Τετάρτη, 22 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα ...1857 γεννήθηκε ο Heinrich Hertz.



Σαν σήμερα, στις 22 Φεβρουαρίου 1857, γεννήθηκε στο Αμβούργο της Γερμανίας ο Heinrich Rudolf Hertz, ο φυσικός που πρώτος πέτυχε την εκπομπή, μετάδοση και λήψη ραδιοκυμάτων. 
Ο πατέρας του David (μετέπειτα Ferdinand, επειδή άλλαξε το θρήσκευμά του από ιουδαϊσμό σε χριστιανισμό) Gustav Hertz ήταν συνήγορος και αργότερα γερουσιαστής. Η μητέρα του Anna Elisabeth Pfefferkorn προερχόταν από οικογένεια Λουθηρανών ιερωμένων.
Φοίτησε στο σχολείο Gelehrtenschule des Johanneums του Αμβούργου, όπου έδειξε ιδιαίτερη κλίση στις επιστήμες και στις ξένες γλώσσες, μαθαίνοντας αραβικά και σανσκριτικά. Σπούδασε επιστήμες και μηχανικός σε ανώτατες σχολές της Δρέσδης, του Μονάχου και του Βερολίνου. Το 1880 πήρε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο Βερολίνου κι εκεί, τα τρία επόμενα χρόνια, συνέχισε τις μεταδιδακτορικές σπουδές του υπό την επίβλεψη του Hermann von Helmholtz, δουλεύοντας ως βοηθός του.
Το 1883 πήρε θέση λέκτορα θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Κιέλου και το 1885 έγινε καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης.

Τον Απρίλιο του 1889 τοποθετήθηκε ως καθηγητής φυσικής και διευθυντής του Ινστιτούτου Φυσικής στη Βόννη, θέση που κράτησε μέχρι το θάνατό του. Σ' αυτό το διάστημα ασχολήθηκε με τη θεωρητική μηχανική και το αποτέλεσμα της εργασίας του εκδόθηκε σε βιβλίο ("Die Prinzipien der Mechanik in neuem Zusammenhange" - "Οι αρχές της Μηχανικής παρουσιασμένες μ' έναν καινούριο τρόπο") το 1894, μετά το θάνατό του.   

Ο Hertz είχε δείξει από πολύ νωρίς ενδιαφέρον για την μετεωρολογία, ίσως επηρεασμένος από τον Wilhelm von Bezold, όταν το καλοκαίρι του 1878 τον είχε καθηγητή σ' ένα εργαστηριακό τμήμα στο Πολυτεχνείο του Μονάχου. Βέβαια η συνεισφορά του σ' αυτό το επιστημονικό πεδίο δεν είχε κάτι το εξαιρετικό, εκτός από μερικά άρθρα που έγραψε την εποχή που ήταν βοηθός του Helmholtz στο Βερολίνο.

Το κύριο έργο του Hertz είχε να κάνει με την προσέγγιση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου και την πειραματική επιβεβαίωση της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας του James Maxwell.

Ο Hertz συνέβαλε στην εμπέδωση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου (το οποίο εξηγήθηκε από άλλους αργότερα) όταν πρόσεξε ότι ένα φορτισμένο αντικείμενο χάνει το φορτίο του πιο εύκολα όταν φωτίζεται με υπεριώδες φως
Το 1887, έκανε παρατηρήσεις πάνω στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και στην εκπομπή και λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τις οποίες δημοσίευσε στο επιστημονικό περιοδικό Annalen der Physik. Ο δέκτης του αποτελείτο από ένα πηνίο με διάκενο ηλεκτρικού σπινθήρα. Την ανίχνευση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων θα σηματοδοτούσε ένας σπινθήρας. Τοποθέτησε τη συσκευή σε ένα σκοτεινό κουτί, προκειμένου να δει τον σπινθήρα καλύτερα. Παρατήρησε, ωστόσο, ότι το μήκος του σπινθήρα μειωνόταν όταν ήταν μέσα στο κουτί. Ένα γυάλινο έλασμα τοποθετημένο ανάμεσα στον πομπό των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και τον δέκτη, απορροφούσε την υπεριώδη ακτινοβολία που βοηθούσε τα ηλεκτρόνια να περάσουν το διάκενο. Εκτός κουτιού, το μήκος του σπινθήρα αυξανόταν. Δεν παρατήρησε καμία μείωση στο μήκος του σπινθήρα όταν αντικατέστησε το γυαλί με χαλαζία, καθώς ο τελευταίος δεν απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία. 
Ο Hertz συγκέντρωσε τα συμπεράσματα των ερευνών του και τα δημοσίευσε. Δεν συνέχισε τη διερεύνηση του φαινομένου, ούτε έκανε κάποια απόπειρα να ερμηνεύσει τα αποτελέσματα των παρατηρήσεών του.

Νωρίτερα, το 1886, ο Hertz είχε κατασκευάσει μια διπολική κεραία, η οποία εξέπεμπε και λάμβανε ραδιοσυχνότητες. 
Το 1887 πειραματίστηκε με τα ραδιοκύματα στο εργαστήριό του. Μέσω πειραμάτων, απέδειξε ότι εγκάρσια ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν στον χώρο για κάποια απόσταση. Αυτό είχε προβλεφθεί από τον James Maxwell και τον Michael Faraday
Με τη διαμόρφωση της συσκευής του, τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά πεδία μπορούσαν να εκπέμψουν ακτίνες χωρίς καλώδια, σαν εγκάρσια κύματα. Ο Hertz είχε τοποθετήσει τον ταλαντωτή περίπου 12 μέτρα μακριά από ένα τσίγκινο πιάτο (ανακλαστήρας) για να δημιουργήσει σταθερά κύματα. Κάθε κύμα ήταν περίπου 4 μέτρα. Χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή, κατέγραψε την ποικιλία στις διαστάσεις και την κατεύθυνση του κύματος. Ο Hertz μέτρησε τα κύματα του Maxwell και κατέδειξε ότι η ταχύτητα των ραδιοκυμάτων ήταν ίση με την ταχύτητα του φωτός. Μέτρησε ακόμη την ένταση και την πολικότητα του ηλεκτρικού πεδίου. Ο Hertz βρήκε ακόμη ότι τα ραδιοκύματα μπορούσαν να μεταδοθούν από διαφορετικά είδη υλικών, ενώ ανακλώνταν από άλλα. 
Αυτή υπήρξε η κεντρική ιδέα που οδήγησε στη δημιουργία του ραντάρ αργότερα. 

Στην εποχή του ο Hertz δεν μπόρεσε ποτέ να κατανοήσει  τη σημασία των πειραματικών αποτελεσμάτων του. Ερωτώμενος για τις πρακτικές εφαρμογές των ανακαλύψεών του, είχε απαντήσει: "Καμία, υποθέτω".

Το 1892, ο Hertz ξεκίνησε να πειραματίζεται και κατέδειξε ότι οι καθοδικές ακτίνες μπορούν να διεισδύσουν σε πολύ λεπτά μεταλλικά φύλλα (π.χ. αλουμινίου). Ο μαθητής του Philipp Lenard (Νόμπελ Φυσικής 1905) διερεύνησε περαιτέρω το φαινόμενο των ακτίνων. Δημιούργησε μια εκδοχή του καθοδικού σωλήνα και μελέτησε τη διείσδυση ακτίνων Χ σε διάφορα υλικά. Ωστόσο, ο Lenard δεν συνειδητοποίησε ποτέ ότι παρήγαγε ακτίνες Χ.

