Robert Henry Dicke ( / d ɪ k i / , mayo 6, 1916 a marzo 4, 1997 ) fue un astrónomo americano y el físico que hizo importantes contribuciones a los campos de la astrofísica , física atómica , la cosmología y la gravedad . [1] Fue profesor de ciencias Albert Einstein en la Universidad de Princeton (1975-1984).
Robert H. Dicke | |
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Nació | Robert Henry Dicke 6 de mayo de 1916 St. Louis, Misuri , EE. UU. |
Fallecido | 4 de marzo de 1997 Princeton, Nueva Jersey , EE. UU. | (80 años)
Nacionalidad | Estados Unidos |
alma mater | Universidad de Princeton (BS) Universidad de Rochester (Ph.D) |
Conocido por | Inventor del amplificador de bloqueo Modelo de Dicke Teoría de Brans- Dicke Efecto de Dicke Radiómetro de Dicke |
Esposos) | Annie Currie ( m. 1942) |
Niños | 3 |
Premios | Medalla Nacional de Ciencias (1970) Premio Comstock de Física (1973) Medalla Elliott Cresson (1974) Premio Beatrice M. Tinsley (1992) |
Carrera científica | |
Campos | Física |
Asesor de doctorado | Lee Alvin DuBridge |
Influencias | George Gamow Paul Dirac |
Influenciado | Arno Penzias Robert Woodrow Wilson Alan Guth Jim Peebles |
Firma | |
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Biografía
Nacido en St. Louis, Missouri , Dicke completó su licenciatura en la Universidad de Princeton y su doctorado, en 1939, en la Universidad de Rochester en física nuclear . Durante la Segunda Guerra Mundial trabajó en el Laboratorio de Radiación del Instituto Tecnológico de Massachusetts donde trabajó en el desarrollo del radar y diseñó el radiómetro Dicke , un receptor de microondas. Usó esto para establecer un límite en la temperatura de la radiación de fondo de microondas , desde el techo del Laboratorio de Radiación, de menos de 20 kelvins .
En 1946, regresó a la Universidad de Princeton, donde permaneció el resto de su carrera. Hizo algunos trabajos en física atómica, particularmente en el láser y midiendo la relación giromagnética del electrón. Una contribución importante al campo de la espectroscopia y la transferencia radiativa fue su predicción del fenómeno llamado estrechamiento de Dicke: cuando el camino libre medio de un átomo es mucho más pequeño que la longitud de onda de una de sus transiciones de radiación, el átomo cambia de velocidad y dirección muchas veces. durante la emisión o absorción de un fotón. Esto provoca un promedio sobre diferentes estados Doppler y da como resultado un ancho de línea atómico que es mucho más estrecho que el ancho Doppler. [2] El estrechamiento de Dicke ocurre a presiones relativamente bajas en las regiones de ondas milimétricas y microondas (donde se usa en relojes atómicos para mejorar la precisión). El estrechamiento de Dicke es análogo al efecto Mössbauer para los rayos gamma.
En 1956, aproximadamente dos años antes de que Charles Hard Townes y Arthur Leonard Schawlow presentaran su solicitud de patente, Dicke presentó una patente titulada "Sistemas y métodos de generación de amplificación molecular" con afirmaciones de cómo construir un láser infrarrojo y el uso de un resonador abierto y el La patente fue concedida el 9 de septiembre de 1958.
Pasó el resto de su carrera desarrollando un programa de pruebas de precisión de la relatividad general utilizando el marco del principio de equivalencia . En 1957, propuso por primera vez una teoría alternativa de la gravitación inspirada en el principio de Mach y la hipótesis de los grandes números de Paul Dirac . [3] En 1961, esto llevó a la teoría de la gravitación de Brans-Dicke , [4] desarrollada con Carl H. Brans , un principio de equivalencia que viola la modificación de la relatividad general. Un experimento destacado fue la prueba del principio de equivalencia realizada por Roll, Krotkov y Dicke, que fue un factor de 100 más preciso que el trabajo anterior. [5] También hizo mediciones de la oblatura solar que fueron útiles para comprender la precesión del perihelio de la órbita de Mercurio , una de las pruebas clásicas de la relatividad general. [6]
Dirac había planteado la hipótesis de que debido a que la constante gravitacional G es aproximadamente igual a la edad inversa del universo en ciertas unidades, entonces G debe variar para mantener esta igualdad. Dicke se dio cuenta de que la relación de Dirac podría ser un efecto de selección : las leyes físicas fundamentales conectan G con la vida útil de las llamadas estrellas de secuencia principal , como nuestro Sol, y estas estrellas, según Dicke, son necesarias para la existencia de la vida. [7] En cualquier otra época, cuando la igualdad no se mantuvo, no habría vida inteligente alrededor para notar la discrepancia. Esta fue la primera aplicación moderna de lo que ahora se llama el principio antrópico débil .
