Francis Birch (Geophysiker) - Francis Birch (geophysicist)
Albert Francis Birke | |
|---|---|
 Francis Birke
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| Geboren |
22. August 1903 |
| Ist gestorben | 30. Januar 1992 (88 Jahre) |
| Alma Mater | Harvard Universität |
| Bekannt für |
Birkengesetz Birch-Murnaghan-Zustandsgleichung |
| Ehepartner | Barbara Channing |
| Auszeichnungen |
Legion of Merit (1945) Arthur L. Day-Medaille (1950) William Bowie-Medaille (1960) National Medal of Science (1967) Vetlesen-Preis (1968) Penrose-Medaille (1969) Goldmedaille der Royal Astronomical Society (1973) |
| Wissenschaftlicher Werdegang | |
| Felder | Geophysik |
| Institutionen | Harvard Universität |
| Doktoratsberater | Percy Bridgman |
| Unterschrift | |
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Francis Birch (22. August 1903 - 30. Januar 1992) war ein US-amerikanischer Geophysiker . Er gilt als einer der Begründer der Geophysik der festen Erde . Er ist auch für seine Beteiligung an den Atombombenabwürfen von Hiroshima und Nagasaki bekannt .
Während des Zweiten Weltkriegs nahm Birch am Manhattan-Projekt teil und arbeitete an der Konstruktion und Entwicklung der als Little Boy bekannten Nuklearwaffe . Er beaufsichtigte die Herstellung und ging nach Tinian, um den Zusammenbau und das Verladen in Enola Gay , der Boeing B-29 Superfortress , zu überwachen , die mit dem Abwurf der Bombe beauftragt wurde.
Als Absolvent der Harvard University begann Birch als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Geophysik zu arbeiten . Anschließend verbrachte er seine gesamte Karriere in Harvard auf diesem Gebiet und wurde 1943 außerordentlicher Professor für Geologie, 1946 Professor und 1949 Sturgis Hooper Professor für Geologie und 1974 emeritierter Professor .
Birch veröffentlichte über 100 Artikel. Er entwickelte 1947 die heutige Birch-Murnaghan-Zustandsgleichung . 1952 zeigte er, dass der Erdmantel hauptsächlich aus Silikatmineralien besteht , mit einem inneren und äußeren Kern aus geschmolzenem Eisen . In zwei Arbeiten von 1961 über Kompressionswellengeschwindigkeiten begründete er das, was heute als Birchsches Gesetz bezeichnet wird .
Frühen Lebensjahren
Albert Francis Birch wurde am 22. August 1903 in Washington, DC, als Sohn von George Albert Birch, der im Bank- und Immobiliensektor tätig war, und Mary Hemmick Birch, einer Kirchenchorsängerin und Solistin der St. Matthew's Cathedral in Washington, geboren , DC Er hatte drei jüngere Brüder: David, der Bankier wurde; John, der Diplomat wurde; und Robert, der Songwriter wurde. Er wurde in Washington, DC, Schulen und der Western High School ausgebildet , wo er 1916 den High School Cadets beitrat .
1920 trat Birch mit einem Stipendium in die Harvard University ein. Dort diente er im Feldartillerie-Bataillon des Reserveoffiziers Training Corps in Harvard . Er schloss sein Studium 1924 magna cum laude ab und erhielt seinen Bachelor of Science (SB) in Elektrotechnik .
Birch arbeitete im Engineering Department der New York Telephone Company . Er beantragte und erhielt 1926 ein American Field Service Fellowship, mit dem er nach Straßburg reiste und am Institut de Physique der Universität Straßburg unter der Leitung von Pierre Weiss studierte . Dort verfasste oder verfasste er vier Aufsätze in französischer Sprache zu Themen wie den paramagnetischen Eigenschaften von Kaliumcyanid und dem magnetischen Moment von Cu++-Ionen.
Nach seiner Rückkehr in die Vereinigten Staaten im Jahr 1928 kehrte Birch nach Harvard zurück, um Physik zu studieren. Er erhielt 1929 seinen Master of Arts (AM) und begann dann 1932 mit der Arbeit an seinem Doktor der Philosophie (Ph.D.) unter der Leitung von Percy Bridgman , der 1946 den Nobelpreis für Physik erhielt In seiner Doktorarbeit maß Birch den Dampf-Flüssigkeits-kritischen Punkt von Quecksilber . Er bestimmte diese mit 1460 ± 20 °C und 1640 ± 50 kg/cm 2 , Ergebnisse, die er 1932 im Physical Review veröffentlichte .
