Robert Benjamin Leighton ( / l eɪ t ən / ; 10 septiembre 1919 hasta 9 marzo 1997) fue un prominente estadounidense experimental físico que pasó su carrera profesional en el Instituto de Tecnología de California (Caltech). [1] Su trabajo durante los años abarcó física del estado sólido , de rayos cósmicos física, los inicios de la moderna física de partículas , la física solar , los planetas , astronomía infrarroja , y milimétricas y de onda submilimétricas astronomía . En los últimos cuatro campos, su trabajo pionero abrió áreas de investigación completamente nuevas que posteriormente se desarrollaron en vigorosas comunidades científicas.
Vida temprana
Leighton nació en Detroit , donde su padre fabricaba matrices de precisión para una empresa de automóviles. Después de mudarse a Seattle, la familia se separó y su padre regresó a Detroit. Su madre se mudó al centro de Los Ángeles , donde trabajó como empleada doméstica en un hotel. Leighton creció en Los Ángeles y asistió a Los Ángeles City College . Fue aceptado en Caltech como estudiante de tercer año en 1939, pero vivía en casa, ayudando a mantener a su madre y a él mismo con un trabajo en la construcción de equipos de rayos X para el Laboratorio Kellogg.
Educación y Caltech
Leighton recibió su licenciatura en Ingeniería Eléctrica de Caltech en 1941. Luego cambió a física y obtuvo su maestría en 1944, y su doctorado. en 1947 con una tesis sobre el calor específico de los cristales cúbicos centrados en las caras . [2] Se unió a la facultad en 1949 y más tarde se desempeñó como Director de la División de Física, Matemáticas y Astronomía de 1970 a 1975. Leighton fue un profesor de renombre en Caltech. Sus Principios de Física Moderna , publicado en 1959, fue un libro de texto estándar e influyente. [3]
Relaciones
Leighton y Richard Feynman eran amigos personales cercanos. Después del curso de Richard Lectures in Physics, a principios de la década de 1960, Leighton pasó más de dos años reelaborando el texto grabado en una forma publicable: The Feynman Lectures on Physics , que se publicaron en 1964 y 1966, y que han disfrutado de un éxito perenne desde entonces. [4] [5] [6] Además, fue coautor, con Robbie Vogt , de un conjunto de problemas para acompañar las conferencias Feynman. Uno de los hijos de Leighton, Ralph , también colaboró con Feynman en varios libros.
Logros científicos
Leighton fue conocido como un físico y astrofísico notablemente ingenioso durante sus 58 años en Caltech. No encontró ningún problema de instrumentación demasiado difícil, especialmente si pudiera abrir una nueva parte del espectro electromagnético a la observación. Si encontraba una solución económica, construiría el aparato en su tiempo libre, para que lo usaran otros y él mismo. Leighton construyó, mejoró y utilizó cámaras de nubes para identificar y medir nuevos productos de colisiones de rayos cósmicos . Exploró los modos de desintegración de los mesones mu y reconoció varias de las partículas extrañas cuando la física de partículas estaba en sus inicios. Leighton jugó un papel clave en 1949 al demostrar que los productos de desintegración del mesón mu son dos neutrinos y un electrón , y realizó la primera medición del espectro de energía del electrón de desintegración (en ese momento, experimentos de baja estadística sugirieron que solo un neutrino Estaba involucrado). En 1950 hizo la primera observación de desintegraciones de partículas extrañas después del descubrimiento inicial de dos casos en Inglaterra en 1947. Durante los siguientes siete años, dilucidó muchas de las propiedades, por ejemplo, masa, tiempo de vida, modos de desintegración y energías, de varios de las nuevas partículas extrañas, en particular, la lambda, la xi, y las que entonces se llamaron partículas theta ( mesones K ).
Su tema evolucionó de la física a la astrofísica mientras ayudaba a la astronomía a tomar su forma moderna. Hacia 1956, Leighton se interesó por la física de las capas exteriores del Sol . Con imaginación y perspicacia características, ideó cámaras solares de efecto Doppler y efecto Zeeman . Se aplicaron con gran éxito a la investigación de los campos magnéticos y de velocidad del sol. Con la cámara Zeeman, Leighton trazó mapas complicados del campo magnético del sol con excelente resolución. Aún más sorprendentes fueron sus descubrimientos de una notable oscilación de cinco minutos en las velocidades superficiales locales y de un "patrón de supergranulación" de corrientes de convección horizontal en grandes celdas de material en movimiento. Estas oscilaciones solares se han reconocido posteriormente como ondas acústicas atrapadas internamente, abriendo todos los campos nuevos de la heliosismología y la magnetoconvección solar. El propio Leighton pronto se dio cuenta de que las células de magnetoconvección solar conducirían a una difusión efectiva del flujo en la superficie solar (ahora llamada difusión de Leighton), y lo incluyó en un modelo dinamo del ciclo solar . [7]
A principios de la década de 1960, Leighton desarrolló y fabricó un telescopio infrarrojo novedoso y económico , que incluía una serie simple de ocho fotocélulas de sulfuro de plomo . Estas células eran excedentes de la industria de defensa; habían sido desarrollados para el sistema de guía de búsqueda de calor del misil Sidewinder . A partir de 1965, él y Gerry Neugebauer utilizaron el nuevo telescopio para barrer aproximadamente el 70 por ciento del cielo visible desde el monte. Wilson Observatory , recopilando los datos como garabatos en un registrador de gráficos de tiras. Esto inició una nueva área de astronomía infrarroja . El Two-Micron Sky Survey resultante , publicado en 1969, contenía 5.612 fuentes de infrarrojos , la gran mayoría de las cuales no habían sido catalogadas previamente. Se ha descubierto que algunas de ellas son nuevas estrellas todavía rodeadas por sus polvorientas capas pre-estelares, mientras que otras son estrellas supergigantes en las últimas etapas de su evolución, incrustadas en capas polvorientas en expansión de materia expulsada por las propias estrellas.