A principios de la década de 1960, el trabajo sobre la teoría de Brans-Dicke llevó a Dicke a pensar en el Universo temprano, y con Jim Peebles derivó la predicción de un fondo cósmico de microondas (habiendo presuntamente olvidado la predicción anterior de George Gamow y sus colaboradores). . Dicke, con David Todd Wilkinson y Peter G. Roll, inmediatamente se dispusieron a construir un radiómetro Dicke para buscar la radiación, pero fueron descubiertos por la detección accidental hecha por Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson (también usando un radiómetro Dicke ), quienes estábamos trabajando en Bell Labs a solo unas millas de Princeton. [8] [9] Sin embargo, el grupo de Dicke hizo la segunda detección limpia, y su interpretación teórica de los resultados de Penzias y Wilson mostró que las teorías del universo temprano habían pasado de la pura especulación a una física bien probada. [10]
En 1970, Dicke argumentó que el universo debe tener casi la densidad crítica de materia necesaria para evitar que se expanda para siempre. [11] Los modelos estándar del universo pasan por etapas dominadas por radiación, materia, curvatura, etc. Las transiciones entre etapas son tiempos cósmicos muy especiales que a priori podrían diferir en muchos órdenes de magnitud. Dado que hay una cantidad no despreciable de materia, o estamos viviendo casualmente cerca de la transición hacia o desde la etapa dominada por la materia, o estamos en medio de ella; se prefiere este último ya que las coincidencias son muy improbables (una aplicación del principio copernicano ). Esto implica una curvatura insignificante, por lo que el universo debe tener una densidad casi crítica. A esto se le ha llamado el argumento de la "coincidencia de Dicke". [12] De hecho, da una respuesta incorrecta, ya que parece que vivimos en el momento de la transición entre las etapas de materia y energía oscura . Weinberg dio una explicación antrópica del fracaso del argumento de Dicke . [13]
Dicke también fue responsable del desarrollo del amplificador de bloqueo , que es una herramienta indispensable en el área de la ciencia aplicada y la ingeniería. [14] Muchos de los experimentos de Dicke capitalizan el bloqueo de una forma u otra. [ cita requerida ] Sin embargo, en una entrevista con Martin Harwit , afirma que aunque a menudo se le atribuye la invención del dispositivo; cree haber leído sobre ello en una revisión de equipos científicos escrita por Walter C. Michels, profesor de Bryn Mawr. [15] [16]
A Dicke también se le atribuye la invención de una especie de receptor de radio, llamado "Receptor Radiométrico de Dicke" o simplemente "Radiómetro de Dicke", desarrollado por Dicke durante la Segunda Guerra Mundial. [17] Su radiómetro se caracterizó por una técnica de calibración de temperatura de ruido utilizando una resistencia conmutable, conocida como "Resistencia Dicke".
En 1970, Dicke recibió la Medalla Nacional de Ciencias . [18] En 1973 recibió el Premio Comstock de Física de la Academia Nacional de Ciencias . [19]
Matrimonio y vida familiar
Dicke se casó con Annie Currie en 1942. Currie, de ascendencia escocesa , nació en Barrow-in-Furness en Inglaterra en 1920 y cuando era una niña emigró a Rochester, Nueva York, a través de Australia y Nueva Zelanda, de las cuales Annie tenía muy buenos recuerdos. .
Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, se le pidió a Dicke que ayudara en el esfuerzo de guerra aplicando sus habilidades al desarrollo del radar con el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Por lo tanto, aquí es donde comenzaron su vida matrimonial. Durante este tiempo, Annie se hizo amiga de varias esposas de otros profesores que trabajaban en proyectos similares. Sin embargo, debido a preocupaciones de seguridad, ninguno de ellos sabía lo que implicaba el trabajo de sus maridos y nunca pudo discutirlo.
