Гарри Стюарт Уилсон Массей: Жизнь и научная деятельность австралийского физика.

Введение

Австралийский математический физик сэр Гарри Стюарт Уилсон Мэйси (16 мая 1908 – 27 ноября 1983) был австралийским математическим физиком, работавшим преимущественно в области атомной и атмосферной физики. Окончив Университет Мельбурна и Кембриджский университет, где он получил докторскую степень в Лаборатории Кавендиша, Мэйси в 1933 году стал независимым лектором по математической физике в Королевском университете Белфаста. В 1938 году он был назначен профессором прикладной математики в Университетском колледже Лондона. Во время Второй мировой войны Мэйси работал в Исследовательской лаборатории Адмиралтейства, где участвовал в разработке средств противодействия немецким магнитным морским минам, и в Горно-минном учреждении Адмиралтейства в Гаванте, где содействовал разработке британских морских мин. В 1943 году Марк Олифант убедил Адмиралтейство предоставить Мэйси возможность работать над Манхэттенским проектом. Он присоединился к британской миссии Олифанта в Лаборатории радиации Калифорнийского университета, где они занимались процессом электромагнитного разделения изотопов. Когда Олифант вернулся в Великобританию в 1945 году, Мэйси возглавил миссию в Беркли. В октябре 1945 года Мэйси вернулся в Университетский колледж Лондона и обнаружил, что здание сильно повреждено бомбардировками, а математический факультет располагался в тесных временных помещениях. В 1950 году он был назначен профессором физики и заведующим кафедрой физики Университетского колледжа Лондона. В 1973 году факультет был объединен с астрономией, но он оставался его заведующим до выхода на пенсию в 1975 году. Под его руководством физический факультет был переориентирован на физику частиц и физику верхних слоев атмосферы. Он сотрудничал с ракетным полигоном Вумера в разработке британской ракеты Skylark и входил в управляющий совет англо-австралийского телескопа. С 1959 по 1978 год он был председателем Комитета по космическим исследованиям (COSPAR) и его британского национального отделения. Он также был первым председателем Европейского комитета по космическим наукам и способствовал созданию Европейской организации космических исследований и Лаборатории космических наук Мюлларда при Университетском колледже Лондона.

Australian mathematical physicist

Sir Harrie Stewart Wilson Massey (16 May 1908 – 27 November 1983) was an Australian mathematical physicist who worked primarily in the fields of atomic and atmospheric physics. A graduate of the University of Melbourne and Cambridge University, where he earned his doctorate at the Cavendish Laboratory, Massey became an independent lecturer in Mathematical Physics at the Queen's University of Belfast in 1933. He was appointed Goldsmid Professor of Applied Mathematics at University College London, in 1938. During the Second World War, Massey worked at the Admiralty Research Laboratory , where he helped devise countermeasures for German magnetic naval mines, and at the Admiralty Mining Establishment in Havant, where he helped develop British naval mines. In 1943, Mark Oliphant persuaded the Admiralty to release Massey to work on the Manhattan Project. He joined Oliphant's British Mission at the Radiation Laboratory at the University of California, where they worked on the electromagnetic isotope separation process. When Oliphant returned to Britain in 1945, Massey took over the Berkeley Mission. Massey returned to University College London, in October 1945 to find it badly damaged by bombing, and the Mathematics Department in dingy temporary accommodation. In 1950 he was appointed Quain Professor of Physics and head of the University College London Physics Department. The department was merged with Astronomy in 1973, but he remained its head until he retired in 1975. Under his direction, the Physics Department was reoriented towards particle physics and upper atmosphere physics. He worked with the Woomera Rocket Range to develop British Skylark rocket, and was on the governing board of the Anglo Australian Telescope. He was the chairman of the Committee on Space Research (COSPAR) from 1959 to 1978, and of its British national chapter. He was also the first Chairman of the European Space Sciences Committee, and helped found the European Space Research Organization and the Mullard Space Science Laboratory at University College London.

Ранние годы

Гарри Стюарт Уилсон Мэйси родился в Инвермей, Виктория, Австралия. #tag:ref | В Биографических мемуарах Королевского общества указано, что он родился в Сент-Килде, Виктория. Он вырос в сельской общине Ходдлс-Крик и поступил в местную государственную школу в 1913 году. Он получил Сертификат о заслугах, который обычно вручается после окончания восьмого класса, когда ему было девять лет, но из-за возраста ему пришлось оставаться там еще три года. Он выиграл стипендию в Университетскую среднюю школу и переехал в Парквилл с матерью в 1920 году. В Университетской средней школе он был президентом научного клуба и вице-капитаном команды по крикету.

