Bertram Brockhouse bol kanadským fyzikom, ktorý získal v roku 1994 Nobelovu cenu za fyziku za priekopnícky výskum a vývoj techniky rozptylu neutrónov. Brockhouse zdieľal cenu s Clifford G Shull, ktorý robil podobný výskum, hoci nezávisle od Brockhouse. Brockhouse's stint s fyzikou začal, keď bol na strednej škole. Jeho záujem o túto tému bol rozšírený až v priebehu posledných rokov, keď získal vysokoškolské vzdelanie na University of British Columbia a neskôr na University of Toronto. Brockhouseov priekopnícky výskum priniesol techniky rozptylu neutrónov. Na rozdiel od všeobecnej techniky, v ktorej lúč neutrónov zameraný na cieľový materiál vedúci k rozptylu neutrónov poskytujúci informácie o atómovej štruktúre tohto materiálu, v Brockhouseovej technike (nazývanej neelastický rozptyl neutrónov) sa merali relatívna energia rozptýlených neutrónov získať ďalšie údaje. Použil to pri svojom revolučnom skúmaní fonónov. Vyvinul tiež neutrónový spektrometer a bol jedným z prvých, ktorý meral fonónovú disperznú krivku tuhej látky.
Detstvo a skorý život
Bertram Neville Brockhouse sa narodil 15. júla 1918 v Lethbridge, Alberta, Kanada v Izraeli Bertram Brockhouse a Mable Emily Brockhouse. Mal sestru Alice Evelyn a brata Gordona Edgara, ktorý sa nakoniec stal železničným stavebným inžinierom.
Keď bol mladý Bertram dva roky, rodina Brockhouse sa presťahovala do Spojených štátov. Avšak v zime 1926-27 sa rodina presunula späť do Vancouveru, BC.
Brockhouse's získal svoje rané vzdelanie zo série škôl, ktoré začínali od strednej a potom základnej školy lorda Robertsa, nakoniec sa zapísal na strednú školu kráľa Juraja a nakoniec na nedeľnú školu zjednoteného kostola sv. Jána.
Počas Veľkej depresie sa rodina Brockhouse, ktorá už trpela nízkym finančným stavom, podrobila ďalšiemu znižovaniu. Hľadali lepšie príležitosti a presťahovali sa do Chicaga, kde sa Brockhouse zapísal na večernú školu na Central YMCA College.
Jeho lásku k rádiám inicioval jeho bratranec Wilbert B Smith. Pri ďalšom postupe sa v YMCA dozvedel technické aspekty rádiovej technológie, navrhoval ich, staval a opravoval. Medzitým pracoval pre živobytie ako laboratórny asistent v malej elektronickej firme Aubert Controls Corporation. Založil tiež malý podnik na opravu rádií.
V roku 1938 sa rodina Brockhouseovcov vrátila do Vancouveru. Pokračoval vo svojej činnosti v oblasti opravy rádiových prijímačov a potom sa v roku 1939 po vypuknutí druhej svetovej vojny stal členom kanadského kráľovského námorníctva.
V roku 1944 sa zapísal na šesťmesačný kurz elektrotechniky na Vysokú školu Nové Škótsko. Následne bol prijatý do funkcie nadporučíka v Národnej rade pre výskum v Ottawe.
V septembri 1945 bol Brockhouse zbavený vojenských povinností. Následne sa zapísal na University of British Columbia, kde študoval fyziku a matematiku. V roku 1946 nastúpil na letnú prácu do laboratória Národnej rady pre výskum v Ottawe.
Po svojom pôsobení v laboratóriu NRC sa presťahoval do laboratória s nízkou teplotou na University of Toronto. Na univerzite sa tiež uchádzal o doktorandský program pod vedením profesora Hugha Graysa Smitha a Jamesa Reekieho. Pracoval na vplyve stresu a teploty na feromagnetizmus. Medzitým získal magisterský titul v roku 1948. O dva roky neskôr získal doktorát na University of Toronto.
