에드워드 P. 네이

Edward P.
에드워드 P. 네이
Edward Purdy Ney.jpg
프랭크 B가 제공한 사진. 맥도널드
태어난1920년 10월 28일
미네소타 미니애폴리스
죽은1996년 7월 9일 (75)
미니애폴리스, MN
국적미국인의
모교버지니아 대학교
과학 경력
필드물리학
천문학
기관미네소타의 대학교버지니아 대학교
박사학위 자문위원제시 빔
박사과정 학생필리스 S. 프리어
존 D. 린슬리
프랭크 B. 맥도널드

에드워드 퍼디 네이(Edward Purdy Ney, 1920년 10월 28일 ~ 1996년 7월 9일)는 우주선 연구, 대기 물리학, 태양 물리학, 적외선 천문학에 주요한 공헌을 한 미국의 물리학자였다.[1] 그는 우주선 중핵과 태양 양성자 사건의 발견자였다. 그는 과학수사에 고공 풍선을 사용하는 것을 개척했으며, 현대 과학 풍선의 기초가 되는 절차와 장비를 개발하는 것을 도왔다. 그는 우주선에 실험을 한 최초의 연구원 중 한 명이었다.

1963년, Ney는 최초의 적외선 천문학자들 중 한 명이 되었다. 그는 오브라이언 천문대를 설립했는데, 그곳에서 그와 그의 동료들은 특정 별들이 탄소 알갱이와 규산염 광물로 둘러싸여 있다는 것을 발견했고, 행성이 형성되는 이 알갱이들이 항성 바람과 항성 형성 지역에서 어디에나 존재한다는 것을 확인했다.

초년기

니의 아버지 오토 프레드 니와 어머니 제사민 퍼디 니는 아이오와주 워콘에 살았다. 그러나 1920년 10월, 그의 어머니는 미네소타주 미니애폴리스로 가서 니이가 제왕절개로 인도되었다.[2] 초등학교를 졸업한 뒤 워콘 고등학교에 진학해 하워드 B 코치가 격려한 과학과 수학에 대한 관심을 키웠다. 모피트는 몇 개의 과정을 가르쳤고 후에 아이오와 대학에서 행정관이 되었다.[1][3]

경력

1938년, 니이는 미네소타 대학에서 학부 공부를 시작했고, 그곳에서 대량 분광학 전문가였던 알프레드 O. C. 니어 교수와 알게 되었다. 곧, 니어는 그를 시간당 35센트에 분광학 실험실에서 일하도록 모집했다.[1] 1940년 2월,[4] 니에르는 작지만 순수한 우라늄-235의 샘플을 준비했는데, 이 샘플은 존 R이 있는 컬럼비아 대학에 우편으로 보냈다. 더닝과 그의 팀은 이 동위원소가 더 풍부한 우라늄-238이 아니라 핵분열에 책임이 있다는 것을 증명했다. 이 발견은 원자폭탄의 개발에 있어서 중요한 단계였다.[5] 그 해 여름, 니이와 로버트 톰슨은 더 큰 우라늄-235의 샘플을 준비했는데, 이 샘플은 더 중요한 테스트를 위한 재료가 되었다. 후에, 그는 Nier가 Manhattan 프로젝트에서 광범위하게 사용하기 위해 복제된 질량 분광기를 디자인하고 시험하는 것을 도왔다.[2]

버지니아 주의 대학원 연구

1942년 6월, 니이는 물리학 학사 학위를 받고 준 펠싱과 결혼했다. 그들에게는 주디, 존, 아서, 윌리엄 등 네 명의 자녀가 있었다. 그 해, Ney는 그의 신부와 니어의 질량 분광기 두 대를 버지니아의 Charlottesville로 가져갔고,[5] 그곳에서 그는 버지니아 대학에서 제시 빔과 함께 대학원 공부를 시작했다. 니이는 보가 우라늄 동위원소 분리를 위한 가스원심분리기를 개발하는 데 상당한 기여를 한 경험과 장비를 가져왔다.[6]

Ney는 보를 논문 고문으로 삼아 6불화 우라늄의 자가투과 계수를 측정했다. 당시에는 그의 결과가 분류되었으나, 1947년에는 《물리 검토》에 발표되었다.[7] 1946년, Ney는 물리학 박사학위를 받았고 버지니아 대학에서 조교수가 되었다. 빔과 릴랜드 스웨디와 함께 그는 버지니아주 뉴마켓 근처의 끝없는 동굴에서 지하 우주선 실험을 시작했다.

