Σάββατο, 26 Μαΐου 2018

Σαν σήμερα ... 1951, γεννήθηκε η Sally Ride, πρώτη Αμερικανίδα αστροναύτης.


Sally Kristen Ride

Σαν σήμερα, στις 26 Μαΐου 1951, γεννήθηκε στο Λος Άντζελες της Καλιφόρνιας η Sally Kristen Ride που έγινε το 1983 η πρώτη Αμερικανίδα στο διάστημα. 

Η Sally ήταν το μεγαλύτερο παιδί του Dale Burdell Ride και της Carol Joyce Anderson. Ο πατέρας της υπήρξε καθηγητής πολιτικής επιστήμης στο Κολέγιο της Σάντα Μόνικα, αλλά αργότερα και οι δύο έγιναν πρεσβύτεροι στην Πρεσβυτεριανή Εκκλησία.

Η Ride παρακολούθησε το Γυμνάσιο της Portola και το Λύκειο του Birmingham στην ευρύτερη περιοχή του Λος Άντζελες, παίρνοντας τελικά το απολυτήριό της από το ιδιωτικό λύκειο για κορίτσια Westlake School, όπου πήγε με υποτροφία. 

Εκτός από το ενδιαφέρον που έδειχνε για τις θετικές επιστήμες, είχε εξαιρετική επίδοση ως τενίστρια από νεαρή ηλικία.


Η Sally Ride στο γυμνάσιο με την αγαπημένη της ρακέτα.

Μετά το λύκειο παρακολούθησε τρία εξάμηνα στο Κολέγιο Swarthmore και μαθήματα φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες (UCLA). Στη συνέχεια πήρε μπάτσελορ στη φυσική και τα αγγλικά από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ. Από το ίδιο πανεπιστήμιο πήρε μάστερ το 1975 και διδακτορικό στη φυσική το 1978. Η πτυχιακή της εργασία ήταν σχετική με την αλληλεπίδραση των ακτίνων Χ με το διαστρικό μέσο. Οι ειδικοί τομείς που ήταν το αντικείμενο της έρευνάς της ήταν η αστροφυσική και τα λέιζερ. 

Το 1978, η Ride ανταποκρινόμενη σε διαφήμιση που είδε σε σπουδαστική εφημερίδα του Στάνφορντ, επελέγη από τη NASA, ανάμεσα από 8000 υποψήφιους(-ες), για το διαστημικό πρόγραμμά της.
Κατά τη διάρκεια της καριέρας της, η Ride υπηρέτησε ως επίγειος επικοινωνιακός σύνδεσμος (CapCom) στη δεύτερη και τρίτη αποστολή του διαστημικού λεωφορείου (STS-2 και STS-3) και βοήθησε στην ανάπτυξη του βραχίονα ρομπότ "Canadarm" του διαστημικού λεωφορείου.


Η Sally Ride κατά τη διάρκεια της πρώτης πτήσης της ως μέλος του
πληρώματος του διαστημικού λεωφορείου Challenger,
 για την αποστολή STS-7.
Διακρίνονται ακόμη οι αστροναύτες: Frederick H. Hauck, Norman E. Thagard
και John Fabian.

Στις 18 Ιουνίου 1983, η Sally Ride έγινε η πρώτη Αμερικανίδα που βρέθηκε στο διάστημα ως μέλος του πληρώματος του διαστημικού λεωφορείου Challenger στην αποστολή STS-7
Ήταν η τρίτη γυναίκα που έκανε διαστημική πτήση, μετά τις σοβιετικές Βαλεντίνα Τερεσκόβα το 1963 και Σβετλάνα Σαβίτσκαγια το 1982. 
Πριν από την πρώτη διαστημική πτήση της, η Ride είχε προκαλέσει την προσοχή των μέσων ενημέρωσης εξαιτίας του φύλου της. Η ίδια όμως επέμενε να βλέπει τον εαυτό της, όχι ξεχωριστά λόγω φύλου, αλλά σταθερά μ' έναν μόνο τρόπο, ως αστροναύτης. 

Το πενταμελές πλήρωμα της αποστολής STS-7 ενεργοποίησε δύο επικοινωνιακούς δορυφόρους και διεξήγαγε φαρμακευτικά πειράματα. Η Ride ήταν η πρώτη γυναίκα που χρησιμοποίησε τον βραχίονα ρομπότ στο διάστημα και η πρώτη που χρησιμοποίησε τον βραχίονα για να ανακτήσει έναν δορυφόρο. 


Η Sally Ride με τον τότε πρόεδρο των ΗΠΑ Barack Obama
(23 Νοεμβρίου 2009 στον Λευκό Οίκο).


Η δεύτερη διαστημική πτήση της έγινε στις 5 Οκτωβρίου 1984 πάλι με το Challenger. Πέρασε συνολικά πάνω από 343 ώρες στο διάστημα. Η Ride είχε ολοκληρώσει οκτώ μήνες εκπαίδευσης για την τρίτη πτήση (STS-61-M, μια αποστολή ανάπτυξης TDRS) όταν συνέβη η καταστροφή του διαστημικού λεωφορείου Challenger το 1986.

Τοποθετήθηκε μέλος στην Επιτροπή Rogers (η προεδρική επιτροπή που διερεύνησε το ατύχημα) και ηγήθηκε της υποεπιτροπής της για τις επιχειρήσεις. 
Μετά την έρευνα, η Ride τοποθετήθηκε στην έδρα της NASA στην Ουάσινγκτον, όπου έκανε την πρώτη προσπάθεια στρατηγικού σχεδιασμού της NASA και συνέταξε έκθεση με τίτλο «Ηγεσία της NASA και το μέλλον της Αμερικής στο διάστημα». Τότε ίδρυσε και το Γραφείο Εξερεύνησης της NASA.


Η Sally Ride μεταφέροντας την ολυμπιακή φλόγα.

Το 1987, η Ride παραιτήθηκε από τη θέση της στην Ουάσινγκτον για να εργαστεί στο Κέντρο για τη Διεθνή Ασφάλεια και Έλεγχο των Όπλων του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ.    
Το 1989 έγινε καθηγήτρια φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο (UCSD) και διευθύντρια του Ινστιτούτου Διαστήματος της Καλιφόρνιας.

