Loading article…
ジョン・アレクサンダー・シンプソン | |
|---|---|
 | |
| 生まれる | 1916年11月3日 |
| 死亡 | 2000年8月31日（享年83歳） |
| 市民権 | アメリカ合衆国 |
| 母校 | リード大学 ニューヨーク大学 |
| 知られている | 宇宙線 核物理学 高エネルギー天体物理学 宇宙探査 |
| 受賞歴 | ガガーリンメダル（1986年） ブルーノ・ロッシ賞 （1991年） アルクトフスキーメダル （1993年） レオ・シラード講演賞 （1999年） ウィリアム・ボウイメダル （2000年） |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 物理 |
| 機関 | シカゴ大学 天体物理学および宇宙研究研究所 (LASR) ワシントン DC |
| 論文 | ガイガー・ミュラー計数管の自然不感時間の短縮 （1944年） |
| 博士課程の指導教員 | セルジュ・アレクサンダー・コルフ |
| 博士課程の学生 | サム・トレイマン エドワード・C・ストーン ジョージ ・グロエクラー ブライアン・ カートライト グレン ・M・メイソン ジェームズ ・J・ビーティー ダグラス ・C・ハミルトン |
ジョン・アレクサンダー・シンプソン（1916年11月3日 - 2000年8月31日）は、アメリカの物理学者、科学教育者。彼は、科学とその影響について一般市民や政治指導者を教育することに熱心に取り組んでおり、特に「原子科学者会報」の創刊者であり、同組織のスポンサー委員会の長年の委員として活躍した。[1]
彼は、ガスフローα粒子 比例計数管（高強度核分裂生成物の存在下でのプルトニウム収量を測定するためのもの）や中性子モニターなどの発明で知られており、[1]また、彼が開発したダストフラックスモニター[ブロークンアンカー]など、いくつかの機器が宇宙に打ち上げられたことでも知られています。[ 2]
シンプソンはシカゴ大学 エンリコ・フェルミ研究所および物理学部の講師および研究者としてキャリアを積み、原子物理学および宇宙線の実験を行った。彼の研究は死の数週間前まで続けられた。[1] [3] [4]彼は心臓手術の成功後に入院中に罹患した肺炎で亡くなった。[1] [3] [4]彼が亡くなった年、宇宙にある彼の機器は40年近くにわたってデータを送信していた。[3]
若いころ
オレゴン州ポートランドで生まれたシンプソンは、若い頃にはクラリネットとサックスの名手として活躍し、高校時代にはその技量を認められ賞も受賞した。[1] 1940年にリード大学で学士号を取得し、そこでギリシャから中世、そして天文学と物理学の最新の発見に至るまでの科学技術の歴史に興味を持つようになった。[1] [5] [6] 1943年にニューヨーク大学で修士号を取得し、1年後に博士号を取得した。 [4] [7] 1943年、ニューヨーク大学在学中に、シンプソンはシカゴ大学に招聘された。同大学の冶金研究所の管理者であるヴォルニー・ウィルソンが、高レベルの放射能を測定する機器の発明を手伝ってほしいと依頼した。説得にかなりの時間がかかりましたが、シンプソンはついに協力することに同意した。[5]
研究
シンプソンは1943年に物理学者としてのキャリアを開始し、マンハッタン計画のグループリーダーを務めた。[1] [3]マンハッタン計画は、第二次世界大戦中に英国およびカナダと共同で実施された、最初の原子爆弾を開発するための米国のプロジェクトのコード名である。第二次世界大戦中、政府がそのような任務のために物理学者を採用することは一般的だった。シンプソンは、原子力エネルギーの社会的および人間的影響を認識した後、その申し出を受け入れ、その開発に参加したいと考えた。このため、シンプソンは、米国が広島に原爆を投下した翌日、キャリアを開始してから2年後の1945年8月に、シカゴの原子科学者の会の創設メンバーおよび初代会長になった。 [1] [8]同年、彼は原子科学者会報の共同創設者でもある。[1] 1945年10月29日発行のライフ誌で、シンプソンはユージン・ラビノウィッチとともに原子力エネルギーへの関わりについて語り、科学者は初めて核兵器のさらなる使用の危険性を警告する道徳的責任を認識したと述べた。シンプソンは、科学者や技術者はもはや自分たちの仕事の結果から無関心でいることはできないと感じていた。[2]