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미네소타로 돌아가기

존 T. 테이트는[8] 미네소타 대학의 물리학과 영향력 있는 교수로, 니어의 멘토[5] 겸 피지컬 리뷰 편집자였다.[9] 전쟁이 끝난 후, 그는 장 피카르트에 의해 발명되어 미니애폴리스 코모 근교의 제너럴 밀스 연구소에서 제조되고 있던 대형 플라스틱 풍선의 연구 가능성을 인정했다. 여기, 오토 C. 윈젠은 피카르트가 개발한 셀로판보다 높은 고도에서 성능이 우수한 풍선을 만들기 위해 폴리에틸렌을 사용했다.[10] 1947년, 우주 광선에 대한 니의 관심 때문에, 테이트는 그에게 조교수직을 제안했고, 이 직책은 즉시 받아들여졌다.[2] 안식년 휴가와 짧은 두 번의 휴가를 제외하면, 네이는 미네소타에서 여생을 보냈다.[1]

오른쪽 중앙에 1차 우주선 중핵이 구름실을 통해 수직으로 들어가는데, 구름실은 대기권 상층 부근의 풍선 밑에 매달려 있었다. 왼쪽에는 헬륨 핵이 챔버의 측면을 통해 들어온다. 얇은 트랙은 거의 빛의 속도로 움직이는 단독 충전된 입자들이다. 이는 음의 이미지로서, 하얀 물방울이 검은색으로 나타나며 수평 막대는 어떤 물질도 챔버로 유입되지 않는 전극이라는 점에 유의한다.
제임스 A가 제공한 사진. 얼

무거운 우주선 핵 발견

미니애폴리스로 돌아온 니는 프랭크 오펜하이머와 에드워드 J. 로프그렌을 만났는데 둘 다 약 1년 일찍 도착했다. 테이트의 시책에 따라 이 세 사람은 풍선을 이용하여 대기권 상층부의 일차 우주선을 연구하기로 했다. 처음에는 풍선 위를 날 수 있을 정도로 작은 구름 방을 개발하는 데 집중했지만, 곧 핵 유화물이 에너지 입자를 감지하는 보다 이동 가능한 방법을 제공한다는 것을 깨달았다.[11] 에멀전 업무를 담당하기 위해 그들은 대학원생 필리스 S를 입대시켰다. 프리어, 그들 그룹의 네 번째 멤버로. 후에 그녀는 유명한 교수가 되었다.[12] 1948년 미네소타 그룹은 로체스터 대학의 버나드 피터스, 헬무트 L. 브래트와 협력하여 구름실과 유약을 실은 풍선 비행을 시작했다. 이 비행은 우주선들 사이에서 무거운 핵에 대한 증거를 제공했다.[13] 좀 더 구체적으로, 연구자들은 수소 핵 외에, 일차 우주 광선은 헬륨에서 철에 이르는 원소들의 상당수의 빠른 이동 핵들을 포함하고 있다는 것을 발견했다.

보통 물질에서 이들 원소의 원자는 전자의 구름에 둘러싸인 핵으로 구성되지만, 핵이 우주광선으로 도착하면 성간 물질에서 원자와의 충돌로 인해 전자가 존재하지 않게 된다. 유화실과 구름실 모두에서 이러한 "스트라이핑된" 중핵은 양자의 그것보다 훨씬 밀도가 높고 "헤어리어"하며, 그 특성이 그들의 원자 번호를 결정하는 것을 가능하게 하는 틀림없는 궤도를 남긴다. 추가 비행에서, 이 그룹은 우주 광선에 있는 원소의 풍부함이 지구와 별에서 발견되는 것과 유사하다는 것을 보여주었다.[14] 이러한 결과는 우주 방사선에 대한 연구가 천체물리학에 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 보여주었기 때문에 큰 영향을 미쳤다.

이러한 발견 직후 로프그렌은 베바트론을 건설하기 위해 캘리포니아로 떠났다. 1949년, 오펜하이머는 미네소타 교수직에서 사임할 수 밖에 없었다. 왜냐하면 그는 미국공산당에서의 전쟁 전 멤버쉽을 숨겼기 때문이다. 그 해, 존 R. 윈클러는 미네소타의 우주선 그룹에 합류했다.[15]

1950년 납판이 들어 있는 구름실의 도움으로 니는 찰스 크래치필드, 대학원생 소피 올렉사와 함께 일차 우주선 전자를 찾았다.[16] 그들은 그것들을 발견하지 못했지만, 1960년에 1958년에 미네소타 그룹에 가입한 제임스 얼은 작은 일차 전자 성분을 발견하기 위해 비슷한 장치를 사용했다.[17]

