Gurgen Ashotovich Askaryan ( armenio : Գուրգեն Ասկարյան ; ruso : Гурген Аскарьян o Гурген Аскарян) (14 de diciembre de 1928 - 2 de marzo de 1997) fue un destacado físico soviético - armenio , famoso por su descubrimiento del autoenfoque de la luz, estudios pioneros de la luz. -interacciones de materia, y el descubrimiento e investigación de la interacción de partículas de alta energía con materia condensada. (Ver efecto Askaryan )
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/en/2/28/G_Askaryan.jpg)
Biografía
Gurgen Askaryan nació en 1928 en Moscú, Rusia de padres armenios . [1] Ambos padres eran médicos: el padre Ashot Askaryan, era médico general, y su madre Astgik Askaryan era dentista. A la edad de 18 años, Gurgen ingresó en el Departamento de Física de la Universidad Estatal de Moscú , donde inició su primer proyecto de investigación especializándose en la física de los núcleos atómicos. Se graduó en 1952 y fue aceptado en la escuela de posgrado del Instituto de Física Química (ICP) de Moscú. En 1953, fue transferido al Instituto de Física Lebedev y se graduó con un doctorado en 1957. Autor de más de 200 artículos, Askaryan hizo una contribución significativa al campo de la física de altas energías (ver Efecto Askaryan y ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna )), acústica y óptica . Por su famoso descubrimiento del autoenfoque de la luz, recibió el premio científico más alto en ese momento en la Unión Soviética. Poco después de recibir un título de Doctor en Ciencias en 1992, Gurgen experimentó problemas de salud, que también fueron acompañados por un empeoramiento de la salud de su hermana Gohar. Él y su hermana murieron el mismo día 2 de marzo de 1997 en su apartamento en Moscú, ambos a causa de una enfermedad cardíaca similar.
Carrera científica y logros
Premio Nobel perdido
Durante el tercer año de su educación, G. Askaryan propuso un nuevo método de registro de partículas cargadas rápidamente. Su idea fue la siguiente. Supongamos que hay un líquido transparente sobrecalentado. Una cantidad muy pequeña de energía es suficiente para que hierva. Deje que una partícula cargada rápidamente penetre a través de este líquido sobrecalentado. La partícula gasta su energía en la ionización de átomos ubicados cerca de su trayectoria. Esta pérdida de energía se transforma en calor en una cantidad suficiente para inducir la ebullición a lo largo de la trayectoria de la partícula. Entonces, la trayectoria se vuelve observable porque se crean muchas burbujas a lo largo de ella.
G. Askaryan discutió esta propuesta con algunos de sus profesores y compañeros de estudios. Nadie objetó. Sin embargo, nadie lo apoyó, nadie ayudó a realizar la idea. G. Askaryan entonces no tenía experiencia en formas y métodos de investigación científica. Incluso no publicó su propuesta. Varios años más tarde, en 1952, el físico estadounidense Donald Arthur Glaser planteó la misma idea de forma independiente . Puso en práctica la idea habiendo ensamblado el dispositivo conocido ahora como cámara de burbujas . Este instrumento demostró ser tan útil en física de altas energías que DA Glazer fue galardonado con el Premio Nobel en 1960. Este evento despertó la profunda preocupación de Askaryan. Por supuesto, le conmovió que el Premio Nobel estuviera tan cerca y, por así decirlo, lo dejó escapar. Por otro lado, este evento lo ayudó a tener fe en sí mismo.
Rayos cósmicos y ondas sonoras.
G. Askaryan descubrió e investigó en detalle varios efectos que acompañan al paso de partículas de alta energía a través de materia densa (líquidos o sólidos). Mostró que las lluvias de hadrones, electrones y fotones e incluso partículas rápidas individuales pueden producir pulsos de sonido. Las pérdidas por ionización se convierten rápidamente en calor y la pequeña región adyacente a la trayectoria sufre una rápida expansión térmica generando ondas sonoras. Estos resultados dieron un nuevo enfoque al estudio de los rayos cósmicos. Antes, las investigaciones de los rayos cósmicos se basaban en la interacción directa de las partículas de rayos cósmicos con un detector. Los resultados de Askaryan permitieron detectar lluvias y partículas individuales utilizando receptores de sonido situados a cierta distancia del evento.
