Πέθανε ο νομπελίστας φυσικός Willis Lamb

Πηγή: PhysicsWorld-CNN, 19 Μαΐου 2008

Ο Willis Lamb ο οποίος πήρε το Νόμπελ Φυσικής το 1955 για τις εργασίες του πάνω στη λεπτοδομή του φάσματος του υδρογόνου, και έγινε διάσημος  για τη μετατόπιση Lamb των φασματικών γραμμών του υδρογόνου, πέθανε στις 15 Μαΐου σε ηλικία 94 ετών.

Ο Lamb γεννήθηκε στις 12 Ιουλίου του 1913 στο Λος Άντζελες, και όπως πολλοί φυσικοί της γενεάς του, εργάστηκε στην τεχνολογία των ραντάρ κατά τη διάρκεια του Β! παγκοσμίου πολέμου. Μετά από τον πόλεμο, στράφηκε στο πεδίο της επίδρασης των μικροκυμάτων πάνω στο άτομο του υδρογόνου.

Αφού τελείωσε φυσικός στο πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϋ, έκανε την διδακτορική του διατριβή στην πυρηνική φυσική κάτω από την επιτήρηση του Robert Oppenheimer, επικεφαλής της προσπάθειας των ΗΠΑ για την ανάπτυξη της ατομικής βόμβας κατά τη διάρκεια του ΙΙ παγκόσμιου πολέμου.

Ο Lamb έγινε καθηγητής της φυσικής στο πανεπιστήμιο Κολούμπια το 1938, ενώ αργότερα εργάστηκε στα πανεπιστήμια του Στάνφορντ και του Χάρβαρντ προτού δουλέψει στο πανεπιστήμιο της Οξφόρδης στην Αγγλία, από το 1956 έως το 1962. Το 1974, ο Lamb προσχώρησε στη σχολή των οπτικών επιστημών στο πανεπιστήμιο της Αριζόνα, όπου παρέμεινε μέχρι την αποχώρησή του το 2002.

Στο Lamb απονεμήθηκε το Νόμπελ φυσικής το 1955 για την έρευνα που πραγματοποίησε στο Εργαστήριο Ακτινοβολίας του πανεπιστημίου της Κολούμπια. Εργαζόταν σε μια στρατιωτική έρευνα πάνω σε πηγές μικροκυμάτων για τα ραντάρ, όταν άρχισε να ενδιαφέρεται για τις ιδιότητες του ατόμου του υδρογόνου.

Σχεδίασε και έφτιαξε μια συσκευή το 1947 για να μελετήσει την επίδραση της ακτινοβολίας των μικροκυμάτων πάνω στο άτομο του υδρογόνου. Το πείραμα αυτό τον οδήγησε σε μετρήσεις που έδειξαν μια πολύ μικρή αλλαγή στην ενέργεια που εκπέμπεται από το άτομο του υδρογόνου, Το πείραμα αυτό έγινε αργότερα γνωστό ως "μετατόπιση Lamb των φασματικών γραμμών του υδρογόνου."

Η ανακάλυψη αυτή οδήγησε σε αλλαγές στις βασικές απόψεις που είχαμε κατά την εφαρμογή της κβαντικής θεωρίας στον ηλεκτρομαγνητισμό. Η εργασία του έγινε ένα από τα θεμέλια της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής QED, μια βασική πτυχή της σύγχρονης φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων.

Ενώ δούλευε στο πανεπιστήμιο Κολούμπια στη Νέα Υόρκη, ο Lamb διαπίστωσε ότι το ενεργειακό επίπεδο των ηλεκτρονίων στη στιβάδα 2S^1/2 στο υδρογόνο, ήταν ελαφρώς πιο υψηλή από το ενεργειακό επίπεδο της στιβάδας 2P^1/2. Αυτή η μετατόπιση δεν προβλεπόταν από τη σχετικιστική κβαντομηχανική, που ανακαλύφθηκε δύο δεκαετίες νωρίτερα από τον Paul Dirac για να εξηγήσει τη λεπτοδομή του ατόμου του υδρογόνου.

Αντίθετα, η μετατόπιση Lamb προσέφερε κρίσιμα δεδομένα για τη νέα θεωρία QED, η οποία περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φορτισμένων σωματιδίων με τη βοήθεια της ανταλλαγής των φωτονίων. Δέκα χρόνια αργότερα, οι Julian Swinger, Richard Feynman και Sin-Itiro Tomonaga μοιράστηκαν το Νόμπελ φυσικής του 1965 για την εργασία τους πάνω στη QED - και, ειδικότερα, την χρησιμοποίηση της στην εξήγηση της μετατόπισης Lamb.

Επίσης, η μετατόπιση Lamb είναι η απόδειξη ότι το κενό δεν είναι άδειο, αλλά είναι γεμάτο από εικονικά σωματίδια που αφού αναδυθούν από το πουθενά εξαφανίζονται αμέσως. Είναι η σπουδαιότερη απόδειξη ότι το κενό έχει ενέργεια.

Ο Lamb μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ του 1955 με το συνάδελφο του Polykarp Kusch του Κολούμπια, ο οποίος το κέρδισε με την ανεξάρτητη εργασία του για τη χρησιμοποίηση της τεχνικής των μικροκυμάτων για να καθορίσει τη μαγνητική ροπή του ηλεκτρονίου.

Εκτός όμως από λαμπρός και σοβαρός επιστήμονας ήταν, επίσης, βαθιά ανθρώπινος σαν χαρακτήρας.

Δείτε και μια αναλυτική έκθεση της μετατόπισης Lamb στο Η μετατόπιση Lamb στο φάσμα του υδρογόνου