George Smoot - George Smoot

George Smoot
George smoot 06N7133a.jpg
Smoot na konferencji POVO w Holandii
Urodzić się
George Fitzgerald Smoot III

( 20.02.1945 )20 lutego 1945 (wiek 76)
Narodowość amerykański
Alma Mater Instytut Technologii w Massachusetts
Znany z Kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła
Nagrody Medal NASA za wyjątkowe osiągnięcia naukowe (1992)
Nagroda Kilby (1993) Nagroda Złotej Płyty
Amerykańskiej Akademii Osiągnięć (1994)
Nagroda EO Lawrence (1994)
Medal Alberta Einsteina (2003)
Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki (2006)
Nagroda Grubera (2006)
Daniel Chalonge Medal (2006)
Medal Oersteda (2009)
Kariera naukowa
Pola Fizyka
Instytucje UC Berkeley / Lawrence Berkeley National Laboratory / Paris Diderot University / Uniwersytet Nauki i Technologii w Hongkongu
Praca dyplomowa Wymiana ładunku dodatniego Kaonu na platynie przy trzech GeV/C  (1971)
Doradca doktorski David H. Frisch

George Fitzgerald Smoot III (ur. 20 lutego 1945 r.) jest amerykańskim astrofizykiem , kosmologiem , laureatem Nagrody Nobla i jednym z dwóch uczestników, którzy wygrali nagrodę w wysokości miliona dolarów w filmie Czy jesteś mądrzejszy niż 5-klasista? . Zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2006 roku za pracę na tle kosmicznego Explorer z John C. Mather , które doprowadziły do „odkrycia czarnego korpusu formy i anizotropii z promieniowania tła kosmicznego mikrofalowego ”.

Ta praca pomogła rozwinąć teorię Wielkiego Wybuchu wszechświata przy użyciu satelity Cosmic Background Explorer (COBE). Według komitetu Nagrody Nobla „projekt COBE można również uznać za punkt wyjścia dla kosmologii jako nauki o precyzji”. Smoot przekazał swoją część pieniędzy z Nagrody Nobla, pomniejszoną o koszty podróży, na fundację charytatywną.

Smoot od 1970 pracuje na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley oraz w Lawrence Berkeley National Laboratory . Jest przewodniczącym funduszu „Physics of the Universe” w Paryskim Centrum Fizyki Kosmologicznej. Poza tym, że został wybrany na członka Narodowej Akademii Nauk USA i członka Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego, Smoot został uhonorowany przez kilka uniwersytetów na całym świecie doktoratami lub profesurami. Był również laureatem nagrody Grubera w dziedzinie kosmologii (2006), Medalu Daniela Chalonge'a Międzynarodowej Szkoły Astrofizyki (2006), Medalu Einsteina Towarzystwa Alberta Einsteina (2003), nagrody Ernesta Orlando Lawrence'a Departamentu Energii USA (1995) oraz Medal za Wyjątkowe Osiągnięcia Naukowe od NASA (1991). Jest członkiem Rady Doradczej czasopisma Universe .

Smoot jest jednym z 20 amerykańskich laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, którzy podpisali list skierowany do prezydenta George'a W. Busha w maju 2008 r., wzywając go do „odwrócenia szkód wyrządzonych podstawowym badaniom naukowym w ustawie Omnibus o przydziałach na rok fiskalny 2008 "żądając dodatkowych środków nadzwyczajnych dla Departamentu Energii „s Office of Science , The National Science Foundation oraz National Institute of Standards and Technology .

Wczesne życie

Smoot urodził się w Jukonie na Florydzie . Jego dziadkiem ze strony matki był Johnson Tal Crawford . Ukończył Upper Arlington High School w Upper Arlington, w stanie Ohio , w 1962. Studiował matematykę przed włączeniem do fizyki w Massachusetts Institute of Technology , gdzie uzyskał Podwójny tytuł licencjata w matematyce i fizyce w 1966 i Ph.D. w fizyce cząstek elementarnych w 1970 r. (Jest to kuzyn Smoota, Oliver R. Smoot , który był studentem MIT i był używany jako jednostka miary znana jako smoot .)

