Τρίτη, 5 Μαρτίου 2019

Σαν σήμερα ... 1827, πέθανε ο Pierre-Simon, μαρκήσιος La Place.


Pierre-Simon, μαρκήσιος της La Place
(Πορτραίτο του Λαπλάς σκαλισμένο από τον
 
Tony Goutière, από τα αρχεία του Caltech).

Σαν σήμερα, στις 5 Μαρτίου 1827, πέθανε στο Παρίσι ο Pierre-Simon (Πιέρ-Σιμόν), αργότερα μαρκήσιος La Place (Λα Πλάς). Στον κόσμο της Φυσικής είναι γνωστός με το όνομα "Λαπλάς" και υπήρξε ένας επιστήμονας που με τις εργασίες του επηρέασε βαθιά τα Μαθηματικά, τη Φυσική, την Αστρονομία και τη Φιλοσοφία. Συχνά αναφέρεται σαν "ο Νεύτων της Γαλλίας".

Ο Πιέρ-Σιμόν γεννήθηκε στις 23 Μαρτίου 1749 στο Beaumont-en-Auge της Νορμανδίαςστη Γαλλία. Για τα πρώτα χρόνια της ζωής του Λαπλάς δεν έχουν διασωθεί αρκετά στοιχεία, αφ' ενός γιατί ο παραδοσιακός πύργος (château) της οικογένειας κάηκε το 1925, αφ' ετέρου επειδή το σπίτι του στο Arcueil (νότια του Παρισιού) είχε λεηλατηθεί παλαιότερα, το 1871. 
Παρά την κακή οικονομική κατάσταση της οικογένειάς του, ο Λαπλάς κατάφερε να πάρει καλή παιδεία με την βοήθεια των πλούσιων γειτόνων τους. Το πρώτο σχολείο που  παρακολούθησε ήταν στο χωριό του, σε μια κοινότητα  Βενεδικτίνων μοναχών, επειδή ο πατέρας του, Pierre de Laplace, τον προόριζε για ιερέα στη Ρωμαιοκαθολική Εκκλησία. Έτσι, στα δεκαέξι του στάλθηκε στο Πανεπιστήμιο της Καέν να σπουδάσει Θεολογία.  

Το σπίτι του Λαπλάς στο Arcueil.

Στο πανεπιστήμιο συνάντησε τους μαθηματικούς Christophe Gadbled και Pierre Le Canu που του ξύπνησαν την αγάπη για τα μαθηματικά και έγιναν οι μέντορές του.
Γρήγορα φάνηκε η μαθηματική του ευφυία κι εδώ στην Καέν ήταν που έγραψε την πρώτη του εργασία "Sur le Calcul integral aux differences infinitment petites et aux differences finies" ("Σχετικά με τον ολοκληρωτικό λογισμό για τις άπειρες μικρές διαφορές και τις πεπερασμένες διαφορές") που δημοσιεύθηκε στο Mélanges (περιοδικό) της Βασιλικής Ένωσης του Τορίνου με τη μεσολάβηση του Lagrange. Αυτή την εποχή αποφάσισε ότι δεν ήθελε ν' ασχοληθεί πλέον με τη Θεολογία, αλλά να γίνει μαθηματικός. 
Το 1771, έχοντας ολοκληρώσει τις μαθηματικές σπουδές του, φεύγει για το Παρίσι έχοντας μια συστατική επιστολή του Le Canu για τον Jean le Rond d'Alembert, το μεγαλύτερο ίσως όνομα στο χώρο της επιστήμης στη Γαλλία εκείνη την εποχή.  


Ιδιόχειρη πρόσκληση του Λαπλάς προς κάποιον κ. Nicolet
"να γευματίσουν μαζί την επόμενη Κυριακή" (22 Ιουνίου 1822).

Σύμφωνα μ' έναν απόγονο του Λαπλάς
, ο d'Alembert δεν τον υποδέχτηκε εγκάρδια και για να τον αποφύγει του έδωσε ένα ογκώδες βιβλίο μαθηματικών, λέγοντάς του να επιστρέψει όταν θα το έχει μελετήσει. Σε λίγες μέρες ο Λαπλάς ήταν πίσω και ο d'Alembert δεν ενθουσιάστηκε που τον είδε. Για να τελειώσει μ' αυτόν τον νεαρό, ο d'Alembert του έθεσε ερωτήματα σχετικά με το περιεχόμενο του βιβλίου και προς έκπληξή του, κατάλαβε ότι πραγματικά το είχε κατανοήσει. Από τότε ανέλαβε τον Λαπλάς υπό την προστασία του. 
Με τη σύσταση του d'Alembert προσλήφθηκε ως μαθηματικός στη Στρατιωτική Σχολή του Παρισιού
Το 1773, σε ηλικία μόλις 24 ετών, έγινε μέλος της Ακαδημίας Επιστημών της Γαλλίας και πρόεδρος της επιτροπής οργάνωσης του Ecole Polytechnique

Πορτραίτο του Λαπλάς ζωγραφισμένο από 
τον Jean-Baptiste Paulin Guérin, 1838.