同じ年、シンプソンはシカゴ大学の物理学講師として教職に就き、2000年8月に亡くなる直前まで研究に従事した。1945年には、大学を休職した後、コネチカット州上院議員ブライアン・マクマホンの非公式顧問も務めた。大学教員の一員として、シンプソンはプルトニウム含有ガスをカウンター自体に通すことで「高強度核分裂生成物の存在下でプルトニウム収量を測定するためのガスフローα粒子比例カウンター」を発明し、特許を取得した。[1]
シンプソンは15件の特許を取得しており、その中には放射線の精度と読み取り速度を向上させる装置である多線比例計数管や中性子モニターなどがある。[1] [9] ナンシー・ファーリー・ウッドはシンプソンと協力し、研究所の放射線検出器の開発と製造に貢献したとされている。[10] [11] [12] [13]
シンプソンは宇宙線研究の先駆者であった。1946年の下層大気中の宇宙線中性子の研究（セルジュ・コルフによる第二次世界大戦前の研究から発展）に始まり、彼は科学的研究によってこの分野の発展に長年にわたり大きく貢献した。[1] [8]シンプソンの貢献は、周囲の人々の業績とキャリアを後押しするような形で仕事を成し遂げたという点で独特であった。1955年、彼はユージン・N・パーカーにシカゴ大学エンリコ・フェルミ研究所の研究員としての職を与えたが、彼の進歩は主にシンプソンの継続的な支援の結果であった。1949年、シンプソンは中性子で見られる緯度効果が電離箱よりも約20倍大きいという発見に貢献し、1951年には時間変動もはるかに大きいことを発見した。彼は、時間変化の原因を探る上で中性子や低エネルギー宇宙線粒子が持つ可能性を認識していた。同年、安定した地上型中性子検出器の必要性を満たすため、中性子モニターも発明した。その過程で、ペルーのワンカヨ、メキシコシティ、ニューメキシコ州のサクラメントピーク、コロラド州クライマックス、イリノイ州シカゴなど、さまざまな場所に中性子モニターステーションを設立した。[1]
1954年と1955年に、シンプソンは世界中の中性子モニターステーションで宇宙線の地球規模および時間的変動を調査しました。1956年には、巨大な宇宙線フレアにより、惑星間空間の構成が初めて直接観察されました。[1]この時点で、宇宙線と太陽活動を取り巻く科学コミュニティは大きく成長していました。シンプソンは、国際地球観測年（1957-58年）の組織と調整を担当した12人の科学者の1人であり、この年を大成功に導きました。[1] [4]
1957年末、ソ連によるスプートニクの打ち上げ後、シンプソンは米国が宇宙に機器を送る必要性を認識し、科学的な状況とそのような活動の計画を大学総長ローレンス・キンプトンに説明した。キンプトン氏はプロジェクトを軌道に乗せるためにシンプソンに5,000ドルを与え、ピーター・マイヤー氏と提携して宇宙環境に適した小型軽量の粒子検出器を開発した。シンプソン氏の最初の粒子検出器は1958年に宇宙船パイオニア2号で打ち上げられた。
1962 年、シンプソンとピーター マイヤー教授は、シカゴ大学のエンリコ フェルミ研究所内に天体物理学および宇宙研究研究所 (LASR) を設立しました。NASA は研究所に寄付し、1964 年に完成した LASR の建物に資金を提供しました。研究所では、機器の開発と宇宙研究が 1 つの屋根の下に統合され、進行中の研究と宇宙実験の結果に関連する理論研究も行われました。
