Biografi Luis Alvarez

Luis Alvarez adalah seorang fisikawan pemenang Hadiah Nobel, mungkin paling terkenal karena penemuan lapisan iridium dan teorinya bahwa kepunahan massal dinosaurus disebabkan oleh asteroid atau komet yang bertabrakan dengan Bumi. Selain melakukan pekerjaan normal yang mungkin Anda harapkan dari seorang profesor fisika, Alvarez mengambil proyek yang lebih tidak biasa, seperti memanfaatkan sinar kosmik untuk mencari ruang tersembunyi di piramida Mesir.

Kehidupan Awal dan Pendidikan

Luis Walter Alvarez lahir pada 13 Juni 1911, di San Francisco, California. Ayahnya, Walter Clement Alvarez, adalah seorang dokter dan penulis yang menulis sejumlah besar buku medis. Ibunya adalah Harriet Smyth.

Luis memulai pendidikannya di San Francisco, pertama di Sekolah Madison, kemudian di Sekolah Tinggi Politeknik San Francisco. Pada 1926, ketika dia berusia 15 tahun, ayahnya berganti pekerjaan dan keluarganya pindah ke Rochester, Minnesota. Luis lulus dari Rochester High School, kemudian memulai program Bachelor of Science di University of Chicago pada tahun 1928, berniat untuk jurusan kimia.

Setelah beberapa tahun, nilai-nilainya dalam bidang kimia tidak sebagus yang ia harapkan - ia mencetak nilai B. Selain itu, ia juga semakin tertarik pada fisika, jadi ia memutuskan untuk mengambil jurusan fisika. Dia lulus dengan gelar B.S. dalam fisika pada tahun 1932, kemudian melanjutkan sebagai mahasiswa pascasarjana di Chicago, di mana ia dianugerahi gelar master pada tahun 1934, dan gelar Ph.D. dalam fisika pada tahun 1936.

Bahkan pada awal masanya sebagai mahasiswa pascasarjana, Luis Alvarez berada di ujung tombak fisika. Penasihat doktoralnya adalah Arthur Compton, pemenang Hadiah Nobel Fisika 1927 untuk penemuannya bahwa radiasi elektromagnetik, seperti cahaya tampak, memiliki sifat seperti partikel.

Pada tahun 1932, Alvarez membangun jajaran penghitung Geiger untuk mempelajari sinar kosmik. Pada tahun 1933, menggunakan data yang telah ia kumpulkan, ia dan Compton menerbitkan sebuah makalah di Physical Review menetapkan bahwa sinar kosmik adalah partikel bermuatan positif. Compton memberikan banyak penghargaan untuk pekerjaan itu kepada mahasiswa pascasarjana mudanya.

Setelah menyelesaikan gelar Ph.D. pada tahun 1936, Alvarez kembali ke negara bagian asalnya, mulai bekerja sebagai ahli fisika eksperimental di Laboratorium Radiasi Universitas California di Berkeley.

Prestasi Ilmiah Luis Alvarez

Luis Alvarez adalah seorang ahli fisika eksperimental yang sangat berbakat dan sangat imajinatif. Dia memiliki bakat khusus untuk merancang eksperimen yang mengajukan pertanyaan sedemikian rupa sehingga Ibu Alam merasa terdorong untuk memberikan jawaban yang baik.

Membangun tangkapan K-elektron

Salah satu cara atom radioaktif berubah menjadi elemen baru adalah menangkap elektron yang mengorbit oleh nukleus. Elektron bergabung dengan proton untuk membentuk neutron. Atom sekarang memiliki satu proton lebih sedikit dari biasanya, dan telah menjadi elemen baru.

Proses ini telah diprediksi oleh para ahli teori tetapi tidak pernah diamati. Pada 1937, Alvarez merancang eksperimen baru untuk bertanya kepada Alam apakah proses itu benar-benar terjadi. Dia mencari sinar-X yang diperkirakan dipancarkan oleh nukleus ketika menangkap elektron. Eksperimen berhasil dan penangkapan K-elektron menjadi fenomena yang mapan dalam fisika.

K-electron-capture

Jika karbon-10 dapat menjalani penangkapan K-elektron, hasilnya akan seperti yang ditunjukkan di atas. Proton dalam nukleus akan menangkap elektron dan dikonversi menjadi neutron; nukleus akan menjadi boron-10. Luis Alvarez membuktikan bahwa penangkapan K-elektron bukan hanya teori lain - itu benar-benar terjadi.

Cyclotron

Alvarez menghabiskan banyak waktu di Berkeley bekerja dengan cyclotron (pemercepat partikel / atom smasher). Dia mampu membuktikan bahwa helium-3 stabil, meskipun telah diprediksi tidak stabil.

Keselamatan Udara Ditingkatkan dengan Pendekatan Di Bawah Tanah

Alvarez adalah seorang pilot yang antusias; ia belajar terbang pada tahun 1933.

Pada awal 1940-an ia menemukan Antena Antena Bertahap Microwave. Ini adalah bentuk radar yang memberikan ketepatan kru darat dalam menentukan posisi pesawat dalam penerbangan. Penemuan ini memungkinkan awak darat untuk memberikan instruksi yang jelas kepada pilot saat pesawat mereka mendekati landasan pacu yang bersiap untuk mendarat.

