프랜시스 버치(지질학자)

앨버트 프랜시스 버치
프랜시스 버치
태어난	(1903-08-22)1903년 8월 22일 워싱턴
죽은	1992년 1월 30일 (1992-01-30) (88세) 매사추세츠 주 케임브리지
모교	하버드 대학교
로 알려져 있다.	버치의 법칙 버치-무르난 방정식
배우자	바바라 채닝
수상	레지옹 공로(1945) 아서 L. 데이 메달(1950년) 윌리엄 보위 메달(1960년) 국립과학훈장 (1967년) 벨슨상 (1968년) 펜로즈 메달 (1969년) 왕립천문학회 금메달(1973년)
과학 경력
필드	지구물리학
기관	하버드 대학교
박사학위 자문위원	퍼시 브리지먼
서명

프랜시스 버치(Francis Birch, 1903년 8월 22일 ~ 1992년 1월 30일)는 미국의 지구물리학자였다.그는 단단한 지구물리학의 창시자 중 한 명으로 여겨진다.히로시마와 나가사키의 원폭 투하에서도 활약한 것으로 알려져 있다.

제2차 세계 대전 동안 버치는 맨해튼 프로젝트에 참여하여 리틀 보이로 알려진 총형 핵무기의 설계와 개발에 힘썼다.그는 그것의 제조를 감독했고, 티니안으로 가서 그것의 조립과 에놀라 게이에 대한 부하를 감독했다. 보잉 B-29 슈퍼포트리스는 폭탄을 투하하는 임무를 맡았다.

하버드 대학교를 졸업한 버치는 지구물리학을 연구 보조로 연구하기 시작했다.이어 하버드대에서 전 경력을 이 분야로 보내 1943년 지질학 부교수, 1946년 교수, 1949년 스터지스 후퍼 지질학 교수, 1974년 명예교수가 됐다.

버치는 100개 이상의 논문을 발표했다.그는 1947년에 현재 버치-머너한 주(州) 방정식으로 알려진 것을 개발했다.1952년에 그는 지구의 맨틀이 주로 규산염 광물로 구성되어 있고, 용해된 철의 내핵과 외핵이 있다는 것을 증명했다.1961년 압축파동 속도에 관한 두 논문에서 그는 현재 버치의 법칙이라고 불리는 것을 확립했다.

초년기

앨버트 프란시스 버치는 1903년 8월 22일 워싱턴 D.C.에서 은행과 부동산에 관여했던 조지 앨버트 버치와 성당의 성가대 가수 겸 솔리스트인 메리 헤믹 버치의 아들로 태어났다. 워싱턴 D.C. 매튜 대성당그에게는 은행원이 된 데이비드, 외교관이 된 존, 작곡가가 된 로버트 등 세 명의 남동생이 있었다.1916년 고졸 사관학교에 입학하여 워싱턴 D.C., 학교, 웨스턴 고등학교에서 교육을 받았다.^[1][2]

1920년에 버치는 장학금으로 하버드 대학에 입학했다.그 동안 그는 하버드 예비역 장교 훈련대 야전 포병대대에서 복무했다.그는 1924년에 우등으로 졸업했고 전기공학 학사 학위를 받았다.^[1]

버치는 뉴욕 전화 회사의 엔지니어링 부서로 일하러 갔다.그는 1926년 스트라스부르를 여행하고 피에르 와이스의 지도 아래 스트라스부르 대학교의 체격 연구소에서 공부하던 미국 현장 서비스 펠로우쉽에 지원하여 받았다.^[3]그곳에서 그는 프랑스어로 청산가리의 칼륨의 파라마그네틱 특성, Cu++ 이온의 자기 모멘트와 같은 주제에 대해 4개의 논문을 쓰거나 공동 집필했다.^[4]

1928년 미국으로 돌아오자마자 버치는 물리학을 공부하기 위해 하버드로 돌아갔다.1929년 미술학 석사(A.M.) 학위를 받은 뒤 1946년 노벨 물리학상을 받게 될 퍼시 브리지먼의 감독 아래 1932년 철학박사(Ph.D) 학위를 위한 연구를 시작했다.^[3]버치는 그의 논문을 위해 수증기 액체의 수은 임계점을 측정했다.그는 이를 1460±20°C 및 1640±50kg/cm로² 결정했으며, 이 결과는 1932년 물리 리뷰에 발표하였다.^[4][5]