1965年、シンプソンは学生や同僚とともに、火星を訪れる最初の宇宙線検出器を製作した。また、木星（1973年）、水星（1974年）、土星（1979年）を訪れた最初の宇宙線検出器となった。[1] [3]木星探査では、木星が放出する相対論的（3-30MeV）電子集団が初めて検出された。木星の磁気圏内にある電子が、少なくとも1AUの距離から逃げていくのが観測された。1974年のシンプソンの検出によって、水星で観測された磁場は太陽から太陽風によって運ばれたものではなく、実際には水星自体に属するものであることが初めて確立された。シンプソンは1959年からこのミッションの構想段階から開発に協力していた。[1]また、1980年には、土星の磁場に閉じ込められた高エネルギー粒子の分布に小さな隙間があることを発見し、これまで発見されていなかった小さな衛星がその位置を周回し、本来見つかるはずの粒子を吸収していることを示唆した。その後、科学者らは土星の衛星[どれ？ ]を光学的に特定した。[1] 1976年と1982年には、シンプソンは太陽風の衝撃波の通過に伴う高エネルギー粒子のバーストも検出し、その遷移が粒子の効率的な加速器として機能していることを示す証拠を示した。
1970年、シンプソン、ウィリアム・ディートリッヒ、ジョン・デイビッド・アングリンは、いくつかの衝撃的な太陽フレアがエネルギー粒子を生成し、その中にはヘリウム3（2つの陽子と1つの中性子を持つヘリウムの軽い非放射性同位体）がヘリウム4（2つの陽子と2つの中性子を持つヘリウムの別の軽い非放射性同位体）の少なくとも10倍多く含まれていることを発見しました。地球上では、ヘリウム4は総ヘリウムの約99.986％を占めています。1973年、パイオニア10号とパイオニア11号に搭載された彼の機器は、宇宙線強度がAUあたり約1％増加していることを示しました。 1975年、彼は、3年前の活動の低迷期に、陽子がエネルギーゼロに向かって減少するのと同じように、エネルギーが低下するにつれて宇宙線ヘリウムの存在量が減少するのとは対照的に、非常に低いエネルギーで宇宙線ヘリウムの存在量が奇妙に増加していることを発見しました。
1975年と1977年に、シンプソンは宇宙線中にベリリウム10 原子核がほとんど存在せず、この数が少ないことからベリリウム10原子核が約2 x 10 7年存在していたことがわかることを発見した。これにより、彼は宇宙線が銀河のガス円盤と拡張磁気ハロー部分の間を自由に通過し、その周囲のガス密度が10 −2原子/cm 3以下 であると結論付けた。
1980年代、シンプソンとAJ タッツォリーノはスターダスト宇宙船用のダストフラックスモニターを開発した。 [14]この機器は、プラスチックの平面に垂直な強い電界の存在下で重合された薄いプラスチックシートで構成され、その後、電気的に分極されて、一方の表面に正の電荷を、もう一方の表面に負の電荷を帯びる。ダスト粒子または重い原子核がシートを貫通すると、小さな領域が蒸発し、シート上の電荷が解放され、プラスチックの穴の位置とサイズを示す電気信号が生成されます。正確な較正により、粒子の速度やサイズなどの衝突に関する情報を信号から抽出できました。これらの較正は1985年から1989年にかけて行われた。この装置は1986年にハレー彗星に向かったベガ1号とベガ2号宇宙船で使用され、その年のベガ計画の成功への貢献によりガガーリン宇宙探査メダルを受賞した。彼の機器は米国からハレー彗星に遭遇した唯一の機器であったからである。[1]
実績
ジョン・アレクサンダー・シンプソンは、高強度核分裂生成物の存在下でプルトニウム収量を測定する「ガスフローα粒子比例計数管」や中性子モニターなどの発明で知られています。[1]ガーディアン紙の死亡記事では、彼が宇宙探査用の科学機器の最も多作な発明家の一人であったと記されています。[2]彼の機器の最初のものは1958年に宇宙に打ち上げられました。最後の2つは1999年に打ち上げられ、1つは宇宙船ユリシーズに、もう1つはスターダストに搭載されました。[2]
1959年、シンプソンは米国科学アカデミーに選出された。1968年、彼はシカゴ大学の初代ライアソン教授となり、特別功労教授となった。1974年にはコンプトン教授に任命された最初の人物となり、1986年には名誉教授となった。
