Введение
Американский физик Лео Джеймс Рейнвотер (9 декабря 1917 – 31 мая 1986) – американский физик, удостоенный Нобелевской премии по физике в 1975 году за вклад в установление несимметричной формы некоторых атомных ядер. Во время Второй мировой войны он работал над Манхэттенским проектом, разрабатывавшим первые атомные бомбы. В 1949 году он начал разрабатывать теорию, согласно которой, вопреки существовавшим представлениям, не все атомные ядра имеют сферическую форму. Его идеи впоследствии были проверены и подтверждены экспериментами Аге Бора и Бена Мотельсона. Он также внес вклад в научное понимание рентгеновского излучения и участвовал в исследовательских проектах Комиссии по атомной энергии США и военно-морских исследованиях. Рейнвотер присоединился к физическому факультету Колумбийского университета в 1946 году, где в 1952 году получил звание полного профессора, а в 1982 году был назначен профессором физики имени Пупина. В 1963 году он был удостоен премии Эрнеста Орландо Лоуренса по физике, а в 1975 году – Нобелевской премии по физике «за открытие связи между коллективными и индивидуальными движениями частиц в атомных ядрах и разработку теории структуры атомного ядра, основанной на этой связи».
Leo James Rainwater (December 9, 1917 – May 31, 1986) was an American physicist who shared the Nobel Prize in Physics in 1975 for his part in determining the asymmetrical shapes of certain atomic nuclei. During World War II, he worked on the Manhattan Project that developed the first atomic bombs. In 1949, he began developing his theory that, contrary to what was then believed, not all atomic nuclei are spherical. His ideas were later tested and confirmed by Aage Bohr's and Ben Mottelson's experiments. He also contributed to the scientific understanding of X rays and participated in the United States Atomic Energy Commission and naval research projects. Rainwater joined the physics faculty at Columbia in 1946, where he reached the rank of full professor in 1952 and was named Pupin Professor of Physics in 1982. He received the Ernest Orlando Lawrence Award for Physics in 1963 and in 1975 was awarded the Nobel Prize in Physics, "for the discovery of the connection between collective motion and particle motion in atomic nuclei and the development of the theory of the structure of the atomic nucleus based on this connection".
Ранние годы
Лео Джеймс Рейнвотер родился 9 декабря 1917 года в городе Каунсил, штат Айдахо, в семье бывшего инженера-строителя, владевшего местным универсальным магазином, Лео Джаспара Рейнвотера и его жены Эдны Элизы, урожденной Тиг. Он никогда не использовал свое первое имя и всегда был известен как Джеймс или Джим. Его отец умер во время пандемии гриппа 1918 года, и Рейнвотер с матерью переехали в Ханфорд, Калифорния, где она вышла замуж за Джорджа Фаулера, вдовца с двумя сыновьями, Фриманом и Джоном. Позже у него появился сводный брат, Джордж Фаулер-младший, который стал офицером военно-морского флота. В старшей школе он преуспевал в математике, химии и физике и был принят в Калифорнийский технологический институт по результатам олимпиады по химии.
Манхэттенский проект
Затем Рейнвотер решил продолжить обучение в аспирантуре в Колумбийском университете. В то время это был необычный шаг для ученого из Калифорнии, поскольку Колумбия тогда не славилась своей физикой, но ситуация недавно изменилась. Джордж Б. Пеграм недавно укрепил физический факультет и пригласил таких ученых, как Энрико Ферми. В Колумбии Рейнвотер учился у Исидора Исаака Раби, Энрико Ферми, Эдварда Теллера и Джона Р. Даннинга. Под руководством Даннинга он построил нейтронный спектрометр и разработал методики его применения. В марте 1942 года Рейнвотер женился на Эмме Луизе Смит и получил докторскую степень в 1946 году. В 1949 году ядерная модель оболочки, предложенная Марией Гёпперт-Майер, превзошла прежнюю теорию, поскольку она могла объяснить больше особенностей структуры тяжелых элементов, хотя и имела свои ограничения. На коллоквиуме в Колумбийском университете в 1949 году Чарльз Таунс представил экспериментальные результаты, указывающие на квадрупольные моменты, превышающие значения, предсказанные моделью оболочки. Рейнвотера осенило, что это можно объяснить и примирить различия между моделью капли и ядерной моделью оболочки, если предположить, что атомное ядро не является сферическим, как считалось ранее, а может иметь и другие формы. В 1950 году Рейнвотер опубликовал свою теоретическую работу. По счастливой случайности, в том же году он делил офис с Оге Бором и чувствовал, что его модель осталась незамеченной. Позже он вспоминал:
При финансировании Управления военно-морских исследований, после 1965 года он работал над преобразованием Невисского синхротрона в мезонный комплекс. Когда в 1975 году ему позвонил журналист и сообщил о присуждении Нобелевской премии по физике, он сначала подумал, что награда была присуждена за его работы по мюонным атомам. Прошло несколько часов, прежде чем он узнал, что премия была присуждена за его исследования в области ядерной структуры, которую он разделил с Бором и Моттельсоном. Он был членом Американского физического общества, Нью-Йоркской академии наук и Института инженеров электротехники и электроники, а также членом Национальной академии наук, Американского института физики, Американской ассоциации преподавателей физики и Оптического общества Америки. В 1983 году Рейнвотер сменил Роберта Р. Уилсона на должности профессора физики имени Майкла И. Пупина.
Связанные архивные коллекции
Сборник студенческих записей Хаскелла А. Райха, ок. 1945–1954 гг., Библиотека и архив Нильса Бора (включает конспекты лекций Джеймса Рейнвотера, прочитанных в Колумбийском университете).