Zu dieser Zeit gab es ein erhöhtes Interesse an Geophysik an der Harvard University, und Reginald Aldworth Daly gründete ein Komitee für experimentelle Geologie und Geophysik, dem Bridgman, der Astronom Harlow Shapley , die Geologen Louis Caryl Graton und DH McLaughlin sowie der Chemiker GP Baxter angehörten. William Zisman , ein weiterer von Bridgmans Ph.D. Studenten, wurde als wissenschaftlicher Mitarbeiter des Komitees eingestellt, aber da er wenig Interesse an der Gesteinsforschung hatte, trat er 1932 zurück. Die Stelle wurde dann Birch angeboten, die auch wenig Interesse oder Erfahrung in Geologie hatte, aber mit dem Aufkommen der Weltwirtschaftskrise , Jobs waren schwer zu finden, und er nahm an.
Am 15. Juli 1933 heiratete Birch Barbara Channing, eine Alumna des Bryn Mawr College und eine Nachfahrin des Theologen William Ellery Channing . Sie hatten drei Kinder: Anne Campaspe, Francis (Frank) Sylvanus und Mary Narcissa. Frank wurde später Professor für Geophysik an der University of New Hampshire .
Zweiter Weltkrieg
Im Jahr 1942, während des Zweiten Weltkriegs , ließ Birch sich von Harvard beurlauben, um am Massachusetts Institute of Technology Radiation Laboratory zu arbeiten , das Radar entwickelte . Er arbeitete an dem Näherungszünder , einem vom Radar ausgelösten Zünder, der eine Granate in der Nähe eines Ziels explodieren ließ. Im folgenden Jahr nahm er eine Kommission in der United States Navy als Lieutenant Commander an und wurde zum Bureau of Ships in Washington, DC, versetzt
Später in diesem Jahr wurde er dem Manhattan-Projekt zugeteilt und zog mit seiner Familie nach Los Alamos, New Mexico . Dort schloss er sich der Ordnance (O) Division des Los Alamos Laboratory an , die unter dem Kommando eines anderen Marineoffiziers, Captain William S. Parsons, stand . Am Anfang ist das Ziel der O - Division eine entwerfen pistolenartige Atomwaffe bekannt als Thin Man . Dies erwies sich aufgrund der Kontamination des im Reaktor gezüchteten Plutoniums mit Plutonium-240 als unpraktisch , und im Februar 1944 richtete die Abteilung ihre Aufmerksamkeit auf die Entwicklung des Little Boy , eines kleineren Geräts, das Uran-235 verwendet . Birch verwendete nicht angereichertes Uran, um maßstabsgetreue Modelle und spätere Modelle des Geräts in Originalgröße zu erstellen.
Birch beaufsichtigte die Herstellung des Little Boy und ging nach Tinian, um den Zusammenbau zu überwachen und ihn auf Enola Gay , die Boeing B-29 Superfortress , zu verladen , die mit dem Abwurf der Bombe beauftragt wurde. Er entwickelte das "Doppelstecker"-System, das es ermöglichte, die Bombe nach dem Abheben von Enola Gay tatsächlich scharf zu machen , damit es bei einem Absturz keine nukleare Explosion geben würde. Er wurde mit der Legion of Merit ausgezeichnet . Sein Zitat lautete:
für außerordentlich verdienstvolles Verhalten bei der Erbringung herausragender Verdienste um die Regierung der Vereinigten Staaten im Zusammenhang mit der Entwicklung der größten Militärwaffe aller Zeiten, der Atombombe. Seine anfängliche Aufgabe war die Instrumentierung von Labor- und Feldversuchen. Diesen Auftrag erfüllte er so hervorragend, dass ihm die Konstruktion und Entwicklung der ersten Atombombe übertragen wurde. Er führte diesen Auftrag mit hervorragendem Urteilsvermögen und Geschick aus und ging schließlich mit der Bombe zum vorgeschobenen Stützpunkt, wo er durch seine Sorgfalt und Führung versicherte, dass die Bombe in jeder Hinsicht angemessen vorbereitet war. Kommandant Birchs technische Fähigkeiten, sein Verständnis aller beteiligten Prinzipien, sein professionelles Können und seine Pflichttreue während der Entwicklung und Lieferung der Atombombe waren hervorragend und entsprachen den höchsten Traditionen des United States Naval Service.