1950년부터 1960년까지 10년 동안, 니의 우주 광선 연구는 구름실에서 유제로 바뀌었다. 그러나, 그의 대학원생들은 우주선의 검출과 분석을 위한 전자 계측에 상당한 발전을 이루기 위해 카운터 제어 클라우드 챔버를 이용했다. 구체적으로 1954년 존 린슬리는 중핵의 전하 분포를 연구하기 위해 체렌코프 검출기에 의해 촉발된 클라우드 챔버를 사용했고, [18]1955년 프랭크 맥도널드는 섬광 계수기에 의해 촉발된 챔버를 유사한 목적으로 사용했다. 나중에 맥도널드는 이 두 개의 전자 탐지기를 풍선 기구에 결합시켰는데, 이 기구는 많은 우주선에 실려 있는 장치의 원형 역할을 했다.[19]

풍선 기술

그림 1 특허 출원: 장력 구성 요소 측정 평균
미국 특허청

초기 플라스틱 풍선은 몇 가지 경우에서 눈부신 활약을 펼쳤지만, 발사 중 위험한 불상사가 발생했고 비행 중에는 설명할 수 없는 실패가 많았다. Ney는 이러한 비신뢰성이 불충분한 엔지니어링과 풍선 물리학에 대한 근본적인 이해 부족 때문이라는 것을 깨달았다. 이에 그는 크래치필드, 윈클러 등과 협력해 1951년 12월부터 1956년 8월까지 시행된 해군연구실 논r-710(01)과 계약에 따라 미 육해공군이 후원한 '고고도 플라스틱 풍선 분야의 연구 개발'이라는 제목의 프로젝트를 수행했다.[20]

냉전 기간 동안, 미국은 풍선 상공 비행을 통해 소련에 대한 감시를 실시하기 위한 많은 자금을 지원했다. 여기에는 다음이 포함된다. 프로젝트 모굴, 프로젝트 모비 딕 및 프로젝트 지네트릭스.[21] 1958년 7월, 이러한 노력의 실망스러운 결과와 록히드 U-2의 전개에 대응하여 아이젠하워 대통령은 풍선 감시의 종식을 명령했다. 비밀 프로그램들은 미네소타 풍선 프로젝트의 정보를 이용했기 때문에, 그것 역시 비밀이었지만, 그것의 모든 재료는 1958년에 기밀 해제되었다.[22]

프로젝트가 활발한 동안, Ney와 그의 동료들은 313개의 주요 또는 실험적인 풍선 비행을 수행했고 16개의 기술 보고서를 출판했으며 [22]약 20개의 발명품을 특허를 얻었다.[23] 최종 보고서에는 62개의 주요 혁신과 성과가 열거되어 있다.[20] 혁신에는 덕트 부록,[24] 천연 형상 풍선,[25] 미네소타 발사 시스템,[26] 테트로온 풍선 디자인이 포함된다.[27] 마지막으로 등재된 성과는 1956년 9월 7일 미라르 테트로온의 프로젝트 후 비행으로 미니애폴리스 상공에서 최고 높이 14만5000피트(4만4000m)에 달했다. 당시 이곳은 풍선의 기록적인 고도였고, 비행에 대한 언론 보도도 상당했다.[28] 프로젝트의 풍선 대부분은 미네소타 주 뉴 브라이튼에 있는 미네소타 대학교 공항에서 발사되었다.[29] 그것들은 1948년부터 1965년 5월 6일 토네이도로 인해 공항이 초토화될 때까지 이곳에서 발사된 1000편 이상의 항공편들 중 하나였다.[30]

이 프로젝트의 핵심 인력은 레이먼드 W. 마스와 윌리엄 F였다. 공학적 전문지식을 제공한 후흐, 루돌프 B. 물리학 기계공장을 맡았던 토르네스, 로버트 L. 전자제품 가게를 운영했던 하워드, 그리고 릴랜드 S. 닐 밑에서 박사학위를 따면서 이 프로젝트를 수행했던 볼.[31][20] 이들의 이름 중 상당수는 특허와[25] 기술보고서뿐 아니라 [22]과학출판물 등의 저자로 등장한다.[32]

그것의 비밀에도 불구하고, 프로젝트의 많은 풍선들은 열린 과학 연구를 위한 도구들을 가지고 있었다. 예를 들어 1953년 1월 20일부터 1953년 2월 4일까지 윈젠 리서치사와 함께 이 프로젝트는 텍사스 표테 공군기지에서 13편의 비행을 시작했다.[33] 이 중 몇 개는 우주선 연구를 위한 소포를 운반했고, 그 중 한 개는 "발광선"으로 지정되었다. 이들은 스카이훅 비행으로, 해군 연구소에서 주요 목표가 군사용이 아닌 과학적인 풍선 비행을 지정하기 위해 사용하는 총칭이다. 1500편이 넘는 스카이훅 비행의 이정표로는 최초의 스카이훅 발사(1947년), 최초의 선상 발사(1949년), 로쿤 프로그램(1952년), 1956년 9월의 테트로온 기록 비행(1957년 - 1971년), 스트라토스코프(1959년 - 1976년) 등이 있다.[34]

