Hugo Fano | |
---|---|
Ugo Fano | |
Születési dátum | 1912. július 28 |
Születési hely | Torino |
Halál dátuma | 2001. február 13. (88 évesen) |
A halál helye | Chicago |
Ország |
Olaszország , USA |
Tudományos szféra |
fizika biofizika |
Munkavégzés helye |
Római Egyetem Lipcsei Egyetem Carnegie Intézmény Nemzeti Szabványügyi Hivatal Chicagói Egyetem |
alma Mater | Torinói Egyetem |
tudományos tanácsadója |
Enrico Persico Enrico Fermi Edoardo Amaldi |
Ismert, mint | a Fano-rezonancia , a Fano-effektus, a Fano-Lichten-mechanizmus koncepciójának szerzője |
Díjak és díjak | Enrico Fermi - díj ( 1995 , 1995 ) az Amerikai Fizikai Társaság tagja [d] Davisson–Germer-díj atom- vagy felszínfizikában [d] ( 1976 ) a Royal Society of London külföldi tagja ( 1995. március 9. ) |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
Ugo Fano ( olaszul Ugo Fano ; 1912 . július 28. , Torino - 2001 . február 13. , Chicago ) olasz származású amerikai elméleti fizikus , az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának tagja (1976). Fano tudományos munkája az atom- és magfizikára , a spektroszkópiára , a sugárzásbiológiára és a genetikára összpontosít . Számos jelentős eredmény birtokosa az elektromágneses sugárzás és a töltött részecskék anyaggal való kölcsönhatásának elmélete terén, olyan fogalmak megjelenése, mint a Fano-rezonancia , a Fano-effektus, a Fano-Lichten-mechanizmus, a Fano-faktor. neve.
Hugo Fano Torinóban született gazdag zsidó családban. Nevét nagyapjáról kapta, aki Giuseppe Garibaldi hadseregében harcolt az olasz egyesülési háborúban . Apja, Gino Fano a torinói egyetem geometriaprofesszora volt . Anyja, Rosa Cassin mérnökcsaládból származott, tehetséges művész és zenész volt . Hugo testvére, Robert Fano később szintén ismert tudós, az információelmélet szakértője lett . Hugo beteges gyerek volt, és az első három osztályban otthon tanult. Tizenkét évesen kezdett érdeklődni a kerékpározás iránt , ami lehetővé tette számára, hogy javítsa egészségi állapotát. Később aktívan turizmussal és hegymászással foglalkozott , sok időt töltött a hegyekben a villa ( Villa Fano ) közelében, amelyet nagyapja vásárolt sok évvel ezelőtt Verona környékén . Hugo negyedik osztályától egy olyan iskolában tanult, ahol sok tanár volt pap. A családi környezet elősegítette a tudomány és a technológia iránti érdeklődést; például 12 évesen apjától tanult az atom Bohr-modelljéről [1] . Hugo iskolai barátai között volt Salvador Luria , a leendő híres mikrobiológus és Nobel-díjas [2] .
Amikor Fano a torinói egyetemen tanult, idősebb unokatestvére, Giulio Raca meggyőzte, hogy vegye fel a fizikát, és bemutatta Enrico Persicót [2] , akinek irányítása alatt Hugo 1934 -ben megvédte matematikából doktori disszertációját . Ezt követően Persico munkát kapott Enrico Fermi csoportjában , Fano pedig Rómába költözött, ahol Edoardo Amaldi lett a közvetlen mentora . A következő évben Fano Göttingenbe és Koppenhágába látogatott, ahol olyan kiemelkedő tudósokkal találkozott, mint Niels Bohr , Arnold Sommerfeld , Edward Teller és Georgy Gamow . 1936-ban a fiatal fizikus két évre a lipcsei egyetemre ment , ahol Werner Heisenberg vezetésével az atommag elméletének néhány kérdésén dolgozott. Hazatérése után egy ideig Rómában dolgozott tanárként, de az Olaszországban felerősödő zsidóüldözés miatt Hugó és menyasszonya, Camilla (Lilla) Lattes ( Lilla Lattes ) a kivándorlás mellett döntött. 1939 februárjában egy katolikus pap sietve megkeresztelkedett és összeházasodott, majd Lilla Argentínába ment , Hugo pedig először Párizsba ment, majd csatlakozott hozzá. Ott szerezhettek amerikai vízumot, és 1939 júniusában New Yorkba érkeztek [3] [2] .