Εξέτασε πολλά επιστημονικά θέματα της εποχής του όπως, την ελλειπτική κίνηση των πλανητών, τις κινήσεις της Σελήνης, το σχήμα της Γης, τη μέθοδο για να βρεθεί η απόσταση του Ήλιου, τις τροχιές των πλανητών Δία και Κρόνου κλπ. Η θεωρία του για την κοσμογονία εκτίθεται μέσα από το έργο του "Έκθεση του συστήματος του κόσμου" που εξέδωσε το 1796. Σημειώνεται πως το έργο αυτό επανεκδόθηκε το 1824 μαζί με την "Ιστορία της Αστρονομίας". Κορυφαίο ίσως έργο του θεωρείται η "Ουράνια Μηχανική" ("Mécanique Céleste"). 

Είναι επίσης αυτός που επινόησε την περίφημη εξίσωση Λαπλάς. Αν και ο  μετασχηματισμός Λαπλάς ονομάστηκε έτσι προς τιμή του Λαπλάς, ο μετασχηματισμός ανακαλύφθηκε αρχικά από τον Ελβετό μαθηματικό Λέοναρντ Όιλερ. Ο μετασχηματισμός Λαπλάς εμφανίζεται σε όλους τους κλάδους της μαθηματικής φυσικής.

Το εξώφυλλο βιογραφίας του Λαπλάς, 
γραμμένη από τον Roger Hahn.
Έκδοση του Harvard University Press, 2005 (310 σελίδες).

Στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση είναι περισσότερο γνωστός από τη "δύναμη Λαπλάς", τη δύναμη που ασκείται σε ρευματοφόρο αγωγό που βρίσκεται σε μαγνητικό πεδίο. Βέβαια, ο μέγας ερευνητής στη Γαλλία στα θέματα ηλεκτρομαγνητισμού εκείνη την εποχή ήταν ο Αμπέρ. Όμως, το πνεύμα του Λαπλάς στον κόσμο της επιστήμης στη Γαλλία ήταν τόσο κυρίαρχο, που και πάλι προς τιμή του έδωσαν το όνομά του στο φαινόμενο. 
Συνέγραψε σειρά έργων που εξέδωσε αργότερα η γαλλική κυβέρνηση σε επτά τόμους και στη συνέχεια και η Ακαδημία των Επιστημών.

Το 1814 ο Λαπλάς, οραματίστηκε έναν υποθετικό "δαίμονα" (πήρε το όνομα "δαίμονας του Λαπλάς") που, αν γνώριζε την ακριβή θέση του κάθε ατόμου στο σύμπαν, τότε θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει τους νόμους του Νεύτωνα για να αποκαλύψει όλη την πορεία των κοσμικών γεγονότων, του παρελθόντος και του παρόντος. Μ' αυτή τη νοητική σύλληψη, ο Λαπλάς, αγγίζοντας τον τομέα της Στατιστικής Φυσικήςπαρουσίασε σε μια δημοσίευση την άποψή του για τον αιτιολογικό ή επιστημονικό ντετερμινισμό


Το εξώφυλλο σε μία από τις πολλές μεταφρασμένες
εκδόσεις του βιβλίου "A Philosophical Essay on Probabilities".
(εκδόσεις COSIMO CLASSICS, 2007)

Ο ίδιος έγραψε στο "A Philosophical Essay on Probabilities" ("Ένα φιλοσοφικό δοκίμιο στις Πιθανότητες"): "Μπορούμε να θεωρήσουμε την τωρινή κατάσταση του σύμπαντος ως το αποτέλεσμα του παρελθόντος του και την αιτία του μέλλοντός του. Ένας νους που σε μια συγκεκριμένη στιγμή θα γνώριζε όλες τις δυνάμεις που έβαλαν τη φύση σε κίνηση και όλες τις θέσεις όλων των αντικειμένων που συνθέτουν τη φύση, και αν αυτός ο νους ήταν επίσης αρκετά μεγάλος για να υποβάλει αυτά τα δεδομένα σε ανάλυση, (τότε) θα (μπορούσε) να περιλάβει σε μια ενιαία φόρμουλα τις κινήσεις των μεγαλύτερων σωμάτων του σύμπαντος και εκείνων του μικρότερου ατόμου. Για ένα τέτοιο νου τίποτα δεν θα ήταν αβέβαιο και το μέλλον ακριβώς όπως το παρελθόν θα ήταν παρόν μπροστά στα μάτια του." Ο ίδιος ο Λαπλάς ποτέ δεν χρησιμοποίησε τη λέξη "δαίμων". Ο όρος καθιερώθηκε αργότερα. 

Το Μάρτιο του 1788 ο Λαπλάς παντρεύτηκε την Marie-Charlotte de Courty de Romanges, μια νεαρή κοπέλα από την Besançon, που ήταν 20 χρόνια νεώτερή του. Το ζευγάρι απέκτησε ένα γιο, τον Charles-Émile (1790) και μια κόρη, την Sophie-Suzanne (1792). 

Εκλέχθηκε γερουσιαστής και αργότερα έφτασε μέχρι το αξίωμα του υπουργού Εσωτερικών. Το 1804 έλαβε τον τίτλο του κόμητα και το 1817 τον τίτλο του μαρκησίου, μετά από την αποκατάσταση των Βουρβόνων.

Γαλλικό γραμματόσημο του 1955 για τον Λαπλάς.

