John Archibald Wheeler

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
John Archibald Wheeler
Narození 9. července 1911
Jacksonville
Úmrtí 13. dubna 2008 (ve věku 96 let)
Hightstown
Příčina úmrtí zápal plic
Alma mater Univerzita Johnse Hopkinse (do 1933)
Univerzita Johnse Hopkinse
Povolání fyzik, jaderný vědec, akademik, spisovatel literatury faktu a vysokoškolský pedagog
Zaměstnavatelé Princetonská univerzita (19381976)
University of North Carolina at Chapel Hill
Ocenění Oerstedova medaile (1983)
Medaile Alberta Einsteina (1988)
medaile Oskara Kleina (1992)
Národní vyznamenání za vědu
Guggenheimovo stipendium
… více na Wikidatech
Některá data mohou pocházet z datové položky.

John Archibald Wheeler (9. července 1911 Jacksonville, USA - 13. dubna 2008) byl přední americký fyzik, který se zabýval teorií relativity a relativistickou astrofyzikou.

Raný život a vzdělání[editovat | editovat zdroj]

Narodil 9. července 1911 ve městě Jacksonville na Floridě. Jeho rodiče byli knihovníci, měl tři sourozence z nichž byl nejstarší. Brzy se rodina přestěhovala do Ohia. Střední školu ale dokončil v Baltimoru. Již ve věku 15 let nastoupil na univerzitu Johnse Hopkinse. První vědeckou práci napsal v roce 1930, o 3 roky později získal doktorský titul. Tématem jeho disertace byl rozptyl a absorpce helia.[1] Do roku 1934 působil na New York University, poté rok u Nielse Bohra v Kodani. V roce 1934 také vydal první významnější vědeckou práci, s Gregory Braitem přišli na možnost transformace fotonů do hmoty ve formě elektron-pozitronových párů.[2]

Raná kariéra[editovat | editovat zdroj]

Roku 1937 se stal Wheeler docentem na Severokarolínské univerzitě v Chapel Hill, odkud ovšem záhy odešel. Odmítl nabídku z univerzity Johnse Hopkinse na profesorské místo a odešel na Princetonskou univerzitu, kde získal post asistenta profesora.[3] Na Princetonské univerzitě působil až do roku 1976. V práci "matematický popis lehkých jader" z roku 1937 představil S matice[4], které později rozvinul Werner Heisenberg. Ty se potom staly důležitou součástí částicové fyziky.

Wheeler dál zkoumal model kapalného atomového jádra[5], výsledky byly publikovány v roce 1938. Vzhledem k omezení modelu propásl možnost objevit jaderné štěpení[6]. Později se ovšem Wheeler a Bohr pokoušeli uplatnit tento model na štěpení, protože experimentátoři dostávali nejasné výsledky.[7] Ve spolupráci s George Placzkem původem z Česka (v Brně má pamětní desku) přišli na skutečnost, že štěpení při nižších energiích je způsobeno izotopen uranu 235, zatímco při vyšších izotopen uranu 238.[8][9]

V roce 1940 přišel na myšlenku vysvětlující nerozlišitelnost elementárních částic. Postuloval, že ve skutečnosti existuje pouze jediný elektron, který cestuje v čase tam a zpět. Když cestuje zpět, vidíme ho jako antičástici elektronu pozitron. Wheelerův tehdejší student Richard Feynman byl tímto nápadem zaujat a časovou reverzibilitu zabudoval do svého velkého objevu Feynmanových diagramů.

Jaderné zbraně[editovat | editovat zdroj]

Projekt Manhattan[editovat | editovat zdroj]

Po napadení Pearl Harbor Japonskem a vstupu USA do války se Wheeler přidal k projektu Manhattan. V lednu 1942 se připojil ke skupině již vedl Eugene Paul Wigner v Chicagu, která se zabývala konstrukcí jaderných reaktorů. S Robertem Christym vypracovali metodu čištění plutonia, která byla dlouho tajná.[10][11] V roce 1943 se začal podílet na části projektu zabývající se produkcí plutonia a konsrukcí jaderných reaktorů. Zde vyřešil problém s konstrukcí reaktorů, které produkovaly látky snižující jadernou reakci. V říjnu 1944 padl na frontě v Itálii jeho bratr Joseph.[12]

Vodíková bomba[editovat | editovat zdroj]

