Lyman James Briggs

Введение

Лайман Джеймс Бриггс (Lyman James Briggs; 7 мая 1874 - 25 марта 1963) - американский инженер, физик и администратор. Он был директором Национального бюро стандартов (NBS) во время Великой депрессии и председателем Уранного комитета до вступления Америки во Вторую мировую войну. Колледж Лаймана Бриггса в Мичиганском государственном университете назван в его честь.

Жизнь и творчество

Бриггс родился на ферме в Ассирии, штат Мичиган, недалеко от Батл-Крик, штат Мичиган. Он был старшим из двух братьев в семье, которая происходила от Клемента Бриггса, который прибыл в Америку в 1621 году на Fortune, первом корабле, который последовал за Mayflower. Он вырос в открытой жизни с обязанностями, которые можно было найти на активной ферме в конце 19-го века. Он учился в школе Бриггса, построенной его дедом, а позже был там учителем. Бриггс поступил в Мичиганский сельскохозяйственный колледж (ныне Мичиганский государственный университет) в Ист-Лансинге, штат Мичиган, поступив на экзамен в возрасте 15 лет. Мичиганский государственный колледж был колледжем по земельным грантам, поэтому курсы преподавались в сельском хозяйстве и механическом искусстве. Он получил специальность в сельском хозяйстве, но к моменту окончания в 1893 году его интересы перешли к машиностроению и физике. Затем он поступил в Мичиганский университет в Энн-Арборе, Мичиган, где в 1895 году получил степень магистра по физике. Оттуда он поступил в Университет Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд, и начал работу над докторской диссертацией. В 1896 году Бриггс женился на Кэтрин Кук, с которой познакомился в качестве студента в Мичиганском сельскохозяйственном колледже. У Лаймана и Кэтрин Кук Бриггз было двое детей: мальчик Альберт (известный как "Берти") и девочка Изабель. Альберт умер в младенчестве, и Изабель в конце концов вышла замуж за Кларенса Майерса и вместе с матерью создала индикатор типа Майерса-Бриггса. В 1896 году он также присоединился к Министерству сельского хозяйства США в Вашингтоне, округ Колумбия. В то время как в Вашингтоне, он также продолжил свои исследования в Джонс-Хопкинс под руководством Генри Августа Роуленда. Хотя он провел время, работая с недавно обнаруженными рентгеновскими лучами, он в конечном итоге окончил в 1903 году с докторской степенью. Г. в сельском хозяйстве с диссертацией "О поглощении кварцем водяного пара и некоторых солей в водном растворе". В том же году он был избран в члены Космос-клуба.

Министерство сельского хозяйства США

В первой профессиональной должности Бриггса он был назначен руководителем физической лаборатории (позже Бюро почв) Министерства сельского хозяйства США. Он был одним из новой породы многодисциплинарных ученых, изучающих биологию и экологию растительной жизни. Его исследовательская работа была сосредоточена на удержании воды в почвах и он был основателем науки о физике почв. В 1906 году он разработал метод классификации почвы, называемый эквивалентом влаги, основанный на центрифуге, который теперь считается первой функцией педотрансфера. В том же году он также организовал биофизическую лабораторию, которая позже стала Бюро растениеводства. Бриггс работал с Гомером Лерой Шантцем над влиянием окружающей среды на поглощение воды растениями и был одним из первых, кто внес вклад в экологию.

Первая мировая война

Бриггс был подробно описан в исполнительном приказе Бюро стандартов Министерства торговли в 1917 году из-за мобилизационного давления Первой мировой войны. Там он разработал искусственное горизонтальное устройство для военно-морских судов с Джоном Хейфордом, которое установило стабильный зенит независимо от ролика судна для нацеливания морских орудий. Это позволило наблюдать за движением корабля, так что стрельба из пушек могла быть синхронизирована с движением корабля. Устройство было настолько успешным, что оно нашло свой путь в кабинеты управления большинства военно-морских судов. Конфиденциальный доклад под названием "Доклад Хейфорда-Бриггса" был передан ВМС, но так и не был опубликован.