To 1806, ο Λαπλάς εξελέγη ως (ξένο) μέλος της Βασιλικής Σουηδικής Ακαδημίας Επιστημών (KVA), ενώ το 1822 ονομάστηκε τιμητικά (ξένο) μέλος της Αμερικάνικης Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών (AMACAD). Ο Πιέρ Σιμόν Λαπλάς τιμήθηκε με πολλούς τρόπους από την Γαλλία και άλλες χώρες.

Ο Pierre-Simon Laplace πέθανε σε ηλικία 78 ετών. Ο γιατρός του, François Magendie, διατήρησε τον εγκέφαλό του, που όπως λέγεται ήταν μικρότερος από έναν μέσο εγκέφαλο και ο οποίος αργότερα εκτέθηκε σ' ένα περιοδεύον ανατομικό μουσείο στη Βρετανία. 
Στην αρχή θάφτηκε στο νεκροταφείο Père Lachaise (25ο τμήμα) στο Παρίσι, αλλά αργότερα, το 1888, μεταφέρθηκε στον οικογενειακό τάφο που βρίσκεται στο χωριό St Julien de Mailloc στη Νορμανδία. Σ' ένα λόφο πάνω από το χωριό δεσπόζει το μνημείο που φτιάχτηκε προς τιμή του.


Ο τάφος του Λαπλάς στο St Julien de Mailloc.

  • Το σύνολο των βιβλίων του Λαπλάς.
  • ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ των ΠΑΛΙΑΤΣΟΣ Γ. ΑΘ., ΣΟΦΙΑΝΟΣ Σ. Γ. Ένα βιβλίο για την οργανική ένταξη του Μετασχηματισμού Laplace στη δομή των Τεχνολογικών Εφαρμογών (Εκδόσεις ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΕΚΔΟΤΙΚΗ, 1998).
  • Το οικογενειακό δένδρο του  Pierre-Simon La Place.
  • Κατάλογος πραγμάτων που έχουν πάρει τ' όνομά τους από τον Pierre-Simon Laplace.
  • Ο Ανδρέας Ι. Κασσέτας για τον Λαπλάς.
Πηγή: Today in Science History

Σάββατο, 2 Μαρτίου 2019

Σαν σήμερα ... 1913, γεννήθηκε ο Ρώσος πειραματικός φυσικός Georgy Flerov.


Georgy Nikolayevich Flerov

Σαν σήμερα, στις 2 Μαρτίου 1913, γεννήθηκε στο Rostov-on-Don ο διακεκριμένος Ρώσος πειραματικός φυσικός Georgy Nikolayevich Flerov (Γκεόργκι Νικολάιεβιτς Φλερόφ) (ρωσ. Гео́ргий Никола́евич Флёров), που είναι γνωστός για την ανακάλυψη της αυθόρμητης (πυρηνικής) σχάσης (spontaneous fission) και για τη συμβολή του στη φυσική των θερμικών αντιδράσεων.

Γονείς του ήταν ο Nikolai Michailovich Flerov και η Elizaveta Pavlovna.
Από το 1929 ως το 1931 εργάστηκε ως εργάτης και ηλεκτρολόγος σε επιχειρήσεις της πόλης του. Την περίοδο 1932-1933 μετακινήθηκε στο Λένινγκραντ (σήμερα Αγία Πετρούπολη) όπου εργάστηκε ως ηλεκτρολόγος-πυρομετρητής στο εργοστάσιο όπλων "Krasnyi putilovets".

Με τη μητέρα του και τον αδελφό του.

Το 1933 ο νεαρός Flerov στάλθηκε στο Leningrad Polytechnic Institute (Πολυτεχνείο του Λένινγκραντ) (τώρα γνωστό με το όνομα Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University) για να σπουδάσει στα τμήματα μηχανικής και φυσικής. Εδώ ειδικεύτηκε στη θερμική φυσική και στην πειραματική πυρηνική φυσική. Το 1937 κι ενώ ακόμη σπούδαζε, μετακινήθηκε για ερευνητική εργασία στο Εργαστήριο του Igor KurchatovΚάτω από την καθοδήγηση του Kurchatov, ο Flerov ολοκλήρωσε την διπλωματική του εργασία που ήταν σχετική με τη διερεύνηση της αλληλεπίδρασης νετρονίων διαφορετικών ενεργειών που προέρχονταν από διαφορετικούς πυρήνες. Για να αποκτούν τα νετρόνια την απαιτούμενη ενέργεια, ο Flerov επινόησε έναν έξυπνο τρόπο να τα επιβραδύνει τοποθετώντας τα μέσα σε κατάλληλα θερμαινόμενο λάδι.

Ο Georgy Flerov το 1940.

Το 1938 ο Flerov ξεκίνησε να εργάζεται ως βοηθός ερευνητής στο εργαστήριο του Kurchatov, στο Leningrad Polytechnic Institute. Από την αρχή της επιστημονικής του καριέρας, ο Flerov απέδειξε ότι ήταν ένας λαμπρός πειραματικός φυσικός, δείχνοντας εξαιρετική επιμονή και σταθερότητα στην επίλυση δύσκολων προβλημάτων της πυρηνικής φυσικής.
Την εποχή εκείνη πολλοί επιστήμονες ενδιαφέρονταν να δείξουν αν ήταν δυνατή  μια αλυσιδωτή πυρηνική αντίδραση. Ο Flerov με τη συνεργασία του L.I. Rusinov  προσπάθησαν να πραγματοποιήσουν πειραματικά την αλυσιδωτή σχάση του ουρανίου. Αν και τότε δεν τα κατάφεραν, τα αποτελέσματα που κατέγραψαν ήταν πολύ σημαντικά και αποτέλεσαν τη βάση για τη μετέπειτα μεγάλη πειραματική έρευνα του Flerov.