Το 1892, ο Hertz διαγνώστηκε με κακοήθη όγκο στα οστά και υπεβλήθη σε αρκετές επεμβάσεις. Πέθανε από σηψαιμία την 1η Ιανουαρίου 1894, σε ηλικία μόλις 37 ετών, στη Βόννη. 

Όταν οι ναζί πήραν την εξουσία στη Γερμανία κατέβασαν το πορτραίτο του Heinrich Hertz από το Δημαρχείο του Αμβούργου, όπου είχε αναρτηθεί προς τιμή του, παρά το γεγονός ότι είχε αποβιώσει πριν από πολλά χρόνια και σε όλη του τη ζωή ήταν Χριστιανός Λουθηρανός (αφού ο πατέρας του είχε αλλάξει θρήσκευμα από το 1834, πριν τη γέννηση του Heinrich).
Στις αρχές της δεκαετίας του 1930, η χήρα του Hertz, Elisabeth Doll, με τις δύο κόρες της διέφυγαν από το ναζιστικό καθεστώς βρίσκοντας καταφύγιο στην Αγγλία.

Το 1930, η Διεθνής Επιτροπή Ηλεκτροτεχνίας (IEC), προς τιμή του Hertz, έδωσε το όνομά του στη μονάδα συχνότητας στο σύστημα μονάδων SI. Το 1960, η Διεθνής Σύνοδος Μέτρων και Σταθμών (CGPM) αποδέχτηκε επίσημα το 1Hz ως μονάδα συχνότητας στο SI, αντικαθιστώντας το όνομα "κύκλοι ανά δευτερόλεπτο" (cps).

Το 1928 δημιουργήθηκε στο Βερολίνο το "Ινστιτούτο Heinrich-Hertz για την Έρευνα Ταλαντώσεων". Σήμερα αυτό είναι γνωστό με το όνομα "Fraunhofer Ινστιτούτο Τηλεπικοινωνιών, Ινστιτούτο Heinrich Hertz" (HHI).
Από το 1987, το "Ινστιτούτο των Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών" (IEEE) προσφέρει κάθε χρόνο το "Μετάλλιο Heinrich Hertz" για διακεκριμένες εργασίες στα ερτζιανά κύματα.
Ένας κρατήρας στην αθέατη πλευρά της σελήνης έχει πάρει επίσης το όνομά του.
Πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο έχουν τιμήσει το όνομά του με διάφορους τρόπους.
Το 2012, στα 155α γενέθλια του Hertz, η Google τον τίμησε μ' ένα χαρακτηριστικό doodle.


Τρίτη, 21 Φεβρουαρίου 2017

Μου άρεσε ...



Η κουβέντα του Γιάννη Αντετοκούνμπο για τους γονείς του:

"Έχω πάντα την εικόνα του πατέρα μου και της μητέρας να μοχθούν καθημερινά για να μας προσφέρουν ένα πιάτο φαγητό. Δεν την ξεχνώ και αποτελεί οδηγό μου σε οτιδήποτε κάνω".
Από το σημερινό αφιέρωμα στον Γιάννη Αντετοκούνμπο της εφημερίδας "ΤΑ ΝΕΑ".

Δευτέρα, 20 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα ...1972 πέθανε η Γερμανίδα φυσικός Maria Goeppert-Mayer.



Σαν σήμερα, στις 20 Φεβρουαρίου 1972, πέθανε η γερμανικής καταγωγής θεωρητικός φυσικός Maria Gertrude Käte Goeppert (-Mayer, από το σύζυγό της), σε ηλικία 66 ετών, στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνιας, ΗΠΑ.

Η Goeppert γεννήθηκε στις 28 Ιουνίου 1906 στο Kattowitz της Άνω Σιλεσίας, μιας πρωσικής επαρχίας της τότε Γερμανικής Αυτοκρατορίας (σήμερα Katowice, Πολωνία). 
Ήταν το μοναχοπαίδι του Friedrich Goeppert και της Μaria Wolff. Το 1910 η οικογένεια μετακόμισε στο Γκέτινγκεν, καθώς ο πατέρας της, πανεπιστημιακός καθηγητής έκτης γενιάς, διορίσθηκε καθηγητής της παιδιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν
Η Goeppert παρακολούθησε το Höhere Technische στο Γκέτινγκεν, ένα σχολείο για κορίτσια της μεσαίας τάξης που απέβλεπαν σε σπουδές στην ανώτατη εκπαίδευση. Το 1921 γράφτηκε να παρακολουθήσει το Frauenstudium, ένα ιδιωτικό λύκειο που καθοδηγείτο από σουφραζέτες και προετοίμαζε μαθήτριες για το πανεπιστήμιο. Όμως, κατά τη διάρκεια της οικονομικής κρίσης (υπερπληθωρισμόςτο σχολείο έκλεισε προτού ολοκληρωθεί το τριετές πρόγραμμα φοίτησης της Goeppert. Έτσι, με ελλιπή προετοιμασία, αποφάσισε σε ηλικία 17 ετών να δώσει εισαγωγικές εξετάσεις (abiturγια το πανεπιστήμιο, μαζί με τρία ή τέσσερα άλλα κορίτσια από το σχολείο της και 30 αγόρια από άλλα σχολεία. Τα κορίτσια πέρασαν όλα, ενώ από τα αγόρια πέρασε μόνο ένα.

Το φθινόπωρο του 1924 η Goeppert άρχισε να σπουδάζει μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν, αφενός γιατί εκεί υπήρχε η  Emmy Noether, μία πρωτοπόρος γυναίκα καθηγήτρια μαθηματικών, αφετέρου γιατί εκείνη την εποχή υπήρχε έλλειψη γυναικών καθηγητριών των μαθηματικών στα γυμνάσια θηλέων.
Φοιτώντας στο πανεπιστήμιο σύντομα διαπίστωσε ότι η φυσική τής ασκούσε ιδιαίτερη έλξη. Έτσι, ενώ παρακολουθούσε ένα σεμινάριο Φυσικής του Max Born (μετέπειτα αγαπημένου της δασκάλου), αποφάσισε να συνεχίσει με φυσική και όχι μαθηματικά. 
Με ένα σύντομο πέρασμα από το Πανεπιστήμιο Cambridge για να μάθει αγγλικά, όλη η πανεπιστημιακή της εκπαίδευση πραγματοποιήθηκε στο Γκέτινγκεν.  
Το 1930 πήρε το διδακτορικό της με θέμα τη θεωρία της ταυτόχρονης απορρόφησης δύο φωτονίων από άτομα. Εκείνη την εποχή, ήταν απίθανο να επαληθευτεί πειραματικά η θεωρία της, αλλά αργότερα το 1961, η ανάπτυξη του λέιζερ επέτρεψε την πρώτη πειραματική επαλήθευση. Προς τιμή της θεμελιώδους συνεισφοράς της Goeppert στη θεωρία γι' αυτό το φαινόμενο, η μονάδα για τη διατομή απορρόφησης δύο φωτονίων ονομάσθηκε "μονάδα Goeppert Mayer (GM)". 