Национальное бюро стандартов (19171945)

В 1920 году Бриггс официально покинул Департамент сельского хозяйства и присоединился к Национальному бюро стандартов, где он был начальником отдела инженерной физики (позже - отдела механики и звука). Он назначил Хью Л. Драйдена главой отдела физики аэродинамики, и вместе они стали пионерами в исследованиях аэродинамики профилей, движущихся с скоростью звука в воздушном потоке. Эта работа имела значительное применение в разработке форм лопастей для воздушных винтов. Он также сохранил интерес к навигационным устройствам и вместе с Полом Р. Хейлом изобрёл компас с земным индуктором Хейл-Бриггса. Компас использовал вращающуюся электрическую катушку, подвергнутую магнитному полю Земли, чтобы определить ориентиры самолета относительно магнитного поля Земли. За это изобретение они получили в 1922 году Медаль Магеллана от Американского философского общества. Этот тип компаса использовался адмиралом Бердом в его полете на Северный полюс и Чарльзом Линдбергом в его трансатлантическом полете 1927 года. В 1926 году Бриггс был назначен помощником директора по исследованиям и испытаниям директором Национального бюро стандартов Джорджем Кимбаллом Берджессом. После смерти Берджесса в 1932 году Бриггс был назначен президентом США Гербертом С. Гувером на пост директора Национального бюро стандартов. Однако ни одно из назначений Гувера не было принято в Конгрессе США до того, как он покинул свой пост. После того, как Франклин Д. Рузвельт вступил в должность президента в 1933 году, на него было оказано давление, чтобы он назначил "хорошего демократа" директором Национального бюро стандартов. Рузвельт, не желая назначить патронажа, ответил: "У меня нет ни малейшего представления о том, является ли Бриггс республиканцем или демократом; все, что я знаю, это то, что он является наиболее квалифицированным человеком для этой работы". Бриггс возглавил Бюро в трудные времена. Это был пик депрессии, и его первой задачей было сократить расходы на 50%. Ему удалось сохранить рабочие места примерно для 2/3 карьерных сотрудников, поставив многих на неполный рабочий день и передав других в Американскую ассоциацию стандартов, в то время как они продолжали свою работу в бюро. Он подчеркнул, что работа имеет прямое экономическое воздействие и получил деньги от Администрации прогресса работ, чтобы нанять безработных математиков для разработки математических таблиц. Благодаря выдающейся убедительной силе Бриггса, ему удалось добиться того, чтобы Конгресс увеличил свои ассигнования на Бюро в 1935 году, и многие из уволенных сотрудников были повторно наняты.

In 1920 Briggs officially left the Department of Agriculture and joined the National Bureau of Standards, where he was chief of the Engineering Physics Division (later the Mechanics and Sound Division). He appointed Hugh L. Dryden to head the Aerodynamics Physics Section, and together they pioneered research in the aerodynamics of airfoils moving near the speed of sound in an airstream. This work had significant application in developing blade forms for aircraft propellers. He also retained an interest in navigational devices, and with Paul R. Heyl invented the Heyl–Briggs earth inductor compass. The compass used a spinning electric coil subjected to the magnetic field of the Earth to determine the bearing of an airplane in relation to the Earth's magnetic field. For this invention, they received the Magellan Medal of the American Philosophical Society in 1922. This type of compass was used by Admiral Byrd in his flight to the North Pole and by Charles Lindbergh on his 1927 trans Atlantic flight. In 1926 Briggs was appointed assistant director for research and testing by National Bureau of Standards Director George Kimball Burgess. On Burgess's death in 1932, Briggs was nominated by US President Herbert C. Hoover to Burgess as director of the National Bureau of Standards. However, none of Hoover's nominations were acted on by the US Congress before he left office. After Franklin D. Roosevelt took office as president in 1933 he was pressed to name "a good Democrat" as director of the National Bureau of Standards. Roosevelt, not wishing to make a patronage appointment, replied, "I haven't the slightest idea whether Briggs is a Republican or a Democrat; all I know is that he is the best qualified man for the job." Briggs took over the Bureau during difficult times. It was the height of the depression and his first task was to reduce costs 50%. He managed to save the jobs of about 2/3 of the career employees by putting many on part time employment and transferring others to the American Standards Association while they continued their work at the bureau. He emphasized doing work with direct economic impact and got money from the Works Progress Administration to hire unemployed mathematicians to develop math tables. Due to Briggs outstanding persuasive powers, he managed to get Congress to increase its appropriation for the Bureau in 1935, and many of the employees that were let go were re hired.

