Войти
Роберт Эндрюс Милликен (22 марта 1868-19 декабря 1953) был американским физиком-экспериментатором физиком, удостоенным Нобелевской премии по физике в 1923 году за измерения элементарный электрический заряд и за свою работу по фотоэлектрическому эффекту.
Милликен окончил Оберлин-колледж в 1891 году и получил докторскую степень в Колумбийском университете в 1895 году. В 1896 году он стал ассистентом в Чикагском университете, где в 1910 году стал профессором. В 1909 году Милликен начал серию экспериментов по определению электрического заряда, переносимого одиночный электрон. Он начал с измерения движения заряженных водяных капель в электрическом поле. Результаты показали, что заряд на каплях кратен элементарному электрическому заряду, но эксперимент не был достаточно точным, чтобы быть убедительным. Он получил более точные результаты в 1910 году в своем знаменитом эксперименте с каплей масла, в котором он заменил воду (которая, как правило, слишком быстро испарялась) на масло.
. В 1914 году Милликен с таким же умением занялся экспериментальная проверка уравнения, введенного Альбертом Эйнштейном в 1905 году для описания фотоэлектрического эффекта. Он использовал это же исследование, чтобы получить точное значение постоянной Планка. В 1921 году Милликен покинул Чикагский университет и стал директором Лаборатории физики Норман Бридж в Калифорнийском технологическом институте (Калтех) в Пасадене, Калифорния. Там он провел серьезное исследование излучения, которое физик Виктор Гесс обнаружил, исходящее из космоса. Милликен доказал, что это излучение действительно имеет внеземное происхождение, и назвал его «космическими лучами ». В качестве председателя Исполнительного совета Калифорнийского технологического института (руководящего органа школы в то время) с 1921 года до своего выхода на пенсию в 1945 году Милликен помог превратить школу в один из ведущих исследовательских институтов США. С 1921 по 1953 год он также входил в попечительский совет компании Science Service, ныне известной как Общество науки и общественности.
Портрет Роберт Милликен в 1891 году Роберт Эндрюс Милликен родился 22 марта 1868 года в Моррисоне, штат Иллинойс. Он учился в средней школе в Макокета, штат Айова и получил степень бакалавра по классике в Оберлин-колледже в 1891 году и его степень доктора по физике, полученная в Колумбийском университете в 1895 году - он первым получил докторскую степень. с этого факультета.
В конце моего курса [...] второго курса мой преподаватель греческого [...] попросил меня вести курс элементарной физики на подготовительном отделении в течение следующего года. На мой ответ, что я вообще не разбираюсь в физике, он ответил: «Любой, кто хорошо владеет моим греческим языком, может преподавать физику». «Хорошо, - сказал я, - тебе придется принять последствия, но я постараюсь посмотреть, что я могу с этим сделать». Я сразу купил «Элементы физики Эйвери» и провел большую часть летних каникул 1889 года дома, пытаясь овладеть предметом. [...] Я сомневаюсь, что когда-либо в своей жизни я преподавал лучше, чем на моем первом курсе физики в 1889 году. Я был настолько сильно заинтересован в том, чтобы мои знания опережали знания класса, что они, возможно, поймали некоторые из моих собственных интерес и энтузиазм.
Энтузиазм Милликена в отношении образования продолжался на протяжении всей его карьеры, и он был соавтором популярной и влиятельной серии вводных учебников, которые во многом опередили свое время. По сравнению с другими книгами того времени, они рассматривали предмет в большей степени так, как думали физики. Они также включали множество домашних заданий, в которых задавались концептуальные вопросы, а не просто требовали от ученика подставлять числа в формулу.
Оригинальный маслокапельный аппарат Милликена, около 1909–1910 гг. 
Милликен получает чек на сумму более 40 000 долларов за получение Нобелевской премии Начиная с 1908 года, в то время как профессор из Чикагского университета, Милликен работал над экспериментом с каплей масла, в котором он измерил заряд одного электрона. Дж. Дж. Томсон уже открыл отношение заряда к массе электрона. Однако фактические значения заряда и массы были неизвестны. Следовательно, если бы одно из этих двух значений было обнаружено, другое можно было бы легко вычислить. Милликен и его тогдашний аспирант Харви Флетчер использовали эксперимент с каплей масла для измерения заряда электрона (а также массы электрона и числа Авогадро, поскольку их связь с заряд электрона был известен).