Ο Georgy Flerov (στη μέση) με τον Δανό φυσικό Sven Bjornholm
(δεξ.) στο Joint Institute (1/11/1966, alamy photo).

Στη συνέχεια, προέκυψε το ζήτημα της διερεύνησης της σχάσης φυσικών ισοτόπων του ουρανίου (ουράνιο-238, ουράνιο-235 και ουράνιο-234) υπό την επίδραση νετρονίων διαφορετικής ενέργειας. 
Το 1940, ο Flerov σε συνεργασία με τον Konstantin Petrzhak ανέλαβαν σειρά πειραμάτων που τους επέτρεψαν να παρακολουθήσουν ένα νέο είδος πυρηνικού μετασχηματισμού, την αυθόρμητη σχάση του ουρανίου. Αυτή η θεμελιώδης ανακάλυψη που έκαναν οι σοβιετικοί επιστήμονες συμπεριλήφθηκε σε εγχειρίδια και μονογραφίες και αποδείχτηκε η αφετηρία για το νέο πεδίο της πυρηνικής φυσικής.


Ο Georgy Flerov (αριστ.) στον εορτασμό για τα 70 χρόνια του, 
στο Ινστιτούτο Joint.

Το 1941 κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, υπηρέτησε ως υπολοχαγός στην σοβιετική αεροπορία, στην αεροπορική βάση Yoshkar-Ola.
Το Δεκέμβριο του 1941 πήγε ως βοηθός ερευνητής στο Kazan Physical and Technical Institute (Φυσικό και Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Καζάν). Ευρισκόμενος εκεί, υπέβαλε  στους σοβιετικούς ακαδημαϊκούς A. IoffeP. Kapitsa και άλλους φυσικούς της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ που τότε είχε μεταφερθεί στο Καζάντις ιδέες του για τη σημασία της διερεύνησης των αλυσιδωτών αντιδράσεων ταχέων νετρονίων.
Τον Απρίλιο του 1942 κι ενώ υπηρετούσε στο στρατό, έγραψε μία επιστολή μέσω του Kurchatov προς τον Ιωσήφ Στάλιν, όπου επισήμαινε την σιωπή που υπήρχε από τις  Ηνωμένες Πολιτείες, τη Μεγάλη Βρετανία και τη Γερμανία σχετικά με το ζήτημα της  πυρηνικής σχάσης. Η προτροπή του Flerov να "χτίσουν χωρίς καθυστέρηση τη βόμβα του ουρανίου", οδήγησε τελικά στην ανάπτυξη του σοβιετικού σχεδίου για την ατομική βόμβα.

Ο Georgy Flerov στο γραφείο του με το
πορτραίτο του Igor Kutchatov από πάνω του
(13/11/1986, alamy photo).

Από το τέλος του 1942 ο Flerov εργάστηκε με τον Kurchatov και συνέβαλε σε μεγάλο βαθμό στις έρευνες που είχαν στόχο την ενίσχυση της ρωσικής άμυνας και τη δημιουργία  του προγράμματος πυρηνικών όπλων της Σοβιετικής Ένωσης.
Μέχρι το 1945 εργάστηκε ως κύριος ερευνητής στο Εργαστήριο Ν2 (σήμερα Ινστιτούτο  Kurchatovτης Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ, όπου στη συνέχεια έγινε διευθυντής μέχρι το 1949.
Το 1949 έλαβε το διδακτορικό του στη Φυσική και τα Μαθηματικά.
Από το 1949 μέχρι το 1957 ήταν διευθυντής του Ινστιτούτου Ατομικής Ενέργειας  της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ.
Το 1951 ανέπτυξε μεθόδους καταγραφής νετρονίων και γ ακτινοβολίας σε δεξαμενές πετρελαίου.
Από το 1953 το επιστημονικό ενδιαφέρον του Flerov στράφηκε εξ ολοκλήρου στη νέα κατεύθυνση της πυρηνικής φυσικής, σχετικά με τη διερεύνηση της σύγκρουσης σύνθετων πυρήνων και του θεμελιώδους προβλήματος της σύνθεσης νέων στοιχείων.

Georgy Flerov και Y. T. Oganessian το 1989 στο Ινστιτούτο Joint.

Το 1956 ξεκίνησε μια σειρά πειραμάτων που είχαν στόχο τη σύνθεση του άγνωστου τότε στοιχείου με ατομικό αριθμό 102 (Νομπέλιο, No). Την ίδια χρονιά έγινε μέλος του επιστημονικού συμβουλίου του Ινστιτούτου Joint για την Πυρηνική Έρευνα.
Η νέα κατεύθυνση που είχε πάρει η ερευνητική προσπάθεια του Flerov, έχοντας επιτυχημένα αποτελέσματα και με την θερμή υποστήριξη του ακαδημαϊκού Kurchatov,  αποφασίστηκε να επεκταθεί στην έρευνα δεσμών βαρέων ιόντων.

(Από αριστ.) K.A. Petrzak (Ινστιτούτο Radium VG Khlopin),
Y.T.Oganessian και Georgy Flerov στο FLNR (3/2/1988).