V roce 1945 se Wheeler vrátil do Princetonu. Nadále spolupracoval s Feynmanem na fyzice částic. Zkoumal například miony v kosmickém záření[13][14]. V roce 1953 se stal prvním ředitelem laboratoře pro výzkum kosmického záření. V letech 1949 - 1950 pobýval v Paříži. Po odpálení první sovětské atomové bomby v roce 1949 byl Wheeler požádan o účast na práci na silnější vodíkové bombě. Nejprve odmítl, ale po poradě s Bohrem nakonec souhlasil. Přestěhoval se proto do Los Alamos. Stanisław Ulam prokázal, že design bomby navrhovaný Edwardem Tellerem nebude fungovat, poté Wheeler a Edward Teller navrhli konstrukci známou jako budík, nejednalo se ovšem a skutečnou termojadernou zbraň. Až v roce 1951 přišli Teller a Ulam s funkčním designem. Téhož roku se Wheeler vrátil na Princeton, kde založil novou laboratoř, ta měla dvě části, jedna se zabývala jadernými zbraněmi a vedl ji Wheeler sám a druhou, kde se zkoumalo civilní využití fúzní reakce vedl Lyman Spitzer. V roce 1953 došlo ke ztrátě tajné knihy, což mělo za následek udělení dutky Wheelerovi. Později téhož roku proběhl první termojaderný test.[15] Wheelerova laboratoř existuje i na počátku 21. století jako Princeton Plasma Physics Laboratory.

Pozdější práce[editovat | editovat zdroj]

Později se začal zabývat obecnou teorií relativity. Nejprve zkoumal gravitační vlny[16], později hypotetické tunely v prostoročasu dnes známé jako červí díry.[17] Postuloval základní strukturu vesmíru známou jako kvantová pěna[16], tedy kvantové fluktuace hmoty, jejichž projevem byly podle jeho názoru právě i červí díry.

Rovněž se zabýval se teorií gravitačního kolapsu, právě on v roce 1967 poprvé použil termín černá díra. S Brycem DeWittem podnikl první pokusy o kvantování gravitace.[18]

Napsal také několik učebnic obecné relativity. S Edwinem Taylorem sepsali publikaci Fyzika prostoročasu, která vyšla i ve slovenské verzi, další významnou učebnici Gravitation sepsal s Kipem Thornem a Charlesem Misnerem.

V roce 1976 opustil Princeton a následujících 10 let strávil jako profesor na Texaské univerzitě v Austinu. Zde se zabýval výzkumem kvantové mechaniky, zejména vlivem pozorování na pozorované objekty. Známý je jeho experiment se zpožděnou volbou. Tento experiment má zodpovědět na otázku, zda světlo v Youngově dvouštěrbinovém experimentu nějak "cítí" experimentální zařízení a přizpůsobuje tomu své chování nebo zda zůstane v neurčitém stavu.

V roce 1990 navrhl, že informace má zásadní význam na fyziku vesmíru. Podle této doktríny nazývané bytí z bitu jsou všechny fyzikální objekty informačně teoretického původu. Spekuloval, že realita je vytvořena pozorovateli ve vesmíru. Razil termín participativní antropický princip, což je verze silného antropického principu.

Proslavil se i neobvyklým počtem vedených disertačních prací, jen na Princetonu jich vedl 46, více než kterýkoli z ostatních profesorů v oboru fyziky[19]. Studovali u něj mimo jiné Richard Feynman, Charles Misner, Kip Thorne, Hugh Everett nebo Ja'akov Bekenstein.[1]

Zemřel 13. dubna 2008 ve věku 96 let na zápal plic.

Osobní život[editovat | editovat zdroj]

Byl ženatý, s manželkou měli dvě dcery a syna.

Kromě vědy byl Wheeler i aktivní skeptikem, protestoval proti toleranci parapsychologie ze strany asociace pro rozvoj vědy, parapsychologii nazval pseudovědou. Jeho návrh byl ale v té době zamítnut.[20]

Jeho nejvýznamnějším oceněním byla Wolfova cena kterou obdržel v roce 1997.

Publikační činnost[editovat | editovat zdroj]

  • Some Men and Moments in the History of Nuclear Physics: The Interplay of Colleagues and Motivations (1979). University of Minnesota Press
  • A Journey Into Gravity and Spacetime (1990). Scientific American Library. W.H. Freeman & Company 1999 reprint: ISBN 0-7167-6034-7
  • Spacetime Physics: Introduction to Special Relativity (1992). W. H. Freeman, ISBN 0-7167-2327-1
  • At Home in the Universe (1994). American Institute of Physics 1995 reprint: ISBN 1-56396-500-3
  • Geons, Black Holes, and Quantum Foam: A Life in Physics (1998). New York: W.W. Norton & Co, hardcover: ISBN 0-393-04642-7, paperback: ISBN 0-393-31991-1 — autobiography and memoir.
  • Exploring Black Holes: Introduction to General Relativity (2000). Addison Wesley, ISBN 0-201-38423-X
  • Law Without Law

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku John Archibald Wheeler na anglické Wikipedii.