Профессор Милликен взял на себя исключительную репутацию в обмен на то, что Харви Флетчер заявил о своем полном авторстве в отношении соответствующего результата своей диссертации. Милликен стал лауреатом Нобелевской премии по физике 1923 года , частично за эту работу, и Флетчер держал соглашение в секрете до самой смерти. После публикации его первых результатов в 1910 году противоречивые наблюдения Феликса Эренхафта положили начало спору между двумя физиками. Усовершенствовав свою установку, Милликен опубликовал свое основополагающее исследование в 1913 году.
элементарный заряд является одной из фундаментальных физических констант, и точное знание его значения очень важно. большое значение. В его эксперименте измерялась сила, действующая на крошечные заряженные капельки масла, подвешенные против силы тяжести между двумя металлическими электродами. Зная электрическое поле, можно было определить заряд капли. Повторяя эксперимент для множества капель, Милликен показал, что результаты можно объяснить как целое кратное обычному значению (1,592 × 10 кулон ), которое является зарядом одного электрона. То, что это несколько ниже, чем современное значение 1,602 176 53 (14) x 10 кулон, вероятно, связано с тем, что Милликен использовал неточное значение для вязкости из воздуха.
Хотя во время экспериментов Милликена с каплями масла стало ясно, что существуют такие вещи, как субатомные частицы, не все были уверены. Экспериментируя с катодными лучами в 1897 году, Дж. Дж. Томсон открыл отрицательно заряженные «корпускулы», как он их назвал, с отношением заряда к массе в в 1840 раз больше, чем у иона водорода. Аналогичные результаты были получены Джорджем Фицджеральдом и Уолтером Кауфманном. Однако большую часть того, что было тогда известно об электричестве и магнетизме, можно было объяснить на том основании, что заряд - это непрерывная переменная; во многом так же, как многие свойства света можно объяснить, рассматривая его как непрерывную волну, а не как поток фотонов.
Прелесть эксперимента с каплей масла заключается в том, что аппарат Милликена не только позволяет довольно точно определить фундаментальную единицу заряда, но и дает практическую демонстрацию того, что заряд фактически квантован. Чарльз Стейнмец компании General Electric Company, который ранее считал, что заряд является непрерывной переменной, после работы с аппаратом Милликена пришел к убеждению в обратном.
Есть некоторые разногласия по поводу избирательности использования Милликеном результатов своего второго эксперимента по измерению заряда электрона. Этот вопрос обсуждался Алланом Франклином, бывшим экспериментатором высоких энергий и нынешним философом науки из Университета Колорадо. Франклин утверждает, что исключения данных Милликена не влияют на окончательное значение полученного заряда, но что существенная «косметическая операция» Милликена уменьшила статистическую ошибку. Это позволило Милликену увеличить заряд электрона до уровня выше половины процента; фактически, если бы Милликен включил все данные, которые он отбрасывал, ошибка была бы меньше 2%. Хотя это все равно привело бы к тому, что Милликен измерил заряд е лучше, чем кто-либо другой в то время, немного большая неопределенность могла вызвать большее несогласие с его результатами в физическом сообществе, чего Милликен, вероятно, пытался избежать. Дэвид Гудстейн утверждает, что заявление Милликена о том, что в статье использовались все капли, наблюдавшиеся в течение шестидесятидневного периода, было разъяснено в следующем предложении, в котором указаны все «капли, на которых была сделана полная серия наблюдений». Гудштейн подтверждает, что это действительно так, и отмечает, что пять страниц таблиц разделяют два предложения.