Για το σκοπό αυτό, στις 20 Μαΐου του 1957 ιδρύθηκε το Εργαστήριο Πυρηνικών Αντιδράσεων (LNR), ένα από τα σημαντικότερα εργαστήρια του Ινστιτούτου Joint  στη Dubna και ο Flerov ανέλαβε διευθυντής, όπου και παρέμεινε μέχρι το 1989. Σήμερα το εργαστήριο φέρει το όνομά του - Εργαστήριο Πυρηνικών Αντιδράσεων Flerov (FLNR). Η βάση λειτουργίας του εργαστηρίου ήταν ο επιταχυντής που κατασκευάστηκε ειδικά για την επιτάχυνση δεσμών βαρέων ιόντων.
Ήδη από το 1953-1955 ήταν σαφές στον Flerov ότι η έρευνα με βαρέα ιόντα δεν ήταν δυνατό να αναπτυχθεί στο μέγιστο βαθμό χωρίς κάποια νέα και ειδική εγκατάσταση. Έχοντας απορρίψει τους γραμμικούς επιταχυντές επέλεξε την κατασκευή ενός  κύκλοτρου ως την καλύτερη μέθοδο για την επιτάχυνση βαρέων ιόντων. Έτσι, το 1960, στο εργαστήριο πυρηνικών ερευνών της Dubna τέθηκε σε λειτουργία ο επιταχυντής βαρέων ιόντων, ένα κύκλοτρο με μαγνήτη διαμέτρου 310 εκατοστών.

O Georgy Flerov (αριστ.) με τον Ρώσο θεωρητικό φυσικό 
N. Bogolubov (δεξ.).

Το 1958 ο Flerov διατύπωσε την ιδέα της ταυτοποίησης των νέων υπερουράνιων στοιχείων που είχαν συντεθεί κατά τις διάφορες αυθόρμητες σχάσεις. Από το 1962 μέχρι το 1967 συνέθεσε τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 104 (Ραδερφόρδιο, Rf) πρώτα και 103  Λωρένσιο, Lr) μετά. Σ' αυτή την περίοδο συνέθεσε και πέντε ισότοπα του στοιχείου με ατομικό αριθμό 102. 
Το 1970 συνέθεσε το στοιχείο με ατομικό αριθμό 105 (Ντούμπνιο, Db). Το 1971 προσπάθησε να υλοποιήσει την ιδέα για την παραγωγή πυρηνικών φίλτρων χρησιμοποιώντας επιταχυνόμενα βαρέα ιόντα.
Το 1974 και 1975 συνέθεσε τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 106 (Σιμπόργκιο, Sg) και 107 (Μπόριο, Bh), αντίστοιχα.

Προτομή του Georgy Flerov στην Dubna.

Παράλληλα με την σύνθεση βαρέων στοιχείων και για να βοηθήσει αυτή τη διαδικασία, ο Flerov ασχολήθηκε με τη συνεχή ανάπτυξη και βελτίωση του συγκροτήματος του επιταχυντή του εργαστηρίου. Έτσι είχαμε την εξέλιξη του κύκλοτρου τύπου U-200 σε U-300 (έναρξη στις 9 Σεπτεμβρίου 1960), για να φτάσει στο U-400 (έναρξη στις 31 Δεκεμβρίου 1978). Σημαντικός συνεργάτης του σε μεγάλο μέρος αυτής της διαδικασίας ήταν ο διακεκριμένος φυσικός, Y. T. Oganessian.

Μαζί με την επίλυση θεμελιωδών προβλημάτων της πυρηνικής φυσικής, ο Flerov έδωσε μεγάλη προσοχή και στις διάφορες εφαρμογές αυτής. Από το 1969 ήταν πρόεδρος του Επιστημονικού Συμβουλίου της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ για την εφαρμογή μεθόδων πυρηνικής φυσικής σε άλλα επιστημονικά πεδία. Διετέλεσε μέλος διαφόρων επιστημονικών συμβουλίων της Ακαδημίας Επιστημών και των συντακτικών συμβουλίων επιστημονικών περιοδικών.

Ο Georgy Flerov (δεξ.) με τον Alexey Vorobyov 
στο Ινστιτούτο Joint, το 1986.

Στις 19 Νοεμβρίου 1990, ο Georgy Flerov πέθανε στη Μόσχα από ξαφνική ασθένεια, σε ηλικία 77 ετών. Τάφηκε στο κοιμητήριο Novodevichy της Μόσχας.

Στη διάρκεια της ζωής του αλλά και μετά τον θάνατό του, ο Georgy Flerov τιμήθηκε με τα σπουδαιότερα βραβεία της Σοβιετικής Ένωσης και της Ρωσίας. Το Ινστιτούτο Joint της Dubna έχει καθιερώσει βραβείο με το όνομά του από το 1992. Το βραβείο δίνεται κάθε 2 ή 3 χρόνια σε επιστήμονες με εξαιρετικές εργασίες στην πυρηνική φυσική.

Στις 30 Μαΐου 2012 η IUPAC ονόμασε προς τιμή του Flerov το στοιχείο με ατομικό αριθμό 114 ως Flerovium (Φλερόβιο, Fl). Το στοιχείο αυτό είχε συντεθεί στο εργαστήριο της Dubna το 1998.

