Robert Henry Dicke

Robert (Bob) Henry Dicke (maiatzak 6, 1916- martxoak 4, 1997) fisikari eta astronomo estatubatuarra izan zen. Bob Dickek ekarpen nabariak egin zituen radarren teknologian, fisika atomikoan, optika kuantikoan, fisika grabitatorioan, astrofisikan eta kosmologian. Princeton unibertsitateko Albert Einstein Zientzia Irakaslea izan zen 1975etik 1984rarte.  

 Biografia 

 Lehen urteak 
Robert H. Dicke Saint Louis, Missourin jaio zen. 1939an Princetongo Unibertsitatean gradua amaitu zuen eta 1941an bere doktoretza lortu zuen Rochesterreko unibertsitatearen eskutik fisika nuklearreko arloan. Doktoretza amaitu ostean, Bigarren Mundu Gerraren erdian, Massachusetts Institute of Technology-ko (MIT) erradiazio laborategian lan egin zuen. Bertan radarrak eta mikrouhin teknikak garatu zituen, esate baterako Dicke radiometroa diseinatu zuen, mikrouhinak jasotzen dituen tresna eta gaur egungo radio teleskopioetan erabilia dena. Radiometro honekin ilargiaren erradiazio termikoa neurtu zuten, eta espazioa 20 K baino tenperatura txikiagoa izan behar duela ondorioztatu zuen. 

 Fisika atomikoa eta optika kuantikoa 
1946an Princeton Unibertsitatera bueltatu zen non bere karreraren amaierararte geratuko zen. Fisika atomikoaren arloan lan egiten zuen, bereziki uhin elektromagnetiko koherenteekin -laserrekin- eta elektroiaren faktore giromagnetikoaren neurketan. Espektroskopiaren eta transferentzia erradiaktiboaren arloetan Dicke estutzearen fenomenoa aurresan zuen: atomo baten batazbesteko bide askea erradiazio trantsizio energetiko baten uhin luzera baino askoz txikiagoa bada, atomoak bere abiadura eta norabideak aldatzen ditu zenbait aldiz fotoi baten emisio eta xurgapenen bitartean. Honek Doppler egoera ezberdinen batazbestekoa ekartzen du eta lerro espektralak estutzen dira. Dicke estutzea Gamma izpien Mössbauer efektuaren analogoa da. Gainera, lan hauen ondorioz erradiazio koherentearen emisioaren lehen teoria kuantikoa formulatu zuen; fasean dauden uhin elektromagnetikoak (laserrak) azaltzeko teoria kuantikoa.
1956an Dickek “Molecular Amplification Generation Systems and Methods” izeneko patente bat bete zuen, laser infragorri bat nola eraiki eta erresonatzaile ireki baten erabilera azaltzen zuena. Patentea 1958an eman zioten.

 Grabitazio eta kosmologia 
50eko hamarkadaren amaieran Dickek grabitazioan eta erlatibitate orokorrean interes aktiboa erakusten hasi zen. Garai hartan, Einsteinen erlatibitate orokorra zen onartutako grabitazio teoria, baina teoria honen oinarri esperimentalak ahulak zirela aitortzen zuen Dickek eta gerra ondoren egindako aurrerakuntza teknologikoekin askoz hobetu litezkela. Machen printzipioaren inguruan lan egin zuen eta grabitazioaren prezisioaren frogak garatu zituen, non haien artean Eötvös esperimentua errepikatu zuen zehaztasun handiarekin, zeinak azelerazio grabitatorioa materialen konposizio elementalaren independente dela ezartzen duen. Horrela, baliokidetasun printzipio ahularen oinarriak ezarri zituen 10^-11-ko zehaztasunarekin, Eötvösek baino 1,000ko zehaztasun handiagoarekin.

Beste esperimentu bat Lloyd Kreuzerrekin egin zuen, bere ikaslea zena, non fluido batean beste konposizio bat zuen gorputz bat flotatzen uzten zuen, masa grabitatorio pasiboak eta aktiboak baliokideak zirela frogatzeko helburuarekin.

Emaitza hauekin Dicke eta Carl Bransek 1961ean Brans-Dicke teoria grabitatorioa garatu zuten.  Teoria honek Einsteinen erlatibitate orokorraren teoriarekiko aldaketa batzuk ekartzen zituen, non interakzio grabitatorioa eremu tentsorialaren bidez adierazia izateaz gain, eremu eskalar baten beharra dago ere (teoria eskalar-tentsoriala). Teoria honeta, unibertsoaren espantsioaren ondorioz, G konstante grabitatorioa konstante grabitatoria ez da konstantea, aldiz, 1/G eremu eskalar baten bitartez ordezkatzen da, espazio eta denboraren menpekoa dena. Konstante grabitatorio aldakorraren ideia 1937an proposatu zuen Paul Dirac-ek. Grabitazio teoria berri hau frogatzeko ilargiaren mugimenduan anomaliak bilatuz edo Merkurioren orbitaren perihelioaren prezesioa aztertu zuten. Azken honetarako, eguzkiaren zanpaketari erreparatu zioten. Gaur eguneko emaitzak konsistenteagoak dira erlatibitate orokorrarekin Brans-Dicke generalizazioarekin baino.

