında MIT'den emekli oldu. 1974'ten 1980'e kadar Palermo Üniversitesi'nde ders verdi. Emekliliğinde bir dizi monografi ve 1990 yılında Cambridge University Press tarafından yayınlanan Moments in the Life of a Scientist adlı otobiyografisini yazdı . 21 Kasım 1993'te Cambridge'deki evinde kalp krizinden öldü. Eşi Nora, kızları Florence ve Linda ve oğlu Frank tarafından yaşatıldı. Yakıldı ve külleri, Floransa'ya ve Arcetri tepesine bakan San Miniato al Monte kilisesinin mezarlığında .
Onurlar ve ödüller
Ödüller
- Fizikte Wolf Ödülü , X-ışını astronomisinin gelişimindeki rolü nedeniyle (1987)
- Ulusal Bilim Madalyası (1985)
- Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi'nin "kozmik radyasyonların doğası ve kökenleri ile ilgili keşifler" için Rumford Ödülü ödülü (1976)
- Elliott Cresson Madalyası (1974)
- İtalyan Fizik Derneği Altın Madalyası (1970)
- Palermo, Durham ve Chicago üniversitelerinden fahri doktorlar
Miras
- Rossi X-ray Timing Explorer , 1995 yılında fırlatılan bir NASA uydusu X-ray gözlemevi.
- Amerikan Astronomi Derneği'nin Yüksek Enerji Astrofizik bölümü Bruno Rossi Ödülü .
- MIT'de Bruno Rossi'nin onuruna verilen bir sandalye var. Halen Prof. Claude R. Canizares tarafından düzenlenmektedir .
Kitabın
- Rossi, Bruno (1952). Yüksek Enerjili Parçacıklar . New York: Prentice Salonu. OCLC 289682 .
- Rossi, Bruno (1964). Kozmik Işınlar . New York: McGraw-Hill.
- Rossi, Bruno; S. Olbert (1970). Uzay Fiziğine Giriş . New York: McGraw-Hill.
- Rossi, Bruno (1990). Bir Bilim Adamının Hayatındaki Anlar . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN'si 0-521-36439-6.
- Rossi, Bruno (1957). Optik . Okuma, MA: Addison Wesley.
- Rossi, Bruno (1959). "Yüksek enerjili kozmik ışınlar". bilim NS. (Kasım 1959'da yayınlandı). 201 (5): 135-46. Bibcode : 1959SciAm.201e.134R . doi : 10.1038/scientificamerican1159-134 . PMID 14439229 .
Referanslar
Dış bağlantılar