Az Egyesült Államokban Fano kezdetben a Washingtoni Biofizikai Intézetben dolgozott, majd hamarosan a Carnegie Intézet Cold Spring Harbor laboratóriumába költözött . Hugo Milislav Demerets csoportjához csatlakozott, és főként sugárbiológiával foglalkozott . A biofizika és a genetika iránti érdeklődése Pascual Jordan 1938-as római szemináriumáig nyúlik vissza . Fano sokat beszélgetett Max Delbrückkel is , és különösen bemutatta Salvador Luriának (később megosztva a Nobel-díjat) [4] [2] . Az Egyesült Államok belépése a második világháborúba új változásokat hozott a tudós életében. Mivel a felesége terhes volt, kiengedték a draftról, de aztán elment dolgozni a ballisztikai laboratóriumba, amely a marylandi Aberdeen Proving Groundon található . Itt Fano a fegyverek hatékonyságának problémáival foglalkozott, és utasításokat készített a légierő számára a legjobb fegyverek meghatározott célokra történő kiválasztásáról. Hamarosan felesége és újszülött lánya, Mary csatlakozott hozzá Aberdeenben [5] . 1945-ben a tudós amerikai állampolgárságot kapott [6] .
A háború vége után Fano egy évre elhagyta Cold Spring Harbort, hogy a Columbia Egyetemen dolgozzon a sugárzás biológiai hatásainak fizikai alapjaival, de a munka során mélyen érdeklődött maguknak az elemi folyamatoknak a természete iránt. akkor fordul elő, amikor az atomokat és molekulákat sugárzás éri. 1946-ban elfogadta az ajánlatot, hogy csatlakozzon a washingtoni National Bureau of Standards -hez, ahol 1966-ig dolgozott. Néhány hónappal a költözés után megszületett második lánya, Virginia. Fano és felesége 1948-ban tértek vissza először Olaszországba, majd rendszeresen látogatták szülőföldjüket. Az 1950-es években két könyve jelent meg szerzőinek: az első feleségével, Lillával közösen írt, szintén fizikus, szakmáját tekintve tanár, az atomfizika alapjainak pedagógiailag korrekt kifejtésének szentelték; egy másik, Giulio Racával írt, csoportelméletet mutatott be a szögimpulzusokra és annak az atom- és magütközések fizikájában való felhasználásának módszereit. Ez a monográfia lett az alapja Fano és tanítványa, Ravi Rau 1996-ban megjelent könyvének a kvantumfizika szimmetriájáról [7] .
1966-ban úgy döntöttek, hogy a National Bureau of Standards-t Gaithersburgba (Maryland) helyezik át, de Fano nem akart odaköltözni, és elfogadta a Chicagói Egyetem meghívását , ahol 2000-ig dolgozott. 1972-1974-ben a Fizikai Kart vezette, 1982-ben címzetes tanári címet kapott ( Professor Emeritus ). Az egyetemen nagyszámú hallgatót és végzős hallgatót irányított, akik közül sokukkal más szervezetekbe kerülésük után is folytatta az együttműködést. Fano aktívan részt vett a közéletben: tanácsadóként dolgozott a Nemzetközi Sugármérési Egységek és Mérések Bizottságnál és a Nemzeti Sugárvédelmi és Mérésügyi Tanácsnál , felhívta a tudományos közösség figyelmét a sugárzásbiológiára, a szinkrotron sugárforrások kiépítése és a tudományos kommunikáció minőségének javítása. 1990-1995 között a Reviews of Modern Physics [8] segédszerkesztőjeként dolgozott . Hugo Fano Chicagóban halt meg az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó szövődmények következtében [2] .
Fano első fontos munkája, amelyet Fermi irányításával, 1935-ben végzett, a nemesgázok egyes spektrális kontinuumában Hans Beutler ( Hans Beutler ) által megfigyelt, ma Beutler-Fano vonalaknak nevezett spektrumvonalak alakjának értelmezésére vonatkozott. (Hasonló gondolatokat fogalmazott meg még 1931-ben Ettore Majorana , aki egy kételektronos gerjesztés nem sugárzási bomlásának folyamatát vette figyelembe, amely egy atom ionizációjához vezet ). 1961-ben Fano visszatért a nagyenergiájú állapotok gerjesztésének megfelelő vonalak alakjának általános problémájához, és bevezette a vonalaszimmetria paramétert. Ezt az ötletet használta két évvel később, hogy megmagyarázza a hélium furcsa spektrumvonalait, amelyeket szinkrotronsugárzással sugároztak be, amikor két elektron egyszerre gerjesztődik kvázi diszkrét állapotokba, amelyek kontinuumban helyezkednek el. Az aszimmetrikus Fano-rezonancia gondolata , amely a kontinuum és a diszkrét állapot interferenciája miatt merült fel, rendkívül gyümölcsözőnek bizonyult nemcsak az atomfizikában, hanem a kondenzált anyag fizikában, a kvantumpont -fizikában , az optikában is ; az " alakrezonancia " hasonló jelensége ismert a magfizikában [9] [10] [11] .