1960년에 국립 대기 연구 센터가 설립되었다. 1961년 10월 17일, 과학 풍선에 관한 그것의 패널들이 풍선 운영을 위한 영구 발사 장소를 선정하기 위해 만났다. 이 패널의 멤버들, 그의 의장이 버너 E였다. 수오미는 네이, 찰스 B였다. 무어, 앨빈 하웰,[35] 제임스 K 안젤,[36] J. 알렌 하이넥, 그리고 스트라토스코프의 주동자였던 마틴 슈바르츠실트.[37] 이들은 1962년 국립과학풍선시설(NSBF)이 만들어진 텍사스주 팔레스타인을 선택했다. 그 이후로 수천 개의 풍선이 그곳에서 발사되었고, 그것은 전 세계 비행 탐험의 기지 역할을 했다.[38]

미네소타 풍선 프로젝트는 스카이훅, NSBF, 그리고 프로젝트 스트라톨랍과 맨하이의 유인 비행에서 사용되는 절차와 장비를 개척했다. 여기에는 발사 방법, 신뢰할 수 있는 풍선 설계, 대기 구조에 대한 지식 및 비행 제어 및 추적을 위한 신뢰할 수 있는 계측기가 포함된다.

대기 물리학

풍선 프로젝트 기간 동안 풍선 성능에 중대한 영향을 미치기 때문에 대기 중 바람과 온도가 주요 조사 대상이었다. 호머 T. 맨티스 교수는 높은 수준의 바람을 측정하기 위해 지상의 특징들을 촬영하는 "다운 카메라"를 사용했다.[39] Ney는 고도에 따른 공기 온도의 변화를 연구하는 데 관심이 있었다.[32] 그것들을 측정하기 위해, 그는 많은 비행에 온도계와 철사 온도계를 설치했다.[40] 표준 라디오몽드 장비의 도움으로, Ney의 학생인 John L. Gergen은 풍선 프로젝트와 병행하여 380개의 방사선 온도 사운드를 수행했다.[20] 렐란트 볼, 수미와 함께 대기 온도가 아닌 대기 중 열방사선에 반응하는 기구인 '블랙볼'을 발명해 특허를 얻었다.[41]

1956년 이후, 해군 연구소는 미네소타의 대기 물리학 연구인 Nonr-710 (22)에 의거하여 계속 지원하였다. 이 보조금이 시행되는 동안, 그리고 일찍이 풍선 프로젝트 동안 니의 학생들은 주요 공헌을 했는데, 그는 다음과 같이 요약했다.

존 크로닝은 대기 중의 작은 이온을 연구했고, 화학적 발광 오존 검출기를 발명했으며, 대기 오존에 대한 정석적인 연구를 했다. 존 게르겐은 "검은 공"을 디자인하고 대기 방사선 균형을 연구했으며, 기상국 관측소 대다수가 참여한 일련의 전국 방사능 소리를 최고조에 달했다. 짐 로젠은 광학적 우연 계수기로 에어로졸을 연구했는데, 그것은 아직도 개선되지 않고 있다; 그는 성층권에서 얇은 층층 먼지 층을 발견하고 그 근원을 화산 폭발로 식별한 최초의 사람이었다. 테드 페핀은 풍선 플랫폼에서 사진 관측에 참여했고, 이후 인공위성에서 지구 사지를 광학적으로 관측하면서 이 관심을 더 가져왔다.[1]

태양 에너지 입자와 IGY

국제지질물리학 해(IGY)는 1957년 7월 1일부터 1958년 12월 31일까지 지속된 국제 과학 구상이다. 그 의제가 우주 광선에 대한 연구를 포함했기 때문에, Ney는 국제우주연구원의 미국 국가 위원회 - 우주 광선에 관한 기술 패널에서 활동했다.[42] 그 위원회의 다른 멤버들은 스콧 E였다. 푸푸시(회장), 서지 A. Korff,[43] H. Victor Neher,[44] J. A. Simpson, S. F. Singer, J. A. Van Allen. Ney는 윈클러와 프리어와 함께 IGY와 일치하는 최대 태양 활동 기간 동안 우주 광선의 강도를 감시하기 위해 풍선을 계속 높이(근접하게) 유지할 것을 제안했다. 이 야심찬 제안이 자금을 지원받았을 때, 프레이어와 니이는 모든 비행에 투입된 에멀전 팩에 대한 책임을 맡았고, 윈클러는 이온화 챔버와 가이거 카운터를 결합한 페이로드(payload)를 설계했다.