Από τα μέσα της δεκαετίας του 1990 και μέχρι το θάνατό της, η Ride διεύθυνε δύο προγράμματα της NASA που είχαν ευρύτερο δημόσιο ενδιαφέρον, σε συνεργασία με το εργαστήριο Jet Propulsion Laboratory της NASA και το UCSD. Τα προγράμματα αυτά, το ISS EarthKAM και το GRAIL MoonKAM, απευθύνονταν σε μαθητές της μέσης εκπαίδευσης που επιθυμούσαν να δουν εικόνες της Γης και της Σελήνης.


Η Sally Ride το 2006 παρουσιάζοντας 
το Sally Ride Science Festival
στο Πανεπιστήμιο San Diego της Καλιφόρνιας.  

Το 2001 ίδρυσε την εταιρεία Sally Ride Science, της οποίας υπήρξε πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος, που είχε ως στόχο τη δημιουργία διασκεδαστικών επιστημονικών προγραμμάτων και δημοσιεύσεων για τους μαθητές της ανώτερης και μέσης εκπαίδευσης, με ιδιαίτερη έμφαση στα κορίτσια.  

Η Ride έγραψε ή συνέγραψε επτά βιβλία σχετικά με το διάστημα που απευθύνονταν σε παιδιά, με στόχο να τα ενθαρρύνουν να σπουδάσουν θετικές επιστήμες. 
Στην προσωπική της ζωή, το 1982 παντρεύτηκε το συνάδελφό της αστροναύτη Steve Hawley, με τον οποίο χώρισαν το 1987.

Πέθανε στις 23 Ιουλίου 2012, σε ηλικία 61 ετών, στο σπίτι της στη La Jolla της Καλιφόρνιας, από καρκίνο στο πάγκρεας που είχε διαγνωσθεί πριν από 17 μήνες.
Η στάχτη της ενταφιάστηκε στο κοιμητήριο Woodlawn της Σάντα Μόνικα.


Η πλάκα για την Sally Ride στο κοιμητήριο Woodlawn.

Πριν από τον θάνατό της η Ride ζήτησε από την οικογένειά της να αναρτήσουν στην προσωπική της ιστοσελίδα μια ανακοίνωσή της στην οποία δήλωνε πως θα συνεχίσει να ζει, ακόμη και μετά τον θάνατό της, διαμέσου της Tam O' Shaughnessy (Ταμ Ο' Σόνεσι), «την επί 27 χρόνια σύντροφό της». Ήταν παιδικές φίλες που είχαν γνωριστεί κατά τη διάρκεια των μαθημάτων τένις όταν ήταν ακόμα δώδεκα ετών και πέρασαν μαζί μια ολόκληρη ζωή.  

Η Sally Ride με την συνεργάτη και σύντροφό της Tam O' Shaughnessy το 2008,
 κατά τη διάρκεια παρουσίασης από την American Library Association,
στο Anaheim της Καλιφόρνιας.
Στη διάρκεια της ζωής της, αλλά και μετά το θάνατό της τιμήθηκε με πολλούς τρόπους από φορείς και επιστημονικά ιδρύματα. Μερικά από τα βραβεία που έλαβε ήταν:
  • Βραβείο von Braun (National Space Society - Εθνική Ένωση Διαστήματος),
  • Βραβείο Lindbergh Eagl,
  • Βραβείο Theodore Roosevelt (NCAA),
  • Μετάλλιο Διαστημικής Πτήσης (NASA, 2 φορές),
  • Βραβείο Samuel S. Beard (Jefferson Awards),
  • Βραβείο General James E. Hill Lifetime Space Achievement, (Space Foundation),
  • Προεδρικό Μετάλλιο Ελευθερίας (πρόεδρος Barack Obama) κλπ.
Έγινε μέλος πολλών Hall of Fame (National Women's Hall of Fame, Astronaut Hall of Fame, California Hall of Fame, National Aviation Hall of Fame).

Το εξώφυλλο του περιοδικού Newsweek στις 13 Ιουνίου 1983.

Το Δεκέμβριο του 2012, η NASA έδωσε το όνομα της Ride σ' ένα σεληνιακό βουνό κοντά στον κρατήρα Goldschmidt, στον βόρειο πόλο της Σελήνης.
Το 2014 το Ναυτικό των ΗΠΑ ονόμασε προς τιμήν της ένα ερευνητικό ωκεανογραφικό σκάφος, RV Sally Ride.
Το 2017, ένα doodle της Google την τίμησε για την Παγκόσμια Ημέρα της Γυναίκας (το doodle δείχνει ένα βραχίονα να βγαίνει από το διαστημικό λεωφορείο και να στήνει ένα - ένα τα γράμματα GOOGLE). 

Δύο σύντομα βίντεο για τη ζωή της Sally Ride  ΕΔΩ (7:17),  ΕΔΩ (3:00).

Μια συνέντευξη της Sally Ride (αγγλικά, 15:46).

Ένα βίντεο και σύντομη βιογραφία της Sally Ride από The National Aviation Hall of Fame  (αγγλικά, 5:48).

5 πράγματα για τη Sally Ride στη σειρά History in Five από την δημοσιογράφο Lynn Sherr (αγγλικά, 7:13).

Πηγή: Today in Science History

Πέμπτη, 24 Μαΐου 2018

Σαν σήμερα ... 1544, γεννήθηκε ο William Gilbert, "πατέρας" του μαγνητισμού και του ηλεκτρισμού.


William Gilbert (Wellcome Library - Λονδίνο)

Σαν σήμερα, στις 24 Μαΐου 1544, γεννήθηκε στο Colchester του Essex στην Αγγλία ο  William Gilbert (και Gilberd ή Gylberde), που έχει χαρακτηριστεί από πολλούς ως ο "πατέρας του Μαγνητισμού και Ηλεκτρισμού", μιας και ήταν πρωτοπόρος στη μελέτη των  μαγνητικών και ηλεκτρικών φαινομένων. Και βέβαια ως Άγγλος, θεωρείται ο θεμελιωτής της πειραματικής επιστήμης στην Αγγλία.