Wstępne badania

George Smoot przeszedł na kosmologię i rozpoczął pracę w Berkeley, współpracując z Luisem Walterem Alvarezem nad projektem High Altitude Particle Physics Experiment, stratosferycznym balonem pogodowym zaprojektowanym do wykrywania antymaterii w górnych warstwach atmosfery Ziemi, której obecność była przewidywana przez obecnie zdyskredytowaną teorię stanu stacjonarnego kosmologii.

Następnie zainteresował się kosmicznym mikrofalowym promieniowaniem tła (CMB), odkrytym wcześniej przez Arno Allana Penziasa i Roberta Woodrowa Wilsona w 1964 roku. o wszechświecie . Niektóre modele przewidywały, że wszechświat jako całość się obraca, co będzie miało wpływ na CMB: jego temperatura będzie zależeć od kierunku obserwacji. Z pomocą Alvareza i Richarda A. Mullera Smoot opracował radiometr różnicowy, który mierzył różnicę temperatur CMB pomiędzy dwoma kierunkami oddalonymi od siebie o 60 stopni. Instrument, który został zamontowany na samolocie Lockheed U-2 , umożliwił ustalenie, że całkowity obrót wszechświata wynosi zero, co mieściło się w granicach dokładności instrumentu. Wykrył jednak zmianę temperatury CMB innego rodzaju. To, że CMB wydaje się mieć wyższą temperaturę po jednej stronie nieba niż po przeciwnej stronie, co jest określane jako wzór dipolowy, zostało wyjaśnione jako efekt Dopplera ruchu Ziemi w stosunku do obszaru emisji CMB, który jest zwana ostatnią powierzchnią rozpraszającą . Taki efekt Dopplera powstaje, ponieważ Słońce , a właściwie Droga Mleczna jako całość, nie jest nieruchome, lecz porusza się z prędkością prawie 600 km/s względem ostatniej powierzchni rozpraszania. Wynika to prawdopodobnie z przyciągania grawitacyjnego między naszą galaktyką a koncentracją masy, jaką jest Wielki Atraktor .

COBE

Mapa wahań CMB znalezionych przez COBE.

W tym czasie CMB wydawała się być doskonale jednorodna, z wyjątkiem zniekształceń spowodowanych efektem Dopplera, jak wspomniano powyżej. Ten wynik był sprzeczny z obserwacjami Wszechświata, przy czym różne struktury, takie jak galaktyki i gromady galaktyk, wskazywały, że Wszechświat był stosunkowo niejednorodny na małą skalę. Jednak struktury te formowały się powoli. Tak więc, jeśli Wszechświat jest dziś niejednorodny, byłby niejednorodny również w czasie emisji CMB, a dziś można go zaobserwować dzięki słabym wahaniom temperatury CMB. To właśnie nad wykryciem tych anizotropii Smoot pracował pod koniec lat siedemdziesiątych. Następnie zaproponował NASA projekt dotyczący satelity wyposażonego w detektor podobny do tego zamontowanego na U-2, ale bardziej czuły i wolny od zanieczyszczenia powietrza . Propozycja została zaakceptowana i włączona jako jeden z instrumentów satelity COBE , który kosztował 160 milionów dolarów. COBE został wystrzelony 18 listopada 1989 roku, po opóźnieniu spowodowanym zniszczeniem promu kosmicznego Challenger . Po ponad dwóch latach obserwacji i analiz zespół badawczy COBE ogłosił 23 kwietnia 1992 r., że satelita wykrył niewielkie fluktuacje w CMB, co stanowi przełom w badaniach wczesnego Wszechświata. Obserwacje były „dowodem narodzin wszechświata” i skłoniły Smoota do stwierdzenia o znaczeniu jego odkrycia, że ​​„jeśli jesteś religijny, to jak patrzenie na Boga”.

Smoot świętuje Nagrodę Nobla w Lawrence Berkeley National Laboratory , 3 października 2006 r.

Sukces COBE był wynikiem szeroko zakrojonej pracy zespołowej z udziałem ponad 1000 naukowców, inżynierów i innych uczestników. John Mather koordynował cały proces, a także był odpowiedzialny za eksperyment, który ujawnił postać ciała doskonale czarnego CMB mierzoną przez COBE. Głównym zadaniem Smoota było mierzenie niewielkich zmian temperatury promieniowania.

Smoot współpracował z dziennikarzem San Francisco Chronicle, Keayem Davidsonem, aby napisać książkę „ Wrinkles in Time” , która była kroniką wysiłków jego zespołu. W książce The Very First Light , John Mather i John Boslough uzupełniają i poszerzają historię COBE i sugerują, że Smoot naruszył politykę zespołu, przeciekając do prasy informacje o odkryciach COBE przed oficjalnym ogłoszeniem przez NASA, przeciek, który dla Mathera pachniał autopromocja i zdrada. Smoot w końcu przeprosił za nieprzestrzeganie uzgodnionego planu reklamowego, a Mather powiedział, że napięcia w końcu zelżały. Mather przyznał, że Smoot „przyniósł COBE światowy rozgłos”, którego projekt normalnie nie otrzymałby.

Inne projekty

Po COBE, Smoot wziął udział w innym eksperymencie z balonem stratosferycznym, Millimeter Anisotropy eXperiment IMaging Array , który poprawił rozdzielczość kątową w porównaniu z COBE i udoskonalił pomiary anizotropii CMB. Smoot kontynuował obserwacje i analizy CMB i był współpracownikiem satelity Planck z obserwatorium anizotropii trzeciej generacji . Jest także współpracownikiem projektu Supernova/Acceleration Probe , satelity, który ma mierzyć właściwości ciemnej energii . Pomagał również w analizie danych z Teleskopu Kosmicznego Spitzera w związku z pomiarami promieniowania tła dalekiej podczerwieni . Smoot był także liderem grupy, która wypuściła Michaiła Łomonosowa 28 kwietnia 2016 r.

Smoot jest uznawany przez Mickeya Harta za zainspirowanie albumu Mysterium Tremendum , który jest częściowo oparty na „dźwiękach”, które można wydobyć z tła podpisu Wielkiego Wybuchu.

W listopadzie 2020 roku dołączył do Dead Sea Premier jako szef badań nad rozwojem zaawansowanych technologii przeciwstarzeniowych urządzeń medycznych NUNA.

W kwietniu 2021 roku George Smoot dołączył do firmy ekosystemowej Xiaomi Viomi jako główny naukowiec zajmujący się rozwojem AI.

Wystąpienia w mediach

Smoot pojawił się epizodycznie jako on sam w odcinku The Terminator Decoupling w The Big Bang Theory . Skontaktował się z programem jako fan ich często opartych na fizyce fabuł i został włączony do odcinka, w którym wygłasza wykład na fikcyjnym sympozjum fizyki. Jest również uznawany przez producenta serialu za dowcip opowiedziany przez Penny w odcinku „ The Dead Hooker Juxtaposition ”. W kwietniu 2019 wystąpił również w odcinku The Laureate Accumulation.

18 września 2009 r. Smoot pojawił się w jednym z odcinków programu telewizyjnego Fox Are You Smarter Than a 5th Grader? Podczas kręcenia dotarł do ostatniego pytania „W jakim stanie USA znajduje się Park Narodowy Acadia ?”, na które udzielił prawidłowej odpowiedzi „ Maine ”, stając się drugą osobą, która wygrała milionową nagrodę.

10 grudnia 2009 r. wystąpił w wywiadzie BBC z laureatami Nagrody Nobla, omawiając wartość, jaką nauka ma do zaoferowania społeczeństwu.

Smoot wygłosił w 2014 roku wykład TEDx, w którym zasugerował, że pewne aspekty fizyki wspierają hipotezę symulacji , ideę, że nasza rzeczywistość jest wirtualną rzeczywistością generowaną komputerowo .

W 2016 roku Smoot pojawił się w reklamie telewizyjnej Intuit TurboTax , doradzając użytkownikowi oprogramowania, co należy zrobić.

Wybrane publikacje

Bibliografia

Zewnętrzne linki