El desarrollo de equipos fotográficos de Leighton a mediados de la década de 1950 le había permitido obtener las mejores imágenes de los planetas jamás obtenidas hasta ese momento, desde los telescopios de 60 y 100 pulgadas, y lo llevó a trabajar como líder de equipo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro. (JPL) para las investigaciones científicas de imágenes en las misiones Mariner 4 , 6 y 7 a Marte a mediados de la década de 1960. Como líder del equipo y físico experimental experimentado, Leighton desempeñó un papel clave en la formación y orientación del desarrollo del primer sistema de televisión digital de JPL para su uso en el espacio profundo : el sobrevuelo Mariner 4 de Marte en 1964. [8] También contribuyó a la primera esfuerzos en el procesamiento de imágenes y técnicas de mejora que son posibles gracias a la forma digital de los datos de imágenes. Recibió el Premio de Ciencias Espaciales del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica por los experimentos de televisión Mariner en 1967 y la Medalla de Logros Científicos Excepcionales de la NASA en 1971.
En la década de 1970, el interés de Leighton se centró en el desarrollo de antenas parabólicas grandes y económicas que podrían usarse para perseguir la interferometría de ondas milimétricas y la astronomía de ondas submilimétricas . Una vez más, sus notables habilidades experimentales abrieron un nuevo campo de la ciencia en Caltech que continúa siendo perseguido vigorosamente en el Observatorio de Radio de Owens Valley en California y el Observatorio Submilimétrico de Caltech en Mauna Kea , Hawaii utilizando los "Leighton Dishes" .
Leighton fue miembro electo de la Academia Nacional de Ciencias y formó parte de su Junta de Ciencias Espaciales.
Leighton compartió el premio Rumford en 1986 por los avances en astronomía infrarroja y ganó la medalla James Craig Watson en 1988, por su trabajo como creador y explotador de nuevos instrumentos y técnicas que abrieron áreas completamente nuevas de la astronomía: oscilaciones solares, estudios infrarrojos, spun telescopios y grandes reflectores de ondas milimétricas.
Años tardíos
Leighton se retiró de la docencia en 1985 y de la investigación en 1990 como profesor emérito de física William L. Valentine. The New York Times publicó el obituario de Leighton el 14 de marzo de 1997, cinco días después de su muerte. La biblioteca del centro de Los Ángeles, donde Leighton leía matemáticas y astronomía después de la escuela cuando era niño, también presentó un simposio y una exhibición en honor de Leighton poco después de su muerte.
En 2009, un cráter de 66 km de diámetro en la región de Syrtis Major de Marte recibió su nombre. [9]
Referencias
- ^ Peck, Charles; Neugebauer, Gerry ; Vogt, Rochus (septiembre de 1997). "Obituario: Robert Benjamin Leighton" . Física hoy . 50 (9): 96. Código Bibliográfico : 1997PhT .... 50i..96P . doi : 10.1063 / 1.881893 . Archivado desde el original el 12 de octubre de 2013. CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Leighton, Robert B. (1947). El espectro vibratorio de una red cristalina cúbica centrada en una cara monoatómica (Tesis doctoral, Instituto de Tecnología de California).
- ^ Leighton, Robert B. (1959). Principios de la física moderna. Nueva York: McGraw-Hill.
- ^ Feynman, RP, Leighton, RB y Sands, M. (2013). Las Conferencias de Física de Feynman, Edición de escritorio, Volumen I (Vol. 1). Libros básicos.
- ^ Feynman, RP, Leighton, RB y Sands, M. (2011). Las Conferencias Feynman sobre Física: principalmente mecánica, radiación y calor (Vol. 1). Libros básicos.
- ^ Feynman, RP (1965). Feynman da conferencias sobre física. Volumen 3: Mecánica cuántica. Reading, Ma .: Addison-Wesley, 1965, editado por Feynman, Richard P .; Leighton, Robert B .; Sands, Matthew.
- ^ Neugebauer, Gerry; Peck, Charles W .; Sheeley, Neil; Trimble, Virginia (1997). "Robert B. Leighton (1919 - 1997)" [obituario]. Toro. Soy. Astron. Soc. 29 : 1477. DOI: 10.3847 / BAASOBIT1997014
- ^ Sinnot, Roger (2015). "Hace 75, 50 y 25 años hoy", Sky & Telescope 130 (3): 8: "Las ... imágenes granuladas del Mariner 4, que mostraban cráteres entre paisajes sombríos, ... cambiaron para siempre nuestra percepción de Marte".
- ^ "Nombres planetarios: cráter, cráteres: Leighton en Marte" .
enlaces externos
- Memorias biográficas de la Academia Nacional de Ciencias V.75 (1998) - Robert B. Leighton, págs. 164-189. Una memoria biográfica de Jesse L. Greenstein, que describe la mayor parte de los logros científicos de Leighton.
- Robert Leighton, 77, físico involucrado en la exploración espacial (obituario del New York Times)
- Feynman R , Leighton R y Sands M. Las conferencias de física de Feynman . 3 volúmenes 1964, 1966.