찰스 H.타운스

Charles H.
찰스 H.타운스
Charles Townes.jpg
태어난
찰스 하드 타운스

(1915-07-28)1915년 7월 28일
미국 사우스캐롤라이나 주 그린빌
죽은2015년 1월 27일(2015-01-27) (99)
미국 캘리포니아주 오클랜드.
모교
로 알려져 있다.
배우자
프랜시스 브라운
(m. 1941)
수상
과학 경력
필드물리학
기관
논문탄소의 중동위원소 농도 및 핵 스핀 측정 (1939)
박사학위 자문위원윌리엄 스마이트
박사과정 학생

찰스 하드 타운즈(Charles Hard Townes, 1915년 7월 28일 ~ 2015년 1월 27일)는 미국의 물리학자였다.[4][5]타운즈는 그가 기초적인 특허를 획득한 마저의 이론과 적용, 그리고 마저와 레이저 장치 둘 다와 관련된 양자 전자공학에 관한 다른 연구들을 연구했다.[6][7][8][9][10][11][12][13][14]그는 니콜라이 바소프, 알렉산더 프로코로프와 1964년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.[3][15][16]타운즈는 해리 S의 모든 미국 대통령을 만나는 미국 정부의 고문이었다. 트루먼(1945년)부터 빌 클린턴(1999년)까지.

그는 미국 정부의 아폴로 달 착륙 프로그램을 위한 과학기술 자문 위원회를 지휘했다.1967년 버클리 캘리포니아대 교수가 된 뒤 몇 가지 중요한 발견을 하는 천체물리학 프로그램을 시작했는데, 이를테면 은하수 중심부에 있는 블랙홀이다.

마을 사람들은 신앙심이[17] 깊었고 과학과 종교가 모여 우주의 본질과 목적을 더 잘 이해하고 있다고 믿었다.

초년기

그는 독일계 민족일 뿐 아니라 스코틀랜드계, 영국계, 웨일스계, 프랑스계, 스코틀랜드계 아일랜드계 조상이 다분히 있었으며,[18] 타운즈는 사우스캐롤라이나주 그린빌에서 변호사 헨리 키스 타운즈(1876–1958)와 변호사 엘렌 섬터 타운즈(1881–1980)의 아들로 태어났다.[19]그의 형인 헨리 키스 타운스 주니어(01/20/1913-05/2/1990)는 저명한 곤충학자였으며, 이크루폰 말벌의 세계적 권위자였다.그는 1935년에 졸업했던 푸르만 대학에서 물리학 학사, 현대 언어 학사 학위를 받았다.[4]타운즈는 1937년 듀크 대학에서 물리학 석사 과정을 마치고 캘리포니아 공과대학에서 대학원을 시작했으며,[20] 1939년 박사학위를 받았다.[21]제2차 세계 대전 동안, 그는 벨 연구소에서 레이더 폭격 시스템을 연구했다.[3][4]

직업 및 연구

1950년에 타운즈는 콜롬비아 대학의 교수로 임명되었다.[4]1950년부터 1952년까지 콜롬비아 방사선 연구소의 전무이사를 지냈다.그는 1952년부터 1955년까지 물리학부장을 지냈다.[4]

외부 오디오
audio icon 과학사연구소 증류 팟캐스트 "더 맨, 신화, 레이저"

1951년, 타운즈는 강렬하고 정밀한 방사선 빔을 만드는 새로운 방법을 고안했고, 거기서 그는 두문자 마저 (방사선의 자극에 의한 마이크로파 증폭을 위한)를 발명했다.고주파에도 같은 원리를 적용했을 때 레이저라는 용어(미크로웨이브라는 단어를 대신하여 '빛'이라는 단어)를 사용하였다.[22]

1953년, 타운즈, 제임스 P. 고든과 허버트 J. 자이거가 컬럼비아 대학에 최초의 암모니아 마저 만들었다.[4]이 장치는 약 24.0기가헤르츠의 주파수에서 극초단파의 증폭을 일으키기 위해 활성 암모니아 분자의 흐름에서 자극적인 배출을 이용했다.[4]

1959년부터 1961년까지 미국 정부에 자문하고 11개 대학에서 운영한 비영리단체인 워싱턴 D.C.의 국방분석연구소 부소장 겸 연구실장을 겸임하기 위해 컬럼비아대를 휴학 중이었다.[4]1961년과 1967년 사이에 타운즈는 매사추세츠 공과대학교의 단서 겸 물리학 교수로 재직했다.[4]그 후 1967년, 그는 버클리 캘리포니아 대학의 물리학 교수로 임명되었고, 그는 거의 50년 동안 머물렀으며, 2015년 사망 당시 그의 지위는 명예교수였다.[4]1966년과 1970년 사이에, 그는 아폴로 달 착륙 프로그램을 위한 NASA 과학 자문 위원회의 위원장으로 있었다.