Αναμνηστικός φάκελος του Ρωσικού Ταχυδρομείου (21-1-2013)
για την 100στή επέτειο γέννησης του G. Flerov
.

  • Ένα βίντεο με τίτλο "Λευκό Αρχιπέλαγος - Η βόμβα του ακαδημαϊκού Flerov" (στα ρωσικά, 31').
  • Άρθρο στο περιοδικό CHEMISTRY WORLD για την δημιουργία νέων χημικών στοιχείων. 
  • Άρθρο του ομ. καθ. Νικ. Κλούρα με τίτλο: "ΤΑ ΕΠΤΑ ΥΠΕΡΑΚΤΙΝΙΔΙΑ ΠΟΥ ΕΚΛΕΙΣΑΝ ΤΗΝ «ΠΟΡΤΑ» ΤΗΣ 7ης ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΤΟΥ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ".

Παρασκευή, 22 Φεβρουαρίου 2019

Σαν σήμερα ... 1857, γεννήθηκε ο Heinrich Hertz.


Heinrich Rudolf Hertz

Σαν σήμερα, στις 22 Φεβρουαρίου 1857, γεννήθηκε στο Αμβούργο της Γερμανίας ο  Heinrich Rudolf Hertz (Χάινριχ Ρούντολφ Χερτζ), ο φυσικός που πρώτος πέτυχε την εκπομπή, μετάδοση και λήψη ραδιοκυμάτων. 
Ο πατέρας του, Gustav Ferdinand Hertz, ήταν δικηγόρος και αργότερα γερουσιαστής στην αυτόνομη πόλη του Αμβούργου. Ήταν εβραϊκής καταγωγής, αλλά είχε ασπαστεί τον Λουθηρανισμό. Η μητέρα του Anna Elisabeth Pfefferkorn είχε πατέρα γιατρό και προερχόταν από οικογένεια Λουθηρανών ιερωμένων. Ο Heinrich ήταν ο μεγαλύτερος από τα παιδιά της οικογένειας έχοντας τρεις αδελφούς, τον Gustav Theodor, τον (επίσης) Rudolf, τον Otto και μία αδελφή, την Melanie.  

Ο Heinrich το 1865. 

Στην ηλικία των 6 ετών ξεκίνησε την εκπαίδευσή του στο ιδιωτικό σχολείο του Dr. Wichard Lange, ενός γνωστού παιδαγωγού της εποχής στο Αμβούργο. Ο νεαρός  Heinrich είχε πολύ καλή επίδοση σ' αυτό το σχολείο με το πολύ ανταγωνιστικό μαθησιακό περιβάλλον, αλλά στην ηλικία των 15 ετών η οικογένειά του αποφάσισε να συνεχίσει μαθήματα στο σπίτι για να διδαχτεί ελληνικά και λατινικά, γλώσσες απαραίτητες για την συνέχιση των σπουδών στο πανεπιστήμιο. Ήδη, από την ηλικία των 11 ετών, η μητέρα του Heinrich είχε προσλάβει καθηγητή σχεδίου για τον γιο της, διακρίνοντας ιδιαίτερες ικανότητες σ' αυτόν. 
Στο σχολείο παρουσίασε εξαιρετικές επιδόσεις στις επιστήμες και στις ξένες γλώσσες, μαθαίνοντας αραβικά και σανσκριτικά. Μάλιστα, ο καθηγητής Redslob που του δίδασκε αραβικά, είχε πει στον πατέρα του Heinrich ότι δεν είχε συναντήσει πάλι παιδί με τέτοιο φυσικό ταλέντο στην εκμάθηση ξένων γλωσσών. Παράλληλα, τα βράδια του άρεσε να φτιάχνει μόνος του συσκευές με τις οποίες έκανε πειράματα φυσικής και χημείας.
Στην ηλικία των 17 ετών φοίτησε για ένα χρόνο στο σχολείο Gelehrtenschule des Johanneums του Αμβούργου, για να μπορέσει να προετοιμαστεί για τις εξετάσεις στο πανεπιστήμιο.


Ο Heinrich (όρθιος) σε ηλικία 12 ετών 
με την υπόλοιπη οικογένειά του.

Ξεκίνησε με σπουδές αρχιτεκτονικής στην Φρανκφούρτη, όπου το πρωί δούλευε σε αρχιτεκτονικό γραφείο και το βράδυ διάβαζε φυσική από γερμανικά και ελληνικά (στο πρωτότυπο) βιβλία. Γρήγορα βαρέθηκε την αρχιτεκτονική και το 1876, σε ηλικία 19 ετών, ξεκίνησε να σπουδάζει μηχανικός στο Πανεπιστήμιο της Δρέσδης.
Σε λίγους μήνες άφησε την αρχιτεκτονική και πήγε να υπηρετήσει στο στρατό για ένα χρόνο υποχρεωτική θητεία.

Τελειώνοντας με τον στρατό, τον Οκτώβριο του 1877, σε ηλικία 20 ετών, γράφτηκε στο Πολυτεχνείο του Μονάχου για να συνεχίσει σπουδές μηχανικού. Όμως, δεν άντεξε περισσότερο από ένα μήνα. Αποφάσισε ότι η μεγάλη του αγάπη ήταν η ΦΥΣΙΚΗ κι έτσι παρακολούθησε στο Πανεπιστήμιο του Μονάχου εφαρμοσμένα μαθηματικά, μηχανική, πειραματική φυσική και πειραματική χημεία.
Μετά από ένα χρόνο σπουδών στο Μόναχο, αποφάσισε να συνεχίσει στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, επειδή εκεί υπήρχαν καλύτερα εργαστήρια από αυτά του Μονάχου. 