シンプソンは、同年ハレー彗星に衛星を送ったベガ計画の成功に貢献したとして、1986年に宇宙探査に関するガガーリン賞を受賞した。1991年には、高エネルギー天体物理学への貢献によりアメリカ天文学会からブルーノ・ロッシ賞を受賞し、1993年には米国科学アカデミーからアルクトフスキー賞を受賞した。 [15] 1999年には、科学者、米国議会議員、一般大衆に対して核政策の文民統制の重要性を啓蒙した功績と、国際地球観測年の計画と実行における重要な取り組みにより、レオ・シラード講演賞を受賞した。[4] [7] 2000年には、地球に降り注ぐ宇宙線やその他の高エネルギー粒子の広範な研究により、アメリカ地球物理学連合から最高賞であるウィリアム・ボウイ・メダルも受賞した。 [1]
彼は優れた教授として知られ、研究生活を通じて34名の博士課程の学生の研究を指導し、その多くが現在では宇宙科学のリーダーとなっている。[1] [4]シンプソンはまた、自身の研究をより多くの聴衆に届けようと、1974年にコンプトン教授職から得た資金を使って一般向けの講演も行った。 [1] [8] 1982年には、宇宙科学研究所を代表して米国議会やNASAと交渉するため、ワシントンDCに大学宇宙科学ワーキンググループを設立し、初代議長に就任した。[1]
参考文献
- ^ abcdefghijklmnopqrstu vwx ユージン・N・パーカー、全米アカデミー出版。「ジョン・アレクサンダー・シンプソン伝記回顧録」。2020年2月10日閲覧。
- ^ abcd Pearce Wright、The Guardian。「ジョン・シンプソン」、2000年9月14日木曜日。2010年8月28日に訪問。
- ^ abcde National、ニューヨークタイムズ。「ジョン・アレクサンダー・シンプソン、83歳、核・宇宙科学者」、2000年9月7日。2010年9月1日に訪問。
- ^ abcdef Welther, BL、米国天文学会紀要。「死亡記事: ジョン・アレクサンダー・シンプソン、1916-2000 (米国天文学会紀要; 第33巻第4号、1581-1582ページ)。」2010年8月28日に訪問。
- ^ ab マイク・ムーア、『原子科学者会報』「ジョン・シンプソンを偲んで。(原子核物理学者)(死亡記事)」、2000年11月1日。2010年9月1日に訪問。
- ^ シンプソン、JA（1940）。実験用電子顕微鏡（リード大学博士論文）。
- ^ ab Forum on Physics & Society アメリカ物理学会。「1999 Leo Szilard Lectureship Award 受賞者」。2010 年 8 月 28 日に訪問。
- ^ abc American Philosophical Society「Proceedings of the American Philosophical Society Vol. 150 No. 3 September 2006」Wayback Machineで2011年6月11日にアーカイブ。2010年8月28日に閲覧。
- ^ ジャイアンツ州シンプソン (1955)。中性子モニター。シカゴ大学。
- ^ Cholo, Ana Beatriz. (2003年5月17日). ナンシー・ファーリー・ウッド、99歳。初期のフェミニスト、ビジネスオーナー。シカゴ・トリビューン。イリノイ州シカゴ。
- ^ Simpson, JA (1946)。「高精度アルファ比例計数器（第80巻）」。陸軍省、工兵隊、地区技師事務所、マンハッタン地区。
- ^ シンプソン・ジュニア、JA（1947）。高精度アルファ比例計数管。科学機器評論。18（12）：884-893。
- ^ シンプソン・ジュニア、JA（1948）。空気比例計数管。科学機器評論。19（11）：733-743。
- ^ Parker, Eugene N. (2000年12月). 「訃報: John Alexander Simpson」. Physics Today . 53 (12): 83–84. Bibcode :2000PhT....53l..83P. doi : 10.1063/1.4808481 .
- ^ 「Arctowski Medal」。米国科学アカデミー。2006年1月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年2月13日閲覧。
外部リンク
- シカゴ大学特別コレクション研究センターのジョン A. シンプソン文書 1940-1988 および補遺ガイド