마서를 만든 것으로, 타운즈는 니콜라이 바소프, 알렉산더 프로코로프와 함께 1964년 노벨 물리학상을 받았다.[4]타운즈는 또한 천문학에 마저와 레이저를 사용하는 것을 개발했고, 우주에서 복잡한 분자를 처음 발견한 팀의 일부였으며, 은하수 중심부에 있는 초질량 블랙홀의 질량을 결정했다.[23][24][25][26][27]

2002-2003년 동안 타운즈는 독일의 칼 슈바르츠실트 강사와 인도의 비를라 강사와 슈뢰더 강사로 활동했다.[4]

타운즈는 2008년 5월 조지 W 부시 대통령에게 보낸 서한에 미국 노벨물리학상 수상자 20명 중 한 명으로 2008 회계연도 옴니버스 세출법안의 기초과학연구에 가해진 피해를 되돌릴 것을 촉구하고 있다.e, National Science Foundation, National Institute of Standards and Technology.[28]

천체물리학

은하중심

은하수의 중심은 오랫동안 천문학자들을 어리둥절하게 했고, 두꺼운 먼지는 은하수의 시야를 가시광선으로 흐리게 했다.1970년대 중후반, 타운즈는 에릭 볼만, 존 레이시, 토마스 게발레, 프레드 바아스와 함께 은하중심부의 H II 지역인 사지타리우스 A를 적외선 파장으로 연구했다.그들은 중심에서 소용돌이치는 이온화 네온 가스를 관찰했는데, 바로 그 중심에 있는 질량이 태양 300만 개와 거의 같아야 한다.[29]그렇게 작은 공간에 이렇게 큰 덩어리가 있다는 것은 중심 물체(전파 소스 사지타리우스 A*)가 초거대 블랙홀을 포함하고 있음을 암시한다.Sagittarius A*는 최초로 검출된 블랙홀 중 하나였으며, 이후 그것의 질량은 430만 개의 태양 질량으로 더 정확하게 결정되었다.

별의 모양과 크기

타운즈의 마지막 주요 기술 창조는 월트 피텔슨, 에드 위스노우 등이 있는 적외선 공간 간섭계였다.이 프로젝트는 같은 별을 연구하는 레이저에 의해 정렬된 세 개의 이동식 적외선 탐지기를 결합했다.각각의 망원경이 서로 10미터 떨어져 있다면, 그것은 30미터 렌즈와 같은 인상을 준다.[30]오리온자리 어깨의 붉은 거성인 베텔게우스를 관찰한 결과, 15년 동안 15%인 연 1%의 비율로 크기가 증가하거나 감소하고 있는 것으로 나타났다.ISI는 극도로 높은 각도 및 공간 분해능을 생성한다.이 기술은 또한 SETI(Search for Outeral Intelligence, SETI)의 댄 베르티머(Dan Werthimer)와 협력하여 외계 생명체를 찾는 데도 중요한 역할을 하고 있다.[citation needed]

개인 생활 및 유산

1964년 스웨덴의 마을 딸들

타운즈는 1941년 노숙자들의 활동가인 프랜시스 H. 브라운과 결혼했다.[31]그들은 캘리포니아 버클리에서 살았고 린다 로젠웨인, 엘렌 앤더슨, 칼라 케슬러, 홀리 타운즈 등 네 명의 딸을 두었다.[4]

종교인이자 연합 그리스도 교회의 일원인 타운스는 "과학과 종교는 상당히 평행하며, 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 훨씬 더 유사하며, 장기적으로 보면, 그들이 수렴해야 한다"고 믿었다.[32]그는 2005년 템플턴상을 수상한 뒤 성명을 통해 "과학은 인간을 포함해 우리 우주가 어떤 곳이고 어떻게 작동하는지 이해하려고 노력한다"고 밝혔다.종교는 우리 자신의 삶을 포함한 우주의 목적과 의미를 이해하는 데 목적이 있다.우주에 목적이나 의미가 있다면 이는 그 구조와 기능에 반영되어야 하며, 따라서 과학에도 반영되어야 한다."[33]

과학과 종교

과학과 종교에 관한 타운스의 의견은 그의 수필 "과학과 종교의 융합", "과학과 종교의 논리학과 불확실성" 그리고 그의 저서 "파도를 만드는 것"에 상세히 설명되었다.타운즈는 자연의 아름다움은 '분명히 신이 만든 것'이며, 신이 인간이 생겨나고 번영할 수 있도록 우주를 창조했다고 느꼈다.그는 매일 기도했고 궁극적으로는 종교가 과학보다 더 중요하다고 느꼈다. 왜냐하면 종교는 우리 삶의 의미와 목적이라는 가장 중요한 장거리 질문을 다루기 때문이다.과학과 종교의 융합에 대한 타운스의 믿음은 다음과 같은 유사성에 근거를 두고 있다.

