Bertram Brockhouse był kanadyjskim fizykiem, który został nagrodzony Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki w 1994 r. Za pionierskie badania i rozwój techniki rozpraszania neutronów. Brockhouse podzielił nagrodę z Clifford G Shull, który przeprowadził podobne badania, chociaż niezależnie od Brockhouse. Sytuacja Brockhouse'a w dziedzinie fizyki rozpoczęła się, gdy był w szkole średniej. Zainteresowanie tym tematem powiększyły się dopiero z biegiem lat, gdy zdobył wyższe wykształcenie na University of British Columbia, a później na University of Toronto. Najbardziej przełomowe badania Brockhouse'a dotyczyły technik rozpraszania neutronów. W przeciwieństwie do ogólnej techniki, w której wiązka neutronów skierowana na materiał docelowy prowadzący do rozproszenia neutronów, dająca informacje o strukturze atomowej tego materiału, w technice Brockhouse'a (zwanej nieelastycznym rozpraszaniem neutronów), zmierzono względne energie rozproszonych neutronów uzyskać dodatkowe dane. Użył go w swoim rewolucyjnym badaniu fononów. Opracował również spektrometr neutronowy i był jednym z pierwszych, którzy zmierzyli krzywą dyspersji fononów ciała stałego.
Dzieciństwo i wczesne życie
Bertram Neville Brockhouse urodził się 15 lipca 1918 r. W Lethbridge, Alberta, Kanada, w Izraelu Bertram Brockhouse i Mable Emily Brockhouse. Miał siostrę Alice Evelyn i brata Gordona Edgara, który ostatecznie został inżynierem budownictwa kolejowego.
Rodzina Brockhouse przeniosła się do Stanów Zjednoczonych, gdy młody Bertram miał dwa lata. Jednak zimą 1926–27 roku rodzina przeniosła się z powrotem do Vancouver, BC.
Brockhouse zdobył wczesną edukację w szeregu szkół, począwszy od szkoły podstawowej Central, a następnie lorda Robertsa, ostatecznie zapisując się do liceum im. Króla Jerzego, a wreszcie szkółki niedzielnej Zjednoczonego Kościoła św. Jana.
Podczas Wielkiego Kryzysu rodzina Brockhouse, która już cierpiała z powodu niskiego statusu finansowego, spłynęła dalej w poszukiwaniu lepszych możliwości, przeniosła się do Chicago, gdzie Brockhouse zapisał się na Central YMCA College na kurs wieczorowy.
Jego miłość do radia została zapoczątkowana przez jego kuzyna Wilberta B. Smitha. Idąc dalej, w YMCA nauczył się technicznych aspektów technologii radiowej, ich projektowania, budowy i naprawy. Tymczasem dla utrzymania pracował jako asystent laboratoryjny w małej firmie elektronicznej Aubert Controls Corporation.Założył także małe przedsiębiorstwo zajmujące się naprawą odbiorników radiowych.
W 1938 r. Rodzina Brockhouse wróciła do Vancouver. Kontynuował swoją działalność naprawy zestawów radiowych, zanim dołączył do Royal Canadian Navy w 1939 r. Przy wybuchu II wojny światowej.
W 1944 roku zapisał się na sześciomiesięczny kurs inżynierii elektrycznej w Nova Scotia Technical College. Następnie został zatrudniony jako podporucznik elektryczny w National Research Council w Ottawie.
We wrześniu 1945 r. Brockhouse został zwolniony z obowiązków wojskowych. Następnie zapisał się na University of British Columbia, studiując fizykę i matematykę. W 1946 roku podjął letnią pracę w laboratorium National Research Council w Ottawie.
Po odbyciu stażu w laboratorium NRC przeprowadził się do laboratorium niskotemperaturowego na Uniwersytecie w Toronto. Na uniwersytecie złożył również podanie o doktorat pod kierunkiem profesora Hugh Grayso Smitha i Jamesa Reekiego. Pracował nad wpływem stresu i temperatury na ferromagnetyzm. W międzyczasie uzyskał tytuł magistra w 1948 r. Dwa lata później uzyskał stopień doktora na Uniwersytecie w Toronto.