Πατέρας του ήταν ο Jerome Gilberd που ανήκε στην μεσαία τάξη. Δεν υπάρχουν έγκυρες πληροφορίες για την παιδική και νεανική του περίοδο. 
Το 1558 ξεκίνησε τη φοίτησή του στο Κολέγιο St. John του Cambridge παίρνοντας μπάτσελορ το 1561. Συνέχισε σπουδάζοντας Ιατρική στο Πανεπιστήμιο του Cambridge  παίρνοντας μάστερ το 1564 και διδακτορικό το 1569. Αφού εργάστηκε για λίγο στο πανεπιστήμιο, στη συνέχεια εγκαταστάθηκε στο Λονδίνο όπου άσκησε την ιατρική με επιτυχία, με αποτέλεσμα το 1573 να γίνει μέλος του Βασιλικού Κολεγίου των Ιατρών (Royal College of Physicians). Σε λίγα χρόνια είχε γίνει ένας από τους πλέον διάσημους και αξιοσέβαστους γιατρούς της Αγγλίας. Το 1600 έγινε πρόεδρος του Κολεγίου των Ιατρών. Τον επόμενο χρόνο και μέχρι το θάνατό της ήταν προσωπικός γιατρός της βασίλισσας Elizabeth I. Μετά τον θάνατο της Elizabeth Ι ανέλαβε γιατρός του επόμενου βασιλιά James I.
Το σπίτι που γεννήθηκε ο Gilbert στο Colchester.
Φωτό: David Hawgood

Παρά το γεγονός ότι ήταν ένας επιτυχημένος γιατρός, ασχολήθηκε επιπλέον με τη φυσική, την αστρονομία και τη φιλοσοφία. Τα πειράματα που έκανε στον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό ήταν εντυπωσιακά για την εποχή του, αφού λίγα πράγματα ήταν γνωστά γι' αυτά τότε.

Το σπουδαιότερο  έργο του στη Φυσική δημοσιεύτηκε το 1600 γραμμένο στα λατινικά, με τίτλο "De Magnete, Magneticisque Corporibus et de Magno Magnete Tellure" ("Περί των Μαγνητών, των Μαγνητικών Σωμάτων και του Μεγάλου Μαγνήτη της Γης").

Το εξώφυλλο του "De Magnete" σε έκδοση του 1628.

Εκείνη την εποχή οι Ευρωπαίοι πραγματοποιούσαν μακρινά ταξίδια διαμέσου των ωκεανών και η μαγνητική πυξίδα ήταν ένα από τα λίγα όργανα που μπορούσαν να ελπίζουν ότι θα μπορούσε να τους σώσει από την απώλεια της πορείας τους. Όμως λίγα ήταν γνωστά για τους μαγνήτες ή τον μαγνητισμένο σίδηρο. Κυκλοφορούσαν πολλοί λαϊκοί μύθοι γύρω από τα μαγνητικά φαινόμενα. Π.χ. ότι το σκόρδο καταστρέφει το μαγνητικό αποτέλεσμα της βελόνας της πυξίδας ή ο μαγνητισμός εμποδίζεται από τα βουνά της Αρκτικής ή όπως ο Χριστόφορος Κολόμβος νόμιζε, ότι ο πολικός αστέρας  έλκυε τη βελόνα της πυξίδας.

Ο Gilbert με υπομονή κι ερευνητική περιέργεια εξέτασε πειραματικά για 17 περίπου χρόνια αν ίσχυαν αυτές οι ιστορίες, μέχρι να καταλήξει στην κατανόηση της λειτουργίας της πυξίδας και των μαγνητικών φαινομένων.
Το πιο σημαντικό ίσως ήταν, ότι έκανε για πρώτη φορά σαφή διάκριση μεταξύ του μαγνητικού και του "κεχριμπαρένιου" αποτελέσματος (στατικός ηλεκτρισμός). 

Ο Gilbert παρουσιάζει πειράματα μαγνητισμού στη βασίλισσα Elizabeth I.
Λάδι σε μουσαμά από τον Ernest Board.

Στο έργο του "De Magnete", αφού κάνει μια περιεκτική ανασκόπηση του τι ήταν γνωστό για τη φύση του μαγνητισμού μέχρι τότε, στη συνέχεια παρουσιάζει την καινούρια γνώση που προερχόταν μέσα από τα δικά του πειράματα. Ο ίδιος παρομοίωσε την πολικότητα του μαγνήτη με την πολικότητα της Γης κι έχτισε μια ολόκληρη μαγνητική φιλοσοφία πάνω σ' αυτή την αναλογία. 

Συνεργάσθηκε με όποιον πίστευε ότι μπορούσε να συνεισφέρει στην έρευνά του, από τους καπετάνιους των πλοίων μέχρι τους κατασκευαστές πυξίδων. Στη διάρκεια της δουλειάς του ανακάλυψε πώς να φτιάχνει μαγνήτες με τριβή, έμαθε να φτιάχνει ισχυρότερους μαγνήτες και ότι η έκθεση ενός μαγνήτη σε ψηλές θερμοκρασίες καταστρέφει τις μαγνητικές του ιδιότητες.
Όταν παρατήρησε ότι οι μαγνητικές δυνάμεις συχνά προκαλούν κυκλικές κινήσεις, συνέδεσε το φαινόμενο του μαγνητισμού με την κυκλική κίνηση της Γης.


Πυξίδα όπως παρουσιάζεται στη σελίδα 185
του βιβλίου "De Magnete". Ο τίτλος στα λατινικά γράφει
 "Instrumentum declinationis" ("Όργανο απόκλισης").