Στις 19 Ιανουαρίου 1930 η Goeppert παντρεύτηκε τον Αμερικανό χημικό Joseph Edward Mayer, ο οποίος στο πλαίσιο μιας υποτροφίας του Ινστιτούτου Rockefeller που είχε πάρει για το Πανεπιστήμιο Γκέτινγκεν, συνεργαζόταν ως βοηθός του καθηγητή James Franck και φιλοξενείτο από την οικογένεια της Goeppert. Μετά το γάμο τους το ζευγάρι εγκαταστάθηκε στην Βαλτιμόρη των ΗΠΑ και ο Mayer βρήκε θέση αναπληρωτή καθηγητή Χημείας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins.

Οι αυστηροί κανόνες κατά της οικογενειοκρατίας που ίσχυαν στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins δεν επέτρεψαν στη Goeppert να βρει θέση καθηγητή στο πανεπιστήμιο. Έτσι περιορίστηκε στη θέση βοηθού στο τμήμα Φυσικής, όπου ήταν υπεύθυνη για τη γερμανική αλληλογραφία. Ωστόσο δίδαξε κάποια μαθήματα και δημοσίευσε μία σημαντική εργασία για τη διπλή διάσπαση βήτα το 1935.

Το ενδιαφέρον για την κβαντομηχανική στο Johns Hopkins ήταν πολύ μικρό, αλλά η Goeppert συνεργάσθηκε με τον Karl Herzfeld και συνέγραψαν κάποιες εργασίες. Ο Herzfeld ήταν ειδικός στην κλασσική Φυσική, ειδικά στην κινητική θεωρία και τη θερμοδυναμική και κάτω από την καθοδήγηση και την επιρροή του η Goeppert αναμίχθηκε ενεργά στον τομέα των χημικών και φυσικών επιστημών, εμβαθύνοντας και διευρύνοντας τη γνώση της στις φυσικές επιστήμες. Τα καλοκαίρια του 1931, 1932 και 1933 επέστρεφε στο Γκέτινγκεν και είχε την ευκαιρία να συνεργαστεί με τον Max Born, με τον οποίο συνέγραψε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Handbuch der Physik το 1931. 
Μετά την άνοδο του ναζιστικού κόμματος στην εξουσία το 1933, η Goeppert σταμάτησε τα ταξίδια στην πατρίδα της, αφού και οι καθηγητές Born και Franck είχαν απολυθεί.

Όπως προανέφερα, το 1935 δημοσίευσε μία σημαντική εργασία για τη διπλή βήτα - διάσπαση, που αντιπροσωπεύει μια άμεση εφαρμογή των τεχνικών που είχε χρησιμοποιήσει για το διδακτορικό της, αλλά σε ένα εξ ολοκλήρου διαφορετικό πλαίσιο. Λίγα χρόνια αργότερα συνεργάστηκε με τον Joseph Mayer και συνέγραψαν το βιβλίο "Στατιστική Μηχανική", το οποίο εκδόθηκε το 1940. 

Το 1937 ο Joseph Mayer απολύθηκε από το Johns Hopkins και το ζεύγος Mayer - Goeppert προσλήφθηκε από το Πανεπιστήμιο Columbia στη Νέα Υόρκη. Εκεί, ο πρόεδρος του τμήματος Φυσικής George B. Pegram έδωσε γραφείο στη  Goeppert να εργαστεί, αλλά όχι μισθό. Στη νέα θέση της γνωρίστηκε με τον χημικό Harold Urey και τον Enrico Fermi που έφθασε εκεί το 1939. Ο Fermi της ζήτησε να ερευνήσει τον φλοιό σθένους των υπερουράνιων στοιχείων που δεν είχαν ακόμα ανακαλυφθεί, χρησιμοποιώντας το πολύ απλό "μοντέλο Thomas–Fermi". Εκείνη πρόβλεψε ότι αυτά τα στοιχεία θα σχημάτιζαν μία νέα σειρά στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων, παρόμοια με αυτή των σπάνιων γαιώνΠαρά τις υπεραπλουστεύσεις του προτύπου, αυτό αποδείχθηκε στη συνέχεια μια εντυπωσιακά ακριβής πρόβλεψη της ποιοτικής χημικής συμπεριφοράς τους.

Το Δεκέμβριο του 1941 της προσφέρθηκε η πρώτη έμμισθη θέση πανεπιστημιακής διδασκαλίας με μερική απασχόληση, στο Κολέγιο Sarah Lawrence, στο προάστιο Yonkers της Ν. Υόρκης. Το 1942, με παρέμβαση του Harold Urey, βρήκε μία ερευνητική θέση μερικής απασχόλησης στο Πρόγραμμα Μανχάταν. Αντικείμενο της έρευνας του εργαστηρίου της ήταν η ανακάλυψη μεθόδου για τον διαχωρισμό του ισοτόπου 235U (ουράνιο 235) από το φυσικό ουράνιο 

Στα πλαίσια της εργασίας της στο Πρόγραμμα Μανχάταν, η Goeppert είχε την ευκαιρία να γνωριστεί με τον διακεκριμένο Edward Teller, ο οποίος της εξασφάλισε μία θέση στο Πρόγραμμα Opacity του Πανεπιστημίου Columbia, ερευνώντας τις ιδιότητες της ύλης και της ακτινοβολίας, σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες.

Τον Φεβρουάριο του 1946 ο Mayer έγινε καθηγητής στο Τμήμα Χημείας και στο νέο Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών (μετέπειτα Ινστιτούτο Enrico Fermi) στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου και η Goeppert μπόρεσε να γίνει άμισθη αναπληρώτρια καθηγήτρια Φυσικής εκεί. Στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου και στο νεοϊδρυθέν τότε Εθνικό Εργαστήριο Argonne η Goeppert ανέπτυξε μέχρι το 1949 ένα μαθηματικό μοντέλο της δομής των πυρηνικών φλοιών, το οποίο δημοσίευσε το 1950.  
Το πρότυπο αυτό ερμήνευε γιατί ορισμένοι αριθμοί νουκλεονίων σε έναν ατομικό πυρήνα αντιστοιχούν σε ιδιαίτερα σταθερούς πυρήνες. Οι αριθμοί αυτοί, 2, 8, 20, 28, 50, 82 και 126, πήραν το παρατσούκλι «μαγικοί αριθμοί» από τον Eugene Wigner
Ο Fermi ήταν αυτός που δημιούργησε το κίνητρο για την ανάπτυξη αυτού του προτύπου, όταν ρώτησε την Goeppert: "Υπάρχει κάποια ένδειξη για σύζευξη σπιν - τροχιάς;" Η Goeppert κατάλαβε ότι αυτό γινόταν στην πραγματικότητα και υπέθεσε ότι ο πυρήνας ουσιαστικά είναι  μία σειρά από πλήρεις φλοιούς και ότι ζεύγη νετρονίων και πρωτονίων τείνουν να συζεύγνυνται.

Τρεις Γερμανοί επιστήμονες, οι Otto Haxel, J. Hans D. Jensen και Hans Suess που εργάζονταν επίσης για την επίλυση του ίδιου προβλήματος, έφθασαν ανεξάρτητα από την Goeppert στο ίδιο συμπέρασμα, αλλά δημοσίευσαν την εργασία τους νωρίτερα από εκείνη. 
Το 1963 η Maria Goeppert-Mayer, ο J. Hans D. Jensen και ο Eugene Wigner μοιράσθηκαν το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής "για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τη δομή των πυρηνικών φλοιών". Έτσι, η Maria Goeppert-Mayer έγινε η δεύτερη γυναίκα που τιμήθηκε με Βραβείο Νόμπελ Φυσικής μετά τη Μαρία Κιουρί.