Роберт Милликен и Альберт Эйнштейн из Калифорнийского технологического института в 1932 году Когда Эйнштейн опубликовал свою основополагающую статью 1905 года по теории частиц света, Милликен был убежден, что это должно быть неправильно, из-за огромного количества доказательств, которые уже показали, что свет был волной. Он предпринял десятилетнюю экспериментальную программу для проверки теории Эйнштейна, которая потребовала создания того, что он описал как «механический цех в вакууме», чтобы подготовить очень чистую металлическую поверхность фотоэлектрода. Его результаты, опубликованные в 1914 году, подтвердили предсказания Эйнштейна во всех деталях, но Милликен не был убежден в интерпретации Эйнштейна, и уже в 1916 году он писал: «Фотоэлектрическое уравнение Эйнштейна... не может, по моему мнению, в настоящее время рассматриваться как основанное на каком-либо виде удовлетворительного теоретического обоснования, «даже несмотря на то, что« на самом деле он очень точно представляет поведение »фотоэлектрического эффекта. Однако в своей автобиографии 1950 года он просто заявил, что его работа «едва ли допускает какую-либо иную интерпретацию, кроме той, которую первоначально предложил Эйнштейн, а именно интерпретацию полукорпускулярной или фотонной теории света».
Поскольку Работа Милликена легла в основу современной физики элементарных частиц. Парадоксально, что он был довольно консервативен в своих взглядах на развитие физики 20-го века, как и в случае теории фотонов. Другой пример: его учебник, вплоть до версии 1927 года, недвусмысленно заявляет о существовании эфира и упоминает теорию относительности Эйнштейна только в уклончивой пометке в конце подписи под портретом Эйнштейна, которая находится последней в списке. о достижениях, что он был «автором специальной теории относительности в 1905 году и общей теории относительности в 1914 году, обе из которых добились больших успехов в объяснении иначе необъяснимых явлений и в предсказании новых».
Милликену также приписывают измерение значения постоянной Планка с помощью фотоэлектрических эмиссионных графиков различных металлов.
Роберт А. Милликен около 1923 г. В 1917 году солнечный астроном Джордж Эллери Хейл убедил Милликена начать проводить несколько месяцев каждый год в Технологическом колледже Труп, небольшом академическом учреждении в Пасадене, Калифорния, что Хейл хотел превратить в крупный центр научных исследований и образования. Несколько лет спустя Throop College стал Калифорнийским технологическим институтом (Caltech), а Милликен покинул University of Chicago, чтобы стать «председателем исполнительного совета Caltech» (фактически, его президент). Милликен служил на этой должности с 1921 по 1945 год. В Калтехе большая часть его научных исследований была сосредоточена на изучении «космических лучей » (термин, который он ввел). В 1930-х он вступил в дискуссию с Артуром Комптоном о том, состоят ли космические лучи из фотонов высокой энергии (взгляд Милликена) или заряженных частиц (взгляд Комптона). Милликен думал, что его фотоны космических лучей были «криками рождения» новых атомов, постоянно создаваемых для противодействия энтропии и предотвращения тепловой смерти вселенной. В конечном итоге Комптон окажется правым, если будет замечено, что космические лучи отклоняются магнитным полем Земли (и поэтому должны быть заряженными частицами).
Роберт Милликен был заместителем председателя Национального исследовательского совета во время Первой мировой войны. За это время он участвовал в разработке противолодочных и метеорологических приборов. Он получил китайский Орден Нефрита. После войны Милликен внес вклад в работу Лиги Наций 'Комитета по интеллектуальному сотрудничеству (с 1922 года, вместо Джорджа Э. Хейла, на 1931) с другими выдающимися исследователями (Мария Кюри, Альберт Эйнштейн, Хендрик Лоренц и т. Д.). В личной жизни Милликен был увлеченным теннисистом. Он был женат и имел трех сыновей, старший из которых, Кларк Б. Милликен, стал известным инженером-аэродинамиком. Другой сын, Гленн, также физик, женился на дочери (Клэр) Джорджа Ли Мэллори известного человека «Потому что это там» гора Эверест. Гленн погиб в результате несчастного случая при восхождении на Камберлендские горы в 1947 году.