Στην αφηρημένη (ανιμιστική) εξήγηση που μας προσέφερε ο Gilbert, ο μαγνητισμός ήταν η ψυχή της Γης και ένας τέλειος σφαιρικός μαγνήτης αν προσανατολιζόταν κατά τους πόλους της Γης, τότε θα στρεφόταν περί τον άξονά του, ακριβώς όπως η Γη στρέφεται περί τον άξονά της σε 24 ώρες. Ο Gilbert, ωστόσο, δεν εξέφραζε γνώμη για το αν αυτή η περιστρεφόμενη Γη ήταν στο κέντρο του σύμπαντος ή σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο.

Δεδομένου ότι η κοσμολογία του Κοπέρνικου χρειαζόταν μια νέα φυσική για να υποστηριχτεί, οι οπαδοί του Κοπέρνικου όπως ο Johannes Kepler και ο Γαλιλαίος  ενδιαφέρθηκαν πολύ για τις μαγνητικές έρευνες του Gilbert. Οι προσπάθειες του Γαλιλαίου για την κατασκευή ενός πραγματικά ισχυρού μαγνήτη, πιθανόν να χρονολογούνται από την ανάγνωση του βιβλίου του Gilbert.


Ο William Gilbert δείχνει ένα πείραμα ηλεκτρισμού στη βασίλισσα Elizabeth I
και στην Αυλή της (19ος αιώνας, λάδι σε μουσαμά από τον Arthur Ackland Hunt).

Το "De Magnete" έγινε το πρότυπο έργο σε όλη την Ευρώπη για τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα και κυριάρχησε ως πηγή γνώσης για τα επόμενα 200 χρόνια.
Σ' αυτό το έργο περιγράφει πολλά από τα πειράματα που έκανε στο μαγνητισμό και καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η Γη (την οποία αποκαλεί terrella - μικρή Γη) είναι ένας τεράστιος μαγνήτης και γι' αυτό η μαγνητική βελόνα στρέφεται προς το βόρειο πόλο (σε αντίθεση με άλλους της εποχής του που υποστήριζαν ότι στο βόρειο πόλο της γης υπάρχει ένα μαγνητικό νησί). Ήταν ο πρώτος που υποστήριξε ότι κόβοντας ένα μαγνήτη στα δύο, κάθε κομμάτι θα αποτελεί έναν καινούριο μαγνήτη με βόρειο και νότιο πόλο.

Το πιο διάσημο από τα πολλά πειράματα που πραγματοποίησε, ίσως ήταν εκείνο με το οποίο προσπάθησε να εξηγήσει γιατί η πυξίδα δείχνει προς το βορρά. Σχεδίασε ένα μεγάλο μαγνήτη μέσα σε μια σφαίρα. Με το σχέδιό του ήθελε να παρουσιάσει ένα μοντέλο της Γης σαν μαγνήτη και γι' αυτό το ονόμασε "terrella". (Δείτε το παρακάτω διάγραμμα).



Πάνω από την επιφάνεια της terrella κινούσε μια μαγνητική πυξίδα. Για μεγαλύτερη ακρίβεια - καθώς η πυξίδα έπρεπε να παραμείνει οριζόντια - μετακινούσε την terrella, τοποθετώντας την πυξίδα σε διάφορα σημεία πάνω της. Όταν η πυξίδα ήταν επίπεδη με την επιφάνεια της terrella, η βελόνα πάντα έδειχνε στο μαγνητικό βόρειο πόλο της terrella.
Η εικόνα δείχνει αυτό που συνέβαινε όταν η πυξίδα ήταν κάθετη προς την terella - οι πόλοι είναι αριστερά και δεξιά, ο ισημερινός στην κορυφή και η βελόνα γενικά κλίνει προς τα κάτω, ακριβώς όπως είχε παρατηρηθεί από τον Robert Norman. Στους πόλους, δείχνει κατ’ ευθείαν προς τα κάτω, στον ισημερινό είναι οριζόντιο. Αυτό το πείραμα τον έπεισε ότι η κατεύθυνση της πυξίδας προκλήθηκε από την ίδια τη Γη, που είναι ένας μεγάλος μαγνήτης. 

Είναι φανερό ότι ο Gilbert γνώριζε πως ορισμένοι τύποι μεταλλικών βελόνων έλκονταν από τους μαγνήτες. Ακόμη ισχυρίστηκε ότι η επίδραση ενός μαγνήτη σ’ αυτές, τις μετέτρεπε σε προσωρινούς μαγνήτες. Το παρακάτω σχέδιο δείχνει πως έκανε επίδειξη αυτού του πειράματος. Κρεμώντας δύο ράβδους σιδήρου πάνω από τον πόλο μιας terella, παρατήρησε ότι οι ράβδοι απωθούνταν μεταξύ τους. (Δείτε το παρακάτω διάγραμμα).


Ο Gilbert ήταν που επινόησε τους όρους "ηλεκτρικός" (electricus), συνδέοντας τις ιδιότητες του ήλεκτρου (κεχριμπάρι) με τα σχετικά φαινόμενα, όπως επίσης  "ηλεκτρική έλξη", "ηλεκτρική δύναμη", "μαγνητικός πόλος". 
Παραπέρα, ο Gilbert πίστευε ότι η θέρμανση καταστρέφει τον ηλεκτρισμό και οι πλανήτες διατηρούν τις τροχιές τους λόγω μαγνητικών δυνάμεων. Αυτή η αντίληψη, ίσως ήταν το μεγαλύτερο λάθος του. Η αρχική θεωρία της μαγνητικής φιλοσοφίας του Gilbert ήταν η αντίληψή του ότι ο μαγνητισμός είναι η κινητήρια δύναμη της γης και των ουράνιων σωμάτων. Βέβαια, πρέπει να θυμηθούμε ότι το βιβλίο του Gilbert δημοσιεύθηκε 87 χρόνια πριν από την διατύπωση της θεωρίας της βαρύτητας από τον ΝεύτωναΗ αντίληψη της βαρύτητας ήταν άγνωστη στην εποχή του Gilbert και γι' αυτό μπορούμε να δικαιολογήσουμε το λάθος του να συγχέει τη δύναμη της βαρύτητας με το μαγνητισμό.