Το 1960 η Goeppert διορίσθηκε καθηγήτρια Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο, όταν τόσο αυτή όσο και ο σύζυγος της είχαν την ευκαιρία να πάνε εκεί. Παρότι υπέστη ένα εγκεφαλικό επεισόδιο λίγο καιρό μετά την εγκατάστασή της εκεί, συνέχισε να διδάσκει και να διεξάγει έρευνα για μερικά χρόνια ακόμα.
Πέθανε στο Σαν Ντιέγκο το 1972 ενώ βρισκόταν σε κωματώδη κατάσταση, μετά από ένα έμφραγμα που είχε πάθει τον προηγούμενο χρόνο. Τάφηκε στο El Camino Memorial Park του Σαν Ντιέγκο.

Μετά τον θάνατό της θεσπίσθηκε το βραβείο "Maria Goeppert-Mayer" από την Αμερικανική Φυσική Ένωση (APS), το οποίο απονέμεται κάθε χρόνο από το 1986 σε νεαρές φυσικούς, κατόχους διδακτορικού που βρίσκονται στην αρχή της σταδιοδρομίας τους. 
Το Εθνικό Εργαστήριο Argonne απονέμει επίσης ένα βραβείο κάθε χρόνο σε εξέχουσα νέα επιστήμονα ή μηχανικό στη μνήμη της. 
Το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο διοργανώνει ένα ετήσιο "Διεπιστημονικό Συμπόσιο Maria Goeppert-Mayer", που συγκεντρώνει ερευνήτριες για να συζητήσουν τρέχοντα επιστημονικά θέματα.
Ο κρατήρας Goeppert-Mayer στον πλανήτη Αφροδίτη ονομάσθηκε έτσι προς τιμήν της.

30 Ερωτήσεις Σωστού - Λάθους με το πρόγραμμα Hot Potatoes σε "Μηχανικές Ταλαντώσεις - Μηχανικά Κύματα - Φαινόμενο Doppler".



Φυσική Γ' Λυκείου Θετικού Προσανατολισμού

Στο αρχείο θα βρείτε 30 ερωτήσεις Σωστού - Λάθους από την ύλη της Γ' Λυκείου Θετικού Προσανατολισμού σχετικά με τις Μηχανικές Ταλαντώσεις, τα Μηχανικά Κύματα και το Φαινόμενο Doppler. 

Οι ερωτήσεις ανήκουν στην κατηγορία Α θέματος και όλες έχουν δοθεί ως θέματα στις Πανελλαδικές Εξετάσεις της Γ' Λυκείου τα τελευταία χρόνια.

Μπορείτε να δείτε και να κατεβάσετε το αρχείο από  ΕΔΩ .

Μπορείτε να βρείτε κι άλλες παλαιότερες αναρτήσεις μου με πολλές Ερωτήσεις Σωστού - Λάθους με το πρόγραμμα Hot Potatoes, στα ίδια με παραπάνω θέματα, όπως φαίνεται παρακάτω:

  • Φθίνουσες και Εξαναγκασμένες Ταλαντώσεις   ΕΔΩ,
  • Μηχανικές Ταλαντώσεις και Μηχανικά Κύματα   ΕΔΩ
  • Φαινόμενο Doppler   ΕΔΩ    και    ΕΔΩ.

Σάββατο, 18 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα ...1913 ο Frederick Soddy πρότεινε τη χρήση του όρου "ισότοπο".


Στη φωτογραφία του J. J. Thomson (1913) φαίνονται στο κάτω μέρος δεξιά
τα ξεχωριστά ίχνη των δύο ισοτόπων του Νέον: Νέον-20 και Νέον-22.

Σαν σήμερα, στις 18 Φεβρουαρίου 1913, ο Άγγλος ραδιοχημικός Frederick Soddy πρότεινε για πρώτη φορά τη χρήση του όρου "ισότοπα" προκειμένου να γίνει δυνατή η τοποθέτηση 40 ραδιοστοιχείων (ραδιενεργών στοιχείων) που μέχρι τότε είχαν βρεθεί και έπρεπε να τοποθετηθούν στον περιοδικό πίνακα μεταξύ των θέσεων του μολύβδου (Ζ=82) και του ουρανίου (Ζ=92), με δεδομένο ότι μόνο 11 στοιχεία συνολικά μπορούσαν να τοποθετηθούν. 
Μέχρι τότε είχαν γίνει αρκετές προσπάθειες να διαχωριστούν αυτά τα στοιχεία, αλλά είχαν αποτύχει. Το 1910, ο Soddy είχε δείξει ότι το "μεσοθόριουμ" ("mesothorium", αργότερα αποδείχτηκε ότι είναι το 228Ra), το ράδιο 226Ra (το μακροβιότερο ισότοπο) και το θόριο Χ (224Ra) είναι αδύνατον να διαχωριστούν. 

Οι προσπάθειες για την τοποθέτηση των ραδιοστοιχείων στον περιοδικό πίνακα από τον Soddy και τον Πολωνό Kazimierz Fajans (ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο) τους οδήγησε να προτείνουν το 1913, το νόμο της ραδιενεργού μετατόπισης. Σύμφωνα με αυτόν, η ραδιενεργός διάσπαση άλφα ή η ραδιενεργός διάσπαση βήτα σχηματίζουν θυγατρικά προϊόντα των οποίων ο ατομικός αριθμός διαφέρει κατά δύο ή μία μονάδες αντίστοιχα των μητρικών στοιχείων. Συγκεκριμένα στη πρώτη περίπτωση μειώνεται κατά δύο μονάδες, ενώ στη δεύτερη αυξάνεται κατά μία μονάδα. Παράλληλα ο μαζικός αριθμός στη πρώτη περίπτωση μειώνεται κατά 4 μονάδες, στη δε δεύτερη παραμένει ο ίδιος. Αυτό σημαίνει ότι κατά τις διασπάσεις αυτές λαμβάνει χώρα μεταστοιχείωση με συνέπεια τα θυγατρικά προϊόντα να καταλαμβάνουν στον περιοδικό πίνακα θέση μετατοπισμένη από εκείνη των μητρικών τους στοιχείων (ραδιοϊσοτόπων). 

Ο Soddy πρότεινε ότι διάφοροι τύποι ατόμων (που διαφέρουν σε ραδιενεργές ιδιότητες) θα μπορούσαν να καταλάβουν την ίδια θέση στον περιοδικό πίνακα.
Για παράδειγμα, η άλφα διάσπαση του 235U (ουράνιο 235) μας δίνει 231Th (θόριο 231), ενώ η βήτα διάσπαση του 230Ac (ακτίνιο 230) μας δίνει 230Th (θόριο 230). Έτσι, το 230Th και το 231Th θα μπορούσαν να τοποθετηθούν στην ίδια θέση του πίνακα. Γι' αυτό ο Soddy χρησιμοποίησε την ελληνική λέξη "ισότοπο" για να χαρακτηρίσει εκείνα τα στοιχεία που μπορούσαν να γραφτούν στην ίδια θέση  (ίδιο τόπο) του περιοδικού πίνακα.
Βέβαια, σήμερα ξέρουμε ότι μπορούν να γραφούν στην ίδια θέση επειδή δεν είναι διαφορετικά στοιχεία, αλλά διαφορετικές μορφές του ίδιου στοιχείου (έχουν ίδιο ατομικό αριθμό). 