1960ko hamarkadaren hasieran Brans-Dicke teoriak unibertso goizaren inguruan pentsatzera eraman zuen Dicke, eta James Peebles-ekin batera hondoko mikrouhin erradiazioaren aurreikuspena egin zuten, George Gamow eta bere lankideek aurretik egindako aurreikuspen bera ahaztuta. Dickeren ideia hurrengoa zen: izarrek hidrogenoa helioan edota elementu pisutsuetan eraldatzen dute, unibertsoa gero eta dentsoagoa eginez. Dentsitate handiko unibertso batean, grabitateak haren espantsioa geldiaraziko du uneren batean, eta ondoren kolapsoa hasiko litzateke. Kolapso hori errebote eta beste espantsio (Big Bang) batean amaituko balu, izaera ziklikoko unibertso bat izango genuke. Errebote edo Big Crunch horretan aurreko zikloko izarrek igorritako argia termalizatuko litzateke, eta horrela erradiazio hori gorputz beltz baten erradiazio termikoa balitz bezala interpretatu liteke; hondoko mikrouhin erradiazioa. Gainera, ziklikoki hedatzen eta konprimitzen ari den unibertso batean, gero eta elementu pisutsu gehiago egon beharko lirateke (izarrek sortutakoak), baina gaur eguneko unibertsoan ez dirudi hori gertatzen delarik; Big Crunchean fotoien energia hain handia da ezen elementu pisutsuen fotodisoziazioa eragiten duten.

Dicke, David Todd Wilkinson eta Peter G. Rollek hobetutako Dicke radiometro bat eraikitzen hasi ziren, kalibrazio absolutua izateko helio likidoa zuena. Tresna horren hobekuntzak Big Bangean askatutako erradiazio termikoaren aztarnak detektatzeko egin zen, zentimetro luzerako uhin elektromagnetikoen bitartez. Dicke eta bere taldea 3 cm-ko uhin-luzerako uhinak detektatzen saiatzen hasi ziren.Dickek baimena eman zion Wilkinsoni ikerketari eta bere garrantziari buruzko hizketaldi bat emateko, inolako lehiaketa hasi baino lehen esperimentua amaituta egongo zela pentsatzen baitzuen. Ken Turnerrek, Dickeren ikasle ohia, hitzaldi horretan azaldutakoaren berri eman zion Arno Penzias eta Robert Wilsoni.

Arno Penzias eta Robert Woodrow Wilsonek Princetonetik hurbileko Bell Laborategian beste Dicke radiometro batekin detektatutako zarata baten jatorria bilatzen ari ziren, 7,35 cm-ko uhin luzeran. Bell laborategiko emaitzen berri izan bezain pronto, Dickek zalantzarik gabe Big Bangaren bero aztarnaren aurkikuntza egin zutela interpretatu zuen. Hala ere, Dickeren taldeak egin zuen bigarren detekzio garbia. Wilson eta Penziasen neurketen interpretazio teoriko horrek unibertso goiztiarraren teoriak esperimentalki froga litezkela baieztatzen zuen.

Izan ere, interpretazio hori azkenengo 30 urtetan zehar baieztatu egin da eta kosmologia modernoko oinarrietako bat da hondoko mikrouhin erradiazioa.

Nahiz eta Dickeren ekarpena hondo kosmikoaren interpretazioaren inguruan funtsezkoa izan zen, paper bakar batzuk argitaratu zituen gaiaren inguruan. Eguzkiaren zanpaketa eta teoria grabitatorioaren inguruan lan egiten jarraitu zuen.

Dickek espantsioa gelditzeko beharrezkoa den materia dentsitate kritikotik oso hurbil dagoela unibertsoa argudiatu zuen 1970an.Kosmologiaren eredu estandarretan  unibertsoak fase ezberdinak ditu erradiazioak, materiak, kurbaturak, etab.-ek menderatuta. Fase ezberdinen arteko trantsizioak denbora kosmiko bereziak dira zeinak a priori zenbait magnitude ordeneko ezberdintasuna izan dezaketen. Gaur eguneko unibertsoan materia kantitate arbuiagaitza dagoela kontuan izanik, bi aukera daude: materiak menderatutako fasearen trantsiziotik hurbil gaude kointzidentziaz, edo fase horren erdian gaude. Printzipio kopernikarrean oinarrituz, azken aukera hori izango litzateke mesedegarriena, kointzidentziek ez dutelako probabilitate handirik gertatzeko. Honek kurbatura arbuiagarria inplikatzen du, eta beraz, unibertsoaren dentsitatea ia kritikoa izango litzateke. Argumentazio honi Dickeren kointzidentzia deritzo. Gaur eguneko emaitzek materia eta energia ilunaren faseen arteko denbora trantsizioan gaudela iradokitzen dute, ondorioz aurreko erantzuna zuzena ez dela dirudi. Dickeren argumentazioaren errakuntzaren azalpen antropikoa Steven Weinberg-rrek eman zuen. 