이 무렵 하버드 대학교에서 지구물리학에 대한 관심이 높아졌고, 레지날드 알드워스 댈리는 브리지먼, 천문학자인 할로우 샤플리, 지질학자 루이 카릴 그라톤과 D가 포함된 실험지질학 및 지구물리학 위원회를 설립하였다.H. 맥러플린과 화학자 G. P. 백스터.브리지먼의 또 다른 박사과정 학생 중 한 명인 윌리엄 지스만은 위원회의 연구위원으로 채용되었지만, 암석 연구에 별 관심이 없어 1932년 사임했다.그 후 지질학에 대한 관심이나 경험도 거의 없던 버치에게 그 자리를 제안했지만 대공황의 등장으로 일자리를 구하기가 어려웠고, 그는 이를 받아들였다.^[6][7]

1933년 7월 15일 버치는 브린 마워 대학 졸업생이자 신학자 윌리엄 엘러리 채닝의 부계 후손인 바바라 채닝과 결혼했다.그들에게는 앤 캄파스페, 프랜시스(프랭크) 실바누스, 메리 나르시사 등 세 아이가 있었다.프랭크는 후에 뉴햄프셔 대학의 지구물리학 교수가 되었다.^[8][9]

제2차 세계 대전

제2차 세계대전 중 1942년 버치는 레이더를 개발하던 매사추세츠공대 방사선 연구소에서 일하기 위해 하버드를 휴학했다.그는 레이더가 목표물에 가까운 곳에서 포탄을 폭발시킬 수 있는 근접 연료인 근접 연료에 대해 연구했다.이듬해 그는 미 해군에서 중령으로 임관한 임무를 수락했고, 워싱턴 D.C.의 선박국에 파견되었다.^[10]

그 해 말 그는 맨해튼 프로젝트에 배정되었고 가족과 함께 뉴멕시코의 로스 알라모스로 이사했다.그곳에서 그는 또 다른 해군 장교인 윌리엄 S 대위의 지휘를 받는 로스 알라모스 연구소의 오드넌스(O) 사단에 합류했다. 파슨스.당초 O사단의 목표는 '씬맨'으로 알려진 총형 핵무기를 설계하는 것이었다.이는 플루토늄-240으로 원자로가 파괴된 플루토늄의 오염으로 인해 비현실적인 것으로 판명되었고, 1944년 2월 사단은 우라늄-235를 사용하는 소형 장치인 리틀 보이의 개발로 주의를 전환했다.버치는 비농축 우라늄을 사용하여 스케일 모델과 나중에 장치의 실물 크기 모형을 만들었다.^[11]

버치는 리틀 보이의 제조를 감독했고 티니안으로 가서 그것의 조립을 감독하고 그것을 에놀라 게이에 싣는 보잉 B-29 슈퍼포트리스가 폭탄을 투하하는 임무를 맡았다.그는 에놀라 게이(Enola Gay)가 폭탄을 이륙한 후 실제로 무기를 만들 수 있는 '이중 플러그' 시스템을 고안해 핵폭발이 일어나지 않도록 했다.^[11]그는 레지오트 훈장을 받았다.그의 인용문은 다음과 같이 쓰여 있다.

역사상 가장 위대한 군사 무기인 원자 폭탄의 개발과 관련하여 미국 정부에 대한 뛰어난 공로를 수행하는데 있어서 예외적인 공적을 위하여.그의 초기 임무는 실험실과 현장 시험의 도구였다.그는 이 임무를 매우 뛰어난 방식으로 수행하여 최초의 원자폭탄의 공학과 개발을 담당하게 되었다.그는 뛰어난 판단력과 기술로 이 임무를 수행했고, 마침내 폭탄과 함께 보험에 가입한 상급 기지로 갔고, 그의 주의와 지도력에 의해 폭탄은 모든 면에서 적절하게 준비되었다.버치 사령관의 공학적 능력, 관련된 모든 원리에 대한 이해, 원자폭탄의 개발과 전달 전반에 걸친 전문적인 기술과 의무에 대한 헌신이 탁월했고 미 해군청의 최고 전통과 부합했다.^[12]

