Σάββατο, 24 Ιουνίου 2017

Σαν σήμερα ... 1928, γεννήθηκε ο πειραματικός φυσικός Tom Ypsilantis, που ανήκε στην ομάδα που ανακάλυψε το αντιπρωτόνιο.


Ο Tom Ypsilantis το Νοέμβριο 1955.

Σαν σήμερα, στις 24 Ιουνίου 1928, γεννήθηκε ο Thomas "Tom" Ypsilantis (Θωμάς "Τομ" Υψηλάντης) στη Salt Lake City της Utah των ΗΠΑ. 

Ήταν το δεύτερο από τα τρία παιδιά του Ιωάννη Υψηλάντη και της Ευγενίας Τζερεφού, που το 1924 είχαν μεταναστεύσει στις ΗΠΑ από την Ελλάδα. Το βαπτιστικό όνομα του Τομ ήταν Αθανάσιος. Τα άλλα δύο αδέλφια του ήταν, η μεγαλύτερη από αυτόν, Μαίρη (αργότερα Mary Y. Souvall) και ο Γιάννης.
Το 1931 πέθανε ο πατέρας τού μόλις διόμισυ ετών Τομ, κτυπημένος από κεραυνό. Ο Ιωάννης Υψηλάντης είχε γεννηθεί στο χωριό Στρώμη της περιοχής Παρνασσίδας, στους πρόποδες της Γκιώνας. Γι’ αυτό και οι Στρωμίτες δεν ξεχνούν την οικογένεια Υψηλάντη και την τιμούν με κάθε ευκαιρία.   
Μετά τον θάνατο του πατέρα, η μητέρα ανέλαβε την ανατροφή των τριών παιδιών της. Η μητέρα του Ευγενία είχε γεννηθεί στο χωριό Καστανιά, στην περιοχή Βάτικα της Λακωνίας και πέθανε το 1981. 

Ο Τομ Υψηλάντης σε φωτογραφία από το αρχείο Emilio Segré. 

Το 1945 τελείωσε το Γυμνάσιο South High School της Salt Lake City με πολύ καλές επιδόσεις στα μαθήματα και στον αθλητισμό. 
Το 1949 πήρε μπάτσελορ στη Χημεία από το Πανεπιστήμιο της Utah. Όπως είπε ο Herbert Steiner, συνάδελφος και φίλος του Τομ, σε μια ομιλία του «Ευτυχώς η επαφή του με τους Μορμόνους της Utah δεν του άφησε σημάδια».

Στη συνέχεια παρακολούθησε το Πανεπιστήμιο Berkeley στην Καλιφόρνια απ’ όπου το 1952 πήρε μάστερ στη Φυσική και τον Ιούνιο 1955 πήρε το  διδακτορικό του με την επίβλεψη του Emilio Segrè. Ο τίτλος της διδακτορικής του εργασίας ήταν «Experiments on polarization in nucleon-nucleon scattering at 310 MeV» («Πειράματα σχετικά με την πόλωση στη σκέδαση νουκλεονίου - νουκλεονίου στα 310 MeV»).

Παρέμεινε στο Berkeley, στην αρχή ως μεταδιδακτορικός φοιτητής και στη συνέχεια ως βοηθός καθηγητής στο τμήμα Φυσικής, μοιραζόμενος για τα επόμενα 15 χρόνια το ίδιο γραφείο με τον επί 50 σχεδόν χρόνια φίλο του Herbert Steiner. Όπως γράφει χαρακτηριστικά ο Steiner «Δεν ήταν ποτέ ικανοποιημένος με το να ακολουθεί την πεπατημένη, αλλά πάντα προσπαθούσε να βρει νέες κατευθύνσεις, να εξερευνήσει νέα θεμελιώδη ζητήματα και να ανακαλύψει νέες τεχνικές. Το δυνατό του σημείο ήταν στο να δημιουργεί ιδέες και να διερευνά  τις συνέπειές τους, αλλά ακόμη ήταν αρκετά έξυπνος ώστε να κάνει συνεργάτες μάγους τεχνικούς, όπως ο Clyde Wiegand και ο Jacques Seguinot, που μπορούσαν να τον βοηθήσουν να πραγματοποιήσει τα όνειρά του. Στην πραγματικότητα, η ιστορία του Τομ είναι η ιστορία της εξέλιξης της σωματιδιακής φυσικής… Μέχρι το 1950 σωματιδιακή φυσική ήταν η πυρηνική φυσική όμως η ανάπτυξη των επιταχυντών υψηλής ενέργειας μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο ήταν που άνοιξε την πόρτα στον εκπληκτικό κόσμο των σωματιδίων και των αλληλεπιδράσεών τους… Ο Τομ επηρέασε την εξέλιξη της σωματιδιακής φυσικής και την ίδια περίοδο ο ίδιος επηρεάσθηκε από αυτή».
Ο ίδιος ο Υψηλάντης στο βιογραφικό του σημείωμα χωρίζει τις ερευνητικές του δραστηριότητες σε τρεις περιόδους: «Τα χρόνια στο Berkeley» (1949–1969), «Επτά χρόνια Αναστοχασμού (Seven Years of Reflection)» (1962–1969) και «Ευρώπη» (1969–2000).