Ο όρος "ισότοπο" προτάθηκε στον Soddy από μία οικογενειακή φίλη, την Σκωτσέζα γιατρό Margaret Todd στη διάρκεια μιας συνομιλίας τους, όπου ο Soddy της εξήγησε τις ιδέες του.

Το 1921 ο Frederick Soddy πήρε το βραβείο Νόμπελ Χημείας "για την έρευνα των ραδιενεργών ουσιών".

Κλείνοντας το κείμενο να επισημάνω ότι και άλλοι επιστήμονες πριν το Soddy είχαν αναφερθεί στην πιθανότητα ύπαρξης ισοτόπων, όπως το 1909 οι Σουηδοί Daniel Strömholm και Theodor Svedberg και το 1910 ο Άγγλος Alexander Thomas Cameron, ο οποίος είχε προβλέψει και το νόμο της ραδιενεργού μετατόπισης.

Πηγή: Today in Science History

Πέμπτη, 16 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα...1997 πέθανε η πειραματική φυσικός Chien-Shiung Wu.



Σαν σήμερα, στις 16 Φεβρουαρίου 1997, πέθανε στη Νέα Υόρκη από εγκεφαλικό επεισόδιο η Chien-Shiung Wu (κινέζικα 吴健雄), σε ηλικία 85 ετών.  

Η "Madame Wu", όπως ήταν ένα από τα χαϊδευτικά της, ήταν Κινεζο-Αμερικανίδα Φυσικός με εξειδίκευση στις τεχνικές της πειραματικής φυσικής και τη ραδιενέργεια. Η επιστημονική της ακτινοβολία τής είχε δώσει τους τίτλους "Πρώτη Κυρία της Φυσικής", "Η Κινέζα Madame Curie" και η "Βασίλισσα της Πυρηνικής Έρευνας".

Γεννήθηκε στις 31 Μαΐου 1912 στο Liuho, μια μικρή πόλη περίπου 40 μίλια από τη Σαγκάη, στην επαρχία Jiangsu της Κίνας. Ο πατέρας της Zhong-Yi που ήταν μηχανικός και η μητέρα της Fanhua Fan που ήταν δασκάλα έδωσαν μεγάλη σημασία στην εκπαίδευση της κόρης τους και την ενθάρρυναν από μικρή ηλικία ν' ασχοληθεί με την επιστήμη και τα μαθηματικά. 
Στην αρχή παρακολούθησε ένα από τα πρώτα δημοτικά σχολεία που δέχονταν κορίτσια, το σχολείο για τη Συνεχή Εκπαίδευση Γυναικών Ming De που το είχε ιδρύσει ο πατέρας της. Όταν έγινε 11 ετών άφησε την πόλη της για να πάει στο Σχολείο Γυναικών Νο 2, στο Suzhou, όπου παρακολούθησε το κανονικό σχολικό πρόγραμμα. Αργότερα για ένα χρόνο παρακολούθησε το σχολείο Gong Xue στη Σαγκάη.
Το 1929 η Wu έγινε δεκτή σ' ένα από τα πλέον αξιόλογα ιδρύματα ανώτατης εκπαίδευσης της Κίνας, στο Εθνικό Κεντρικό Πανεπιστήμιο, που αργότερα ονομάστηκε Πανεπιστήμιο Nanjing. Όμως, σύμφωνα με τους κυβερνητικούς κανονισμούς της εποχής, όποιος ήθελε να σπουδάσει στο πανεπιστήμιο έπρεπε να πάει να διδάξει ένα χρόνο σε σχολείο. Έτσι, το 1929 πήγε σε σχολείο της Σαγκάης που είχε ιδρύσει ο Hu Shi.
Το 1930 ξεκίνησε να σπουδάζει μαθηματικά στο πανεπιστήμιο, όμως γρήγορα κατευθύνθηκε στη φυσική, εμπνεόμενη από τη Marie Curie. Το 1934 αποφοίτησε από το τμήμα Φυσικής με την καλύτερη βαθμολογία στο τμήμα της.
Για δύο χρόνια μετά την αποφοίτησή της έκανε μεταπτυχιακό στη Φυσική και εργάστηκε ως βοηθός στο Πανεπιστήμιο Zhejiang. Μετά από αυτό έγινε ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Φυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας, όπου για πρώτη φορά ήρθε σ' επαφή με την πειραματική έρευνα. Με την καθοδήγηση της καθηγήτριάς της Jing-Wei Gu ασχολήθηκε με την κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ.

Με την παρότρυνση της κ. Gu, το 1936 αποφάσισε να συνεχίσει τις σπουδές της σε ανώτερο επίπεδο κι έτσι βρέθηκε στο Σαν Φρανσίσκο της Καλιφόρνιας με τη φίλη της Dong Ruofen (董若芬) που ήταν χημικός.
Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα εκεί, έγινε δεκτή ως μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο Berkeley. Με την επίβλεψη του κορυφαίου Φυσικού Ernest O. Lawrence ολοκλήρωσε το διδακτορικό της το 1940.

Το 1942 παντρεύτηκε τον Φυσικό Luke Chia-Liu Yuan (袁家骝), του οποίου ο παππούς ήταν ο Yuan Shikai, πρώτος πρόεδρος της Κινεζικής Δημοκρατίας. Το ζευγάρι απέκτησε ένα γιο, τον Vincent Yuan (袁緯承) που έγινε επίσης Φυσικός.

Στη συνέχεια η οικογένεια Yuan μετακόμισε στην ανατολική ακτή των ΗΠΑ, όπου η Wu εργάστηκε αρχικά στο Κολέγιο Smith και ο σύζυγός της στο Πανεπιστήμιο Princeton. Αργότερα δέχτηκε κι εκείνη θέση στο Princeton όπου παρέμεινε μέχρι το 1944. Ήταν η πρώτη γυναίκα που έγινε δεκτή ως εκπαιδευτικός (instructor) στο Πανεπιστήμιο Princeton. Το 1944 πήγε στο Πανεπιστήμιο Columbia, όπου έμεινε σε όλη την υπόλοιπη πανεπιστημιακή της καριέρα, μέχρι το 1981.

Ενώ βρισκόταν στο Πανεπιστήμιο Columbia, εργάστηκε παράλληλα για το πυρηνικό πρόγραμμα των ΗΠΑ "Manhattan Project". Βοήθησε στην ανάπτυξη διαδικασίας για το διαχωρισμό του μεταλλικού ουρανίου στα ισότοπα U-235 και U-238. Στην έρευνα της η Wu εργάστηκε επίσης για την ανάπτυξη βελτιωμένων μετρητών Geiger για τη μέτρηση των επιπέδων πυρηνικής ακτινοβολίας.

Στο Πανεπιστήμιο Columbia η Wu γνώρισε τον κινεζικής καταγωγής θεωρητικό Φυσικό Tsung-Dao Lee που σε συνεργασία με τον επίσης θεωρητικό Φυσικό Chen Ning Yang είχαν διατυπώσει το "Νόμο διατήρησης της Ισοτιμίας (Parity)". H Wu, με την εργαστηριακή εμπειρία που διέθετε, κατάφερε να αποδείξει πειραματικά χρησιμοποιώντας το ισότοπο κοβάλτιο 60, ότι η parity δεν διατηρείται κατά την ασθενή πυρηνική αλληλεπίδραση. 
Η ανακάλυψη αυτή αποτέλεσε μεγάλη συνεισφορά στη Φυσική των Υψηλών Ενεργειών και την ανάπτυξη του Standard Model. Σε αναγνώριση της θεωρητικής δουλειάς τους, ο Lee και ο Yang πήραν το 1957 το Nobel Φυσικής.