IGY 첫날, 이 계획은 윈클러와 그의 제자인 로렌스 E. 피터슨, 로저 아놀디, 로버트 호프만은 미니애폴리스 상공에서 오로라의 시간적 변화에 따른 강도의 X선을 관측했다.[45] 몇 주 후, 윈클러와 피터슨은 태양 플레어로부터 감마선이 잠깐 폭발하는 것을 관찰했다.[46]

풍선 프로젝트 기간 동안 니이의 우주선 연구는 덜 치열해졌지만 프레이어와의 협력을 이어가며 현장에서 학생 활동을 지도했다. 그는 1956/57년 피터 파울러가 미네소타에 왔을 때 IGY를 기대하며 더욱 활동적이 되었다. 파울러, 프라이어, 네이 등은 에너지의 함수로서 헬륨 핵의 강도를 측정했다. 그들은 높은 에너지에서는 에너지가 증가하면서 강도가 급격히 감소했지만 낮은 에너지에서는 정점을 찍은 다음 더 낮은 에너지에서는 감소한다는 것을 발견했다. 피크 강도는 태양 주기 내에서 다양했기 때문에, 이러한 측정은 저에너지 은하 우주선의 태양 변조를 초기에 관찰한 것이었다.[47]

파울러가 브리스톨로 돌아온 후, 프리어, 네이, 윈클러는 1958년 3월 26일 매우 높은 강도의 입자를 관찰했는데, 유전의 검사 결과 대부분 저에너지 양성자였으며, 태양 플레어와 관련이 있는 것으로 판명되었다.[48] 이것은 놀라운 일이었는데, 왜냐하면 지구의 자기장은 보통 이러한 입자들이 미네소타에 도달하는 것을 막았을 것이기 때문이다. 이에 따라 연구팀은 행사 기간 진행 중이던 지구자기폭풍이 양성자를 수용할 수 있을 정도로 필드를 왜곡시켰다는 결론을 내렸다. 후에, IGY의 중요한 업적이었던 태양 에너지 입자의 유입은 태양 양성자 이벤트로 지정되었다. 지자기 폭풍과 함께 그것들은 우주 기후의 중요한 현상이며, 행성간 공간에서 전하 입자의 전파를 이해하기 위한 노력으로 그들의 집중적인 연구가 계속되고 있다.[49]

IGY가 끝난 후, 우주 광선에 대한 니의 관심은 줄어들기 시작했지만, 1959년에 그는 자주 인용한 논문 '우주 광선과 날씨'를 썼는데,[50] 이 논문에서 "우주 광선의 기후학적 효과를 논한 최초의 인물일 것"이라고 했다.[51]

딤 라이트

1959년 네이와 그의 동료 폴 J. 켈로그는 그 빛의 일부가 태양 자기장에서 소용돌이치는 에너지 전자에 의해 방출되는 싱크로트론 방사선이라는 생각에 근거하여 태양 코로나 이론을 개발하였다.[52] 이 이론은 관상광의 양극화가 관상광의 발광원으로 널리 여겨졌던 톰슨(Tomson)의 햇빛 산란에서 발생하는 성분과 수직으로 나타날 것이라고 예측했다. 이 이론을 실험하기 위해 니이는 개기 일식 중 관상극화의 강도와 방향을 측정하기 위해 "이클립스 극지방계"[53]를 개발했다. Ney와 그의 동료들은 사하라 사막 상공의 구름이 관측을 망칠 가능성이 아주 적은 북아프리카에서 보이는 1959년 10월 2일 일식 동안에 이러한 측정을 하기로 결정했다. 7월에, Ney는 원정을 위한 물류 지원을 위해 프랑스 서아프리카로 갔다. 이곳에서 일식을 보기 위해 장소를 정찰하던 군용 트럭이 전복됐고, 네이이는 갈비뼈 7개, 쇄골이 부러지고 다리가 부러졌다.[54] 10월이 되자 네이씨는 아프리카로 돌아갈 만큼 회복되었고, 그곳에서 그와 그의 동료들은 개기일식 트랙을 따라 3개의 극지계를 배치했다. 이 중 한 개는 구름이 잔뜩 끼었지만 나머지 두 개는 좋은 자료를 돌려주었다. 그 결과는 켈로그와 네이의 이론을 반증했다.[55]

이러한 관측을 확인하고 확대하기 위해 니이는 메인주 포크와 퀘벡주 센네테레로 원정대를 조직하여 1963년 7월 20일 일식 때 코로나를 측정하기 위해 두 개의 극지계를 설치하였다. 이러한 측정에 협조하여 카메라로 총체적인 경로로 두 개의 풍선을 쏘아 올려 십이궁광을 기록하였다. 조디악 카메라도 V.D.에 의해 호주에서 출시되었다. 호퍼와 J. G. 스패로우, 그리고 우주비행사 스콧 카펜터는 캐나다 상공 4만 피트 상공의 비행기에서 코로나의 사진을 찍었다.[56]