Τα χρόνια στο Berkeley 

Από πολύ νωρίς, ήδη από το 1950, δημοσίευσε την πρώτη εργασία του με τίτλο «Consistency of nuclear radii of even–even nuclei from alpha decay theory - Συνέπεια πυρηνικών ακτίνων ομοιόμορφων πυρήνων από τη θεωρία της άλφα διάσπασης» (Phys. Rev. 79 - 1/7/1950, σελ. 30–34) σε συνεργασία με τον Ι. Perlman.
To 1952 o Yψηλάντης εντάχθηκε στην ερευνητική ομάδα του καθηγητή Emilio Segré, στην οποία ανήκαν επίσης ο καθηγητής Οwen Chamberlain και ο Dr. Clyde Wiegand. Στην αυτοβιογραφία του «A Mind Always in Motion» ο Emilio Segré αναφερόμενος στον νεαρό τότε Υψηλάντη, χρησιμοποιεί πολύ θετικούς χαρακτηρισμούς, εκθειάζοντας τις ικανότητές του. 

Η ομάδα που ανακάλυψε το αντιπρωτόνιο με τον E. Logfren στη μέση.
Από αριστερά: Emilio Segré, Clyde Wiegand, Οwen Chamberlain και Τομ Υψηλάντης.

Κεντρικό ζήτημα της έρευνάς τους εκείνη την εποχή ήταν η αλληλεπίδραση νουκλεονίου – νουκλεονίου και η ομάδα Segré το 1954 ξεκίνησε να χρησιμοποιεί το συγχροκύκλοτρο των 184 ιντσών (4,67 μέτρα) που μόλις είχε κατασκευαστεί στο Lawrence Berkeley National Laboratory. Αυτό το κύκλοτρο έμεινε στην ιστορία με το όνομα Bevatron, επειδή είχε την ικανότητα να παράγει ενέργεια δισεκατομμυρίων eV (Billions of eV Synchrotron).

Για να παραχθούν αντιπρωτόνια σε συγκρούσεις πρωτονίων με την ύλη, η ενέργεια των πρωτονίων έπρεπε να ανέρχεται τουλάχιστον στα 5,6 GeV. Η μέγιστη ενέργεια που μπορούσε να επιτευχθεί το 1954 στο Bevatron έφτανε στα 6,2 GeV και ήταν αρκετά μεγαλύτερη από την ενέργεια κατωφλίου. Παρότι το Bevatron ήταν ιδανικό για την παραγωγή αντιπρωτονίων, δεν είχε κατασκευαστεί γι’ αυτό το σκοπό και μόλις το 1955 χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση του συγκεκριμένου σωματιδίου.


Πίνακας όπου φαίνεται καταγραφή αποτελεσμάτων κατά τη διάρκεια των πειραμάτων ανίχνευσης του αντιπρωτονίου.

Η τετραμελής ερευνητική ομάδα ήταν ένα ενδιαφέρον και ισχυρό μείγμα ταλαντούχων φυσικών. Ο Segré, που ήταν επικεφαλής, φρόντιζε για τα συμφέροντα της ομάδας. Επίσης, είχε μια ιδιαίτερη ικανότητα να εισέρχεται στην καρδιά ενός προβλήματος. Ο Chamberlain ήταν αυτός στον οποίο θα προσέτρεχαν οι υπόλοιποι για να λύσουν οποιοδήποτε πρόβλημα φυσικής ή να απαντήσει στις απορίες τους. Ο Wiegand είχε εξαιρετικές τεχνικές ικανότητες και ήταν αυτός που έκανε την πειραματική δουλειά. Τέλος, ο Υψηλάντης με την απεριόριστη φαντασία του ήταν αυτός που δημιουργούσε ιδέες, ήταν «the idea man».