Комитет по урану (1939-1941)

В 1939 году президент Франклин Рузвельт пригласил Бриггса, которому тогда было 65 лет, возглавить Консультативный комитет по урану для расследования деления урана в результате письма Эйнштейна-Сзиларда. Несмотря на то, что Рузвельт санкционировал проект, прогресс был медленным и не был направлен исключительно на военные приложения. Юджин Вигнер сказал, что "Мы часто чувствовали, будто плаваем в сиропе". Борис Прегель сказал: "Удивительно, что после стольких ошибок и ошибок что-то было достигнуто". Лео Силард считал, что проект задерживался как минимум на год из-за близорукости и вялости властей. В то время Бриггсу было плохо, и ему предстояла серьезная операция. Он не мог принять энергичные меры, которые часто были необходимы. Между тем в Великобритании немецкие беженцы Отто Фриш и Рудольф Пейерлс под руководством профессора Маркуса Олифанта сделали прорыв, показав, что можно сделать атомную бомбу из относительно небольшой массы концентрированного урана 235. С июня 1940 года копии британских отчетов о ходе работы были отправлены Бриггсу через британского контакта в Вашингтоне Ральфа Х. Фаулера. В марте 1941 года британский комитет, состоящий из лауреатов Нобелевской премии, названный Комитетом МАУД, пришел к выводу, что атомная бомба "не только возможна, но и неизбежна". Они также отметили, что большая часть лаборатории в Берлине была посвящена ядерным исследованиям. Копия промежуточного доклада Комитета MAUD была отправлена Бриггам в США, потому что Британии не хватало ресурсов, чтобы самостоятельно осуществить такую большую и срочную программу. Великобритания также хотела переместить свои ключевые исследовательские объекты в безопасное место через Атлантику. 15 июля 1941 года комитет MAUD выпустил еще один доклад, содержащий технические детали о конструкции и стоимости. Великобритания была на войне и чувствовала, что атомная бомба должна иметь наивысший приоритет, особенно потому, что немцы могли скоро иметь одну; но США не были на войне в то время, и многие американцы не хотели участвовать. Один из членов Комитета MAUD, Маркус Олифант, летел в Соединенные Штаты в конце августа 1941 года в негретом бомбардировщике, чтобы выяснить, почему Соединенные Штаты игнорируют выводы Комитета MAUD. Олифант сказал: "Протоколы и отчеты были отправлены Лайману Бриггсу, который был директором Уранного комитета, и мы были озадачены тем, что практически не получили комментариев. Я позвонил Бриггсу в Вашингтоне, только чтобы узнать, что этот неразборчивый и не впечатляющий человек положил отчеты в свой сейф и не показал их членам своего комитета. Я была поражена и опечалена". Олифант затем встретился с всем комитетом по урану. Сэмюэл К. Эллисон был новым членом комитета, талантливым экспериментатором и протеже Артура Комптона в Чикагском университете. "Олифант пришел на встречу, - вспоминает Эллисон, - и сказал "бомба" в недвусмысленном выражении. Он сказал, что мы должны сосредоточить все усилия на бомбе и что мы не имеем права работать на электростанциях или на чем-либо, кроме бомбы. Он сказал, что бомба будет стоить 25 миллионов долларов, а у Британии не было ни денег, ни людей, поэтому это было в наших руках". Эллисон была удивлена, что Бриггс держал комитет в неведении. Олифант посетил других физиков, чтобы побудить США к действию. В результате в декабре 1941 года Ванневар Буш, директор мощного Управления научных исследований и разработок, взялся за полномасштабную разработку атомной бомбы. По мере того, как масштабы проекта становились более ясными, он попал под прямой военный контроль как Манхэттенский проект.