Nachkriegszeit
Birch kehrte nach Kriegsende nach Harvard zurück, nachdem er 1943 während seiner Abwesenheit zum Associate Professor of Geology befördert worden war. Er blieb für den Rest seiner Karriere in Harvard und wurde 1946 Professor, 1949 Sturgis Hooper Professor für Geologie und 1974 emeritierter Professor. Professor Birch veröffentlichte über 100 Veröffentlichungen. 1964 war er Präsident der Geological Society of America und wurde 1969 mit der Penrose-Medaille ausgezeichnet.
1947 adaptierte er die isotherme Murnaghan-Zustandsgleichung, die für infinitesimale Dehnungen entwickelt worden war, für die Eulersche endliche Dehnung und entwickelte die heutige Birch-Murnaghan-Zustandsgleichung .
Albert Francis Birch ist bekannt für seine experimentellen Arbeiten über die Eigenschaften erdbildender Mineralien bei hohem Druck und hoher Temperatur, 1952 veröffentlichte er eine bekannte Arbeit im Journal of Geophysical Research , in der er zeigte, dass der Mantel hauptsächlich aus Silikat besteht Mineralien , der obere und untere Mantel sind durch eine dünne Übergangszone getrennt , die mit Silikat - Phasenübergängen verbunden ist , und der innere und äußere Kern bestehen aus Legierungen aus kristallinem und geschmolzenem Eisen . Seine Schlussfolgerungen werden auch heute noch als richtig akzeptiert. Der bekannteste Teil des Papiers ist jedoch eine humorvolle Fußnote, die er in die Einleitung aufgenommen hat:
Unvorsichtige Leser sollten sich davor warnen, dass die gewöhnliche Sprache sich in eine Hochdruckform umwandelt, wenn sie auf das Innere der Erde angewendet wird. Es folgen einige Beispiele für Äquivalente:
Hochdruckform Gewöhnliche Bedeutung Sicher Zweifelhaft Zweifellos Womöglich Positiver Beweis Vage Vorschlag Unbeantwortbares Argument Trivialer Einwand Reines Eisen Unsichere Mischung aller Elemente
1961 veröffentlichte Birch zwei Arbeiten über Kompressionswellengeschwindigkeiten, die eine lineare Beziehung der Kompressionswellengeschwindigkeit V p von Gesteinen und Mineralien mit einem konstanten durchschnittlichen Atomgewicht mit einer Dichte wie folgt aufstellen :
Diese Beziehung wurde als Birkengesetz bekannt . Birch wurde 1950 in die National Academy of Sciences gewählt und war 1963 und 1964 Präsident der Geological Society of America . In seiner Karriere erhielt er zahlreiche Ehrungen, darunter die Arthur L. Day Medal der Geological Society of America 1950 und Penrose - Medaille im Jahr 1969, die American Geophysical Union ‚s William Bowie Medaille im Jahr 1960 die National Medal of Science von Präsident Lyndon Johnson im Jahr 1967, der Vetlesen - Preis (gemeinsam mit Sir Edward Bullard ) im Jahr 1968 die Goldmedaille des Royal Astronomical Society 1973 und die Bridgman- Medaille der International Association for the Advancement of High Pressure Research 1983. Seit 1992 hat die Sektion Tectonophysics der American Geophysical Union eine Francis-Birch-Lecture gesponsert, die auf ihrem Jahrestreffen von einem renommierten Forscher auf diesem Gebiet gehalten wird.
Birch starb am 30. Januar 1992 in seinem Haus in Cambridge, Massachusetts , an Prostatakrebs . Er hinterließ seine Frau Barbara, seine drei Kinder und seine drei Brüder. Seine Papiere befinden sich im Archiv der Harvard University.
Anmerkungen
Verweise
- Ahrens, Thomas J. (1998). Albert Francis Birke (PDF) . Biographische Erinnerungen. 74 . Washington, DC: Nationale Akademie der Wissenschaften. S. 1–24 . Abgerufen am 4. Februar 2014 .
- Sedgwick, Hubert M. (1961). Eine Sedgwick-Genealogie: Nachkommen von Diakon Benjamin Sedgwick . New Haven, Connecticut: New Haven Colony Historical Society . Abgerufen am 4. Februar 2014 .