Η Wu υπήρξε μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (ήταν η έβδομη γυναίκα που έγινε δεκτή στην Ακαδημία) και το 1976 έγινε η πρώτη γυναίκα πρόεδρος της Αμερικάνικης Ένωσης Φυσικής (APS).
Της απονεμήθηκαν μια μεγάλη σειρά τιμητικών διακρίσεων, όπως το βραβείο Comstock για τη Φυσική (1964) (η πρώτη γυναίκα που πήρε το βραβείο), το βραβείο Bonner (1975), το Εθνικό Μετάλλιο Επιστήμης (1975), το πρώτο βραβείο Wolf στη Φυσική για την πειραματική της δουλειά (1978).
Το 1990, η Κινέζικη Ακαδημία Επιστημών έδωσε το όνομά της στον αστεροειδή 2752 (ήταν η πρώτη "εν ζωή" επιστήμονας που είχε μια τέτοια τιμή). Το 1995, οι διακεκριμένοι επιστήμονες (όλοι κάτοχοι βραβείου Νόμπελ) Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang, Samuel C. C. Ting και Yuan T. Lee ίδρυσαν στην Ταϊβάν το "Ίδρυμα Εκπαίδευσης Wu Chien-Shiung" με σκοπό τη χορήγηση υποτροφιών σε νέους ταλαντούχους επιστήμονες.

Η Wu ασχολήθηκε ιδιαίτερα με την ακτινοβολία β και το βιβλίο που εξέδωσε το 1965 με αυτό το θέμα αποτελεί πάντα μια σταθερή αξία.

To 1981 συνταξιοδοτήθηκε και έγινε professor emeritus στη σχολή Pupin του τμήματος Φυσικής στο Columbia.

Κατόπιν επιθυμίας της, η στάχτη της θάφτηκε στο προαύλιο του σχολείου Ming De που είχε ιδρύσει ο πατέρας της στο Liuho και είχε φοιτήσει η ίδια ως μικρό κορίτσι.

Πηγή: Today in Science History

Τετάρτη, 15 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα ...1826 γεννήθηκε ο George Johnstone Stoney, "νονός" του ηλεκτρονίου.


 Ο George Johnstone Stoney και ο ηλιοστάτης που εφηύρε.

Σαν σήμερα, στις 15 Φεβρουαρίου 1826, γεννήθηκε στο Oakley Park κοντά στο Βirr της επαρχίας Offaly στην Ιρλανδία, ο George Johnstone Stoney. Ο Stoney είναι περισσότερο διάσημος για την εισαγωγή του όρου "ηλεκτρόνιο" ("electron") ως "βασική μονάδα ποσότητας ηλεκτρισμού".
Γονείς του ήταν ο George Stoney, που προερχόταν από παλιά αγγλική οικογένεια του Yorkshire και η Anne Blood.
Το 1848 πήρε μπάτσελορ από το Κολέγιο Trinity του Δουβλίνου και στη συνέχεια μέχρι το 1852 εργάστηκε ως βοηθός του William Parsons, 3ου κόμητα του Rosse, στο αστεροσκοπείο που είχε ιδρύσει στο Birr Castle της επαρχίας Offaly και όπου ήταν εγκαταστημένο το τότε μεγαλύτερο τηλεσκόπιο του κόσμου, το 72 ιντσών Leviathan of Parsonstown.
Παράλληλα με τη δουλειά του στο αστεροσκοπείο μελετούσε φυσική και μαθηματικά κι έτσι κατάφερε το 1852 να πάρει μάστερ από το Κολέγιο Trinity του Δουβλίνου.

Από το 1852 μέχρι το 1857 ο Stoney ήταν καθηγητής φυσικής στο Κολέγιο Queen του Galway (τώρα NUI Galway). Από το 1857 μέχρι το 1882 άσκησε διοικητικά καθήκοντα ως Γραμματέας του Πανεπιστημίου Queen της Ιρλανδίας με έδρα το Δουβλίνο. Τα επόμενα χρόνια, μέχρι τη συνταξιοδότησή του το 1893, εργάστηκε στη θέση του Επιθεωρητή Εξετάσεων Δημόσιας Διοίκησης της Ιρλανδίας. 

Στα χρόνια που ασκούσε διοικητικά καθήκοντα δεν σταμάτησε να κάνει επιστημονική έρευνα από μόνος του. Δημοσίευσε 75 επιστημονικές εργασίες σε πολλά επιστημονικά περιοδικά, κυρίως όμως στα περιοδικά της Βασιλικής Ένωσης του Δουβλίνου, στην οποία υπήρξε για δεκαετίες γραμματέας και αντιπρόεδρος. Η έρευνά του συνεισέφερε στην κοσμική φυσική, στην θεωρία των αερίων και στην οπτική.  
Ο Stoney πίστευε ότι η επιλογή ενός μετρικού συστήματος με σωστές πρότυπες μονάδες θα βοηθούσε στην εξέλιξη της επιστήμης. Στηριγμένος σ' αυτή την άποψη συνέλαβε την ιδέα της ύπαρξης μιας σταθερής στοιχειώδους ποσότητας ηλεκτρισμού ή αλλιώς του "ατόμου του ηλεκτρισμού", που αποτέλεσε το πιο σημαντικό κομμάτι του επιστημονικού του έργου.
Αρχικά ο Stoney ονόμασε αυτή τη στοιχειώδη ποσότητα "electrine" (αργότερα, το 1891, άλλαξε το όνομα σε "electron") και παρουσίασε την ιδέα του στη Βρετανική Ένωση για την Προαγωγή της Επιστήμης, στην ετήσια συνάντηση που οργανώθηκε στο Μπέλφαστ το 1874. Ο Stoney επιπλέον υπολόγισε αυτό το φορτίο στηριγμένος στην ανάλυση χημικών αντιδράσεων.  

Σε πολλούς επιστήμονες, ένας από τους οποίους ήταν ο Γερμανός φυσικός Hermann Helmholtz, άρεσε η ιδέα της ύπαρξης αυτής της ποσότητας ηλεκτρισμού. Στην Ιρλανδία, ένας από αυτούς που υπερασπίστηκαν την ιδέα του Stoney ήταν ο ανιψιός του, σημαντικός επιστήμονας, George Francis Fitzgerald
Όταν το 1897 ο Άγγλος φυσικός J. J. Thomson ανακάλυψε ότι οι καθοδικές ακτίνες ήταν δέσμες αρνητικά φορτισμένων σωματιδίων, ο Fitzgerald αμέσως σκέφτηκε ότι αυτά τα σωματίδια ήταν τα "electrons" του Stoney.
Σήμερα, στον Thomson πιστώνεται η ανακάλυψη του ηλεκτρονίου (αν και για χρόνια ο ίδιος επέμενε να τα ονομάζει "corpuscles" - "σωματίδια") και στον Stoney η σύλληψη της ιδέας και το όνομα.

Ακόμη ο Stoney πρότεινε νέα σχεδίαση πιάνων και (εκκλησιαστικών) οργάνων και έπεισε την Βασιλική Ένωση του Δουβλίνου να στηρίζει δημόσιες μουσικές συναυλίες. 
Ως διοικητικός παράγων στα κολέγια που εργάστηκε πέτυχε το άνοιγμα της ανώτατης εκπαίδευσης για τις κοπέλες στην Ιρλανδία, νωρίτερα από την Αγγλία.   