W 1950 r. Brockhouse przyjął ofertę pracy w Chalk River Nuclear Laboratory, zakładzie obsługiwanym przez Atomic Energy of Canada, gdzie pracował w grupie fizyki neutronowej Dona Hursta. Myśl początkowo planowana na kilka lat, związek Brockhouse'a z laboratorium przedłużony na 12 lat. Tam też przeprowadził swoje wielokrotnie nagradzane badania.
W Chalk River Nuclear Laboratory pierwszym eksperymentem, który zbadał Brockhouse, było rozproszenie neutronów przez wysoce absorbujące elementy. Był to pierwszy eksperyment ilościowy w powolnej spektroskopii neutronowej
Przez rok Brockhouse został zaproszony do Narodowego Laboratorium Brookhaven, gdzie pracował nad kilkoma eksperymentami, choć nie poddawał się żadnej pracy spektroskopowej. Spotkał się także z kilkoma innymi fizykami, którzy pomogli mu poznać nowe metody i nowe uogólnione korelacje dotyczące nieelastycznego rozpraszania.
Po powrocie do NRX w lutym 1954 r. Brockhouse podjął się eksperymentalnych obowiązków. W następnym roku przedstawił artykuł ze znacznymi wynikami pokazującymi funkcjonowanie spektrometru trzyosiowego na spotkaniu American Physical Society w Nowym Jorku.
W 1956 r. Brockhouse ukończył pierwszy prawdziwy trójosiowy spektrometr krystaliczny, ale tylko do pracy przy stałej energii wejściowej. Znacząco poprawiono elastyczność operacji i dokładność wyniku.
W 1958 roku wynalazł metodę stałej Q. W tym samym roku w nowym reaktorze wysokostrumieniowym NRU zainstalowano nowe urządzenie, które umożliwiło pracę ze zmienną energią wejściową. W 1959 roku spektrometr trójosiowy osiągnął pełny rozwój. Dołączyli do niego znani fizycy z różnych krajów.
W 1956 roku Alex Stewart ukończył aparat Filter-Chopper, który zastosowano w eksperymentach z aluminium i wanadem. Jednak pod nieobecność Stewarta Brockhouse przekształcił instrument w spektrometr z obrotowym kryształem. Był używany przede wszystkim do badania cieczy i polikryształów.
Oprócz ukończenia spektrometru z potrójną osią lub wynalezienia metody stałej Q Brockhouse podjął jeszcze trzy inicjatywy technologiczne. Schłodził filtry dużych monokryształów, co umożliwiło znaczną poprawę stosunku wolnych neutronów do szybkiego w wiązce pierwotnej, a tym samym stosunku sygnału do tła.
Brockhouse opracował metodę „detektora berylu”, dzięki któremu spektrometr trójosiowy akceptuje polikrystaliczne filtry berylu w rozproszonej wiązce. Metoda pozwoliła napływającym neutronom o zmiennej energii, aby uzyskać rozkłady energii w inny, a czasem korzystny sposób. Metoda była odwrotnością metody Filter-Chopper. Opracował także zastosowania nowego materiału, grafitu pirolitycznego
W 1958 r. Brockhouse odbył dziewiczą podróż do Anglii i Europy. Uczestniczył w kilku konferencjach, kolokwiach, spotkaniach i seminariach, prezentując swój artykuł na temat swoich badań i znalezisk. Jego podróż była w dużej mierze inspirująca i okazała się świetnym doświadczeniem edukacyjnym.
W 1962 r. Brockhouse spełnił swoje marzenie o karierze uniwersyteckiej, przyjmując stanowisko profesora fizyki na Uniwersytecie McMaster. Uniwersytet umożliwił mu łatwe przejście od naukowców do badań i powrót do naukowców. Pozwoliło mu to także rozpocząć program badawczy oparty na jego odkryciach w dziedzinie rozpraszania neutronów. Pozostał tam aż do przejścia na emeryturę w 1984 roku.
W latach 70. Brockhouse przekierował swoje zainteresowania na filozofię fizyki i zaopatrzenia w energię oraz ekonomię i etykę. Całkowicie opuścił rozpraszanie neutronów w 1979 roku.
Główne dzieła
Najbardziej spektakularne osiągnięcie Brockhouse'a nastąpiło, gdy przeprowadził badania w Energii Atomowej Kanadyjskiego laboratorium jądrowego Chalk River. Wniósł pionierski wkład w rozwój technik rozpraszania neutronów, a także w rozwój spektroskopii neutronowej. Ogólnie rzecz biorąc, w technice rozpraszania neutronów wiązka neutronów jest skierowana na materiał docelowy, a powstałe rozproszenie neutronów dostarcza informacji o strukturze atomowej tego materiału. Brockhouse opracował inną technikę, w której mierzono względne energie rozproszonych neutronów, aby uzyskać dodatkowe dane. Metodę tę nazwano nieelastycznym rozpraszaniem neutronów. Użył go w swoim przełomowym badaniu fononów. Opracował również spektrometr neutronowy i był jednym z pierwszych, którzy zmierzyli krzywą dyspersji fononów ciała stałego.
Nagrody i osiągnięcia
W 1962 roku Brockhouse został nagrodzony nagrodą Olivera E. Buckleya Condensed Matter. W następnym roku otrzymał medal i nagrodę Duddella.
W 1965 roku Brockhouse został wybrany na członka Royal Society (FRS).
W 1973 roku Brockhouse wygrał Medal Henry'ego Marshalla Tory.
W 1982 roku Brockhouse został oficerem Zakonu Kanadyjskiego i awansował na Companion w 1995 roku.
W 1994 r. Brockhouse otrzymał prestiżową nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za opracowanie technik rozpraszania neutronów do badania skondensowanej materii. Dzielił nagrodę z amerykańskim fizykiem Cliffordem Shullem, który niezależnie wykonywał podobną pracę równocześnie.
Życie osobiste i dziedzictwo
Brockhouse po raz pierwszy spotkał Doris Miller w National Research Council w Ottawie. Oboje ostatecznie wzięli ślub w maju 1947 roku. Dorie, jak ją czule nazywano, urodziła mu sześcioro dzieci. Wspierała Brockhouse i zachęcała go przez lata jego badań.
Brockhouse cierpiał na poważne dolegliwości medyczne od lat 60. XX wieku. Jego problemy medyczne spowodowały dyskomfort w późniejszym życiu.
Brockhouse tchnął ostatni raz 13 października 2003 roku w Hamilton Ontario. Miał 85 lat.
Połączone wysiłki Wydziału Fizyki Materii Skondensowanej i Materiałów (DCMMP) oraz Kanadyjskiego Stowarzyszenia Fizyków (CAP) doprowadziły do stworzenia medalu na cześć Brockhouse w 1999 roku. Medal ten, zwany popularnie Brockhouse Medal, jest przyznawany w celu uznania i zachęcać do wybitnego eksperymentalnego lub teoretycznego wkładu w skondensowaną fizykę materii i materiałów. Przyznawany jest corocznie naukowcowi prowadzącemu badania w kanadyjskiej instytucji.
Aby uczcić jego dziedzictwo, w 2005 roku, w ramach obchodów 75-lecia Uniwersytetu McMaster, ulica na kampusie uniwersyteckim (University Avenue) w Hamilton, Ontario, została przemianowana na Brockhouse Way, aby uhonorować jego wkład w dziedzinie fizyki. Co więcej, miasto Deep River w prowincji Ontario również nazwał ulicę na jego cześć.
Szybkie fakty
Urodziny 15 lipca 1918 r
Narodowość Kanadyjski
Słynny: fizycy Kanadyjscy mężczyźni
Zmarł w wieku 85 lat
Znak słońca: Nowotwór
Znany również jako: Bertram Neville Brockhouse
Urodzony w: Lethbridge, Alberta, Kanada
Słynny jako Fizyk
Rodzina: małżonka / ex-: Doris Miller ojciec: Israel Bertram Brockhouse matka: Mable Emily Brockhouse Zmarła: 13 października 2003 r. Miejsce śmierci: Hamilton, Ontario, Kanada Więcej faktów: Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize (1962) Duddell Medal and Prize (1963) FRS (1965) Henry Marshall Tory Medal (1973) Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki (1994)