Карьера

В возрасте 16 лет Масси получил стипендию в Университет Мельбурна, в который он поступил в 1925 году. Он подумывал об изучении химии, но был впечатлен лекциями по физике, которые читал Эрик Геркус. Это было удачным стечением обстоятельств; лекции по физике первого курса обычно читал Томас Лэби. В 1980 году Масси вспоминал, что "исходя из довольно широкого опыта, я бы оценил [Лэби] как худшего лектора, которого когда-либо слышал". В 1929 году, получив путевую стипендию Айтчисона Мельбурнского университета, Масси отправился в Тринити-колледж Кембриджа для проведения исследований в лаборатории Кавендиша под руководством Эрнеста Резерфорда. Стипендия истекла через два года, но в 1931 году он был удостоен стипендии 1851 года. В то время лаборатория Кавендиша была одним из ведущих центров физики в мире. В 1932 году ученые лаборатории Кавендиша Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон расщепили атомное ядро, Джеймс Чедвик открыл нейтрон, а Патрик Блэкетт и Джузеппе Оккиалини подтвердили существование позитрона. Вскоре после этого он в соавторстве с Невиллом Моттом написал книгу о процессах атомных столкновений – "Теория атомных столкновений" (1933). Он также применил теорию столкновений к моделям структуры нейтрона. В лаборатории Кавендиша он также играл в хоккей с Кокрофтом и крикет за крикетный клуб Кавендиша, став капитаном команды в свой последний год обучения. Разочарованный утомительным и трудоемким процессом вычислений, он попросил начальника физической мастерской Джона Уайли построить ему небольшой дифференциальный анализатор – аналоговый компьютер, способный решать дифференциальные уравнения всего за 50 фунтов стерлингов. Он использовался для решения задач, связанных с гелием при низких температурах и фотоионизацией кислорода в верхних слоях атмосферы. В 1938 году, после смерти Л. Н. Г. Филона годом ранее, Масси был назначен профессором прикладной математики в Университетском колледже Лондона. Он привез с собой Бакингема, который теперь сам был стипендиатом 1851 года, и Дэвида Бейтса, перспективного аспиранта. Они также привезли дифференциальный анализатор в Лондон, где он был уничтожен во время воздушного налета во время Второй мировой войны. Первоначально природа мин была неизвестна, но 23 ноября 1939 года группа по обезвреживанию бомб под командованием лейтенант-коммандера Дж. Г. Д. Оуври обнаружила неповрежденную воздушную мину на илистом берегу в Шоеберинессе, и угроза оказалась магнитной миной. В декабре 1939 года Масси присоединился к группе в Исследовательской лаборатории Адмиралтейства в Теддингтоне, возглавляемой Стивеном Баттервортом. Вскоре к ним присоединились другие физики, в том числе Бейтс, Бакингем, Фрэнсис Крик и Джон Ганн. Вместе они разработали ряд контрмер, которые позволили флоту успешно разминировать акваторию. С этим успехом Масси в начале 1941 года стал заместителем главного ученого в научной секции отдела проектирования мин в Адмиралтейском горнодобывающем учреждении в Гаванте. На этот раз задачей было создание мин, не уступающих немецким. Масси привел с собой свою команду. Бейтс работал над упаковкой для защиты мины при сбросе с самолета, Бакингем и Ганн рассчитывали ее теоретическую эффективность, а Крик разрабатывал схему. Их мина, получившая кодовое название MX, вскоре была введена в эксплуатацию, и группа переключилась на разработку акустических или гидростатических мин. После выхода на пенсию А. Б. Вуда в 1943 году Масси стал главным ученым в Гаванте. Лаборатория радиации занималась разработкой процесса электромагнитного разделения изотопов. Масси возглавлял ее теоретическую группу, в которую входили американец Дэвид Бом и австралиец Эрик Бурхоп. Они изучали характеристики электрических разрядов в магнитных полях, известные сегодня как диффузия Бома, и исследовали ионизацию соединений урана, используемых в качестве сырья в процессе электромагнитного обогащения урана, таких как тетрахлорид урана (UCl4) и гексафторид урана (UF6). Олифант вернулся в Великобританию в марте 1945 года, и работы группы были собраны и опубликованы в книге "Характеристики электрических разрядов в магнитных полях" (1949).

