Matthew Linzee Sands (20 de octubre de 1919-13 de septiembre de 2014) fue un físico y educador estadounidense mejor conocido como coautor de las Conferencias de Física Feynman . Un graduado de la Universidad de Rice , Sands sirve con el laboratorio naval de la artillería y el Proyecto Manhattan 's Laboratorio de Los Álamos durante la Segunda Guerra Mundial .
Matthew Sands | |
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Nació | |
Fallecido | 13 de septiembre de 2014 | (94 años)
Nacionalidad | americano |
alma mater | Instituto de Tecnología de Massachusetts Universidad de Clark Universidad de Rice |
Conocido por | Coautor de The Feynman Lectures on Physics |
Premios | Premio Robert R. Wilson (1998) |
Carrera científica | |
Campos | Física del acelerador |
Instituciones | |
Tesis | El componente mesón de la radiación cósmica (1948) |
Asesor de doctorado | Bruno Rossi |
Después de la guerra, Sands estudió rayos cósmicos para su doctorado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) bajo la supervisión de Bruno Rossi . Sands fue al Instituto de Tecnología de California (Caltech) en 1950 y ayudó a construir y operar su sincrotrón de electrones de 1.5 GeV . Se convirtió en subdirector de la construcción y operación inicial del Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) en 1963. Más tarde, Sands se unió a la Universidad de California, Santa Cruz (UCSC) como profesor de física y se desempeñó como vicerrector de Ciencias de 1969 a 1972. En 1998, la Sociedad Estadounidense de Física le otorgó el Premio Robert R. Wilson "por sus muchas contribuciones a la física de aceleradores y el desarrollo de colisionadores de electrones, positrones y protones". [1]
Temprana edad y educación
Matthew Linzee Sands nació en Oxford, Massachusetts , el 20 de octubre de 1919. Sus padres eran Linzee Sands y Beatrice Goyette, ambos contables. Tenía un hermano, Roger, y una hermana, Claire, que era siete años menor. Cuando era un Boy Scout de 12 años , Sands fue motivado por su jefe de exploración, que era un radioaficionado , para construir su propio receptor de radio de onda corta . Con la ayuda de la información del Manual de radioaficionados , lo construyó a partir de partes recuperadas de radios antiguas. Su profesor de matemáticas de la escuela secundaria, John Chafee, un graduado de la Universidad de Brown, lo alentó a estudiar matemáticas y ciencias . [2]
Después de la secundaria, Sands ingresó en la Universidad de Clark , donde estudió física y matemáticas, y finalmente recibió su Licenciatura en Artes (BA) en 1940. En Clark, sus profesores de física fueron Theodore P. Jorgensen, [3] quien se hizo famoso por su libro "La física del golf", y Percy M. Roope, [4] que participó en los experimentos con cohetes de Robert H. Goddard . Como parte de un trabajo subsidiado a 35 centavos la hora por la Administración Nacional de la Juventud , lo asignaron para construir equipos de física en los talleres de máquinas, donde se familiarizó con la prensa taladradora , el torno y otras herramientas para trabajar metales . [2]
Sand pasó a recibir su Maestría en Artes (MA) en física de la Universidad de Rice . [5] En Rice, Sands tomó cursos de posgrado en relatividad , mecánica estadística y termodinámica de Harold A. Wilson , quien fue el primer presidente del departamento de física de Rice. También completó estudios experimentales de ferromagnetismo . En Rice, Sands conoció a su primera esposa, Elizabeth, una estudiante universitaria allí. [2]
Segunda Guerra Mundial
En 1941, Sands fue al Laboratorio de Artillería Naval en Washington, DC , donde aprendió más sobre electrónica con Joseph F. Keithley . [6] Keithly y Sands desarrollaron dos minas de influencia , de las que se derivaron tres patentes . [7] Realizaron pruebas en el mar de un prototipo funcional, pero el programa se detuvo por razones desconocidas. [2]