Το 1893, μετά τη συνταξιοδότησή του, αποφάσισε να εγκατασταθεί στο Λονδίνο, πιστεύοντας ότι τα κορίτσια του (είχε 3 κόρες και 2 γιους) θα είχαν περισσότερες ευκαιρίες για την καριέρα τους. Πράγματι, η μία κόρη του έγινε ονομαστή φυσικός και η άλλη διακεκριμένη γιατρός. 

Το 1902, το Πανεπιστήμιο του Δουβλίνου του απένειμε τιμητικά τον τίτλο του Δόκτορα Επιστημών.
Κρατήρες στον Άρη και στη Σελήνη έχουν ονομαστεί προς τιμή του Stoney.

Ο George Johnstone Stoney πέθανε στο Notting Hill του Λονδίνου, στις 5 Ιουλίου 1911, σε ηλικία 85 ετών. Η στάχτη του τοποθετήθηκε στην εκκλησία St. Nahi's στη συνοικία Dundrum του Δουβλίνου, όπου έζησε μεγάλο μέρος της ζωής του. 


Δευτέρα, 13 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα ...1910 γεννήθηκε ο William Shockley, ένας από τους εφευρέτες του τρανζίστορ.


Ο William Shockley το 1948.
(Copyright: Alcatel-Lucent USA Inc.)



Θα μπορούσε να πει κάποιος ότι συμπτωματικά, η σημερινή ανάρτηση έρχεται σαν συμπλήρωμα της προηγούμενης που είχα κάνει, αφού το σημερινό πρόσωπο αναφοράς συμπληρώνει το δίδυμο Walter Brattain και John Bardeen που ήταν οι εφευρέτες του τρανζίστορ. 

Σαν σήμερα, στις 13 Φεβρουαρίου 1910, γεννήθηκε ο William Bradford Shockley Jr στο Λονδίνο της Αγγλίας από Αμερικανούς γονείς. Ο πατέρας του William Hillman Shockley Sr ήταν μηχανικός ορυχείων εκπαιδευμένος στο ΜΙΤ, μιλούσε οχτώ γλώσσες και οι ρίζες της οικογένειάς του έφταναν πίσω στο "Mayflower" (το αγγλικό πλοίο που μετέφερε τους πρώτους αποίκους στις μετέπειτα ΗΠΑ). Η μητέρα του Mary Bradford ήταν από τις πρώτες γυναίκες που αποφοίτησαν από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ και ήταν η πρώτη γυναίκα στις ΗΠΑ που έγινε αναπληρώτρια επιθεωρητής ορυχείων.
Ο μικρός William ήταν πολύ ευαίσθητος στην υγεία του και αυτό έκανε τη ζωή των γονέων του ακόμη πιο δύσκολη και βασανιστική, αφού έτσι κι αλλιώς αυτοί ως χαρακτήρες ήταν μονήρεις έως παρανοϊκοί, αδυνατώντας να μείνουν στο ίδιο μέρος για πάνω από ένα χρόνο. 
Η οικογένεια επέστρεψε από το Λονδίνο στο πατρικό σπίτι στο Πάλο Άλτο της Καλιφόρνιας,  όταν το ζεύγος Shockley καταστράφηκε οικονομικά. Ο γιος τους τότε ήταν τριών χρονών κι εκεί πέρασε τα παιδικά του χρόνια μετακινούμενος συνεχώς από σπίτι σε σπίτι.
Μέχρι το θάνατο του πατέρα του το 1925 (ήταν 24 χρόνια μεγαλύτερος από τη γυναίκα του Mary) ο νεαρός William δεν πήγε σε σχολείο, γιατί οι γονείς του έκριναν ότι οι ίδιοι θα μπορούσαν να τον διδάξουν καλύτερα. Αυτό βέβαια επέτεινε την απομόνωση του γιου τους. Το 1925 η χήρα Mary μετακόμισε στο Χόλυγουντ κι εκεί ο William πήγε πρώτη φορά σχολείο και η ζωή του απόκτησε κάποια σταθερότητα.

Το 1928 ξεκίνησε τις σπουδές του στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας (CalTech) απ' όπου πήρε μπάτσελορ στη Φυσική το 1932. Ακολουθώντας τα βήματα του πατέρα του, το φθινόπωρο του 1933 μπήκε στο ΜΙΤ για να κάνει το διδακτορικό του. Εκεί γρήγορα κέρδισε τη φήμη ανθρώπου με εξαιρετική επιστημονική επάρκεια. 
Το καλοκαίρι του 1933 είχε παντρευτεί την Jean Alberta Bailey, γνωστή της μητέρας του. 
Το 1936 ολοκλήρωσε το διδακτορικό του με τίτλο "Electronic Bands in Sodium Chloride" υπό την επίβλεψη του καθηγητή John C. Slater.
Αμέσως μετά ξεκίνησε να εργάζεται στην ΑΤΤ Co (American Telephone &Telegraph Co) που ανήκε στα Εργαστήρια Bell, πρώτα στη Ν. Υόρκη και αργότερα στο New Jersey, σε μια ομάδα έρευνας με επικεφαλής τον Clinton Davisson.
Τα χρόνια που ακολούθησαν ήταν πολύ παραγωγικά για τον Shockley. Δημοσίευσε στο περιοδικό Physical Review αρκετά σημαντικά άρθρα σχετικά με τη φυσική στερεάς κατάστασης και το 1938 πήρε το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την "συσκευή εκκένωσης ηλεκτρονίων".  
Στα Εργαστήρια Bell είχε γίνει φανερό ότι ο Shockley μπορούσε να λύσει ένα πρόβλημα, όχι μόνον γρηγορότερα από τους άλλους, αλλά και με ένα τρόπο που δεν μπορούσες να φανταστείς. 
Το 1939 μαζί με τον συνεργάτη του James Fisk κατάφεραν να σχεδιάσουν έναν από τους πρώτους στον κόσμο πυρηνικούς αντιδραστήρες.

Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου ο Shockley ασχολήθηκε με την έρευνα στα ραντάρ. Τον Μάιο του 1942 αφού πήρε άδεια από τα Εργαστήρια Bell  έγινε διευθυντής έρευνας στην ομάδα ανθυποβρυχιακού πολέμου του Πανεπιστημίου Columbia.
Το 1944 οργάνωσε πρόγραμμα εκπαίδευσης για τους πιλότους του Boeing B-29 Superfortress στο πως να χρησιμοποιούν σωστά το νέο στόχαστρο βομβών με ραντάρ. Στα τέλη του 1944 έκανε τρίμηνο ταξίδι για να αξιολογήσει τα αποτελέσματα. Υπήρξε ένας από τους σημαντικότερους επιστήμονες-πολίτες που εργάστηκαν για τον στρατό, έξω από το Los Alamos (εκεί έτρεξε το πυρηνικό πρόγραμμα των ΗΠΑ). Γι' αυτό το έργο ο Υπουργός Πολέμου των ΗΠΑ Robert Porter Patterson τον βράβευσε στις 17 Οκτωβρίου 1946 με το Μετάλλιο Αξίας.
Το Ιούλιο του 1945, το Υπουργείο Πολέμου ζήτησε από τον Shockley να ετοιμάσει μια αναφορά με τις πιθανές εκατέρωθεν απώλειες σε μια εισβολή στην Ιαπωνική ενδοχώρα. 
Το περιεχόμενο της αναφοράς ήταν τέτοιο που επηρέασε την απόφαση των αμερικανικών αρχών για την ρίψη ατομικής βόμβας στη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι ώστε να παραδοθεί η Ιαπωνία χωρίς εισβολή.

