Альберт Фрэнсис Берч | |
---|---|
Фрэнсис Берч | |
Родился | ( 1903-08-22) 22 августа 1903 г.. Вашингтон, округ Колумбия |
Умер | 30 января 1992 (1992-01-30) (88 лет). Кембридж, Массачусетс |
Альма mater | Гарвардский университет |
Известен | законом Берча. Уравнение состояния Берча-Мурнагана |
Супруг (-и) | Барбара Ченнинг |
Награды | Легион заслуг (1945). Медаль Артура Л. Дея (1950). Медаль Уильяма Боуи (1960). Национальная медаль науки (1967). Премия Ветлесена (1968). Медаль Пенроуза (1969). Золотая медаль Королевского астрономического общества (1973) |
Научная карьера | |
Области | Геофизика |
Учреждения | Гарвардский университет |
Докторант | Перси Бриджмен |
Подпись | |
Фрэнсис Берч (22 августа 1903 г. - 30 января 1992 г.) был американским геофизиком. Считается одним из основоположников твердой Земли геофизики. Он также известен своим участием в атомной бомбардировке Хиросимы и Нагасаки.
Во время Второй мировой войны Берч участвовал в Манхэттенском проекте, работая над дизайном и разработка ядерного оружия пушечного типа, известного как Little Boy. Он руководил его производством и отправился к Тиниану, чтобы наблюдать за его сборкой и загрузкой в Enola Gay, Boeing B-29 Superfortress, которому было поручено сбросить бомбу.
Выпускник Гарвардского университета, Берч начал работать в области геофизики в качестве научного сотрудника. Впоследствии он провел всю свою карьеру в Гарварде, работая в этой области, став адъюнкт-профессором геологии в 1943 г., профессором в 1946 г., профессором геологии Стерджиса Хупера в 1949 г. и заслуженным профессором в 1974 г.
Берч опубликовал более 100 статей. В 1947 году он разработал то, что сейчас известно как уравнение состояния Берча-Мурнагана. В 1952 году он продемонстрировал, что мантия Земли в основном состоит из силикатных минералов с внутренний и внешний сердечник из расплавленного железа. В двух статьях 1961 года о скоростях продольных волн он установил то, что сейчас называется законом Берча.
Альберт Фрэнсис Берч родился в Вашингтоне, округ Колумбия, 22 августа 1903 года, в семье Джорджа Альберта Берча, который был вовлечен в банковское дело и недвижимость, и Мэри Хеммик Берч, певица и солистка церковного хора St. Мэтью собор в Вашингтоне, округ Колумбия. У него было три младших брата: Дэвид, который стал банкиром; Джон, ставший дипломатом; и Роберт, который стал автором песен. Он получил образование в школах Вашингтона, округ Колумбия, и Западной средней школе, где он присоединился к кадетам средней школы в 1916 году.
В 1920 году Берч поступил в Гарвардский университет на стипендию. Там он служил в учебном корпусе офицеров запаса Гарвардского дивизиона полевой артиллерии. Он окончил с отличием в 1924 году и получил степень бакалавра наук (SB) в области электротехники.
Берч пошел работать в инженерный отдел Нью-Йоркская телефонная компания. Он подал заявку и получил стипендию американской полевой службы в 1926 году, которую он использовал, чтобы поехать в Страсбург и учиться в Institut de Страсбургского университета. Телосложение под опекой Пьера Вайса. Там он написал или соавтором четырех статей на французском языке по таким темам, как парамагнитные свойства цианида калия и магнитный момент ионов Cu ++..
Вернувшись в Соединенные Штаты в 1928 году, Берч вернулся в Гарвард, чтобы заняться физикой. Он получил степень магистра искусств (AM) в 1929 году, а затем начал работу над своей степенью доктора философии (Ph.D.) в 1932 году под руководством Перси Бриджман, получивший Нобелевскую премию по физике в 1946 году. В своей диссертации Берч измерил критическую точку пар-жидкость для ртути. Он определил это как 1460 ± 20 ° C и 1640 ± 50 кг / см, результаты, которые он опубликовал в 1932 году в Physical Review.
Примерно в это время в Гарвардском университете проявился повышенный интерес к геофизике и Реджинальд Олдворт Дейли учредил Комитет по экспериментальной геологии и геофизике, в который вошли Бриджмен, астроном Харлоу Шепли, геологи Луис Кэрил Грэтон и Д.Х. Маклафлин и химик Г.П. Бакстер. Уильям Зисман, еще один доктор Бриджмена. студентов, был нанят в качестве научного сотрудника комитета, но, не проявляя особого интереса к изучению горных пород, ушел в отставку в 1932 году. Затем должность была предложена Берчу, который тоже не имел большого интереса или опыта в геологии, но с появлением Великая депрессия, работу было трудно найти, и он согласился.
15 июля 1933 года Берч женился на Барбаре Ченнинг, выпускнице колледжа Брин-Мор и побочном потомке теолога Уильяма Эллери Ченнинга. У них было трое детей: Энн Кампасп, Фрэнсис (Франк) Сильванус и Мэри Нарцисса. Позже Фрэнк стал профессором геофизики в Университете Нью-Гэмпшира.