  1. a b (anglicky) John Archibald Wheeler na The Mathematics Genealogy Project
  2. Breit, G. (December 1934).  "Collision of Two Light Quanta". Physical Review 46 (12): 1087–1091. American Physical Society. doi:10.1103/PhysRev.46.1087. Bibcode1934PhRv...46.1087B. 
  3. FORD, Kenneth W.. Interview with Dr. John Wheeler – Session VI [online]. American Institute of Physics, February 4, 1994. [1]. (anglicky) 
  4. Wheeler, John A. (December 1937).  "On the Mathematical Description of Light Nuclei by the Method of Resonating Group Structure". Physical Review 52 (11): 1107–1122. American Physical Society. doi:10.1103/PhysRev.52.1107. Bibcode1937PhRv...52.1107W. 
  5. Teller, E. (May 1938).  "On the Rotation of the Atomic Nucleus". Physical Review 53 (10): 778–789. American Physical Society. doi:10.1103/PhysRev.53.778. Bibcode1938PhRv...53..778T. 
  6. Way, Katharine (May 1939).  "The Liquid-Drop Model and Nuclear Moments". Physical Review 55 (10): 963–965. American Physical Society. doi:10.1103/PhysRev.55.963. Bibcode1939PhRv...55..963W. 
  7.  "The Mechanism of Nuclear Fission"(September 1939). Phys. Rev. 56 (5): 426–450. American Physical Society. doi:10.1103/PhysRev.56.426. Bibcode1939PhRv...56..426B. 
  8.  "The Fission of Protactinium"(November 1939). Physical Review 56 (10): 1065–1066. American Physical Society. doi:10.1103/PhysRev.56.1065.2. Bibcode1939PhRv...56.1065B. 
  9.  "Resumés of Recent Research"(January 1940). Journal of Applied Physics 11 (1): 70–71. doi:10.1063/1.1712708. ISSN 0021-8979. Bibcode1940JAP....11...70.. 
  10. FORD, Kenneth W.. Interview with Dr. John Wheeler – Session VII [online]. American Institute of Physics, February 14, 1994. [2]. (anglicky) 
  11. CHRISTY, R. F.; WHEELER, J. A.. Chain Reaction of Pure Fissionable Materials in Solution [online]. Metallurgical Laboratory, January 1, 1943. [3]. (anglicky) 
  12. Gefter, Amanda (January 16, 2014).  "Haunted by His Brother, He Revolutionized Physics". Nautilus (9). 
  13. Wheeler, John (March 1947).  "Mechanism of Capture of Slow Mesons". Physical Review 71 (5): 320–321. American Physical Society. doi:10.1103/PhysRev.71.320. Bibcode1947PhRv...71..320W. 
  14. Tiomno (January 1949).  "Charge-Exchange Reaction of the μ-Meson with the Nucleus". Reviews of Modern Physics 21 (1): 153–165. American Physical Society. doi:10.1103/RevModPhys.21.153. Bibcode1949RvMP...21..153T. 
  15. Ford, Kenneth W. (April 2009).  "John Wheeler's work on particles, nuclei, and weapons". Physics Today 62 (4): 29–33. doi:10.1063/1.3120893. Bibcode2009PhT....62d..29F. 
  16. a b Wheeler, J. A. (January 1955).  "Geons". Physical Review 97 (2): 511–536. doi:10.1103/PhysRev.97.511. Bibcode1955PhRv...97..511W. 
  17. Misner, Charles W. (December 1957).  "Classical Physics as Geometry". Annals of Physics 2 (6): 525–603. doi:10.1016/0003-4916(57)90050-7. ISSN 0003-4916. Bibcode1957AnPhy...2..604W. 
  18. DeWitt, B. S. (1967).  "Quantum Theory of Gravity. I. The Canonical Theory". Phys. Rev. 160 (5): 1113–1148. doi:10.1103/PhysRev.160.1113. Bibcode1967PhRv..160.1113D. 
  19. Christensen, Terry M. (April 2009).  "John Wheeler's Mentorship: An Eenduring Legacy". Physics Today 62 (4): 55–59. doi:10.1063/1.3120897. Bibcode2009PhT....62d..55C. 
  20. Wheeler, J. A. (1979).  "Parapsychology – A correction". Science 205 (4402). doi:10.1126/science.205.4402.144-b. 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]