전후

버치는 전쟁이 끝난 후 하버드로 돌아왔고, 그가 없는 동안 1943년에 지질학 부교수로 승진했다.그는 1946년에 교수가 되었고, 1949년에는 스터지스 후퍼 지질학 교수가 되었고, 1974년에는 명예교수가 되었다.버치 교수는 100개 이상의 논문을 발표했다.^[2][3]그는 1964년 미국 지질학회 회장을 지냈고, 1969년 그들의 펜로즈 메달을 받았다.^[13]

1947년, 그는 극소수 변종을 위해 개발된 등온 무르난 주 방정식을 오일러 유한 변수에 맞게 수정하여 현재 버치-무르난 주 방정식으로 알려진 것을 개발하였다.^[14]

알버트 프란시스 버치는 고압과 온도에서 지구 형성 광물의 성질에 관한 실험적 연구로 알려져 있으며, 1952년 지구물리학 연구 저널에 잘 알려진 논문을 발표하여 맨틀이 주로 규산염 광물로 구성되어 있음을 증명하고, 상부와 하부는 얇은 트랜스로 분리되어 있음을 증명하였다.규산염 위상 전환과 관련된 이온 영역과 내부 및 외부 코어는 결정체와 용해된 철의 합금이다.그의 결론은 오늘날에도 여전히 옳은 것으로 받아들여지고 있다.그러나 이 논문의 가장 유명한 부분은 그가 서론에 포함시킨 유머러스한 각주다.^{[15][failed verification]}

불청객 독자들은 보통 언어가 지구 내부에 적용될 때 고압의 형태로 변형된다는 경고를 받아야 한다.등가물의 몇 가지 예는 다음과 같다.

고압 폼	평범한 의미
확실하다	의심스럽다
의심의 여지없이	아마도
확실한 증거	모호한 제안
대답할 수 없는 인수	사소한 이의제기
순철	모든 원소의 불확실한 혼합

버치는 1961년에 다음과 같이$$ 농도 $density{\displaystyle }$ ${\displaystyle \rho}$을(를) 가진 $일정$한 평균 원자 중량 M의 암석과 광물의 압축파 속도 V의_p 선형 관계를 확립하는 압축파 속도에 관한 두 개의 논문을 발표했다.^[16][17]

${\displaystyle V_{}}$ ${\displaystyle p_{}}$= ${\displaystyle a}$(${\displaystyle M\stackrel{}{}\text{'}\text{'})}$+ ${\displaystyle b}$ ${\displaystyle \rho }$ ${\displaystyle V_{p}=a({\bar {M})+b\rho$ $\}\}.$

이 관계는 버치의 법칙으로 알려지게 되었다.버치는 1950년 미국 국립과학원에 선출되었고,^[18] 1963년과 1964년에 미국 지질학회 회장을 역임했다.^[3]그는 미국 지질학회의 아서 L을 포함하여 그의 경력에서 수많은 영예를 받았다. Day Medal on 1950 and Penrose Medal in 1969, the American Geophysical Union's William Bowie Medal in 1960, the National Medal of Science from President Lyndon Johnson in 1967, the Vetlesen Prize (shared with Sir Edward Bullard) in 1968, the Gold Medal of the Royal Astronomical Society in 1973, and the International Association for the AdvancementHigh Pressure Research's Bridgman Award 1983년에 수여되었다.^[19]1992년부터 미국지질물리학연합의 텍톤물리학 부문은 이 분야의 저명한 연구자가 연차 회의에서 수여하는 프랜시스 버치 강연을 후원해 왔다.^[20]

버치는 1992년 1월 30일 메사추세츠주 캠브리지에 있는 자신의 집에서 전립선암으로 사망했다.그는 아내 바바라와 그의 세 자녀, 그리고 그의 세 형제가 생존했다.^[2][18]그의 논문은 하버드 대학 기록 보관소에 있다.^[3]

메모들

참조

• Ahrens, Thomas J. (1998). Albert Francis Birch (PDF). Biographical Memoirs. Vol. 74. Washington, D.C.: National Academy of Sciences. pp. 1–24. Retrieved February 4, 2014.
• Sedgwick, Hubert M. (1961). A Sedgwick Genealogy: Descendants of Deacon Benjamin Sedgwick. New Haven, Connecticut: New Haven Colony Historical Society. Retrieved February 4, 2014.