A kétszeresen gerjesztett állapotok tanulmányozása vezette Fanót a kollektív kvantumszámok és koordináták gondolatához (például hiperszférikusak ), amelyek alkalmasabbnak bizonyulnak a korrelált részecskék rendszereinek leírására, mint az egyes elektronok koordinátái és kvantumszámai. Ennek a megközelítésnek a kidolgozása nagyon időszerűnek bizonyult, hiszen az 1960-as években kezdték aktívan tanulmányozni a közeli ultraibolya és a röntgenfrekvenciák közötti, legkevésbé vizsgált régiót, ahol a többszörösen gerjesztett atomok és molekulák spektrumai esnek, ill. több elektron egyidejű gerjesztésének folyamatai minőségileg más képet adnak, mint csak egy elektron gerjesztése [12] . Később Fano és munkatársai ezt a technikát alkalmazták az elektromos és mágneses mezők atomok erősen gerjesztett Rydberg-állapotaira gyakorolt hatásának elemzésére [13] .
1947-ben Fano bevezette a Fano-faktor néven ismert mutatót., amely az átlagos ionizációs hatásfoktól való eltéréseket határozza meg, amit a közegben a sugárzás okoz, és 1954-ben L. Spencerrel ( L. Spencer ) együtt elemezte az energiaspektrumot a közegben lévő gyors elektronok lassítása során. Megállapította Fano tételét is, amely szerint a másodlagos részecskék fluxusa nem függ a primer sugárzással töltött térfogat sűrűségváltozásaitól. Ez a tény fontos szerepet játszik a dozimetriában , és a Nemzeti Szabványügyi Hivatal is felhasználta a részecskelassulási paraméterek kiszámításához különböző közegekben [14] .
1957-ben Fano jelentős mértékben hozzájárult a sűrűségmátrixok és operátorreprezentációk ( Liouville-egyenlet ) koncepciójának népszerűsítéséhez az atom- és molekuláris fizikában, bemutatva e megközelítések erejét [15] . 1965-ben W. Lichtennel együtt magyarázatot adott az ütköző atomok kinetikus energiájának elektronok gerjesztési energiájává történő átalakulásának folyamataira (Fano-Lichten mechanizmus). Ennek a mechanizmusnak nagy jelentősége van a kémiai átalakulások elmélete szempontjából [16] . 1969-ben Fano megjósolta az atomok által kibocsátott elektronok spinpolarizációját, ha körkörösen polarizált fénynek vannak kitéve . Ezt a Fano-effektusnak nevezett jelenséget különféle anyagok szerkezetének vizsgálatára használják polarizált elektronok segítségével [13] . Azon területek közül, amelyekkel Fano és tanítványai Chicagóban dolgoztak, kiemelkedik a kvantumhiba -elmélet , amely munkájuk eredményeként a komplex spektrumok elemzésének erőteljes megközelítése, valamint az elektronok szögeloszlásának elmélete. szétszórva különböző tárgyak [17] .
Demerez csoportjával együtt Fano a röntgensugárzás hatását tanulmányozta a légygyümölcs tojásokra . Delbrück bakteriofágokkal kapcsolatos munkája hatására ő is foglalkozott a témával, ami a vírusrezisztens E. coli mutánsok felfedezésében csúcsosodott ki . A sugárbiológia területén szerzett tapasztalat arra késztette Fano-t, hogy ráébredjen, hogy a célpontok pusztán statisztikai elmélete ( célpontelmélet ) nem alkalmas a sugárzás biológiai objektumokra gyakorolt hatásainak leírására, valamint annak szükségességére, hogy részletesen tanulmányozzák azokat az atomi és molekuláris folyamatokat, amelyek akkor mennek végbe, amikor egy energia töltődik. részecske kerül a közegbe. A tudósok ilyen irányú eredményei között szerepel az okok tisztázása, hogy bizonyos anyagok miért képesek növelni vagy csökkenteni a sugárkárosodást, illetve a sejt károsodásából való felépüléséhez szükséges idő meghatározása [18] .
Tematikus oldalak | ||||
---|---|---|---|---|
Szótárak és enciklopédiák | ||||
|