호주 상공의 에어글로우와 번개; 고든 쿠퍼의 믿음 7에서 사진 찍기

Ney의 코로나 연구는 태양계 내의 다른 희미한 빛에 대한 그의 호기심을 자극했다. 그 결과, 니와 허치는 낮은 F 숫자가 희미한 빛을 기록하는 능력을 향상시켰지만, 사진의 선명성을 희생시킨 신뢰할 수 있는 카메라를 개발했다. 이 절충안은 어둡고 분산된 십이지광과 공기에 적합한 것으로 판명되었다. 1963년 5월 15일 페이스 7에 탑승한 니의 카메라[57] 중 하나는 머큐리 우주비행사 고든 쿠퍼에 의해 우주에서 작동되었다. Ney의 학생 John E에 따르면. 나사의 우주 과학 및 응용 담당 부행정관인 나우글은 ".... 위에서 찍은 밤 공기광의 첫 번째 사진"[58]이라는 이미지 중 하나였다. 나사는 니이의 실험을 "S-1"로 지정했는데, 이는 이것이 유인 우주 비행에서 행해진 첫 번째 과학 실험이라는 것을 의미한다.[59] 이후 5, 9, 10, 11세의 제미니스호에 탑승한 우주비행사들은 수성 임무에 야광으로 가려져 있던 조디악 라이트와 게겐슈인을 촬영했다.[60][61]

네이는 궤도를 선회하는 태양 관측소(OSO)에 기구를 올려 유인 우주 임무에 대한 그의 십이지장 실험에 성공했다.[62] 관측 결과, 12궁도의 빛은 극성이 높고,[63] 그 강도와 양극화는 시간적으로 거의 일정하다는 것을 알 수 있다.[64] OSO 기구들은 또한 지상의 번개를 기록했고, 육지에 바다보다 10배나 많은 섬광이 있다는 놀라운 사실을 보여주었다.[65] 이 차이는 설명할 수 없다.

적외선 천문학

1963년, Ney는 안식년 휴가를 위해 호주로 갔고, 그곳에서 Robert Hanbury Brown과 Richard Q를 도왔다. 나래브리 항성 강도 간섭계를 구성하는 트위스. 그가 돌아왔을 때, 닐은 작동하는 도구를 남겨두었지만, 호주에서 만난 프레드 호일의 조언으로 적외선 천문학이라는 더 넓은 범위의 분야에 관심을 집중시키기로 결정했다. 일식 원정에 참여했던 [66]그의 제자인 웨인 스타인과 프레드 길렛은 이 지역에서 일하기를 열망했다.[59] 이때 적외선 천문학자는 아리조나 대학의 프랭크 J. 로우([67]Frank J. Low), 캘리포니아 공과대학의 게리 노게바우어(Gerry Neugebauer) 등 2명뿐이었다. 더 많은 것을 배우기 위해, Ney와 그의 기술자인 Jim Stoddart는 "적외선 천문학의 교황"이라고 칭한 Low가 새로 개발한 저온도계를 그들에게 친숙하게 해준 애리조나의 달과 행성 연구소로 갔다.[68] 스타인은 1964년 박사학위를 마친 후 프린스턴 대학에 진학해 로버트 E 교수를 도왔다. 닐슨([69]Danielson)은 일찍이 성층경 II에서 적외선 관측을 수행한다. 마찬가지로 래리 피터슨은 길렛에게 캘리포니아 대학 샌디에이고에서 적외선 천문학 프로그램을 시작하라고 설득했다. 곧 스타인은 UCSD에서 길렛에 합류했다.

니이가 적외선 연구를 시작할 때까지 미네소타에서 천문학적 연구는 주로 백색왜성 전문가였으며 1922년에 이 이름을 연명한 공로를 인정받고 있는 윌렘 루이텐에 의해 수행되었다.[70] 1967년 루이텐이 은퇴하자 그는 성층경 II에 관여하고 네이이가 텍사스 대학에서 모집한 닉 울프([71]Nick Woolf)로 대체되었다. 이 추가와 함께, 이 학과의 연구 역점은 결정적으로 적외선 천문학으로 옮겨갔고, 미네소타는 이 초기 분야에서 중요한 존재가 되었다.