Sistem ini sangat berguna ketika visibilitas buruk, seperti dalam kabut, atau cuaca buruk lainnya, atau ketika pilot tidak berpengalaman. Penemuan Alvarez digunakan oleh militer dan otoritas sipil di berbagai negara selama beberapa dekade, sangat meningkatkan keamanan udara.

pesawat-berkabut-pendaratan

Radar radar pendekatan darat yang dikendalikan Alvarez memungkinkan pesawat untuk diturunkan oleh pengontrol lalu lintas udara ketika visibilitas buruk.

Mendeteksi Proyek Senjata Nuklir

Pada 1943, selama Perang Dunia 2, Alvarez ditanya apakah mungkin untuk memberi tahu secara ilmiah apakah Jerman memiliki proyek bom atom sendiri. Dia tahu bahwa penelitian dan pengembangan bom atom menghasilkan gas radioaktif, seperti xenon-133. Gas-gas ini dapat dideteksi dengan peralatan yang tepat; dan Alvarez adalah seorang ahli peralatan. Dia mengatakan pesawat terbang di atas Jerman yang membawa detektor radiasi untuk mendeteksi gas-gas itu. Penerbangan berlangsung dan tidak menemukan bukti Jerman memiliki proyek bom atom. Metode Alvarez digunakan setelah Perang Dunia 2 untuk mendeteksi penelitian atom yang terjadi di seluruh dunia.

Bom Atom

Pada 1944, Alvarez tiba di Los Alamos, New Mexico, untuk mengerjakan Proyek Manhattan. Di sana ia merancang metode peledakan listrik untuk bom plutonium.

Dia dan mahasiswa pascasarjana Lawrence Johnston juga merancang peralatan untuk mengukur energi yang dikeluarkan oleh ledakan nuklir. Kedua ilmuwan itu terbang dengan pesawat pengamatan ke Jepang ketika bom dijatuhkan untuk mengukur seberapa kuat ledakan nuklir itu.

bom atom-ledakan

Luis Alvarez merancang metode pertama untuk mengetahui apakah suatu negara sedang melakukan penelitian senjata nuklir. Dia juga menemukan metode pertama untuk mengukur seberapa kuat ledakan nuklir.

Ruang Gelembung Hidrogen, Penemuan Partikel Subatomik Baru dan Hadiah Nobel

Ketika perang usai, Luis Alvarez pindah kembali ke Berkeley sebagai profesor penuh. Dia segera sibuk lagi dengan fisika eksperimental. Itu adalah waktu yang menyenangkan untuk berada dalam fisika partikel, dan penghancur atom di Berkeley menjadikannya tempat yang ideal untuk penemuan baru.

Ketika Alvarez pertama kali masuk universitas, hanya dua partikel dasar yang telah diketahui: proton dan elektron. Pada 1932, tahun ia menyelesaikan gelarnya, cakrawala fisika partikel telah melebar dengan penemuan dua partikel baru: neutron, yang ditemukan oleh James Chadwick; dan positron, ditemukan oleh Carl Anderson.

Penemuan lebih lanjut - Meson dan hyperon - memperluas dunia partikel pada akhir 1940-an, dan pada tahun 1950 keluarga pion partikel telah dikenal.

Penemuan ini bergantung pada perangkat yang disebut ruang awan, di mana partikel subatomik meninggalkan jejak uap.

Suatu hari pada tahun 1953 Alvarez berbicara dengan seorang ahli fisika muda. Pria muda itu adalah Donald Glaser. Saat makan di sebuah konferensi, Glaser memberi tahu Alvarez tentang penemuan barunya - ruang gelembung - yang merupakan cara yang lebih baik untuk melacak partikel subatomik. Glaser akan terus memenangkan Hadiah Nobel 1960 untuk penemuan ini.

Alvarez memikirkan apa yang dikatakan Glaser kepadanya. Glaser telah menggunakan ruang gelembung yang diisi dengan eter cair. Alvarez memutuskan bahwa ruang gelembung berisi hidrogen cair akan menjadi cara sempurna untuk melacak partikel yang keluar dari akselerator. Idenya adalah bahwa hidrogen cair akan mendidih di mana pun partikel energi tinggi melewatinya, meninggalkan jejak yang jalurnya akan memungkinkan sifat-sifat partikel untuk dihitung. Pada awal 1954, Alvarez telah mengumpulkan ruang gelembung hidrogen cair skala kecil di Berkeley.

Pada tahun 1956, sebuah kamar besar beroperasi. Pada akhir 1950-an kamar ini digunakan untuk menemukan berbagai partikel baru dan keadaan resonansi. Alvarez dianugerahi Hadiah Nobel Fisika 1968 untuk pekerjaan yang ia dan kelompoknya lakukan. Penghargaan hadiahnya adalah: "untuk kontribusinya yang menentukan pada fisika partikel elementer, khususnya penemuan sejumlah besar keadaan resonansi, dimungkinkan melalui pengembangan teknik penggunaan ruang gelembung hidrogen dan analisis data."