Μία από τις κύριες συνεισφορές του Υψηλάντη, ήταν να σχεδιάσει και στη συνέχεια ελέγξει τους τετραπολικούς και διπολικούς μαγνήτες που χρησιμοποιήθηκαν σ’ αυτό το πείραμα. Αξίζει να επισημάνουμε ότι αυτή την περίοδο ο Υψηλάντης είχε την πρώτη επαφή με τους μετρητές δακτυλίων Cherenkov. Το γεγονός αυτό αποτέλεσε τη βάση για την μετέπειτα ενασχόληση και εξειδίκευσή του σ' αυτό το ερευνητικό αντικείμενο. 


Ελέγχοντας τα αποτελέσματα από την ακτινοβολία του πιονίου.
Από αριστερά: Tom Elioff, Robert Bacastow, Rudy Larsen, Clyde Wiegand
 και Τομ Υψηλάντης.

Ένα άλλο θέμα που αντιμετώπισε μ' επιτυχία ο Υψηλάντης σε συνεργασία με τον Henry Stapp 
ήταν το προχώρημα των ατέλειωτων αριθμητικών υπολογισμών που προέκυπταν από την πειραματική διαδικασία. Οι υπολογισμοί τότε γίνονταν με ατομικές αριθμητικές μηχανές και τους λογαριθμικούς κανόνες. Οι πρώτοι υπολογιστές χρησιμοποιούνταν στην εξέλιξη των πυρηνικών όπλων. Ο Υψηλάντης ήρθε σε συνεννόηση με τον επίσης ελληνικής καταγωγής Nicholas Metropolis που είχε κατασκευάσει το υπολογιστή MANIAC στο Λος Άλαμος και χρησιμοποιούσε τον υπολογιστή στα κενά διαστήματα των σαββατοκύριακων που ο υπολογιστής δεν λειτουργούσε για το πρόγραμμα της βόμβας υδρογόνου.

Η κύρια φάση του πειράματος για την ανίχνευση του αντιπρωτονίου ξεκίνησε το φθινόπωρο του 1955 και από τις αρχές Οκτωβρίου τα αντιπρωτόνια είχαν ξεκάθαρα ανιχνευθεί. Οι σπινθηριστές και απαριθμητές Cherenkov που χρησιμοποιούσαν έδειξαν 60 υποψήφια γεγονότα για την ταυτοποίηση του αντιπρωτονίου.

Η συνεισφορά του Υψηλάντη, όπως και του Wiegand, σε αυτό το πείραμα ήταν πολύ σημαντική και ήταν κρίμα που δεν συμπεριλήφθηκαν στο βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1959, που απονεμήθηκε στους Segré και Chamberlain για την «ανακάλυψη του αντιπρωτονίου». Μάλιστα, ο ίδιος ο Υψηλάντης σε συνομιλία του με τον καθηγητή και κουμπάρο του Λεωνίδα Ρεσβάνη, είχε πει ότι στο πρώτο σχέδιο της εργασίας για το αντιπρωτόνιο, τρεις ήταν οι συγγραφείς, ο  Owen Chamberlain, ο Clyde Wiegand και ο ίδιος.


"The Dish" - μια σειρά μετρητών σπινθηρισμού.

Τα επόμενα χρόνια ο Υψηλάντης με άλλους συναδέλφους του συνέχισε να εργάζεται στο Berkeley στην μελέτη των αντιπρωτονίων. Το 1959, μετά την ανακάλυψη της αλληλεπίδρασης π - π από τους Geoffrey Chew και Francis Low ξεκίνησε μια νέα περίοδο έρευνας στο χώρο της σωματιδιακής φυσικής. Ο Υψηλάντης ήταν πάλι εκεί. Με τον ενθουσιασμό που πάντα τον διέκρινε, έπεισε τον Clyde Wiegand και κάποιους σπουδαστές και κατασκεύασαν το «Dish» («Πιάτο»), μια σειρά μετρητών σπινθηρισμού για την ανίχνευση της τελικής κατάστασης των νετρονίων και πιονίων.

Το 1959-60 ο Τομ Υψηλάντης πέρασε ένα χρόνο στο Πανεπιστήμιο της Ρώμης με την ομάδα του καθηγητή Eduardo Amaldi. Συμπτωματικά δούλεψε στο ίδιο εργαστήριο όπου πριν τριάντα χρόνια ο Amaldi και ο Segré είχαν συνεργαστεί με τον Enrico Fermi στη μελέτη αργών νετρονίων. Εκεί ο Υψηλάντης συνεργάστηκε με τον Raoul Gatto στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις.
Επιστρέφοντας στο Berkeley το 1960 ως αναπληρωτής καθηγητής, συνεργάστηκε με τον Wiegand και τους σπουδαστές τους στη μέτρηση της β ακτινοβολίας του πιονίου.

Τέλος 1ου Μέρους. Θ' ακολουθήσει το 2ο και τελευταίο μέρος.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου