Bilim İnsanı Luis Alvarez Kimdir? Biyografi

Bilim İnsanı Luis Alvarez Kimdir? Biyografi

1911 – 1988 yılları arasında yaşadı.

Luis Alvarez, muhtemelen en çok iridyum tabakasının keşfi ve dinozorların kitlesel yok oluşuna bir asteroidin veya kuyruklu yıldızın Dünya’ya çarpmasının neden olduğu teorisiyle ünlü olan Nobel ödüllü bir fizikçiydi. Alvarez, bir fizik profesöründen bekleyebileceğiniz normal işlerin yanı sıra, bir Mısır piramidinde gizli odaları aramak için kozmik ışınları kullanmak gibi daha sıra dışı projeler üstlendi.

Hayatın erken dönemi ve eğitim

Luis Walter Alvarez, 13 Haziran 1911’de San Francisco, California’da doğdu. Babası Walter Clement Alvarez, çok sayıda tıp kitabı yazan bir doktor ve yazardı. Annesi Harriet Smyth’di.

Luis eğitimine San Francisco’da, önce Madison School’da, ardından San Francisco Polytechnic High School’da başladı. 1926’da, o 15 yaşındayken babası iş değiştirdi ve aile, Minnesota, Rochester’a taşındı. Luis, Rochester Lisesi’nden mezun olduktan sonra, 1928’de Chicago Üniversitesi’nde kimya alanında yüksek lisans yapmak üzere bir Bilim Lisansı kursuna başladı.

Birkaç yıl sonra kimyadaki notları umduğu kadar iyi değildi – Bs notu alıyordu. Ayrıca fiziğe olan ilgisi daha da artmıştı, bu yüzden onun yerine fizik alanında uzmanlaşmaya karar verdi. 1932’de fizik alanında lisans derecesi ile mezun oldu, ardından 1934’te yüksek lisans ve doktora derecesini aldığı Chicago’da yüksek lisans öğrencisi olarak devam etti. 1936’da fizikte

Luis Alvarez, yüksek lisans öğrencisi olarak geçirdiği zamanın başlangıcında bile fiziğin en ileri noktasındaydı. Doktora danışmanı, görünür ışık gibi elektromanyetik radyasyonun parçacık benzeri özelliklere sahip olduğunu keşfettiği için 1927 Nobel Fizik Ödülü’nü kazanan Arthur Compton’du .

1932’de Alvarez, kozmik ışınları incelemek için bir dizi Geiger sayacı inşa etti. 1933’te, topladığı verileri kullanarak, o ve Compton, Fiziksel İnceleme’de kozmik ışınların pozitif yüklü parçacıklar olduğunu belirten bir makale yayınladılar . Compton, çalışmanın kredisinin çoğunu genç yüksek lisans öğrencisine verdi.

Doktorasını tamamladıktan sonra 1936’da Alvarez memleketine döndü ve California Üniversitesi’nin Berkeley’deki Radyasyon Laboratuvarı’nda deneysel fizikçi olarak çalışmaya başladı.

Luis Alvarez’in Bilimsel Başarıları

Luis Alvarez son derece yetenekli ve hayal gücü yüksek bir deneysel fizikçiydi. Doğa Ana’nın iyi bir cevap vermeye kendini mecbur hissettiği şekilde sorular soran deneyler tasarlama konusunda özel bir yeteneği vardı.

Başarılarından bazıları şunlardı:

K-elektron yakalama kurulması

Radyoaktif atomların yeni elementlere dönüşme yollarından biri, yörüngedeki bir elektronun çekirdek tarafından yakalanmasıdır. Elektron, bir nötron oluşturmak için bir proton ile birleşir. Atomun artık eskisine göre bir protonu daha az ve böylece yeni bir element haline geldi.

Bu süreç teorisyenler tarafından önceden tahmin edilmiş, ancak hiçbir zaman gözlemlenmemiştir. 1937’de Alvarez, Doğa Ana’ya sürecin gerçekten olup olmadığını sormak için yeni bir deney tasarladı. Bir elektronu yakaladığında çekirdeğin yayması beklenen X-ışınlarını aradı. Deney işe yaradı ve K-elektron yakalama fizikte yerleşik bir fenomen haline geldi.