At the age of 16, Massey won a scholarship to the University of Melbourne, which he entered in 1925. He had thoughts of studying chemistry, but was impressed by the physics lectures given by Eric Hercus. This was a stroke of luck; first year physics lectures were normally given by Thomas Laby. Massey recalled in 1980 that "in a fairly wide experience I would rate [Laby] the worst lecturer I have heard". In 1929, with the benefit of an Aitchison travelling scholarship from the University of Melbourne, Massey went to Trinity College, Cambridge to perform research at the Cavendish Laboratory led by Ernest Rutherford. The scholarship expired after two years, but he was awarded an 1851 Exhibition Scholarship in 1931. At this time the Cavendish Laboratory was one of the leading centres of physics in the world. In 1932 Cavendish laboratory scientists John Cockcroft and Ernest Walton split the atomic nucleus, James Chadwick discovered the neutron, and Patrick Blackett and Giuseppe Occhialini confirmed the existence of the positron. Shortly afterwards, he co authored a book on atomic collision processes with Nevill Mott, Theory of Atomic Collisions (1933). He also applied the theory of collisions to models of neutron structure. At the Cavendish laboratory, he also played hockey with Cockcroft, and cricket for the Cavendish Cricket Club, becoming team captain in his final year there. Frustrated with the tiresome and time consuming process of calculation, he had his physics workshop superintendent, John Wylie, build him a small scale differential analyzer, an analog computer that could solve differential equations, for just £50. This was used to solve problems related to low temperature helium, and the photo ionisation of oxygen in the upper atmosphere. Massey was appointed Goldsmid Professor of Applied Mathematics at University College London, in 1938, following the death of L. N. G. Filon the previous year. He brought with him Buckingham, now an 1851 Exhibition Scholar himself, and David Bates, a promising graduate student. They brought the differential analyser with them to London, where it was destroyed by an air raid during the Second World War. The nature of the mines was initially unknown, but on 23 November 1939, a bomb disposal team under Lieutenant Commander J. G. D. Ouvry recovered an intact aerial mine from a mudflat at Shoeburyness, and the threat was revealed to be a magnetic mine. In December 1939, Massey joined a group at the Admiralty Research Laboratory in Teddington led by Stephen Butterworth. They were soon joined by a number of other physicists, including Bates, Buckingham, Francis Crick and John Gunn. Together, they came up with a series of countermeasures that enable the Navy to successfully sweep the mines. With this in hand, Massey became Deputy Chief Scientist to the Scientific Section of Mine Design Department at the Admiralty Mining Establishment in Havant in early 1941. This time, the job was to create mines as good as the German ones. Massey brought his team with him. While Bates worked on packaging to protect the mine when it was dropped from an aircraft, Buckingham and Gunn calculated its theoretical effectiveness, and Crick designed the circuitry. Their mine codenamed MX, was soon in service, and the group turned its attention to developing acoustic or pressure mines. On the retirement of A. B. Wood in 1943, Massey became Chief Scientist at Havant. The Radiation Laboratory's part was to develop an electromagnetic isotope separation process. Massey was in charge of its Theoretical Group, which included American David Bohm and Australian Eric Burhop. They studied the characteristics of electric discharges in magnetic fields, today known as Bohm diffusion, and studied the ionization of uranium compounds used as feed in the electromagnetic uranium enrichment process such as uranium tetrachloride (UCl4) and uranium hexafluoride (UF6). Oliphant returned to Britain in March 1945, Wartime papers produced by the group were collected and published in The Characteristics of Electrical Discharges in Magnetic Fields (1949).

Поздние годы

В октябре 1945 года Мэйси вернулся в Лондонский университетский колледж и обнаружил, что он сильно пострадал от бомбардировок, а кафедра математики располагалась в тесных временных помещениях. Ему предоставили возможность самостоятельно выбирать преподавателей, и он остановил свой выбор на Бейтсе, Берхопе, Букингеме и Ганне. Хотя они должны были преподавать математику, им была предоставлена свобода выбора тем для исследований, и они решили заниматься физикой, проводя физические эксперименты. С 1969 по 1973 год он также занимал должность вице-директора Лондонского университетского колледжа. Под руководством Мэйси кафедра физики отошла от изучения физики металлов и жидкостей, сосредоточившись на физике частиц и физике верхних слоев атмосферы. Он также был членом Американского философского общества и Национальной академии наук США. Во время Второй мировой войны ракеты получили значительное развитие в военных целях, и Мэйси увидел их потенциал для изучения верхних слоев атмосферы. Он стал активным сторонником космической науки и написал книгу на эту тему – «История британской космической науки» (1984). Он был председателем Комитета по космическим исследованиям (COSPAR), созданного Международным советом научных союзов, с момента его основания в 1959 году до 1978 года, а также британского национального комитета по космическим исследованиям, являвшегося его британским национальным представительством. Он также был первым председателем Европейского комитета по космическим наукам и способствовал созданию Европейской организации космических исследований и лаборатории космических наук Мюлларда при Лондонском университетском колледже. Он принимал участие в переговорах, приведших к созданию англо-австралийского телескопа в Сайдинг-Спринг-Маунтин (Новый Южный Уэльс). С 1975 по 1980 год он был членом от Великобритании и заместителем председателя управляющего совета телескопа, а с 1980 по 1983 год – председателем.

Смерть и наследие

После долгой болезни Масси скончался дома в Эшере, Суррей. Его именем назван Лекционный театр Гарри Масси и Премия Гарри Масси в Университетском колледже Лондона, а также Медаль и премия Гарри Масси, которые совместно присуждаются Австралийским институтом физики и Британским институтом физики. Его архивные документы хранятся в архивах Университетского колледжа Лондона. Начальная школа Ходдлс-Крик, государственная школа, которую Масси посещал в детстве, учредила Дом Масси (один из четырех домов школы) в его честь. Сосна, посаженная Масси на территории школы в 1937 году, сохранилась, наряду с мемориальной доской, посвященной его достижениям.