V roku 1950 Brockhouse prijal ponuku na prácu v jadrovom laboratóriu rieky Chalk River, v zariadení prevádzkovanom atómovou energiou v Kanade, kde pracoval v skupine neutrónovej fyziky Don Hursta. Myšlienka pôvodne plánovaná na niekoľko rokov zostala, Brockhouseovo spojenie s laboratóriom sa predĺžilo o 12 rokov. Tiež v ňom uskutočnil svoj ocenený výskum.
V jadrovom laboratóriu v Chalk River bol prvým experimentom, ktorý Brockhouse študoval, rozptyl neutrónov vysoko absorbujúcimi prvkami. Bol to prvý kvantitatívny experiment v pomalej neutrónovej spektroskopii
Na rok bol Brockhouse pozvaný do Národného laboratória v Brookhavene, kde pracoval na niekoľkých experimentoch, hoci sa neuspokojoval so žiadnou spektroskopickou prácou. Stretol sa aj s niekoľkými ďalšími fyzikmi, ktorí mu pomohli dozvedieť sa o nových metódach a nových generalizovaných koreláciách bez nepružného rozptylu.
Po návrate do NRX vo februári 1954 Brockhouse obnovil svoje experimentálne povinnosti. Nasledujúci rok predložil na stretnutí Americkej fyzickej spoločnosti v New Yorku dokument s podstatnými výsledkami, ktorý poukázal na fungovanie trojosového spektrometra.
V roku 1956 dokončil Brockhouse prvý pravý kryštálový spektrometer Triple-Axis, hoci iba pri konštantnej vstupnej energii. Flexibilita operácie a presnosť výsledku sa výrazne zlepšili.
V roku 1958 vynašiel metódu Constant Q. V tom istom roku bol do nového reaktora NRU s vysokým tokom inštalovaný nový prístroj, ktorý umožňoval prevádzku s premenlivou prichádzajúcou energiou. Až v roku 1959 dosiahol trojosový spektrometer plný rozvoj. Pripojili sa k nemu renomovaní fyzici z rôznych krajín.
V roku 1956 Alex Stewart dokončil prístroj Filter-Chopper, ktorý sa používal pri experimentoch týkajúcich sa hliníka a vanádu. Avšak za neprítomnosti Stewarta Brockhouse konvertoval prístroj na rotujúci kryštálový spektrometer. Primárne sa používal na skúmanie tekutín a polykryštálov.
Okrem dokončenia spektrometra Triple Axis alebo vymýšľania metódy Constant Q, Brockhouse podnikol ďalšie tri technologické iniciatívy. Ochladil filtre veľkých monokryštálov, ktoré umožnili významné zlepšenie pomeru neutrónov k rýchlemu rastu v primárnom lúči, a tým aj v pomere signál k pozadiu.
Brockhouse vyvinul metódu „detekcie berýlia“, pomocou ktorej umožnil spektrometru Triple-Axis prijímať rozptýlený lúč polykryštalické filtre z berýlia. Táto metóda umožnila prichádzajúce neutróny s premenlivou energiou, aby sa distribúcia energie získala iným a niekedy výhodným spôsobom. Táto metóda bola inverznou metódou metódy Filter-Chopper. Vyvinul tiež použitie nového materiálu, pyrolitického grafitu
V roku 1958 Brockhouse podnikol prvú cestu do Anglicka a Európy. Tam sa zúčastnil niekoľkých konferencií, kolokvií, stretnutí a seminárov, kde predstavil svoj príspevok o svojich výskumoch a nálezoch. Jeho cesta bola do značnej miery inšpiratívna a ukázala sa ako skvelý vzdelávací zážitok.
V roku 1962 si Brockhouse uvedomil svoj dlhotrvajúci sen o pokračovaní v univerzitnej kariére prijatím pozície profesora fyziky na McMaster University. Univerzita mu umožnila ľahký prechod z akademikov na výskum a späť na akademikov. Tiež mu to umožnilo začať výskumný program založený na jeho zisteniach v oblasti rozptylu neutrónov. Zostal tam až do svojho odchodu do dôchodku v roku 1984.
Počas sedemdesiatych rokov Brockhouse presmeroval svoj záujem o filozofiu fyziky a zásobovania energiou a ekonómiu a etiku. V roku 1979 úplne opustil rozptyl neutrónov.