Karbon-10, K-elektron yakalamasına maruz kalabilseydi, sonuç yukarıda gösterildiği gibi olurdu. Çekirdekteki bir proton bir elektronu yakalar ve bir nötrona dönüştürülür; çekirdek boron-10 olur. Luis Alvarez, K-elektron yakalamanın sadece başka bir teori olmadığını kanıtladı.

Siklotron

Alvarez, Berkeley’de siklotron (parçacık hızlandırıcı/atom parçalayıcı) ile çalışarak çok zaman geçirdi. Kararsız olduğu tahmin edilmesine rağmen, helyum-3’ün kararlı olduğunu kanıtlamayı başardı.

Yerden Kontrollü Yaklaşımla İyileştirilmiş Hava Güvenliği

Alvarez hevesli bir pilottu; 1933’te uçmayı öğrendi.

1940’ların başında Mikrodalga Faz Dizili Anteni icat etti. Bu, uçuş halindeki bir uçağın konumunu belirlemede yer ekibine benzersiz bir hassasiyet veren bir radar biçimiydi. Buluş, uçakları inmeye hazırlanan pistlere yaklaşırken, yer ekibinin pilotlara net talimatlar vermesini sağladı.

Sistem, sis veya diğer olumsuz hava koşulları gibi görüşün zayıf olduğu veya pilotların deneyimsiz olduğu durumlarda özellikle kullanışlıydı. Alvarez’in icadı, çeşitli ülkelerdeki askeri ve sivil yetkililer tarafından onlarca yıldır kullanıldı ve hava güvenliğini büyük ölçüde artırdı.

Alvarez’in yer kontrollü yaklaşma radarı, görüş zayıf olduğunda uçakların hava trafik kontrolörleri tarafından konuşulmasına izin verdi.

Nükleer Silah Projelerinin Tespiti

1943’te 2. Dünya Savaşı sırasında Alvarez’e Almanya’nın kendi atom bombası projesine sahip olup olmadığını bilimsel olarak söylemenin mümkün olup olmadığı soruldu. Atom bombalarına yönelik araştırma ve geliştirmenin ksenon-133 gibi radyoaktif gazlar ürettiğini biliyordu. Bu gazlar doğru ekipmanla tespit edilebilir; ve Alvarez bir ekipman uzmanıydı. Uçağın, gazları tespit etmek için radyasyon dedektörleri taşıyan Almanya üzerinde uçması gerektiğini söyledi. Uçuşlar gerçekleşti ve Almanya’nın atom bombası projesi olduğuna dair hiçbir kanıt bulunamadı. Alvarez’in yöntemi, 2. Dünya Savaşı’ndan sonra dünya çapında gerçekleşen atom araştırmalarını tespit etmek için kullanıldı.

Atom Bombası

1944’te Alvarez, Manhattan Projesi üzerinde çalışmak için Los Alamos, New Mexico’ya geldi. Orada plütonyum bombası için bir elektrik patlaması yöntemi tasarladı.

O ve yüksek lisans öğrencisi Lawrence Johnston ayrıca bir nükleer patlamanın açığa çıkardığı enerjiyi ölçmek için ekipman tasarladı. İki bilim adamı, nükleer patlamaların ne kadar güçlü olduğunu ölçmek için bombalar atıldığında bir gözlem uçağıyla Japonya’ya uçtu.

Luis Alvarez, bir ülkenin nükleer silah araştırması yapıp yapmadığını keşfetmek için ilk yöntemi tasarladı. Ayrıca bir nükleer patlamanın ne kadar güçlü olduğunu ölçmek için ilk yöntemi tasarladı.

Hidrojen Kabarcık Odası, Yeni Atomaltı Parçacıkların Keşfi ve Nobel Ödülü

Savaş bittiğinde, Luis Alvarez profesör olarak Berkeley’e geri döndü. Kısa süre sonra tekrar deneysel fizikle meşgul oldu. Parçacık fiziğinde olmak heyecan verici bir zamandı ve Berkeley’deki atom parçalayıcılar burayı yeni keşifler için ideal bir yer haline getirdi.

Alvarez üniversiteye ilk gittiğinde sadece iki temel parçacık biliniyordu: proton ve elektron. Derecesini tamamladığı 1932 yılına gelindiğinde, parçacık fiziğinin ufku iki yeni parçacığın keşfiyle büyük ölçüde genişlemişti: James Chadwick tarafından keşfedilen nötron ve Carl Anderson tarafından keşfedilen pozitron .

Diğer keşifler – K mezonlar ve hiperonlar – 1940’ların sonlarında parçacık dünyasını genişletti ve 1950’de pion parçacık ailesi bilinir hale geldi.