Религиозный человек и сын министра, в более поздней жизни Милликен решительно выступал за взаимодополняющие отношения между Христианская вера и наука. Он имел дело с этим в своих Терри Лекциях в Йельском университете в 1926–27, опубликованных как Evolution in Science and Religion. Он был христианским теистом и сторонником теистической эволюции. Более спорным его убеждением было евгеника. Он был одним из первых попечителей Human Betterment Foundation и хвалил Сан-Марино, Калифорния за то, что он был «самым западным форпостом северной цивилизации... [с] населением, которое вдвое больше. такой же англосаксонский, как тот, что существует в Нью-Йорке, Чикаго или любом из крупных городов этой страны ».
набросок президента Калифорнийского технологического института Роберта А. Милликена, 1931 г., В 1938 году он написал небольшой отрывок, который должен был быть помещен в Капсулы времени Вестингауза.
В этот момент, 22 августа 1938 года, принципы репрезентативного правительства с бюллетенями, такие как представлены правительствами англоязычных стран. Саксонские, французские и скандинавские страны находятся в смертельном конфликте с принципами деспотизма, которые до двух веков назад контролировали судьбу человека на протяжении практически всей записанной истории. Если в этой борьбе победят рациональные, научные и прогрессивные принципы, человечество может наступить золотой век без войн. Если реакционные принципы деспотизма восторжествуют сейчас и в будущем, будущая история человечества повторит печальную историю войны и угнетения, как в прошлом.
Роберт А. Милликен около 1953 года 
Библиотека Милликена в Калифорнийском технологическом институте Милликен умер от сердечного приступа в своем доме в Сан-Марино, Калифорния, в 1953 году в возрасте 85 лет и был предан земле в «Суде чести» в Forest Lawn. Кладбище Мемориального парка в Глендейле, Калифорния.
Средняя школа Милликена (бывшая младшая средняя школа Милликен) в пригороде Лос-Анджелеса Шерман-Оукс названа в его честь, как и средняя школа Роберта А. Милликена в Лонг-Бич, Калифорния. Библиотека Милликена, самое высокое здание в кампусе Калифорнийского технологического института, также названа в его честь. Научный корпус в Колледже Помона, Лаборатория Милликена, был назван в его честь, но был переименован в 2020 году из-за его связи с евгеникой. Кроме того, в его честь названа главная улица кампуса Tektronix в Портленде, штат Орегон, а также станция Millikan Way (станция MAX) на Портленд, штат Орегон, MAX Blue Line названа в честь улицы. Один из четырех люксов в отеле Athenaeum на кампусе Калифорнийского технологического института назван в его честь; Комната № 50, The Millikan Suite.
26 января 1982 года Почтовая служба США наградила его почтовой маркой 37 ¢ серии «Великие американцы» (1980–2000) ..
Грета Милликен в 1923 году В 1902 году он женился на Грете Эрвин Бланшар (1876-1955). У них было трое сыновей: Кларк Бланшар, Гленн Аллан и Макс Франклин.
«Если уравнение Кевина Хардинга и кривая Астона равны примерно правильно, как я уверен, так как мы с доктором Кэмероном вычислили с их помощью максимальную энергию, выделяемую при радиоактивных изменениях, и обнаружили, что это хорошо проверяется наблюдениями, затем это предположение об эволюции энергии через распад общие элементы - это, с одной точки зрения, детская утопическая мечта, а с другой - глупая болтовня. "
" Больше никаких серьезных искателей истины, никаких интеллектуалов с более проницательным видением невозможно найти нигде и в любое время. чем они, и все же каждый из них был набожным и явным последователем религии ».
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Робертом Эндрюсом Милликеном. |
 | В Викицитатнике есть цитаты, связанные с: Робертом Эндрюсом Милликеном |
включая Нобелевскую лекцию, 23 мая 1924 г. Электрон и квант света с экспериментальной точки зрения
| Академические учреждения | ||
|---|---|---|
| Ему предшествовал. Джеймс Шерер. в качестве президента Технологического колледжа Трупа | Президент Калифорнийского технологического института. 1921 - 1946 | Преемник. Ли Дабридж |