Hlavné diela
Brockhouse najpozoruhodnejším úspechom prišiel, keď vykonával výskum v atómovej energii kanadského jadrového laboratória pre atómovú energiu. Priekopnícky prispel k rozvoju techník rozptylu neutrónov a tiež k rozvoju neutrónovej spektroskopie. Všeobecne je v technike rozptylu neutrónov lúč neutrónov zameraný na cieľový materiál a výsledný rozptyl neutrónov poskytuje informácie o atómovej štruktúre tohto materiálu. Brockhouse vyvinul inú techniku, pri ktorej sa merali relatívna energia rozptýlených neutrónov, aby sa získali ďalšie údaje. Táto metóda sa nazýva nepružný rozptyl neutrónov. Použil to pri svojom prelomovom skúmaní fonónov. Vyvinul tiež neutrónový spektrometer a bol jedným z prvých, ktorý meral fonónovú disperznú krivku tuhej látky.
Ocenenia a úspechy
V roku 1962 bol Brockhouse ocenený cenou Olivera E Buckleya za kondenzovanú hmotu. Nasledujúci rok získal medailu a cenu Duddell.
V roku 1965 bol Brockhouse zvolený za člena Kráľovskej spoločnosti (FRS).
V roku 1973 získal Brockhouse medailu Henryho Marshalla Tory.
V roku 1982 bol Brockhouse úradníkom Kanadského rádu a v roku 1995 bol povýšený na spoločníka.
V roku 1994 získal Brockhouse prestížnu Nobelovu cenu za fyziku za vývoj techník rozptylu neutrónov pri štúdiu kondenzovanej hmoty. Cenu zdieľal s americkým fyzikom Cliffordom Shullom, ktorý nezávisle vykonával podobnú prácu súbežne.
Osobný život a odkaz
Brockhouse sa prvýkrát stretol s Doris Miller v Národnej rade pre výskum v Ottawe. Obaja sa nakoniec oženili v máji 1947. Dorie, ako sa jej láskavo volalo, porodila mu šesť detí. Počas svojich výskumných rokov podporovala a povzbudzovala Brockhouse.
Od 60. rokov 20. storočia Brockhouse trpel vážnymi zdravotnými ťažkosťami. Jeho zdravotné problémy mu spôsobili nepohodlie v jeho neskoršom živote.
Brockhouse jeho posledný vydýchol 13. októbra 2003 v Hamilton Ontario. Mal 85 rokov.
Kombinované úsilie divízie fyziky kondenzovaných látok a materiálov (DCMMP) a Kanadskej asociácie fyzikov (CAP) viedlo v roku 1999 k vytvoreniu medaily na počesť Brockhouse. Medaila, známa ako Brockhouse Medal, sa udeľuje za uznanie a povzbudzovať vynikajúce experimentálne alebo teoretické príspevky k fyzike kondenzovaných látok a materiálov. Každoročne sa udeľuje vedcovi, ktorý vykonáva výskum v kanadskej inštitúcii.
Pri príležitosti osláv 75. výročia založenia McMaster University v roku 2005 bola ulica na univerzitnom kampuse (University Avenue) v Hamiltonu v Ontáriu premenovaná na Brockhouse Way na počesť jeho príspevku v oblasti fyziky. Mesto Deep River, Ontario, tiež pomenovalo ulicu na jeho počesť.
Rýchle fakty
narodeniny 15. júla 1918
národnosť Kanadský
Slávni: Fyzici Kanadskí muži
Úmrtie vo veku: 85 rokov
Slnko: rakovina
Tiež známy ako: Bertram Neville Brockhouse
Narodil sa v: Lethbridge, Alberta, Kanada
Slávne ako Fyzik
Rodina: Manžel / manželka -: Doris Miller otec: Izrael Bertram Brockhouse matka: Mable Emily Brockhouse Zomrel: 13. októbra 2003 miesto úmrtia: Hamilton, Ontário, Kanada Cena ďalších faktov: Cena Olivera E. Buckleya za kondenzovanú hmotu (1962) Duddell Medaila a cena (1963) FRS (1965) Medaila Henryho Marshalla Toryho (1973) Nobelova cena za fyziku (1994)