In 1939, President Franklin Roosevelt called on Briggs, by then aged 65, to head the Advisory Committee on Uranium to investigate the fission of uranium, as a result of the Einstein–Szilárd letter. Even though Roosevelt had sanctioned a project, progress was slow and was not directed exclusively towards military applications. Eugene Wigner said that "We often felt as though we were swimming in syrup". Boris Pregel said "It is wonder that after so many blunders and mistakes anything was accomplished at all". Leó Szilárd believed that the project was delayed for a least a year by the short sightedness and sluggishness of the authorities. At the time Briggs was not well and was due to undergo a serious operation. He was unable to take the energetic action that was often needed. Meanwhile, in the United Kingdom German refugees Otto Frisch and Rudolf Peierls under professor Marcus Oliphant made a breakthrough, indicating that it would be possible to make an atomic bomb from a relatively small mass of concentrated U 235. From June 1940, copies of British progress reports were sent to Briggs via a British contact in Washington, Ralph H. Fowler. In March 1941 a British committee of Nobel Prize–winning scientists, called the MAUD Committee, concluded that an atomic bomb was "not only feasible, it was inevitable". They also pointed out that a large part of a laboratory in Berlin had been devoted to nuclear research. A copy of the MAUD Committee's interim report was sent to the Briggs in the USA because Britain lacked the resources to undertake such a large and urgent program on its own. Britain also wished to move its key research facilities to safety across the Atlantic. The MAUD Committee issued another report giving technical details on the design and costs on 15 July 1941. Britain was at war and felt an atomic bomb should have the highest priority, especially because the Germans might soon have one; but the US was not at war at that time and many Americans did not want to get involved. One of the members of the MAUD Committee, Marcus Oliphant flew to the United States in late August 1941 in an unheated bomber to find out why the United States was ignoring the MAUD Committee's findings. Oliphant said that: "The minutes and reports had been sent to Lyman Briggs, who was the Director of the Uranium Committee, and we were puzzled to receive virtually no comment. I called on Briggs in Washington, only to find out that this inarticulate and unimpressive man had put the reports in his safe and had not shown them to members of his committee. I was amazed and distressed." Oliphant then met the whole Uranium Committee. Samuel K. Allison was a new committee member, a talented experimentalist and a protégé of Arthur Compton at the University of Chicago. "Oliphant came to a meeting", Allison recalls, "and said 'bomb' in no uncertain terms. He told us we must concentrate every effort on the bomb and said we had no right to work on power plants or anything but the bomb. The bomb would cost 25 million dollars, he said, and Britain did not have the money or the manpower, so it was up to us." Allison was surprised that Briggs had kept the committee in the dark. Oliphant visited other physicists to galvanise the USA into action. As a result, in December 1941 Vannevar Bush, director of the powerful Office of Scientific Research and Development, undertook to launch a full scale effort to develop atomic bombs. As the scale of the project became clearer, it came under direct military control as the Manhattan Project.