  1. 믿음. 타운즈는 과학자가 종교인처럼 신앙을 많이 가지고 있어 불확실한 결과를 위해 수년간 일할 수 있게 한다고 주장했다.
  2. 폭로.타운즈는 그의 마저/레이저 발명과 같은 많은 중요한 과학적 발견들이 자료를 해석하는 것보다 종교적 계시와 훨씬 더 유사한 "플래시"로 발생했다고 주장했다.
  3. 증명. 이 세기 동안 수학자 고델은 과학적인 의미에서 절대적인 증거가 있을 수 없다는 것을 발견했다.모든 증거는 일련의 가정을 필요로 하며, 다른 가정이 필요하기 때문에 그러한 가정이 자기 일관성이 있는지 확인할 방법이 없다.
  4. 불확실성.마을 사람들은 우리가 미래에 과학과 종교에 대한 더 나은 이해를 위해 열린 마음을 가져야 한다고 믿었다.이것은 우리의 이론을 수정하도록 요구하지만 그것들을 버리지 않을 것이다.예를 들어, 20세기 초에 물리학은 대체로 결정론적이었다.그러나 과학자들이 양자역학을 연구하기 시작했을 때 그들은 자연주의와 우연이 우리 우주에서 역할을 한다는 것을 깨달았다.고전 물리학과 양자 역학은 모두 정확하고 그들 자신의 배리윅 안에서 잘 작동하며, 학생들에게 계속 가르쳐지고 있다.비슷하게, 타운즈는 종교적 이해의 성장이 우리의 전통적인 종교적 신념들을 변화시키지만 우리를 포기하게 하지는 않을 것이라고 믿는다.

죽음

타운즈는 그의 99번째 생일을 지나 불과 몇 달 전에 물리학부나 우주과학연구소를 정기적으로 방문하고 일하는 등 UCB 캠퍼스에서꾸준히 활동해 왔다.[34]타운스에 대해 버클리대 물리학과 교수인 라인하르트 겐젤은 타운스에 대해 "지난 세기의 가장 중요한 실험 물리학자 중 한 명이었다"[35][36][37]고 말했다."그의 강점은 깊은 기독교 영성을 바탕으로 한 호기심과 흔들림 없는 낙천주의였다."[33]

선택한 게시물

타운즈 작품은 다음과 같은 책과 동료가 검토한 저널 기사에 널리 게재되었다.[16]

  • Gordon, J.; Zeiger, H.; Townes, Charles (1955). "The Maser—New Type of Microwave Amplifier, Frequency Standard, and Spectrometer". Physical Review. 99 (4): 1264–1274. Bibcode:1955PhRv...99.1264G. doi:10.1103/PhysRev.99.1264.
  • Shimoda, K.; Wang, T.; Townes, Charles (1956). "Further Aspects of the Theory of the Maser". Physical Review. 102 (5): 1308–1321. Bibcode:1956PhRv..102.1308S. doi:10.1103/PhysRev.102.1308.
  • Schawlow, Arthur; Townes, Charles (1958). "Infrared and Optical Masers". Physical Review. 112 (6): 1940–1949. Bibcode:1958PhRv..112.1940S. doi:10.1103/PhysRev.112.1940.
  • Townes, Charles (1999). How the Laser Happened: Adventures Of a Scientist. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-512268-8.
  • Townes, Charles; Schawlow, Arthur (1955). Microwave Spectroscopy. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-065095-4.
  • Townes, Charles (1995). Making Waves. Nature. Vol. 432. American Institute of Physics Press. pp. 153. doi:10.1038/432153a. ISBN 978-1-56396-381-0. PMID 15538346. S2CID 4427024.

수상 및 수상

타운스(오른쪽)가 1964년 노벨상을 수상
타운스(오른쪽)가 2006년 바네바 부시상 수상

타운즈는 그의 과학적 업적과 지도력으로 널리 인정받았다.

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참조

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외부 링크