Al final de la guerra, Dicke y Currie se mudaron a Princeton, Nueva Jersey, donde Robert estaba en la facultad de la Universidad de Princeton. Dicke murió allí el 4 de marzo de 1997. Currie continuó viviendo en Princeton hasta 2002. Durante los últimos años de su vida vivió en Hightstown, Nueva Jersey en Meadow Lakes Retirement Community hasta su muerte en 2005.
Tuvieron una hija, Nancy nacida en 1945, y dos hijos, John nacido en 1946 y James nacido en 1953. En el momento de la muerte de Dicke tenían seis nietos y un bisnieto. [20]
Bibliografía
- Dicke, RH (abril de 1981). "Sismología y geodesia del sol: oscilaciones de baja frecuencia" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78 (4): 1989-1993. Código Bibliográfico : 1981PNAS ... 78.1989D . doi : 10.1073 / pnas.78.4.1989 . PMC 319267 . PMID 16592998 .
- Dicke, RH (marzo de 1981). "Sismología y geodesia del sol: geodesia solar" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78 (3): 1309-1312. Código Bibliográfico : 1981PNAS ... 78.1309D . doi : 10.1073 / pnas.78.3.1309 . PMC 319117 . PMID 16592985 .
- Dicke, RH (26 de abril de 1974). "La oblatura del sol y la relatividad". Ciencia . 184 (4135): 419–429. Código Bibliográfico : 1974Sci ... 184..419D . doi : 10.1126 / science.184.4135.419 . PMID 17736508 .
- Dicke, RH (25 de agosto de 1967). "Modelos solares" . Ciencia . 157 (3791): 960. Bibcode : 1967Sci ... 157..960D . doi : 10.1126 / science.157.3791.960 . PMID 17792834 .
- Dicke, RH (9 de noviembre de 1962). "La Tierra y la Cosmología: La tierra puede verse afectada por la materia distante del universo a través de una interacción de largo alcance". Ciencia . 138 (3541): 653–664. Código Bibliográfico : 1962Sci ... 138..653D . doi : 10.1126 / science.138.3541.653 . PMID 17829699 .
- Dicke, RH (6 de marzo de 1959). "Nueva investigación sobre la antigua gravitación: ¿Son las constantes físicas observadas independientes de la posición, época y velocidad del laboratorio?". Ciencia . 129 (3349): 621–624. Código bibliográfico : 1959Sci ... 129..621D . doi : 10.1126 / science.129.3349.621 . PMID 17735811 .
- Dicke, RH (1946). "La medición de la radiación térmica a frecuencias de microondas". Revisión de instrumentos científicos . 17 (7): 268-275. Código bibliográfico : 1946RScI ... 17..268D . doi : 10.1063 / 1.1770483 . PMID 20991753 .
Referencias
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- ^ "Fundación Nacional de Ciencias - Medalla Nacional de Ciencias del Presidente" . Nsf.gov . Consultado el 2 de enero de 2014 .
- ^ "Premio Comstock de Física" . Academia Nacional de Ciencias. Archivado desde el original el 29 de diciembre de 2010 . Consultado el 13 de febrero de 2011 .
- ^ Savani, Jacquelyn. "Muere el físico de Princeton Robert Dicke" . Universidad de Princeton .
Fuentes
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- Peebles PJE; Dicke RH (1968). "Origen de los cúmulos de estrellas globulares". Astrophys. J . 154 : 891. Código Bibliográfico : 1968ApJ ... 154..891P . doi : 10.1086 / 149811 .
- Dicke RH (1962). "Principio de Mach e invarianza bajo transformación de unidades". Phys. Rev . 125 (6): 2163. Bibcode : 1962PhRv..125.2163D . doi : 10.1103 / PhysRev.125.2163 .
enlaces externos
- Biografía de la Academia Nacional de Ciencias
- BAAS 29 (1997) 1469 , obituario
- Una mirada a las contribuciones abandonadas a la cosmología de Dirac, Sciama y Dicke (arxiv: 0708.3518)
- Transcripción de la entrevista de historia oral con Robert Dicke 2 de mayo de 1983, Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr
- Transcripción de la entrevista de Historia Oral con Robert Dicke 18 de junio de 1985, Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr