JG Fox - J. G. Fox
Джон Г. Фокс | |
|---|---|
 Джек Фокс
| |
| Рожденный | 5 марта 1916 г. |
| Умер | 24 июля 1980 г. (64 года) |
| Национальность |
нас 
|
| Альма-матер | Университет Принстона |
| Научная карьера | |
| Поля | Ядерная физика |
| Учреждения | Университет Карнеги Меллон |
Джон Гастон «Джек» Фокс (5 марта 1916 - 24 июля 1980) был американским физиком-ядерщиком. Он получил докторскую степень в Принстоне в 1941 году и вскоре был принят на работу в Манхэттенский проект . Позже он переехал в Питтсбург, где провел остаток своей карьеры в качестве профессора физики в Университете Карнеги-Меллона . Он наиболее известен своей работой 1960-х годов, когда он применял результаты теоремы о поглощении к существующим на тот момент экспериментальным данным, относящимся как к специальной теории относительности, так и к теории излучения.
Краткая биография
Джек Фокс, как его всегда звали, родился в Биггаре, Саскачеван. Он переехал со своей матерью в Викторию в 13 лет и бросил среднюю школу на два года раньше, чтобы поступить в колледж Виктории . Он поступил в Саскачеванский университет на степень магистра и в Принстон на степень доктора философии по физике. Некоторое время он работал в промышленности, прежде чем отправиться на Манхэттенский проект в Лос-Аламосе во время Второй мировой войны. В 1947 году он женился на Констанции Салливан из Виктории; они переехали в Питтсбург, штат Пенсильвания, где он поступил в Технологический институт Карнеги (позже - Карнеги-Меллон). Они оба стали гражданами США в 1955 году и вырастили троих детей в пригороде Окмонта, штат Пенсильвания . Фокс умер в Питтсбурге в 1980 году.
Специальная теория относительности и теорема вымирания
Второй постулат теории Эйнштейна специальной теории относительности гласит , что скорость света является инвариантной, независимо от скорости источника , из которого исходит свет. Теорема поглощения (по сути) утверждает, что свет, проходящий через прозрачную среду, одновременно гаснет и повторно излучается самой средой. Это означает, что информация о скорости света от движущегося источника может быть потеряна, если свет проходит через достаточное количество промежуточного прозрачного материала до измерения. Все измерения до 1960-х годов, направленные на проверку постоянства скорости света от движущихся источников (в основном с использованием движущихся зеркал или внеземных источников), проводились только после того, как свет прошел через такой неподвижный материал - этот материал представляет собой материал стеклянной линзы. , земная атмосфера или даже неполный вакуум глубокого космоса. В 1961 году Фокс решил, что, возможно, еще не существует убедительных доказательств второго постулата: «Это удивительная ситуация, в которой мы оказались через полвека после создания специальной теории относительности». Тем не менее, он оставался полностью уверенным в специальной теории относительности, отмечая, что это создает лишь «небольшой пробел» в экспериментальных данных.
Фокс предположил, что возможны лучшие эксперименты, чтобы закрыть этот «небольшой пробел». Поскольку фотоны с более высокими энергиями в среднем проходят гораздо дальше в любом материале, прежде чем будут погашены и повторно испущены, эксперименты с использованием гамма-лучей вместо видимого света или рентгеновских лучей с более низкой энергией будут значительно менее чувствительны к проблеме экстинкции. В 1963 году вместе с Т.А. Филиппасом (также из Карнеги-Тек) Фокс исследовал гамма-лучи с энергией 68 МэВ, испускаемые в прямом и обратном направлениях нейтральными пионами, движущимися со скоростью 0,2 с , т. Е. Две десятых скорости света. Классические скорости этих фотонов должны были составлять 1,2 c и 0,8 c соответственно, но это было не так. Эксперимент, возможно, самый ранний, который считался свободным от эффектов экстинкции, оказался успешным: «Мы пришли к выводу, что наши результаты являются убедительным доказательством того, что скорость излучения от движущегося источника не является классической векторной суммой c и скорости источника. В пределах нашей точности результирующая сумма равна c, как того требует специальная теория относительности ".
Пересмотр теории эмиссии Ритца
Теория выбросов из Вальтера Ритца была рассмотрена на раннем этапе стать альтернативой специальной теории относительности Эйнштейна. Ключевое различие между ними заключается в том, что согласно теории излучения ожидается, что скорость света будет меняться вместе со скоростью его источника. К 1960-м годам теория эмиссии долгое время не одобрялась, но Фокс осознал, что влияние вымирания на измерение скорости света сводит на нет многие принятые доказательства против нее. Итак, в 1964 году, все еще твердо веря в специальную теорию относительности, Фокс решил, что необходимо критически пересмотреть все свидетельства против теории Ритца. При этом он показал, что большинство предыдущих отклонений идей Ритца, основанных на теоретических аргументах, были неверными, включая все те, которые перечислены Вольфгангом Паули в его монографии 1921 года по теории относительности. Кроме того, большинство предыдущих экспериментальных результатов, не одобряющих теорию излучения, также можно было отбросить, если учитывать эффекты экстинкции, поскольку свет (или другое излучение), скорость которого была измерена, на самом деле переизлучался где-то, кроме исходного движущегося источника. Но Фокс определил, что его собственная работа с Филиппасом, а также текущая работа, проделанная в лаборатории ЦЕРН с использованием гамма-лучей 6 ГэВ от нейтральных пионов, движущихся очень близко к c , окончательно подтверждают специальную теорию относительности. Его краткое изложение: «Наш общий вывод состоит в том, что все еще есть веские доводы против теорий излучения, но свидетельства отличаются от того, что предполагалось, и меньше».
Прочая профессиональная деятельность
В конце 1940-х и 1950-х годах Фокс был частью команды Carnegie Tech, которая создала современный синхроциклотрон на 450 МэВ в Центре ядерных исследований в соседнем Саксонбурге. (Эксперимент с Филиппасом, о котором говорилось ранее, проводился на этом объекте.) Он служил главой физического отдела Технологического института Карнеги с 1955 по 1961 год. В 1962/63 году Фокс провел год отпуска во Франции в Лаборатории Жолио-Кюри. Physique Nucléaire d'Orsay , отчасти из-за установленного там нового синхроциклотрона. В 1967/68 и 1971/72 годах Фокс провел в общей сложности три года, живя и работая в Индии в только что созданном Индийском технологическом институте в Канпуре, сначала в качестве приглашенного преподавателя, а затем в качестве административного главы Канпурского института технологий. Американская программа. Фокс также был консультантом отделения ядерной медицины больницы Святого Франциска в Питтсбурге.
дальнейшее чтение
В 2004 году Альберто Мартинес исследовал отказ от теории излучения Ритца в пользу специальной теории относительности с исторической точки зрения. В этой работе довольно подробно обсуждаются открытия Фокса.