En 1943, Sands se había impacientado con la burocracia de la Marina. Después de discutir la situación con Wilson, apareció sin previo aviso en Santa Fe, Nuevo México , en la oficina de Dorothy McKibbin , quien había sido designada para reunirse con los recién llegados al Laboratorio de Los Alamos . Después de hacer una llamada telefónica a la oficina de personal, que acababa de recibir una llamada desesperada de gente de electrónica, Sands fue trasladada en autobús a Los Alamos . Para su sorpresa, fue recibido por Jorgenson, quien acababa de unirse al Proyecto Manhattan después de dejar Clark e ir a Nebraska . De inmediato tomó Sands a la biblioteca a leer Robert Serber 's Los Alamos cartilla , que le introdujo en los principios físicos básicos de la fisión nuclear como se les conocía en el momento, y sus implicaciones para el diseño de armas nucleares . [2]
Para entonces, Sands tenía una amplia experiencia con la electrónica y de inmediato se incorporó al grupo de electrónica, que tenía la tarea de fabricar instrumentos para todo el laboratorio y cuyo director era Darol Froman . Dentro de este grupo, sus colaboradores más cercanos fueron William Elmore , [8] William Higinbotham y Ernest Titterton . Cualquiera que tuviera un problema de instrumentación acudiría al grupo en busca de ayuda. Como resultado, Sands trabajó con Luis Alvarez , Robert Bacher , Hans Bethe , Richard Feynman , Otto Frisch , Bruno Rossi , Emilio Segrè , Robert Walker y Robert Wilson ; muchos de estos famosos físicos desempeñaron papeles importantes en su carrera posterior. En particular, formó una estrecha relación con Rossi, con quien más tarde decidió trabajar en su doctorado de posguerra. la licenciatura. [2] Rossi estaba más interesado en el equipo de electrónica nuclear del grupo : contadores y amplificadores de pulsos, discriminadores y escaladores . En esta área, Sands diseñó y patentó un analizador de altura de pulso , [9] y con Otto Frisch y Elmore, un amplificador de pulso . [10] También creó la electrónica para fines más generales, como la regulación precisa de la temperatura, [11] y el control de las operaciones de galvanoplastia. [12]
En 1945, el Laboratorio de Los Alamos llevó a cabo la prueba nuclear Trinity en un sitio remoto cerca de Alamogordo, Nuevo México . Sands trabajó con Walker en una medición de presión piezoeléctrica de la onda de choque atmosférica producida por " el dispositivo ", un prototipo del arma Fat Man que luego se lanzó sobre Nagasaki . Su instrumentación funcionó bien durante una explosión de prueba de 108 toneladas de TNT en mayo de 1945, pero no se obtuvo información durante la prueba Trinity el 16 de julio de 1945, porque una lluvia inesperada la noche anterior empapó el aparato. [2]
Para aumentar la conciencia pública sobre los problemas planteados por Trinity, David Hawkins , William Higinbotham , Philip Morrison , Robert Wilson , Sands y otros formaron la Asociación de Científicos Atómicos de Los Alamos. Como miembro fundador, Sands publicó su boletín semanal. El 30 de noviembre de 1945, esta organización se fusionó con grupos similares dentro del Proyecto Manhattan y en Oak Ridge para formar la Federación de Científicos Atómicos, que pronto cambió su nombre por el de Federación de Científicos Americanos (FAS). [13]
En 1946, Sands y Elmore escribieron "Electronics: Experimental Techniques", que fue publicado en 1949 por McGraw-Hill . Este libro presentó muchas ideas y circuitos desarrollados en Los Alamos y se convirtió en una referencia estándar para la instrumentación nuclear de posguerra. [14]
Instituto de Tecnología de Massachusetts
Después del éxito del Proyecto Manhattan y el Laboratorio de Radiación , el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) entró en una nueva era de " gran ciencia " financiada por el gobierno de los Estados Unidos. [15] Esta era fue predicha en un informe de 1945, Science, The Endless Frontier , [16] escrito por Vannevar Bush , quien era un graduado del MIT y un influyente jefe de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico en tiempos de guerra . La expansión del MIT a la física fue alentada por su presidente Karl Compton y por el jefe del departamento de física, John C. Slater . La expansión de la física nuclear en el MIT fue encabezada por Jerrold R. Zacharias , quien se unió al Laboratorio de Los Alamos al final de la guerra, y reclutó a Bruno Rossi y Victor Weisskopf como profesores del MIT. [17]
Dentro del nuevo Laboratorio de Ciencias Nucleares del MIT , dirigido por Zacharias, se asignó a Rossi la creación de un grupo de investigación de rayos cósmicos . Reclutó a cuatro científicos jóvenes que habían estado en Los Alamos, incluido Sands, y dos que habían estado en el Laboratorio de Radiación, como Ph.D. candidatos. Todos eran más maduros que los estudiantes graduados típicos, con varios años de experiencia en investigación durante la guerra. Se les pagó un estipendio similar al de un investigador postdoctoral , lo que les permitió apoyar a las familias durante sus estudios de posgrado. El laboratorio fue financiado por la Oficina de Investigación Naval . [2]
Con Rossi como su asesor académico , y con la ayuda de un avión Boeing B-29 Superfortress prestado de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , Sands llevó a cabo su investigación de tesis sobre el componente muón lento de los rayos cósmicos . Midió la intensidad de los muones de baja energía en función de la altitud hasta 40.000 pies (12.000 m) y derivó su espectro en la producción y a medida que se propagaban a través de la atmósfera. [18] Esta información fue importante porque la mayoría de los rayos cósmicos atmosféricos son muones. Sands recibió su Ph.D. en física del MIT en 1948, escribiendo su tesis sobre "El componente mesón de la radiación cósmica". [19] Sands luego se unió a la facultad como profesor asistente y continuó su investigación de rayos cósmicos en el grupo de Rossi. [20]
Otro proyecto del Laboratorio de Ciencias Nucleares fue un acelerador de partículas sincrotrón , que fue diseñado para acelerar electrones a una energía de 350 MeV . El acelerador fue financiado por la Oficina de Investigación Naval y construido bajo la supervisión de Ivan A. Getting , quien era profesor de ingeniería eléctrica y había trabajado en el Laboratorio de Radiación en el extremadamente exitoso radar SCR-584 . Aunque su construcción comenzó en 1946, el acelerador no había comenzado a funcionar en 1949. En respuesta, Zacharias le pidió ayuda a Sands. [2] Esta fue la introducción de Sands a la física de los aceleradores y, con su ayuda, la máquina comenzó a funcionar a principios de 1950. [21]
En 1948, Sands se divorció de su primera esposa, Elizabeth, en Reno, Nevada . Permaneció en Weston, Massachusetts , con sus dos hijos, mientras que Sands se casó con Eunice Hawthorne, cuñada de su maestro de matemáticas de secundaria, John Chafee, y se mudó con ella a las unidades de vivienda Westgate del MIT para estudiantes casados. [22] [23] A principios de 1950, en sus palabras:
... mi ex esposa tenía un padre que tenía una buena cantidad de dinero, y decidieron crearme problemas y me iban a meter en la cárcel por bígamo porque decían que mi divorcio (Reno) no era legal y pronto. Así que soy famoso en el MIT como la persona que tuvo que irse en medio de la noche y no volver. [2]
Vida posterior
Sands fue al Instituto de Tecnología de California (Caltech), donde ayudó a construir y operar un sincrotrón de electrones de 1.5 GeV . Fue el primero en demostrar, tanto teórica como experimentalmente, el papel de los efectos cuánticos en los aceleradores de partículas de electrones . También estudió las inestabilidades del haz, los campos de estela, las interacciones entre el haz y la cavidad y otros fenómenos. [5]
En 1963, Sands se convirtió en subdirector de la construcción y operación inicial del Stanford Linear Accelerator Center (SLAC). Cuando Richard Feynman estaba decidiendo si aceptaba o no el Premio Nobel de 1965, debido al desdén por la notoriedad adicional que podría traer, Sands convenció a Feynman de que no aceptarlo llamaría aún más la atención. [24] Sands más tarde se unió a la Universidad de California, Santa Cruz (UCSC) como profesor de física, y se desempeñó como vicerrector de ciencias de 1969 a 1972. [1] Después de retirarse de UCSC en 1985, Sands trabajó como consultor. para SLAC y también como consultor para Bay View Elementary School y Santa Cruz High School en Santa Cruz, California , desarrollando sistemas informáticos y actividades de laboratorio de física para estudiantes. [1]
De 1960 a 1966, Sands sirvió en la Comisión de Física Universitaria, que llevó a cabo un programa nacional para modernizar la instrucción de la física en los colegios y universidades de los Estados Unidos. Ayudó a Feynman y Robert B. Leighton a escribir el libro de texto de física de 1964 Feynman Lectures on Physics , basado en las conferencias dadas por Feynman a estudiantes de pregrado en Caltech entre 1961 y 1963. [2] [25] Estuvo involucrado en la creación de Kresge College , donde conoció a Freya Kidner, una estudiante que posteriormente se convirtió en su tercera esposa. [26] Recibió un Premio al Servicio Distinguido de la Asociación Estadounidense de Profesores de Física en 1972, y en 1998 la Sociedad Estadounidense de Física le otorgó el Premio Robert R. Wilson "por sus muchas contribuciones a la física de aceleradores y el desarrollo de electrón-positrón y colisionadores de protones ". [1]
Sands murió en Santa Cruz el 13 de septiembre de 2014. Le sobrevivieron su esposa Freya, su hija Michelle, sus hijos Michael y Richard y su hermano Roger. [26]
Referencias
- ↑ a b c d Stephens, Tim (20 de abril de 1998). "Profesor emérito gana premio de física". Corrientes de la Universidad de Santa Cruz .
- ^ a b c d e f g h yo j k Aaserud, Finn (4 y 5 de mayo de 1987). "Transcripción de historia oral - Dr. Matthew Sands" . Centro de Historia de la Física; Biblioteca y archivos de Niels Bohr . Sociedad Estadounidense de Física. Archivado desde el original el 20 de agosto de 2016 . Consultado el 10 de agosto de 2016 .
- ^ "Theodore" Ted "P. Jorgensen" . El escarlata . Universidad de Nebraska-Lincoln. 15 de abril de 2010. Archivado desde el original el 13 de mayo de 2012 . Consultado el 23 de enero de 2013 .
- ^ Wilford, John Noble (5 de octubre de 1982). "Un saludo al 'padre de la cohetería estadounidense ' largamente descuidado " . New York Times . Archivado desde el original el 6 de marzo de 2014 . Consultado el 23 de enero de 2013 .
- ^ a b "Biografía de Matthew Sands" . Sociedad Estadounidense de Física. Archivado desde el original el 5 de mayo de 2015 . Consultado el 14 de septiembre de 2014 .
- ^ Keithley Instruments Inc. Historia . Directorio internacional de historias de empresas, vol. 16 . St. James Press. 1967.
- ^ Patentes de Keithley y Sands: 297969: Micrófono para la medición de presiones transitorias en un cuerpo de agua1 Archivado 2016-04-18 en Wayback Machine , 4185556: Sistema de disparo de minas Archivado 2016-04-13 en Wayback Machine , 3044398: Presión -Dispositivo de disparo electrónico sensible al tiempo Archivado el 16 de abril de 2016 en la Wayback Machine ; Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU.
- ^ Ora, Rusty (1 de febrero de 2003). "William C. Elmore, 93, profesor de física" . philly.com . The Philadelphia Inquirer. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 31 de enero de 2013 .
- ^ Sands, Matthew L. (19 de julio de 1948). "Analizador de altura de pulso" . Número de patente: 2529666 . Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2014 . Consultado el 31 de enero de 2013 .
- ^ Sands, Matthew L .; William C. Elmore; Otto R. Frisch (19 de marzo de 1945). "Amplificador de pulsos" . Número de patente: 2531164 . Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. Archivado desde el original el 2 de abril de 2016 . Consultado el 31 de enero de 2013 .