Πορτραίτο του William Gilbert, το 1575.
(Wellcome Library, Λονδίνο)

Όταν το 1603 η βασίλισσα Elizabeth Ι πέθανε, άφησε ένα χρηματικό ποσό στον Gilbert για να τον βοηθήσει να συνεχίσει την εργασία του στη φυσική.
Όμως, εκείνος δεν ευτύχησε να χρησιμοποιήσει αυτή τη γενναιόδωρη προσφορά, αφού λίγους μήνες αργότερα, στις 10 Δεκεμβρίου 1603 (η Wikipedia αναφέρει 30 Νοεμβρίου με το παλιό σύστημα χρονολόγησης), πέθανε στο Λονδίνο σε ηλικία μόλις 59 ετών, από την βουβωνική πανώλη που είχε ενσκήψει στην Ευρώπη. 

Αρκετά από τα αδημοσίευτα και ημιτελή έργα του Gilbert δημοσιεύθηκαν το 1651 από τον μικρότερο ετεροθαλή αδελφό του με τον τίτλο "De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova" ("Νέα Φιλοσοφία για τον Υποκείμενο Κόσμο μας"). Αυτό το έργο όμως πέρασε μάλλον απαρατήρητο.

Μια αναλυτική παρουσίαση του έργου του William Gilbert από τον Harry Hamlin Ricker στην ιστοσελίδα του John Chappell Natural Philosophy Society (CNPS).

Τετάρτη, 23 Μαΐου 2018

Σαν σήμερα ... 1908, γεννήθηκε ο John Bardeen, ο μοναδικός με δύο Νόμπελ Φυσικής.


John Bardeen

Σαν σήμερα, στις 23 Μαΐου 1908, γεννήθηκε στο Madison του Ουισκόνσιν ο Αμερικανός φυσικός John Bardeen.
Παρά το γεγονός ότι δεν είναι ευρύτερα γνωστός, είναι ο μοναδικός άνθρωπος που έχει πάρει 2 Νόμπελ στη Φυσική. 
"Ο John Bardeen είναι ο πιο έξυπνος άνθρωπος που έχω γνωρίσει" είπε γι' αυτόν ο Bob Brattain, αδελφός του στενού συνεργάτη του Bardeen, Walter Brattain.

Ο John Bardeen (δεξ.) με τον μεγαλύτερο αδελφό του William.

Ήταν ο δεύτερος γιος του Δρ Charles Russell Bardeen, καθηγητή της ανατομίας και κοσμήτορα της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν στο Μάντισον και της Althea Harmer-Bardeen, επιχειρηματία εσωτερικών διακοσμήσεων.
Ο Bardeen αρχικά παρακολούθησε το Πανεπιστημιακό Γυμνάσιο στο Μάντισον, αλλά τελείωσε το Κεντρικό Γυμνάσιο του Μάντισον το 1923, σε ηλικία μόλις 15 ετών.
Το ταλέντο του Bardeen για τα μαθηματικά αναγνωρίσθηκε από νωρίς και ο μαθηματικός στην Α΄ γυμνασίου τον ενεθάρρυνε για προχωρημένες σπουδές. Παρά το γεγονός ότι τελείωσε το γυμνάσιο σε μικρή ηλικία, θα το πετύχαινε ακόμα νωρίτερα, αν δεν μεσολαβούσε ο θάνατος της μητέρας του (1920) και η παρακολούθηση από μεριάς του περισσοτέρων μαθημάτων.

Ο Bardeen σε νεαρή ηλικία.

Γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin στο Μάντισον για να σπουδάσει μηχανικός, επειδή αγαπούσε τα μαθηματικά και τη φυσική, αλλά δεν ήθελε ν' ακολουθήσει ακαδημαϊκή καριέρα σαν τον πατέρα του. Χρειάστηκε πέντε χρόνια για να πάρει μπάτσελορ το 1928 και το 1929 πήρε μάστερ ως ηλεκτρολόγος μηχανικός υπό την επίβλεψη του Leo J. Peters.   
Τελειώνοντας τις σπουδές του έπεσε στην οικονομική κρίση του '29. Αρχικά εργάστηκε για μικρό διάστημα στα Bell Labs (Εργαστήρια Μπελ), αλλά ένα πάγωμα των προσλήψεων στην εταιρεία τον ανάγκασε να βρει δουλειά στην πετρελαϊκή εταιρεία Gulf Oil ως γεωφυσικός. Εργάστηκε εκεί για τρία χρόνια, όμως δεν ήταν αυτό που ήθελε να κάνει. 

Πήγε στο Πανεπιστήμιο του Princeton για να πάρει διδακτορικό στη Μαθηματική Φυσική. Εκεί ο Bardeen για πρώτη φορά ασχολήθηκε με τη μελέτη των μετάλλων, ενώ είχε την ευκαιρία να συναντήσει επιστήμονες όπως ο Eugene Wigner και ο Frederick Seitz που χρησιμοποιούσαν τις νέες θεωρίες της Κβαντικής Μηχανικής για να καταλάβουν τη συμπεριφορά των ημιαγωγών
Το 1935, πριν ολοκληρώσει το διδακτορικό του στο Πρίνστον, δέχτηκε θέση βοηθού στο Πανεπιστήμιο Harvardόπου έμεινε μέχρι το 1938Εκεί συνεργάστηκε με τους μετέπειτα νομπελίστες φυσικούς John Hasbrouck van Vleck και Percy W. Bridgman για την επίλυση προβλημάτων σχετικά με τη συνοχή και την ηλεκτρική αγωγιμότητα σε μέταλλα.
Το 1936 πήρε από το Πρίνστον το διδακτορικό του υπό την επίβλεψη του Eugene Wigner.


O John Bardeen με τη σύζυγό του Jane Maxwell.

Το 1938 παντρεύτηκε την Jane Maxwell με την οποία απέκτησαν τρία παιδιά, τον James Maxwell, τον William Allen και την Elizabeth Ann.

Στη συνέχεια εργάστηκε στο Πανεπιστήμιο της Minnesota μέχρι την έναρξη του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, οπότε μετακινήθηκε στα εργαστήρια της Ναυτικής Χαρτογραφικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ (Naval Ordnance Labs). Εκεί, με τις έρευνές του βοήθησε στην προστασία των πλοίων από τις μαγνητικές νάρκες και τις τορπίλες.