Με το τέλος του πολέμου τα Εργαστήρια Bell ίδρυσαν τμήμα φυσικής στερεάς κατάστασης με επικεφαλής τον Shockley και τον χημικό Stanley Morgan. Στην ομάδα έρευνας μπήκαν στη συνέχεια οι φυσικοί John Bardeen, Walter BrattainGerald Pearson, ο χημικός Robert Gibney, ο ειδικός στα ηλεκτρονικά Hilbert Moore και μερικοί τεχνικοί.  Ο στόχος τους ήταν να βρουν κάποιο στερεάς κατάστασης ενισχυτή για να αντικαταστήσει τις εύθραστες γυάλινες λυχνίες κενού.
Στις 23 Δεκεμβρίου 1947 οι Brattain, Bardeen και Shockley παρουσίασαν στους συναδέλφους τους στα Εργαστήρια Bell το πρώτο τρανζίστορ που δούλευε.
Παρά το γεγονός ότι οι Brattain και Bardeen είχαν κατά κύριο λόγο δουλέψει για την κατασκευή του τρανζίστορ, στην ομάδα εμφανίστηκε και ο Shockley, ως προϊστάμενος τους, παρόλο που στο ίδιο διάστημα εκείνος ασχολείτο με τη δική του έρευνα. Όμως τον κράτησαν έξω από την κατοχύρωση της πατέντας. Αυτό έκανε τον Shockley να συνεχίσει κρυφά την έρευνα για ένα διαφορετικό είδος τρανζίστορ, που τελικά τον οδήγησε στην εφεύρεση του διπολικού τρανζίστορ που κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις 25 Σεπτεμβρίου 1951.
Στις 1 Νοεμβρίου 1956 ο William Shockley, ο Walter Brattain και ο John Bardeen μοιράστηκαν το Νόμπελ Φυσικής εκείνης της χρονιάς "για τις έρευνές τους στους ημιαγωγούς και την ανακάλυψή τους για το φαινόμενο του τρανζίστορ".

Εν τω μεταξύ, ο Shockley δούλευε πυρετωδώς στο σπουδαίο έργο του "Electrons and Holes in Semiconductors" ("Ηλεκτρόνια και Οπές στους Ημιαγωγούς") το οποίο τελικά εκδόθηκε το 1950. Αυτό το έργο έγινε η «βίβλος» για μια ολόκληρη γενιά επιστημόνων που δούλευαν για να κατασκευάσουν νέα τρανζίστορ και άλλες συσκευές βασισμένες σε ημιαγωγούς.
Το 1951 εκλέχθηκε μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών. Δυο χρόνια αργότερα του απονεμήθηκε από την Ακαδημία το βραβείο Comstock στη Φυσική.

Το 1953 με άδεια από τα Εργαστήρια Bell δίδαξε για 4 μήνες στο Caltech.
Το 1955 ο Shockley εντάχθηκε στην Beckman Instruments ως διευθυντής του νεοσύστατου τμήματος Shockley Semiconductor Laboratory ("Εργαστήριο Ημιαγωγών Shockley). Με το κύρος του και και το κεφάλαιο από την Beckman προσπάθησε να δελεάσει μερικούς από τους πρώην συναδέλφους του από τα Bell Labs να έρθουν στο νέο εργαστήριό του, αλλά κανένας από αυτούς δεν ήρθε. Αντ' αυτού ξεκίνησε να ψάχνει στα πανεπιστήμια για τους λαμπρότερους πτυχιούχους για να φτιάξει μια εταιρεία από το μηδέν, μια εταιρεία που θα πηγαίνει με «το δικό του δρόμο».

Ο «δικός του δρόμος» γενικά θα μπορούσε να συνοψιστεί ως αυταρχικός και αυξανόμενα παρανοϊκός. Στα τέλη του 1957, οκτώ από τους ερευνητές του Shockley οι οποίοι αποκαλούσαν τους εαυτούς τους "Το προδοτικό Οκτώ" παραιτήθηκαν μετά την απόφαση του Shockley να μην συνεχίσει την έρευνα στους ημιαγωγούς με βάση το πυρίτιο. Μετά από σύσκεψη με τον Sherman Fairchild και την παραχώρηση κεφαλαίου εκκίνησης από την Fairchild Camera and Instrument Corporation ξεκίνησαν την Fairchild Semiconductor. Στους «Οχτώ προδότες» ήταν και οι Robert Noyce και Gordon Moore οι οποίοι αργότερα έφυγαν από την Fairchild για να ιδρύσουν την Intel Corporation. Άλλες εταιρίες που προέκυψαν από την Fairchild Semiconductor αποτελούν οι National Semiconductor και Advanced Micro Devices.

Έτσι, σε μια περίοδο μόλις 20 ετών, οκτώ από τους πρώην υπαλλήλους του Shockley δημιούργησαν 65 νέες επιχειρήσεις, οι οποίες στη συνέχεια έκαναν το ίδιο. Η Shockley Semiconductor και οι παραπάνω εταιρίες που προέκυψαν από αυτή δημιούργησαν τον πυρήνα αυτού που ονομάζουμε σήμερα Silicon Valley, που άλλαξε τον κόσμο των ηλεκτρονικών και τον ίδιο τον κόσμο.

Το 1961 ο Shockley και ο Hans Queisser υπολόγισαν τη μέγιστη θεωρητική απόδοση ενός απλού ηλιακού κυττάρου η οποία αργότερα έγινε γνωστή ως το «όριο Shockley-Queisser».

Τον Ιούλιο του 1961 ο Shockley, η δεύτερη γυναίκα του Emmy και ο γιος τους είχαν σοβαρό τροχαίο ατύχημα από το οποίο χρειάστηκε μήνες μέχρι να αναρρώσει πλήρως. 
Το τελευταίο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας χορηγήθηκε στον Shockley το 1968 για μια πολύπλοκη ημιαγωγική συσκευή.

Εκτός από το Νόμπελ, ο William Shockley, τιμήθηκε με μετάλλια και διακρίσεις, ενώ υπήρξε μέλος πολλών επιστημονικών ενώσεων. 

Τις τελευταίες δεκαετίες της ζωής του έδειξε ζωηρό ενδιαφέρον για ζητήματα ευγονικής, όπου οι απόψεις που διατύπωνε ήταν καθαρά ρατσιστικές.
Τα τελευταία χρόνια της ζωής του μέχρι τη στιγμή του θανάτου του ήταν σχεδόν τελείως αποξενωμένος από τους περισσότερους φίλους και την οικογένειά του, εκτός από τη σύζυγό του. Τα παιδιά του ανέφεραν ότι πληροφορήθηκαν τον θάνατό του μόνο από τον τύπο.
Ο Shockley πέθανε από καρκίνο του προστάτη στο Στάνφορντ της Καλιφόρνιας, στις 12 Αυγούστου 1989, σε ηλικία 79 ετών.
Ο τάφος του βρίσκεται στο Κοιμητήριο Alta Mesa στο Πάλο Άλτο της Καλιφόρνιας.