- ^ Sands, Matthew L. (1 de septiembre de 1950). "Regulador automático de temperatura" . Número de patente: 2646544 . Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2014 . Consultado el 31 de enero de 2013 .
- ^ Sands, Matthew L. (17 de agosto de 1948). "Sistema de control de galvanoplastia" . Número de patente: 2584816 . Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2014 . Consultado el 31 de enero de 2013 .
- ^ Goldsmith, HH; S. Rabinowitch (1 de septiembre de 1946). "Federación de científicos estadounidenses" . Boletín de los científicos atómicos . Científicos atómicos de Chicago. pag. 24. Archivado desde el original el 14 de abril de 2016 . Consultado el 31 de enero de 2013 .
- ^ Elmore, William C .; Sands, Matthew L. (1949). Electrónica: técnicas experimentales . Volumen 1 de la serie Nacional de energía nuclear: Proyecto Los Alamos . McGraw-Hill Book Co. págs. 417 . Consultado el 31 de enero de 2013 .
- ^ "La Historia del Departamento de Física del MIT" . Big Physics en el MIT: 1946-1970 . Instituto de Tecnología de Massachusetts. Archivado desde el original el 3 de abril de 2013 . Consultado el 2 de febrero de 2013 .
- ^ Bush, Vannevar (julio de 1945). Ciencia La frontera sin fin . Oficina de Investigación y Desarrollo Científico . Washington: Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos. Archivado desde el original el 16 de enero de 2013 . Consultado el 2 de febrero de 2013 .
- ^ Goldstein, Jack S. (1992). Una época diferente: la vida de Jerrold R. Zacharias, científico, ingeniero, educador . Cambridge, Massachusetts: MIT Press. págs. 66–70 . ISBN 978-0262071383. OCLC 24628294 .
- ^ Sands, Matthew (5 de octubre de 1949). "Mesones de baja energía en la atmósfera" . Revisión física . 77 (2): 180-193. Código Bibliográfico : 1950PhRv ... 77..180M . doi : 10.1103 / PhysRev.77.180 . Consultado el 2 de febrero de 2013 .
- ^ Sands, Mateo (1948). El componente mesón de la radiación cósmica (Ph.D.). NASA . Código bibliográfico : 1948PhDT ........ 10S .
- ^ "Compton da ascensos a 9 profesores" (PDF) . La tecnología . MIT. 6 de abril de 1948. p. 1. Archivado (PDF) desde el original el 10 de mayo de 2012 . Consultado el 4 de febrero de 2013 .
- ^ "Sincrotrón pasa las pruebas" (PDF) . La tecnología . MIT. 7 de febrero de 1950. págs. 1-3. Archivado (PDF) desde el original el 11 de mayo de 2012 . Consultado el 3 de febrero de 2013 .
- ^ Smith, Nancy DuVergne; Debbie Levey (12 de agosto de 2012). "Cómo los veteranos de la Segunda Guerra Mundial cambiaron el panorama del MIT" . Parte del blog del MIT . Asociación de Antiguos Alumnos del MIT. Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2012 . Consultado el 2 de febrero de 2013 .
- ^ Sands, Matthew L .; Joseph F. Keithley (30 de diciembre de 1949). "Patente que da 11 Westgate, Cambridge, MA como dirección para Sands" . Número de patente: 3044398 . Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2016 . Consultado el 3 de febrero de 2013 .
- ^ Feynman, Richard (1985). ¡Seguro que está bromeando, señor Feynman! (Aventuras de un personaje curioso) . Nueva York: WW Norton. pag. 200. ISBN 9780393019216.
- ^ Gleick, James (1992). Genio: la vida y la ciencia de Richard Feynman . Nueva York: Pantheon Books. págs. 357–364. ISBN 978-0-679-40836-9. OCLC 243743850 .
- ^ a b "Obituario de Matthew Linzee Sands" . Centinela de Santa Cruz . 17 de septiembre de 2014. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 18 de septiembre de 2014 .