Με το τέλος του πολέμου, ο William Shockley, που γνώριζε τον Bardeen από την Μασαχουσέτη, του πρότεινε να συνεργαστούν σε μια καινούρια ερευνητική ομάδα που έφτιαχνε στα Bell Labs. Μιας και η προσφορά ήταν συμφέρουσα, ο Bardeen δέχτηκε να μπει στην ομάδα και από τον Οκτώβριο 1945 ξεκίνησε να εργάζεται στα Bell Labs. Εκεί ξαναβρήκε τον Walter Brattain, που γνώριζε από παλιά. Με το πέρασμα των ετών Bardeen και Brattain έγιναν ένα εξαιρετικό δίδυμο, με τον Brattain να πειραματίζεται και τον Bardeen να προσπαθεί να εξηγήσει θεωρητικά τα πειραματικά αποτελέσματα.

Ο Bardeen κρατώντας ένα πρωτότυπο τρανσίστορ.

Στις 23 Δεκεμβρίου 1947 το δίδυμο είχε την πρώτη μεγάλη επιτυχία τους, αφού κατάφεραν να φτιάξουν το πρώτο τρανσίστορ
Το επόμενο διάστημα ο Shockley αισθάνθηκε ριγμένος, μιας και δεν φαινόταν να έχει συμβάλλει στην κατασκευή του τρανσίστορ μέσα στα Bell Labs. Έτσι αποχώρησε και η ομάδα διαλύθηκε.

Το 1951 ο Bardeen δέχτηκε μια θέση στο Πανεπιστήμιο του Illinois στην Urbana-Champaign, αφού του έδιναν το περιθώριο να ασχοληθεί ερευνητικά με ό,τι του άρεσε. Εκείνη την εποχή ενδιαφερόταν ιδιαίτερα για την υπεραγωγιμότητα. 
Στις 1 Νοεμβρίου 1956 ο John Bardeen έμαθε ότι μοιράστηκε το Nobel Φυσικής με τους Walter Brattain και William Shockley "για τις έρευνες τους στους ημιαγωγούς και την ανακάλυψη του τρανσίστορ". 

1948, William Shockley (αρ.), Walter Brattain (μέση) και John Bardeen (δεξ.).

Το 1957, μαζί με τον μεταδιδακτορικό φοιτητή Leon Cooper και τον πτυχιούχο Bob Schrieffer ανέπτυξαν για πρώτη φορά τη θεωρία για το πως μπορούν μέταλλα σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία να άγουν την ηλεκτρική ενέργεια αποτελεσματικά. Σήμερα αυτή η θεωρία είναι γνωστή ως "Θεωρία BCS" από τα αρχικά των ονομάτων των δημιουργών της.
Το 1972 οι τρεις άνδρες πήραν το Nobel Φυσικής για την ανακάλυψή τους.

Αυτό ήταν το 2ο Νόμπελ Φυσικής για το Bardeen, κάτι μοναδικό μέχρι σήμερα για τη Φυσική. Μόνον άλλοι τρεις επιστήμονες έχουν πάρει δύο φορές Νόμπελ, η M. Curie (1903 Φυσικής, 1911 Χημείας), ο L. Pauling (1954 Χημείας, 1962 Ειρήνης) και ο F. Sanger (1958 Χημείας, 1980 Χημείας).
Ο Bardeen προσέφερε μεγάλο μέρος από τα χρήματα του 2ου βραβείου Νόμπελ για τη στήριξη των ομιλιών Fritz London Memorial Lectures, στο Πανεπιστήμιο Duke


Ο Bardeen παραλαμβάνει το πρώτο Νόμπελ Φυσικής το 1956.
Πίσω στέκεται ο Walter Brattain.

Ο Bardeen τιμήθηκε με το Μετάλλιο Stuart Ballantine του Ινστιτούτου Franklin (1952), το Εθνικό Μετάλλιο της Επιστήμης (1965), το Μετάλλιο της Τιμής από την IEEE (1971), το Προεδρικό Μετάλλιο της Ελευθερίας από τον πρόεδρο Gerald Ford (1977), Χρυσό Μετάλλιο Lomonosov από τη Σοβιετική Ακαδημία Επιστημών (1988) και ήταν μέλος επιστημονικών ενώσεων όπως στην American Academy of Arts and Sciences (1959) και στη Royal Society (1973).

Παρέμεινε στο Πανεπιστήμιο του Illinois μέχρι το 1975, οπότε έγινε καθηγητής emeritus.
Μετά τη συνταξιοδότησή του συνέχισε την έρευνά του μέχρι τη δεκαετία το '80, ενώ έγραφε άρθρα στα περιοδικά Physical Review Letters και Physics Today μέχρι ένα χρόνο πριν το θάνατό του.
Σ' αυτό το διάστημα δεν σταμάτησε ν' ασχολείται με το αγαπημένο του παιχνίδι, το γκολφ και να καλεί τους γείτονές του να τους φτιάξει τα αγαπημένα του χάμπουργκερ.

(αρ. προς δεξ.) Peter Debye (Νόμπελ 1936), John Bardeen (Νόμπελ 1956),
Winston Kock, William Shockley (Νόμπελ 1956) και Ralph Sawyer.
22 Οκτωβρίου 1960, μετά από συμπόσιο στο Ντιτρόιτ, στο σπίτι του W. Kock. 

Παρά το γεγονός ότι έμενε στη Champaign-Urbana, πέθανε σε ηλικία 83 ετών στο νοσοκομείο Brigham and Women's Hospital της Βοστώνης, στις 30 Ιανουαρίου 1991, από καρδιαγγειακή νόσο. Θάφτηκε στο Κοιμητήριο του Forest Hill στο Μάντισον του Ουισκόνσιν.

Την εποχή του θανάτου του Bardeen, ο τότε πρύτανης του Πανεπιστημίου του Illinois Morton Weir είπε σε μια ομιλία του: "Υπάρχει ένα σπάνιο πρόσωπο του οποίου η εργασία άλλαξε τη ζωή κάθε Αμερικανού. Αυτός είναι ο Τζον (Bardeen)".