Вторая мировая война

Бриггс искал новые дела для Бюро. В 1939 году он направил министру торговли Дэниелу Роперу список услуг, которые Бюро могло бы предоставить в случае вооруженного конфликта в Европе. К 1942 году 90% деятельности Бюро были засекречены как работа на войну. Некоторые из мероприятий Бюро были не вращающимся ближайшим зажигателем, разработкой управляемых ракет, созданием лаборатории радиопропаганды, исследованиями критических материалов на оптическом стекле, которое ранее поставляла Германия, на кварце и синтетическом каучуке, а также на измерительных и калибровочных услугах. Бриггс изменил культуру Бюро от открытого доступа к секретности. Бриггс ушел в отставку в Бюро в 1945 году, в возрасте 72 лет. Он был назначен почетным директором NBS после 49 лет работы в федеральном правительстве. Сотрудники Бюро возвели в его честь бронзовые солнечные часы через Ассоциацию по благосостоянию сотрудников. По его просьбе на ободке инструмента были выброшены имена первых трех директоров Бюро: Сэмюэля Уэсли Страттона, Джорджа Кимбалла Берджесса и Лаймана Джеймса Бриггса. В 1948 году Бриггс получил медаль за заслуги от президента США Гарри Трумэна за выдающуюся работу в связи со Второй мировой войной. По просьбе министра торговли Генри А. Уоллеса он написал 180-страничный отчет о военных исследованиях NBS, который был опубликован в 1949 году.

Поздние годы

После выхода на пенсию Бриггс вернулся к исследованиям, создав лабораторию для изучения жидкостей под отрицательным давлением в Национальном бюро стандартов. Эта тема была напрямую связана с его более ранними исследованиями по водообогащению растений. В одном известном эксперименте он измерил отрицательное давление (или напряжение), которое разрушило бы столб воды, удерживаемый в капиллярной трубке, путем капиллярного действия. Оказалось, что при комнатной температуре максимальное достижимое напряжение в воде составляет 250 бар, а в ртути - почти 500 бар. Этот вывод был опубликован в нескольких статьях между (19501953), и статья 1950 года остается классикой и до сих пор регулярно цитируется в литературе о метастабильной воде. Любовь Бриггса к бейсболу вызвала еще одно исследование. Во время Второй мировой войны правительство обязало заменить резину в бейсбольных мячах пробкой. Жалобы на новые мячи заставили Бриггса протестировать их, и в 1945 году он продемонстрировал, что новые бейсбольные мячи были уступают. Это было сделано путем решения вопроса о том, может ли брошенный бейсбол изгибаться из плоскости поля. С помощью двух питчеров из бейсбольного клуба "Вашингтон Сенаторс" и его ветровой туннели 1917 года он изучил влияние вращения и скорости на траекторию и установил связь между количеством вращения и кривизной мяча (см. криволист). Чтобы измерить вращение, он прикрепил к мячу легкую ленту и подсчитал повороты в ленте. Это была популярная тема в газетах и, вероятно, наиболее широко известная из его результатов исследования. Еще одним из многих интересов Бриггса было Национальное географическое общество, и в 1934 году он возглавил комитет Общества по исследованиям и исследованиям. За это время он совершил два полета в стратосферном воздушном шаре, второй из которых побил существующий рекорд высоты в 1936 году. Во время отставки он стал более активным в Обществе и возглавил экспедицию для изучения солнечного затмения в Бразилии в 1947 году. Бриггс часто писал статьи для журнала National Geographic. Бриггс умер 25 марта 1963 года в возрасте 88 лет после многообразной жизни научных исследований и служения. Его помнят за его широкий круг интересов. Бриггса почти все любили, и у него была репутация уравновешенности и спокойствия. Эдвард У. Кондон, преемник Бриггса в Бюро, сказал: "Бриггса всегда следует помнить как одну из великих фигур в Вашингтоне в течение первой половины века, когда Федеральное правительство медленно и спотыкающе пыталось понять важную роль, которую наука должна играть в полном будущем развитии человеческого общества". В 2007 году Мичиганский государственный университет почтил школу Лаймана Бриггса, названную в честь Бриггса, позволив ей стать колледжем Лаймана Бриггса.