Hace varios años, se planificó el registro de partículas energéticas y chubascos con detectores de sonido en agua de mar como parte importante del monitoreo global.
Rayos cósmicos y ondas electromagnéticas.
G. Askaryan también mostró que las lluvias de rayos cósmicos emiten radiación electromagnética, dando así otra forma de detección. [2] Antes de él, se asumía comúnmente que las lluvias de electrones y fotones no emiten radiación electromagnética, ya que los electrones y positrones se crean en pares. El análisis de Askaryan llevó a la conclusión de que en una lluvia de electrones y fotones hay un exceso de carga negativa (exceso de electrones). Estos electrones en exceso son eliminados de los átomos por fotoefecto o por una lluvia de electrones y positrones (ionización). Al mismo tiempo, debido al proceso de aniquilación, el número de positrones disminuye. Por lo tanto, hay una corriente eléctrica creada por el exceso de electrones asociados con la ducha. Esta corriente variable es la fuente de radiación electromagnética. Por tanto, cada ducha es fuente de radiación electromagnética. Estos estudios abrieron nuevas perspectivas para el registro distante de lluvias de rayos cósmicos.
Estas investigaciones allanaron el camino para el registro distante de lluvias de rayos cósmicos. Ahora muchas estaciones radioastronómicas están realizando observaciones sobre lluvias de rayos cósmicos.
Intensos rayos láser y acústica de radiación
Más tarde, G. Askaryan demostró que el intenso rayo láser que atraviesa la materia también genera ondas sonoras. Este efecto puede utilizarse para procesar y destruir materia. Como resultado de esta serie de investigaciones, se creó una nueva rama de la física, la acústica de radiación, y G. Askaryan fue el fundador.
Interacción del rayo láser con sustancias.
Después del descubrimiento de los láseres, G. Askaryan comenzó a investigar la interacción del rayo láser con varias sustancias. En ese momento, los físicos que trabajaban con láseres solían atravesar muestras de metal delgadas (generalmente, hojas de afeitar) con un rayo láser. Fue algo así como un juego. G. Askaryan también rindió homenaje a este juego. Notó que los agujeros hechos por el rayo láser eran de dos tipos. Cuando usó un láser de potencia moderada, los bordes de la apertura eran suaves, como si la apertura se hubiera derretido (de hecho, se derritió). Sin embargo, el agujero hecho por un láser potente tenía bordes irregulares ásperos, como si el agujero estuviera roto, no derretido. Al principio, G. Askaryan supuso que era la ligera presión la que golpeaba la parte de la hoja de afeitar en el punto de luz, sin embargo, estimaciones simples mostraban que la suposición era incorrecta.
El problema fue aclarado más tarde por GA Askaryan y EM Moroz. La explicación fue la siguiente. El rayo de un poderoso láser calienta la superficie metálica tan intensamente que la capa superficial se convierte en vapor antes de que el calor penetre en las siguientes capas. El vapor se expulsa de la superficie. De ese modo, surge una fuerza que actúa sobre la parte de la superficie dentro del lugar. Esta fuerza es numéricamente igual a la cantidad de movimiento del vapor expulsado durante una unidad de tiempo. Tal es la reacción del vapor en la superficie. Y en el caso de un láser potente, esta reacción es tan fuerte que el metal dentro del lugar se arranca. La reacción del vapor da una presión que es muchos órdenes mayor que la presión de la luz. La ablación por vaporización se utiliza ahora para comprimir el combustible nuclear en el problema de las reacciones termonucleares controladas inducidas por láser.
Autoenfoque de ondas
Quizás uno de los más brillantes de los descubrimientos de Askaryan fue el auto-enfoque de la luz. [3] [4] [5] En el medio con polarización no lineal de tercer orden, el índice de refracción se puede representar como n = n 0 + n 2 I, donde n 0 es el índice de refracción lineal, n 2 es una constante óptica que caracteriza la fuerza de la no linealidad óptica, e I es el perfil de intensidad gaussiana del haz. El fenómeno del autoenfoque puede ocurrir si un rayo de luz con una distribución de intensidad transversal no uniforme, por ejemplo un perfil gaussiano, se propaga a través de un material en el que n 2 es positivo. [6] Si un haz de luz fuerte pasa a través de un medio con este tipo de no linealidad, también llamado no linealidad de Kerr , entonces el índice de refracción del medio dentro del haz es mayor que el del exterior del haz. Si el campo eléctrico es lo suficientemente fuerte, el haz creará una guía de ondas dieléctrica, que reduce o elimina por completo la divergencia del haz. Askaryan llama este efecto de auto-enfoque . El descubrimiento del autoenfoque abrió un nuevo capítulo en electrodinámica y óptica no lineales.