Χρωματισμένη φωτογραφία του Hertz σε ηλικία 21 ετών.

Σε ηλικία 21 ετών ο Hertz ξεκίνησε να δουλεύει στο εργαστήριο του εξαιρετικού φυσικού  Hermann von Helmholtz. Ο Helmholtz διακρίνοντας το ταλέντο του Hertz του ανάθεσε την μελέτη ενός προβλήματος για την λύση του οποίου το Πανεπιστήμιο του Βερολίνου προσέφερε και βραβείο. Το ερώτημα του προβλήματος συνοπτικά έλεγε: Does electricity move with inertia? (Κατά την κίνηση του ηλεκτρισμού παρουσιάζεται αδράνεια;) ή κατά τον ίδιο τον Hertz: Does electric current have kinetic energy? (Το ηλεκτρικό ρεύμα έχει κινητική ενέργεια;).
Τον Αύγουστο του 1879 ο Hertz κέρδισε το βραβείο δίνοντας απάντηση στο πρόβλημα. Παρουσίασε μια σειρά ευαίσθητων πειραμάτων με τα οποία αποδείκνυε ότι αν το ηλεκτρικό ρεύμα έχει κάποια μάζα, αυτή θα πρέπει να είναι απίστευτα μικρή. Να πάρουμε υπόψη μας το γεγονός ότι ο J. J. Thomson ανακάλυψε το ηλεκτρόνιο 18 χρόνια αργότερα, το 1897. Η εργασία που του έδωσε το βραβείο δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση Annalen der Physik.

Ο Heinrich Hertz στη διάρκεια
της στρατιωτικής του θητείας.

Τον Φεβρουάριο του 1880 πήρε το διδακτορικό του στη φυσική από το Πανεπιστήμιο Βερολίνου έχοντας ως θέμα της διατριβής του την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Αμέσως ο  Helmholtz τον έκανε βοηθό καθηγητή και τον κράτησε κοντά του στο εργαστήριο. Στη διάρκεια των τριών χρόνων που έμεινε εκεί δημοσίευσε 15 εργασίες σε επιστημονικά περιοδικά.
Το 1883 με την βοήθεια του Helmholtz πήρε θέση λέκτορα θεωρητικής φυσικής στο  Πανεπιστήμιο του Κιέλου κι εκεί ασχολήθηκε θεωρητικά με τις εξισώσεις του Maxwell. 
Tο 1885, θέλοντας πολύ να επιστρέψει στην αγαπημένη του πειραματική απασχόληση, αποδέχτηκε θέση καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης, επειδή είχε πολύ καλά εργαστήρια. Εκεί, ψάχνοντας να ανακαλύψει το επόμενο πειραματικό του αντικείμενο, θυμήθηκε μια παλαιότερη πρόταση που του είχε κάνει ο Helmholtz, να αποδείξει πειραματικά την θεωρία του Maxwell. Έτσι, ξεκίνησε την πειραματική του προσπάθεια και τελικά η ιδέα ήρθε με την μορφή ενός σπινθήρα.

Ο Hertz στο εργαστήριό του στην Καρλσρούη
(ίσως λίγους μήνες πριν πάει
στο Πανεπιστήμιο της Βόννης).

Τον Οκτώβριο 1886 κι ενώ παρουσίαζε στους φοιτητές του παραγωγή ηλεκτρικών σπινθήρων, άρχισε να σκέφτεται την επίδραση των σπινθήρων σε ηλεκτρικά κυκλώματα. 
Ξεκίνησε μια σειρά πειραμάτων, δημιουργώντας σπινθήρες με διαφορετικούς τρόπους.  Ανακάλυψε κάτι καταπληκτικό. Οι σπινθήρες παρήγαγαν μια επαναλαμβανόμενη ηλεκτρική δόνηση ανάμεσα στα ηλεκτρικά καλώδια. Η δόνηση κινείτο μπροστά και πίσω συχνότερα από μία φορά κάθε δευτερόλεπτο και ήταν κάτι που δεν είχε ξαναπαρατηρήσει ο Hertz.
Ήξερε ότι οι δονήσεις προκαλούνταν από τα ταχέως επιταχυνόμενα και επιβραδυνόμενα ηλεκτρικά φορτία. Αν η θεωρία του Maxwell ήταν σωστή, αυτά τα φορτία θα ακτινοβολούσαν ηλεκτρομαγνητικά κύματα που θα περνούσαν μέσα από τον αέρα ακριβώς όπως κάνει το φως.
Τον Νοέμβριο του 1886 ο Hertz κατασκεύασε μια συσκευή όπως αυτή που φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.


Ο Ταλαντωτής. Στα άκρα υπάρχουν δύο κοίλες σφαίρες από
ψευδάργυρο με διάμετρο 30 εκ. Η κάθε σφαίρα συνδέεται με
 χάλκινο σύρμα που φτάνει περίπου μέχρι το μέσο της μεταξύ
 των απόστασης. Ανάμεσα στα δύο σύρματα υπάρχει κενό,
όπου εκεί ανάμεσα δημιουργείται σπινθήρας.