In his retirement Briggs returned to research, establishing a laboratory for studying fluids under negative pressure at the National Bureau of Standards. This topic was directly related to his earlier research in the water uptake of plants. In one famous experiment he measured the negative pressure (or tension) that would break a column of water held in a capillary tube by capillary action. It turned out that at room temperature the maximum attainable tension in water was 250 bar and in mercury nearly 500 bar. This finding was published in several papers between (1950–1953), and the 1950 paper remains a classic and is still regularly cited in the literature on metastable water. Briggs' love for baseball triggered another piece of research. During World War II the government had mandated that rubber in baseballs be replaced by cork. Complaints about the new balls led Briggs to test them, and in 1945 he demonstrated that the new baseballs were inferior. This was done by addressing the issue of whether or not a pitched baseball could curve out of the plane of the pitch. With the help of two pitchers from the Washington Senators baseball club and his 1917 wind tunnel he studied the effect of spin and speed on the trajectory and established the relationship between the amount of spin and the curvature of the ball (see curveball). To measure the spin, he attached a lightweight tape to the ball and counted the twists in the tape. This was a popular topic in newspapers and is probably the most widely known of his research results. Another of Briggs many interests was the National Geographic Society and in 1934 he chaired the Society's Committee on Research and Exploration. During this time he instrumented two stratospheric balloon flights, the second of which broke the existing record for altitude in 1936. During retirement he became more active in the Society, and led an expedition to study the solar eclipse in Brazil in 1947. Briggs often wrote articles for the National Geographic Magazine. Briggs died March 25, 1963, aged 88, after a diverse life of scientific exploration and service. He is remembered for his range of interests. Briggs was almost universally liked, and had a reputation for levelheadedness and serenity. Edward U. Condon, Briggs' successor at the Bureau said: "Briggs should always be remembered as one of the great figures in Washington during the first half of the century, when the Federal Government was slowly and stumblingly groping towards a realization of the important role science must play in the full future development of human society." In 2007, Michigan State University honored the Lyman Briggs school, named for Briggs, by allowing it to become the Lyman Briggs College.

Публикации

Лайман Дж. Бриггс с: Дж. В. Маклейн, эквиваленты влаги почв USDA Bur. "Столовой бык". 45 лет. (1907) Дж. У. Маклейн, Определения эквивалента влаги и их применение, Проц. Я - да. Сок. Агроном. 2:138 на 47. (1910) H. L. Shantz, Метод восковой уплотнения для определения нижнего предела доступной влажности почвы, Bot. Газ. 51:21019. (1911) H. L. Shantz, Коэффициент увядания для различных растений и его косвенное определение, Bot. Газ. 53:2037 (1912) П. Р. Хейл. Земной индукторный компас. Профессионал. Я - да. Фило. Сок. 61:15 на 32. (1922) Г. Ф. Халл и Х. Л. Драйден. Аэродинамика профиля на высоких скоростях. Наталья. Адвокат. Коммуникатор. Эйрон. Реп. 207. (1925) Лайман Дж. Бриггс: Резюме результатов стратосферного полета "Эксплорера II". Наталья. Георг. Сок. Технология. Папа, я не могу. Серия "Стратосфера". 2:5 на 12 минут. (1936) NBS War Research: Национальное бюро стандартов во Второй мировой войне. Архивы NIST (1949) Методы измерения коэффициента реституции и вращения шара. Я. Рес. Наталья. - Вор. Стоять. 34:123. (1945) Лайман Дж. Бриггс, Влияние вращения и скорости на боковую отклонение (кривую) бейсбольного мяча и эффект Магнуса для гладких сфер. Я - да. Я. Физика. 27:589 96-го. (1959) Лайман Дж. Бриггс, Ограничение отрицательного давления воды, Дж. Аппл. Физики. 21:721 22. (1950) Ограничивающее отрицательное давление ртути в стекле Пирекса. Дж. Эппл. Физики. 24:48 на 90. (1953)