Bu keşifler, atom altı parçacıkların buhar izleri bıraktığı, bulut odası adı verilen bir cihaza dayanıyordu.

1953’te bir gün Alvarez genç bir fizikçiyle konuşmaya başladı. Genç adam Donald Glaser’dı. Bir konferansta yemek yerken Glaser, Alvarez’e atom altı parçacıkları izlemenin gelişmiş bir yolu olan yeni icadı olan kabarcık odasını anlattı. Glaser, bu buluş için 1960 Nobel Ödülü’nü kazanmaya devam edecekti.

Alvarez, Glaser’ın ona söylediklerini düşündü. Glaser, sıvı eterle dolu bir kabarcık odası kullanmıştı. Alvarez, sıvı hidrojenle dolu bir kabarcık odasının bir hızlandırıcıdan çıkan parçacıkları izlemenin mükemmel bir yolu olacağına karar verdi. Buradaki fikir, sıvı hidrojenin, içinden yüksek enerjili bir parçacığın geçtiği her yerde kaynaması ve yolu parçacığın özelliklerinin hesaplanmasına izin verecek bir iz bırakmasıydı. 1954’ün başlarında Alvarez, Berkeley’de küçük ölçekli bir sıvı hidrojen kabarcık odasını bir araya getirmişti.

1956’da büyük bir oda faaliyetteydi. 1950’lerin sonlarında bu oda, çeşitli yeni parçacıklar ve rezonans durumları keşfetmek için kullanıldı. Alvarez, kendisi ve grubunun yaptığı çalışmalardan dolayı 1968 Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü. Ödül ödülü şuydu: “Temel parçacık fiziğine belirleyici katkılarından, özellikle hidrojen kabarcık odası ve veri analizi kullanma tekniğini geliştirmesiyle mümkün olan çok sayıda rezonans durumunun keşfinden dolayı.”

Bir kabarcık odasından geçen atom altı parçacıkların bıraktığı izlerin Fermilab görüntüsü. Fizikçiler, bıraktıkları izleri inceleyerek parçacıkların özelliklerini anlayabilirler.

Piramit Odalarını Aramak için Uzaydan Radyasyonu Kullanma

Ön planda Sfenks ile Kefren Piramidi. Resim: Hamish2k.1967’de Alvarez, X-ışını tipi bir fotoğraf çekmek için kozmik ışınlardan yararlanarak Mısır piramitlerindeki gizli odaların ortaya çıkarılabileceği gibi dahice bir fikre sahipti.

Giza Piramitlerinin ikinci en büyüğü olan Kefren Piramidi’nin altındaki mevcut bir odaya bir kozmik ışın dedektörü yerleştirdi. Kozmik ışınların dedektöre ulaşma hızı, piramidin yapısındaki boşlukları ortaya çıkaracaktır. Alvarez, piramidin hacminin yaklaşık beşte birini inceleyebildi, ancak yeni oda bulamadı.

Göktaşından Dinozor Ölümü

Alvarez’in oğlu Walter, babası gibi bir bilim adamı olmuştu.

Walter bir jeologdu ve 1977’de bir gün babasına sahip olduğu bir sorunu anlatmaya karar verdi. Onun sorunu, kayalarda bulunan gri renkli bir kil tabakası olan KT sınırı olarak adlandırıldı.

Bu kil tabakası olağandışıydı, çünkü dünyanın her yerinde bulundu ve her yerde aynı yaştaydı, yani tabaka tüm dünyada tam olarak aynı zamanda, yani 65 milyon yıl önce yapılmıştı.

Ve daha da iyisi, Luis’in bakış açısından – çünkü bilimsel bulmacaları severdi – katmanın altında kayalarda dinozor fosilleri bulabilirdiniz, ancak katmanın üstünde dinozor fosilleri yoktu. Bu kil tabakası oluşmadan önce var olan dinozorlar ve diğer birçok yaşam formu sonradan yok olmuştur.

Bu yeni bir sorun değildi. Her iki taraftaki sınır ve yaşam biçimlerinin değişimi, 1800’lerin başında Paris’te , kil tabakasına bir felaket olayının neden olduğunu öne süren Georges Cuvier tarafından fark edildi . Bununla birlikte, Cuvier’in fikirleri popülerliğini yitirdi çünkü yeni jeoloji bilimi tekdüzecilik doktrini tarafından yönetildi – dünyanın jeolojisindeki tüm değişikliklerin kademeli olarak gerçekleştiği inancı.