Η ταφόπλακα για τον John Bardeen και τη σύζυγό του Jane.

Ένα βίντεο για τον John Bardeen από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις με τίτλο "Spark of Genius: The Story of John Bardeen at the University of Illinois" (23:15, αγγλικά).

Το 2002 κυκλοφόρησε η βιογραφία του John Bardeen με τίτλο "True Genius: The Life and Science of John Bardeen: The Only Winner of Two Nobel Prizes in Physics" από τις  Vicki Daitch και Lillian Hoddeson.  

Ένα βίντεο από τα αρχεία της AT&T για την ιστορία του τρανσίστορ (16:51, αγγλικά).

Δευτέρα, 21 Μαΐου 2018

Σαν σήμερα ... 1792, γεννήθηκε ο Γάλλος φυσικός και μηχανικός Gaspard-Gustave de Coriolis.


Gaspard-Gustave de Coriolis

Σαν σήμερα, στις 21 Μαΐου 1792, γεννήθηκε στο Παρίσι ο φυσικός, μαθηματικός και μηχανικός Gaspard-Gustave de Coriolis (Γκασπάρ-Γκουστάβ ντε Κοριόλις). Ο Coriolis είναι περισσότερο γνωστός από την ανακάλυψη της δύναμης που εμφανίζεται σε στρεφόμενα συστήματα σωμάτων, η οποία πήρε το όνομά του (δύναμη Coriolis) και είναι ιδιαίτερης σημασίας για τη μετεωρολογία, τη βαλλιστική και την ωκεανογραφία.

Πατέρας του ήταν ο Jean-Baptiste-Elzéar Coriolis και μητέρα του η Marie-Sophie de Maillet. Ο πατέρας του ήταν υπολοχαγός στο σύνταγμα των Βουρβόνων και το 1780 ακολούθησε το εκστρατευτικό σώμα του Jean-Baptiste Rochambeau στην Αμερική. Επιστρέφοντας στη Γαλλία το 1784 προάχθηκε σε λοχαγό. 
Το 1790 έγινε αξιωματικός του Λουδοβίκου ΙΣΤ΄, αλλά αυτό του δημιούργησε προβλήματα, καθώς η μοναρχία κλονιζόταν από τη Γαλλική Επανάσταση. Ο Λουδοβίκος ΙΣΤ΄ συνελήφθη τον Σεπτέμβριο του 1792, τρεις μήνες μετά τη γέννηση του Γκασπάρ και το επόμενο έτος καρατομήθηκε. Η οικογένεια Coriolis αναγκάστηκε, ύστερα από όλα αυτά, να καταφύγει στο Νανσύ, όπου ο πατέρας Coriolis έγινε εργοστασιάρχης. Εκεί μεγάλωσε και πήγε στο σχολείο και ο μικρός Γκασπάρ. 

Το 1808 έδωσε εξετάσεις στην École Polytechnique (Πολυτεχνική Σχολή) και πέρασε δεύτερος. Αφού ολοκλήρωσε τις σπουδές του στο Πολυτεχνείο, συνέχισε στην École des Ponts et Chaussées (Σχολή Γεφυροποιίας και Οδοποιίας). 
Με το σώμα των μηχανικών εργάστηκε για μερικά χρόνια στις περιοχές Meurthe-et-Moselle και των Βοσγίων ορέων. Την εποχή εκείνη στη Γαλλία η εκπαίδευση στη μηχανική περιοριζόταν κατά κύριο λόγο σε μελέτες της στατικής, που ήταν κατάλληλες για την εκτέλεση έργων όπως δρόμοι, γέφυρες, κτίρια κτλ, αλλά δεν δινόταν ιδιαίτερη σημασία σε μελέτες που περιλάμβαναν μηχανές που κινούνταν από το νερό, τον άνεμο και συναφείς κατασκευές. 

Το 1816, μετά το θάνατο του πατέρα Coriolis, το βάρος συντήρησης της οικογένειας έπεσε στον Γκασπάρ. Με την υγεία του ήδη κλονισμένη από την εργασία του στην ύπαιθρο και έχοντας αποφασίσει να στραφεί σε μια πιο σταθερή δουλειά, ανέλαβε βοηθός καθηγητής Μαθηματικής Ανάλυσης στην École Polytechnique ύστερα από πρόταση του Augustin-Louis Cauchy, θέση στην οποία παρέμεινε ως το 1838. 
Στο μεταξύ όμως, είχε αρχίσει να δημιουργείται μια κίνηση στους επιστημονικούς κύκλους για την προώθηση της παραμελημένης έως τότε θεωρητικής μηχανικής, που θα διευκόλυνε τις εργασίες των μηχανικών, των τεχνιτών και των απλών εργατών. 

Εξ αιτίας της δύναμης Coriolis, οι άνεμοι και τα ρεύματα,
τείνουν να κινούνται προς τα δεξιά αυτής της κατεύθυνσης,
όταν βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο.  Αντίστοιχα,
τείνουν να κινούνται προς τα αριστερά στο νότιο ημισφαίριο.