오브라이언 천문대

적외선 천문학은 미네소타에서 심각한 경쟁적 단점 즉, 가까운 천문대의 부족에서 시작되었다. 적외선 방사선은 주로 대기 수증기에 의해 흡수되기 때문에 적외선 관측소는 일반적으로 산꼭대기에 있었는데, 그 위에는 물이 거의 없다. 대기 물리학에 대한 그의 지식으로부터, Ney는 추운 겨울 동안 미네소타 상공의 공기에는 높은 산 위의 공기처럼 물이 없다는 것을 깨달았다. 이러한 통찰력으로 무장한 그는 방금 나사의 적외선 천문학 프로그램에 대한 책임을 지고 미네소타 천문대에 대한 자금 지원을 신속하게 승인한 낸시 보게스에게 다가갔다.[72][68] 네이는 토마온드 "토미" 오브라이언을 설득하여 세인트 마린 위 언덕에 있는 사이트를 기증하도록 했다. 미니애폴리스에서 북동쪽으로 약 22마일 떨어진 미네소타주의 크로익스.[73] 토몬드 할아버지의 광대한 소유지로부터 180에이커의 또 다른 소포는 해병으로부터 2마일 상류에 있는 윌리엄 오브라이언 주립공원의 핵을 형성했다.

니이가 오브라이언 천문대를 설치한 30인치 캐스그레인 반사경은 1967년 8월 첫 빛을 보았다. 그해 겨울, 니이와 스타인이 사용하게 되었다.[74] 다음 겨울, 울프와 니는 어떤 시원한 별에서 나오는 적외선 방사선이 탄소 및 규산염 광물의 알갱이로 둘러싸여 있다는 것을 나타내는 스펙트럼 특징을 보인다는 것을 발견했다.[75] 2년 안에, 미네소타/UCSD 그룹의 추가 연구는 행성이 형성되는 이 곡물들이 항성 바람과 항성 형성 지역에서 어디에나 존재한다는 것을 규명했다. 오브라이언에서는 니이와 그의 호주 동료인 데이비드 앨런이 기온 이상을 보여주는 달 표면의 영상 연구를 수행했다.[76] 그것들을 설명하기 위해 앨런과 니이는 깊은 표면 아래 층과 접촉하는 큰 암석들이 느슨하게 채워진 리골석보다 더 천천히 냉각된다고 제안했다.[77]

레몬산 관측 시설

오브라이언 천문대의 성공에도 불구하고, 미네소타/UCSD 그룹은 높은 고도에 위치한 대형 적외선 망원경에 정기적으로 접근할 필요가 있다는 것을 깨달았다. 결과적으로, 스타인, 질레트, 울프, 니는 60인치 적외선 망원경을 만들 것을 제안했다. 그들은 두 개의 대학인 국립과학재단과 프레드 호일로부터 기금을 얻었는데, 그는 영국의 적외선 천문학자들을 미네소타에서 훈련시킬 것이라는 이해로 기부를 했다.[68] 울프의 제자 로버트 게르츠가 적합한 장소 탐색을 마친 후, 이 단체는 아리조나 대학의 액체 헬륨 공급원에 근접하여 물류를 크게 단순화시킨 레몬산을 결정했다. 이 전망대는 렘몬산 관측 시설(MLOF)이라는 이름이 붙여졌다.[78] 1970년 12월 첫 빛을 발했다.

티칭

Ney는 가르치는 것을 좋아했다.[1] 1961년에 그는 현대 물리학의 미네소타 학과의 첫 우등 과정을 밟았다. 그는 자신의 강의를 전자성과 상대성 책으로 출판된 상대성에 관한 니의 노트라고 썼다.[79] 1964년, Ney는 미네소타의 뛰어난 교수상을 받았다.[59]

은퇴

1982년, Ney는 심각한 심장마비를 일으켰다. 이어 그해 11월 28일 열린 심장수술이 이어졌고, 이로 인해 그는 평생 심실 빈맥이 생겼다. 이 상태를 치료하는 데 적극적인 역할을 하면서 니이는 물리학에 대한 지식을 심장학과 심장 전기 시스템에 적용했다.[59]

이 병으로 니이는 몇 년 동안 속도를 늦췄지만, 결국 대기 중의 라돈 가스의 효과를 연구하기 시작했다. 그는 바위에 있는 우라늄과 토륨의 방사성 붕괴에서 오는 라돈에서 나오는 이온화가 OSO에 입증된 육지 상공에서 번개의 높은 빈도를 차지할 수 있다고 생각했다.[1] 이 연구는 1990년 은퇴 후 계속되었으나 1996년 7월 9일 사망하기 전까지 결론을 내리지 못했다.[80]

영향 및 레거시

프랭크 로우는 니이의 경력을 다음과 같이 요약했다.