Efecto Askaryan
El efecto Askaryan , que fue teóricamente predicho por Askaryan en 1962, describe un fenómeno, similar al efecto Cherenkov, por el cual una partícula que viaja más rápido que la velocidad de la luz en un medio denso radiotransparente como la sal, el hielo o el regolito lunar produce una lluvia. de partículas cargadas secundarias que contienen una anisotropía de carga y, por lo tanto, emite un cono de radiación coherente en la parte de radio o microondas del espectro electromagnético. Este fenómeno es de interés principal en el uso de materia a granel para detectar neutrinos de energía ultra alta.
Otro
Askaryan fue el primero en notar que los pocos metros exteriores de la superficie de la Luna, conocidos como regolito, serían un medio suficientemente transparente para detectar microondas por exceso de carga en lluvias de partículas. La transparencia de radio del regolito ha sido confirmada desde entonces por las misiones Apolo. [7]
Askaryan también encontró (junto con ML Levin) una combinación de campos auxiliares de alta frecuencia que podrían asegurar la estabilidad del grupo de electrones durante la aceleración.
Trabajos seleccionados
Fuente: ISI Web of Knowledge
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- Askaryan GA, ' Radiación de Cherenkov de pulsos ópticos', Physical Review Letters 57 (19): 2470-2470 10 de noviembre de 1986
- Askaryan GA, RAEVSKII IM, 'SIMULACIÓN LÁSER DE LA ACCIÓN DE LUZ Y PLASMA EN COMETAS Y PLANETAS', KVANTOVAYA ELEKTRONIKA 14 (2): 229-231 FEB 1987
- Askaryan GA, BATANOV GM, KOSSYI IA, et al., 'CONSECUENCIAS DE LAS EMISIONES DE MICROONDAS EN LA ESTRATOSFERA', USPEKHI FIZICHESKIKH NAUK 156 (2): 370-372 OCT 1988
- Askaryan GA, YURKIN AV, 'NANOSEGUNDA FOTOGRAFÍA DE PROCESOS RÁPIDOS EN LUZ INVISIBLE (UV) CON LÁSER DE NITRÓGENO Y NUEVO ESTUDIO DE UN TREN DE ONDAS DE DESCARGA', JETP LETRAS 58 (7): 563-567 10 DE OCTUBRE DE 1993
- Askaryan GA, Bulanov SV, Dudnikova GI, et al., 'Interacción magnética de pulsos láser ultracortos de alta intensidad en plasmas', FÍSICA DEL PLASMA Y FUSIÓN CONTROLADA 39 (5A): 137-144 Sp. Iss. SI MAYO 1997
Ver también
Referencias
Nota : El artículo se basa en el artículo biográfico sobre Gurgen Askaryan escrito por su amigo y colega Boris Bolotovskii . El autor de este artículo tiene permiso por escrito del Dr. Bolotovskii para utilizar su material en Wikipedia.
- ^ "Gurgen A. Askaryan (1928-1997)" , BM Bolotovskii.
- ^ 'Exceso de carga negativa de una lluvia de electrones y fotones y su emisión de radio coherente', Askaryan GA, SOVIET PHYSICS JETP-USSR 14 (2): 441-443 1962
- ^ Efectos del gradiente de haz electromagnético fuerte en electrones y átomos: Askaryan GA, SOVIET PHYSICS JETP-USSR 15 (6): 1088-1090 1962
- ^ Autoenfoque de un haz de luz tras la excitación de átomos y moléculas de medio en el haz: Askaryan GA, JETP LETTERS-USSR 4 (10): 270 1966
- ^ Autoenfoque y enfoque de ultrasonido e hiperesonido: Askaryan GA, JETP LETTERS-URSS 4 (4): 99 y 1966
- ^ Óptica no lineal: Robert Boyd, Academic Press 1992
- ^ http://cerncourier.com/cws/article/cern/28411