Εφάρμοσε υψηλή τάση εναλλασσόμενου ρεύματος στο κενό, ανάμεσα στα δύο χάλκινα σύρματα και δημιούργησε σπινθήρες. Οι σπινθήρες προκάλεσαν έντονους παλμούς ηλεκτρικού ρεύματος μέσα στα καλώδια χαλκού. Αυτοί οι παλμοί ταλαντώθηκαν μέσα στα καλώδια με ρυθμό περίπου 100 εκατομμυρίων ανά δευτερόλεπτο.
Όπως είχε προβλέψει ο Maxwell, τα ταλαντούμενα ηλεκτρικά φορτία παρήγαγαν ηλεκτρομαγνητικά κύματα (ραδιοκύματα) τα οποία απλώνονταν μέσω του αέρα γύρω από τα καλώδια. Ορισμένα από τα κύματα έφταναν σε βρόχο χάλκινου σύρματος σε απόσταση 1,5 μ., προκαλώντας ροή ηλεκτρικού ρεύματος μέσα σε αυτό. Αυτή η ροή ρεύματος προκαλούσε σπινθήρες σ' ένα κενό του βρόχου. 
Αυτός ήταν ένας πειραματικός θρίαμβος για τον Hertz. Είχε καταφέρει να παράξει και ανιχνεύσει ραδιοκύματα. Είχε καταφέρει να μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια, μέσω του αέρα, από μια συσκευή σε μία άλλη που βρισκόταν σε απόσταση ένα μέτρο μακριά. Και όλα αυτά χωρίς οι συσκευές να συνδέονται με σύρματα.


Το ζεύγος Hertz to 1886.

Τα επόμενα τρία χρόνια, με μια σειρά από λαμπρά πειράματα, ο Hertz επιβεβαίωσε πλήρως τη θεωρία του Maxwell. Έδειξε πέρα από κάθε αμφιβολία ότι η συσκευή του παρήγαγε ηλεκτρομαγνητικά κύματα, αποδεικνύοντας ότι η ενέργεια που ακτινοβολεί από τους ηλεκτρικούς ταλαντωτές του μπορεί να αντανακλάται, να διαθλάται, να περιθλάται και να παράγει στάσιμα κύματα όπως το φως.
Τα πειράματα του Hertz απέδειξαν ότι τα ραδιοκύματα και τα φωτεινά κύματα ήταν μέρος της ίδιας οικογένειας, την οποία σήμερα αποκαλούμε ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.


Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.

Το 1886, σε ηλικία 29 ετών όταν ο Hertz ήταν στην Καρλσρούη, παντρεύτηκε  την  Elisabeth Doll που ήταν λέκτορας γεωμετρίας στο Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης. Απέκτησαν δύο κόρες, την Johanna και την Mathilde
Η Mathilde ακολουθώντας τα βήματα των γονέων τους, έγινε βιολόγος.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1930, η χήρα του Hertz με τις δύο κόρες της διέφυγαν από το ναζιστικό καθεστώς βρίσκοντας καταφύγιο στην Αγγλία.

Τον Απρίλιο του 1889 ο Hertz 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.   

Οι κόρες του ζεύγους Hertz, Johanna και Mathilde.

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.

Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. 
Φωτόνια υπεριώδους ακτινοβολίας μεταφέρουν το απαραίτητο 
ποσό ενέργειας για να εξαχθούν ηλεκτρόνια από ένα μέταλλο.

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


Η πειραματική συσκευή που χρησιμοποίησε ο Hertz 
για την παραγωγή και εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. 
(Deutsches Museum, Μόναχο)

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, ενώ μπορούσαν να μεταδοθούν από διαφορετικά είδη υλικών, από κάποια άλλα πάθαιναν ανάκλαση. 
Αυτή υπήρξε η κεντρική ιδέα που οδήγησε στη δημιουργία του ραντάρ αργότερα. 

Αναμνηστική προτομή του Heinrich Hertz 
στο Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης.

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. 

Αναμνηστικό γραμματόσημο της Ομοσπονδιακής Γερμανίας
για τα 100 χρόνια από τη γέννηση του Hertz (έκδοση 22/2/1957).

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).

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 εξώφυλλο του βιβλίου 
"Heinrich Hertz: Memoirs, Letters, Diaries"
(Δεύτερη έκδοση San Francisco Press, 1977). 

Επιμέλεια από την Mathilde Hertz.
Η 1η έκδοση είχε γίνει το 1927 με την επιμέλεια της Johanna Hertz.

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.

Τον Ιούλιο του 2017, η Γερμανική Διαστημική Υπηρεσία (DLRυπέγραψε συμβόλαιο με την εταιρεία OHB Systems για την κατασκευή ενός πειραματικού τηλεπικοινωνιακού  δορυφόρου που θα πάρει το όνομα "Heinrich Hertz". Υπολογίζεται ότι η εκτόξευση του δορυφόρου θα γίνει το 2021.

Καλλιτεχνικό σχέδιο του δορυφόρου Heinrich Hertz
που έχει προγραμματιστεί για εκτόξευση το 2021.

  • Φωτογραφικό αρχείο για τον Heinrich Hertz.
  • Το πείραμα του Hertz για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. (αγγλικά, 6:31)