Luis ve Walter Alvarez, Dünya’daki yaşamın kitlesel olarak yok olmasına işaret eden sınır tabakasında.Baba ve oğul sorunu tartıştıktan sonra oldukça mütevazı bir hedefle yola çıktılar.

Walter’ın İtalya’da araştırdığı 1 santimetre derinliğindeki tabakanın oluşmasının ne kadar sürdüğünü belirlemek istediler.

Luis, bunu yapmanın en iyi yolunun, iridyum kimyasal elementinin ne kadarının katmanın tepesinden altına kadar mevcut olduğunu ölçmek olduğuna karar verdi.

Yerkabuğundaki iridyum, esas olarak göktaşı etkilerinden gelir ve Luis, her yıl Dünya’ya gelen ortalama iridyum miktarını meteorlardan hesaplamıştı. Katmandaki iridyum seviyelerini tipik iridyum varış oranlarıyla karşılaştırmak, ona katmanın oluşmasının ne kadar sürdüğünü söyleyecektir.

Luis, Lawrence Berkeley laboratuvarında nükleer kimyager olan Frank Asaro’dan KT sınır tabakasından alınan gri kil örneklerinin iridyum içeriğini belirlemesini istedi. Asaro ve nükleer kimyager meslektaşı Helen Michel, örneklerde herkesin hayal edebileceğinden çok daha yüksek iridyum konsantrasyonları buldu, normal meteorit çarpması sayısıyla açıklanabilecekten çok daha fazla.

1980’de ekip kanıtlarını yayınladı ve KT sınır tabakasının ve kitlesel yok oluş olayının büyük bir göktaşı çarpmasından kaynaklandığına dair inançlarını belirtti.

Luis Alvarez, 65 milyon yıl önce, saniyede 25 kilometre hızla hareket eden 10 kilometre çapında bir göktaşının Dünya’ya çarptığını hesapladı. Çarpışma, atmosfere büyük miktarda kaya tozu gönderdi ve sonunda tüm dünyada ince gri bir tabaka oluşturacak şekilde yerleşti.

Toz atmosferdeyken güneş ışınlarını engelledi, fotosentezi durdurdu ve gezegeni soğutdu. Yiyecek ve ısı olmadan dinozorlar öldü.

KT sınırındaki çok yüksek iridyum seviyeleri, dinozorları yok eden olay için dünya dışı bir köken önerdi.

Çoğu paleontolog, Alvarez’in kitlesel yok oluşun nedenini açıklamasına ikna olmadı. Paleontologlar ve Alvarez teorisinin destekçileri arasındaki tartışmanın şiddetli ve ham olduğunu söylemek doğru olur. Rakip kamplarda büyük miktarda kötü his vardı, söylenmelidir ki Luis Alvarez’in kendisi yardımcı olmadı. Alvarez genellikle huysuzdu ve kendi görüşünden farklı bir görüşe sahip herkese karşı kayıtsızdı.

1990’da, Luis Alvarez’in ölümünden iki yıl sonra, Meksika’nın Yucatan Yarımadası açıklarında denizdeki Chicxulub krateri, kraterin profilinin ve yaşının Alvarez tahminleriyle eşleştiğini kabul eden jeologların dikkatini çekti.

Göktaşı etkisinin kendisi artık bir tartışma konusu değil. Alvarez’in ekibinin bu konuda haklı olduğu tamamen kabul ediliyor.

Bununla birlikte, kitlesel yok oluşun esas olarak mı yoksa yalnızca çarpışmadan mı kaynaklandığı hala tartışılmaktadır.

Yok oluşun, başka bir felaket olayının, yani Hindistan’daki Deccan Tuzaklarında göktaşı çarpmasıyla aynı jeolojik zaman diliminde meydana gelen son derece şiddetli volkanik patlamalardan kaynaklanmış olabileceğine veya hatta tamamen neden olabileceğine dair alternatif bir teori var.

Bir gün, şüphesiz, kitlesel yok oluşun sebep(ler)i konusundaki tartışmalar çözülecek, ama henüz bitmedi!

Son

Luis Alvarez, 1 Eylül 1988’de 77 yaşında yemek borusu kanserinden öldü.

Luis Alvarez Kimdir?
Luis Alvarez Kimdir?

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*