Ο Coriolis ήταν ανάμεσα στους πρωτοπόρους αυτής της διαδικασίας. Ήδη από το  1819 είχε αρχίσει να αναπτύσσει αυτές τις ιδέες του. Το 1824 έδειξε κάποιες από τις εργασίες του στον Jean Victor Poncelet που επίσης ασχολείτο με παρόμοια θέματα. 
Το 1829 δημοσίευσαν και οι δύο, με τον Coriolis να εκδίδει το πρώτο του βιβλίο, με τίτλο "Du Calcul de l’ Effet des Machines" ("Λογισμός της Απόδοσης των Μηχανών"). Για πρώτη φορά ο Coriolis και ο Poncelet παρουσίασαν στα βιβλία τους τον όρο "Έργο", αλλά ο Poncelet αναγνωρίζει ότι ο όρος εισήχθη από τον Coriolis.   
Στην έκδοση αυτή ο Coriolis παρουσίαζε τη μηχανική με τρόπους που ήταν δυνατό να γίνουν αντικείμενο εκμετάλλευσης από την παραγωγική  βιομηχανία. 
Τότε ήταν που καθιερώθηκε ο πολύ γνωστός σήμερα τύπος της κινητικής ενέργειας  Κ 2/2 και έγινε η σύνδεσή του με το μηχανικό έργο.
Επίσης, ο Coriolis πρότεινε μια μονάδα για τη μέτρηση του έργου, την "dynamode". Μ' αυτή τη μονάδα θα μπορούσε να μετρηθεί το έργο που μπορούσε να προσφέρει ένας άνθρωπος, ένα άλογο ή μια ατμομηχανή. Ένα dynamode αντιστοιχούσε στο έργο που παραγόταν κατά τη μετακίνηση ενός σώματος 1000 χιλιογράμμων σε ύψος 1 μέτρου.

Το 1829 ο Coriolis διορίστηκε τακτικός καθηγητής στη Σχολή École Centrale des Artes et Manufactures (Κεντρική Σχολή Τεχνών και Κατασκευών). 
Τον Ιούλιο 1830 έγινε επανάσταση στο Παρίσι και ο Cauchy αναγκάστηκε να φύγει από την πόλη. Προκειμένου να επιστρέψει, το νέο καθεστώς απαιτούσε να δώσει όρκο υποταγής σ' αυτό, κάτι που ο Cauchy αρνήθηκε να δεχτεί, με αποτέλεσμα να χάσει όλες του τις θέσεις.  Τότε προτάθηκε στον Coriolis να αναλάβει τη θέση του Cauchy στην École Polytechnique. Ο Coriolis έχοντας απορροφηθεί από τις έρευνές του, δεν δέχτηκε ν' αναλάβει περισσότερα διδακτικά καθήκοντα.

Κατά την περίοδο που ακολούθησε, ο Coriolis εργάστηκε για την επέκταση της έννοιας της κινητικής ενέργειας σε περιστρεφόμενα συστήματα. Δημοσίευσε μια σειρά από μελέτες, η πρώτη από τις οποίες είχε τίτλο "Sur le principe des forces vives dans les mouvements relatifs des machines" ("Επί της αρχής της κινητικής ενέργειας στην σχετική κίνηση των μηχανών") και παρουσιάστηκε το 1832 στην Ακαδημία Επιστημών στο Παρίσι. 

Περιηγηθείτε την οδό Coriolis στο Παρίσι μέσα από το Google Maps.

Το 1832 δέχτηκε θέση στην École des Ponts et Chaussées κι εκεί συνεργάστηκε με τον  Claude-Louis  Navier στη διδασκαλία Εφαρμοσμένης Μηχανικής. 
Το 1835 δημοσίευσε την πιο διάσημη από τις μελέτες του, "Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps" ("Επί των εξισώσεων της σχετικής κίνησης ενός συστήματος σωμάτων"). 
Σ' αυτή τη μελέτη αναφέρεται στη "δύναμη Coriolis", λόγω της οποίας το όνομά του έγινε διάσημο. Ο Coriolis μελέτησε συστήματα στρεφομένων σωμάτων και για να ερμηνεύσει τα αποτελέσματα των παρατηρήσεών του, δέχτηκε την ύπαρξη μιας (αδρανειακής φύσης) δύναμης, η οποία δρα επί περιστρεφόμενης επιφανείας κάθετα προς τη διεύθυνση κίνησης και αναγκάζει το σώμα επί του οποίου εμφανίζεται να ακολουθήσει καμπύλη αντί ευθύγραμμη τροχιά. Η δύναμη αυτή είναι πολύ σημαντική στην βαλλιστική, στην αστροφυσική καθώς και στην μετεωρολογία και την ωκεανογραφία, καθώς επηρεάζει τα ρεύματα ανέμων και τα θαλάσσια ρεύματα, λόγω της περιστροφής της Γης.

Το 1835 δημοσίευσε τη μελέτη με τίτλο "Théorie Mathématique des Effets du Jeu de Billard" ("Μαθηματική Θεωρία των Φαινομένων στο Παιχνίδι του Μπιλιάρδου") που ασχολείται με τη μαθηματική θεωρία της κρούσης σφαιρών. Η μελέτη θεωρείται κλασική στο είδος της. 
Το 1836 πέθανε ο Navier και ο Coriolis πήρε την έδρα του στην École des Ponts et Chaussées. Την ίδια χρονιά αντικατέστησε τον Navier στην Ακαδημία των Επιστημών, στον Τομέα της Μηχανικής. 

Το 1839 διαδέχτηκε τον Pierre Louis Dulong στη θέση του Διευθυντή Σπουδών της École Polytechnique. 
Ο Coriolis ολοκλήρωσε το συγγραφικό του έργο  με την πραγματεία "Traité de la mécanique des corps solides" ("Πραγματεία περί μηχανικής των στερεών σωμάτων"), που δημοσιεύτηκε μετά το θάνατό του, το 1844.

Ο τάφος του Coriolis στο Κοιμητήριο του Μονπαρνάς.

Ο Gaspar de Coriolis απεβίωσε στο Παρίσι, στις 19 Σεπτεμβρίου 1843. Η σορός του τάφηκε στο Κοιμητήριο του Μονπαρνάς, στο Παρίσι. 
Ένας κρατήρας στην αθέατη πλευρά της Σελήνης ονομάστηκε Coriolis προς τιμή του. Το όνομά του είναι ένα από τα 72 που βρίσκονται χαραγμένα στον Πύργο του Άιφελ και βρίσκεται στη νοτιοδυτική πλευρά που ονομάζεται και Grenelle (από τη συνοικία του Παρισιού που βρίσκεται σ' εκείνη την πλευρά)

Ένα βίντεο για το "Φαινόμενο Coriolis" (αγγλικά, 3:05).

Ένα βίντεο με μια διαφορετική παρουσίαση για το "Φαινόμενο Coriolis" (5:52) από τον Νίκο Παπούλα.