 Lock-in anplifikatzailea 
Dickek lock-in anplifikatzailearen garapen garrantzitsuak egin zituen, gaur egun  ingeniaritzan eta zientzia esperimentalean ezinbestekoa den tresna. Hala ere, Martin Harwitekin egindako elkarrizketa batean haren asmatzailetzat maiz jotzen bazaiola ere, Walter C. Michelsek idatzitako erreseña batean irakurri zuela pentsatzen zuela esan zuen.

 Jasotako sariak 
1970an Estatu Batuetako Zientzia Medaila Nazionalarekin saritua izan zen. 1973an, Zientzien Akademia Nazionalak, zeinaren kide zen, Fisikako Comstock saria xedatu zion. Amerikako Arte eta Zientzien Akademiako eta Amerikako Gizarte Filosofikoaren kide zen baita ere. Behin baino gehiagotan Fisikako Nobel Sarirako proposatua izan zen. 2019an Peeblesek Nobel saria lortu zuen, eta Dickek saria inoiz jaso ez izanaren desadostasuna adierazi zuen.

 Bizitza pertsonala 

Bob Rochesterreko unibertsitatean hasi zen, ingeniaritza ikasteko ideiarekin, fisikarekin bizimodua ateratzeko aukera izan zezakeela bururatu ez zitzaion eta. Lee A. DuBridgerri egozten zion fisikara hurbildu izana, eta Frederic Seitzeri Ronchesterren eta E.U. Comptoni Princetoneko unibertsitaterako lekualdaketarekin laguntzearren hirugarren mailako ikasle izanda. 

Bob Rochesterreko unibertsitatera bueltatu zen fisika nuklearreko graduondoko ikasketak egiteko. Bertan Annie Currie ezagutu zuen, eta 1942ko ekainaren 6an ezkondu ziren. Currie, jatorri eskoziarrekoa, Barrow-in-Furness, Ingalaterran jaio zen 1920an, eta ume bat zelarik, Rochester, New Yorkera emigratu zuen, Australia eta Zelanda Berritik pasa ostean.

1941ean DuBridge irakasleak instruktore postu bat eskaini zion, poz-pozik onartu zuena. Hala ere, ez zuen jarduteko aukerarik izan. Gerraren zurrumurruak areagotzen zihoazen eta DuBridge irakaslea MITeko Erradiazio Laborategia sortzera joan zen, mikrouhin radarrak garatzeko asmoarekin, eta batzeko eskatu zion Dickeri. 1941eko irailean heldu zen MITera.  

Urtebete geroago, Bob eta Annie Cambridgen batu ziren. Anniek ezin zuen ezer jakin Boben ikerkuntzari buruz. Bere lehenengo pista Tom Kuenningek eman zion, Boben lehengusua eta Ingalaterra Berriko kostaldeko antiitsaspeko kanpainako pilotua. Patruilatzen zebilela, ekaitz batek bere basetik urrun lurreratzera behartu zuen, eta tripulazioak dirurik ez zuenez, lagunekin geratu behar izan zen; Tom Dicke familiarekin geratu zen Cambridgen. Gosarian, Erradiazio Laborategiko radarren efektu miresgarriei buruz hitz egiten hasi zen.
Gerraren ostean, Dicke eta Currie Princetonera joan ziren, non Boben bizitza amaierararte geratu ziren. Unibertsitateko Fisika saileko parte bihurtu zen Dicke, eta 1967tik 1970ra haren buruzagia izan zen. 1984an erretiroa hartu zuen, baina ikerketa lanetan aktiboki jarraitu zuen arazo fisikoek, Parkinsonen gaixotasuna barne, baimendu ziotenerarte. 1997ko martxoaren 4an hil zen Robert Dicke.

Currie Princetonen jarraitu zuen 2002rarte, eta bere bizitzako azken urteak Hightstown, New Jersey-n eman zituen, Meadow Lakes zahar-etxean, bere heriotzararte, 2005ean.

Alaba bat izan zuten, Nancy, 1945ean jaiotakoa, eta bi seme, John Robert eta James Howard, 1946an eta 1953an jaiotakoak, hurrenez hurren. Dicke hil zenean, sei biloba eta birbiloba bat zuten.
Erradiazio Laborategian fisikari bikainen belaunaldi bat sortu zen,  eta haien artean Bob nabaria izan zen. W. Happer, Peebels eta Wilkinsonen esanetan, Dicke fisikari irudimentsuenetarikoa zen, eta hau interakzio pertsonaletan, adeitasun pertsonalean eta zientziarekin erlazionatutako edozein lani emandako babesean nabaria zen. Gainera, piano jole gogotsua izan zen. 

 Erreferentziak 

Kategoria:Princeton Unibertsitateko ikasleak
Kategoria:Ameriketako Estatu Batuetako fisikariak
Kategoria:Ameriketako Estatu Batuetako astronomoak