В 1942 году, во время Второй мировой войны, Берч взял отпуск в Гарварде, чтобы работать в Массачусетском технологическом институте Радиационная лаборатория, которая разрабатывала радар. Он работал над бесконтактным взрывателем , взрывателем с радиолокационным срабатыванием, который взорвал бы снаряд в непосредственной близости от цели. В следующем году он принял комиссию в ВМС США в качестве лейтенант-командующего и был отправлен в Корабельное бюро в Вашингтоне, округ Колумбия
Позже в том же году он был назначен на Манхэттенский проект и переехал с семьей в Лос-Аламос, Нью-Мексико. Там он присоединился к артиллерийскому (O) дивизиону лаборатории Лос-Аламоса, которым командовал другой морской офицер, капитан Уильям С. Парсонс. Первоначально целью подразделения O было создание ядерного оружия пушечного типа, известного как Тонкий человек. Это оказалось непрактичным из-за загрязнения реактора плутония с плутонием-240, и в феврале 1944 года Отдел переключил свое внимание на разработку Little Мальчик, устройство меньшего размера, использующее уран-235. Берч использовал необогащенный уран для создания масштабных моделей, а затем и полномасштабных макетов устройства.
Берч руководил изготовлением «Маленького мальчика» и отправился к Тиниану, чтобы наблюдать за его сборкой и загрузкой на Энола Гей, Boeing B-29 Superfortress, которому было поручено сбросить бомбу. Он разработал систему «двойной заглушки», которая позволяла фактически активировать бомбу после взлета Энолы Гей, чтобы в случае ее падения не было ядерного взрыва. Он был награжден Легионом Заслуги. Его цитата гласила:
за исключительно достойное поведение при выполнении выдающихся заслуг перед правительством Соединенных Штатов в связи с разработкой величайшего военного оружия всех времен - атомной бомбы. Его первоначальным заданием было оборудование для лабораторных и полевых испытаний. Он выполнил это задание настолько выдающимся образом, что ему было поручено разработать и разработать первую атомную бомбу. Он выполнил это задание с выдающейся рассудительностью и мастерством и, наконец, отправился с бомбой на передовую базу, где своей заботой и руководством застраховал, что бомба была должным образом подготовлена во всех отношениях. Инженерные способности командира Берча, понимание всех задействованных принципов, профессиональные навыки и преданность долгу на протяжении всей разработки и доставки атомной бомбы были выдающимися и соответствовали высшим традициям Военно-морской службы США.
Берч вернулся в Гарвард после окончания войны, получив звание адъюнкт-профессора геологии в 1943 году, когда он отсутствовал. Он останется в Гарварде до конца своей карьеры, став профессором в 1946 году, профессором геологии Стерджиса Хупера в 1949 году и заслуженным профессором в 1974 году. Профессор Берч опубликовал более 100 статей. Он был президентом Американского геологического общества в 1964 году и был награжден их медалью Пенроуза в 1969 году.
В 1947 году он адаптировал изотермическое уравнение состояния Мурнагана., который был разработан для бесконечно малых деформаций, для эйлерова конечной деформации, развивая то, что теперь известно как уравнение состояния Берча-Мурнагана.
Альберт Фрэнсис Берч известен своими экспериментальными работами по свойств земообразующих минералов при высоком давлении и температуре, в 1952 г. он опубликовал известную статью в Journal of Geophysical Research, где продемонстрировал, что мантия в основном состоит из силикатных минералов, верхняя и нижняя мантия разделены тонкой переходной зоной, связанной с силикатными фазовыми переходами, а внутренними и внешний сердечник представляют собой сплавы кристаллического и расплавленного железа. Его выводы и сегодня считаются правильными. Однако самая известная часть статьи - это юмористическая сноска, которую он включил во введение:
Неосторожные читатели должны принять во внимание предупреждение, что обычный язык претерпевает модификацию до формы высокого давления, когда применяется к недрам Земли. Ниже приведены несколько примеров эквивалентов:
Форма высокого давления | Обычное значение |
---|---|
Определенно | Сомнительно |
Несомненно | Возможно |
Положительное доказательство | Расплывчатое предположение |
Неопровержимый аргумент | Тривиальное возражение |
Чистое железо | Неопределенное смешение всех элементов |
В 1961 году Берч опубликовал две статьи по скорости волны сжатия, устанавливающие линейную зависимость скорости волны сжатия V p горных пород и минералов с постоянным средним атомным весом с плотностью как:
Это соотношение стало известно как закон Берча. Берч был избран членом Национальной академии наук в 1950 году и занимал пост президента Геологического общества Америки в 1963 и 1964 годах. За свою карьеру он получил множество наград, в том числе Медаль Артура Л. Дея в 1950 году и медаль Пенроуза в 1969 году Геологического общества Америки, медаль Уильяма Боуи Американского геофизического союза в 1960 г. Национальная медаль науки от президента Линдона Джонсона в 1967 г. Премия Ветлесена (совместно с сэром Эдвардом Буллардом ) в 1968 г., Золотая медаль Королевского астрономического общества в 1973 г. и медаль Бриджмена Международной ассоциации за продвижение исследований высокого давления в 1983 г. С 1992 г. <110 со стороны Американского геофизического союза>Секция тектонофизики спонсировала лекцию Фрэнсиса Берча, которую на своем ежегодном собрании прочитал известный исследователь в этой области.
Берч умер от рака простаты в своем доме в Кембридж, Массачусетс husetts, 30 января 1992 г. У него остались жена Барбара, трое его детей и трое братьев. Его документы находятся в Архиве Гарвардского университета.