미네소타의 에드 니는 과학의 최전선에 있다는 것은 남들이 거의 하지 않는 새롭고 어려운 일을 하고 더 잘 한다는 것을 의미한다는 강한 믿음을 가지고 있었다. 그는 또한 자신이 하는 일에 최고가 되고 미래의 달인이 되기 위해서는 외부인과 너무 밀접하게 협력하기보다는 자신의 집에서 모든 기술을 만들고 발전시키는 방법을 배울 수 있어야 한다고 느꼈다. 에드의 다양한 관심사는 그를 맨해튼 프로젝트에서 우주 광선의 측정, 풍선 비행의 물리학, 대기 및 태양 물리학, 태양 코로나와 십이궁광에 대한 연구, 그리고 마침내 천문학의 세계로 자연진행으로 이끌었다.[68]

박사과정 학생

눈에 덜 띄는 영향은 니의 학생들이 박사 과정을 마친 후 생긴 것이다. 1959년 존 나우글은 고다드 우주비행센터에 입사했고, 1960년 미 항공우주국의 입자 및 필드 연구 프로그램을 맡았다. 이후 NASA 우주과학국 부행정관이 되었고, 1977년부터 1981년까지 NASA 최고과학자(Chief Scientist)로 활동했다.[81] 비슷하게, 프랭크 맥도널드는 1959년 고다드에 우주과학부의 에너지 입자 지부장으로 입사하여 9개의 위성 프로그램에 대한 과학자로 활동했다. 1982년 그는 NASA 수석 과학자가 되었고, 1987년까지 재직했으며, 그 때 그는 부국장/최고 과학자로 고다드로 돌아왔다.[82]

프린스턴 대학에서 밥 대니얼슨은 적외선 천문학의 선구자였던 스트라토스코프 프로젝트에서 핵심적인 역할을 했다. 제임스 M 로젠은 와이오밍대학 물리천문학부 교수가 되어 대기 먼지와 에어로졸을 연구했다. 그는 또 다른 네이 학생인 로버트 게르츠와 존 해크웰이 세운 와이오밍 적외선 관측소 설립에도 큰 역할을 했다.[83]

1973년 프레드 길렛은 UCSD에서 키트 피크 국립 천문대로 옮겨 적외선 천문 위성 개발을 도왔다. 그의 이번 임무에 대한 연구는 특정 젊은 별 주위의 궤도에 있는 먼지를 가리키는 '베가 현상'을 밝혀냈다. 이 발견은 행성 형성이 은하계 전역에서 일어난다는 최초의 확실한 증거를 제공했다. 1987년부터 1989년까지 그는 NASA 본부의 방문 선임 과학자로 적외선 천문학의 미래를 규정하는 데 큰 역할을 했다. 구체적으로는 2003년 발사 후 스피처 우주망원경으로 개칭한 우주적외선망원경, 비행기에 탑재된 대형 적외선망원경으로 구성된 적외선천문 성층권 관측소, 적외선 전천후 조사인 2MASS에 주요 기술 및 프로그램적 기여를 했다. 이 행정 개입 이후, 그는 제미니 천문대로 가서 프로젝트 사이언티스트가 되었다.[66] 2001년 4월 22일 질레트의 때아닌 죽음 이후 하와이 마우나케아에 있는 망원경은 공식적으로 프레드릭 C로 명명되었다. 질레트 제미니 망원경.[84]

영예와 상

자문위원회 구성원 자격

Ney의 선택된 주석

나는 내가 알 니어와 경쟁할 수 없다는 것을 알고 있었다.[59]

네가 테스트하지 않는 것은 너를 괴롭힐 것이다.[59]

우주 비행사들을 알게 된 것은 재미있었지만, 과학을 하는 데는 어려운 방법이었습니다.[59]

나는 천문학에서 나의 공로 배지를 따러 호주에 갔다.[59]

노화 항성 주변에서 탄소 및 규산염 알갱이가 발견된 것에 대해 언급:

수소와 헬륨이 지배하는 우주론에서 지구 행성을 형성하는 물질의 근원을 찾는 것은 안심이 되었다.[1]

1953년 1월 19일, Ney는 "펫 프린스"라고 연설한 Louis Leprince-Ringuet로부터 Bagner-de-Bigorre 우주선 회의에 참석하라는 초대에 답하면서 다음과 같이 썼다.

나는 7월에 열리는 피레네에서 열리는 회의에 꼭 참석하고 싶다. 내가 오기 전에 나에게 언어를 가르쳐 줄 프랑스 소녀를 찾을 수 있다면 매우 좋을 것이다. 나는 너의 "충전" 스캐너를 보기를 고대한다.[85]

Ney에 대한 언급

워콘 고등학교의 교장은 이렇게 말했다.

이 학교를 졸업한 사람은 아무도 과학 분야에서 아무것도 하지 않았어. 너도 마찬가지야.[1]

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