Departamentul de Fizică al Universității Columbia - Columbia University Physics Department

Pupin Hall , sediul Departamentului de Fizică

Universitatea Columbia Departamentul de Fizică include aproximativ 40 de membri ai facultăților de predare și efectuarea de cercetări în domeniile astrofizica, fizica mare de energie nucleară, fizica particulelor de energie înaltă, fizica atomica-molecular-optice, fizica materiei condensate și fizica teoretică.

Această cercetare se desfășoară în Pupin Hall și în Centrul Shapiro pentru Cercetare Inginerie și Științe Fizice (CEPSR), atât pe campusul universității Morningside Heights , Nevis Labs upstate, cât și la o serie de alte instituții afiliate. Departamentul este legat de cercetările efectuate la Laboratoarele Naționale Brookhaven și la CERN .

Columbia are aproximativ 20 de licențe fizice universitare și găzduiește aproximativ 100 de studenți absolvenți.

Istorie

Ciclotronul dezafectat folosit inițial de Enrico Fermi.

Rădăcinile fizicii absolvite pot fi urmărite până la deschiderea Școlii de Mine în 1864, deși departamentul a fost înființat în mod oficial doar în 1892. În 1899, Societatea Americană de Fizică a fost fondată la o întâlnire la Columbia. Câțiva ani mai târziu, Fondul Earnest Kempton Adams a permis departamentului să invite oameni de știință distinși la școală. Printre profesorii distinși ai EKA s-au numărat Hendrik Lorentz (1905-1906) și Max Planck (1909). În timpul șederii lui Lorentz la Columbia a scris una dintre cele mai importante lucrări ale sale, Teoria electronilor .

În 1931, Pupin Labs era un centru de cercetare de vârf. În acest timp, Harold Urey (laureat al Premiului Nobel pentru chimie) a descoperit deuteriul, iar George B. Pegram investiga fenomenele asociate cu noul neutron descoperit . În 1938, Enrico Fermi a scăpat de Italia fascistă după ce a câștigat premiul Nobel pentru munca sa privind radioactivitatea indusă. De fapt, și-a luat soția și copiii cu el la Stockholm și a emigrat imediat la New York. La scurt timp după sosire, a început să lucreze la Columbia. Lucrările sale despre fisiunea nucleară, împreună cu lucrările lui Rabi despre fizica atomică și moleculară, au introdus o eră de aur a cercetării fundamentale la universitate. Unul dintre primii ciclotroni ai țării a fost construit în subsolul Pupin Hall, unde mai rămân părți ale acestuia.

Înainte și după cel de- al doilea război mondial , s-au efectuat cercetări cu privire la momentele magnetice ale nucleilor și electronilor. Împreună cu lucrarea lui Willis Lamb privind înțelegerea structurii fine a hidrogenului, aceste experimente au fost cruciale pentru dezvoltarea ulterioară a electrodinamicii cuantice , pentru care Feynman și Schwinger au câștigat premiul Nobel. În același timp, Chien-Shiung Wu desfășura cercetări la Nevis despre interacțiunile slabe, ceea ce a condus la predicția teoretică și la observarea ulterioară a neconservării parității maxime .

În timpul războiului, s-au învățat multe tehnici cu microunde care au fost folosite mai târziu la Columbia pentru dezvoltarea maserului , precursorul cu microunde al laserului , la observarea momentelor mari de quadrupol nuclear , ceea ce a condus la introducerea modelului nuclear unificat de către James Rainwater . În anii 1940, cercetările teoretice s-au concentrat pe calculele în electrodinamica cuantică. În anii 1950, a avut loc o schimbare către fizica cu energie ridicată . În acest timp, Tsung-Dao Lee și munca colaboratorilor săi au condus la descoperirea simetriilor de paritate și conjugare a sarcinii în interacțiunea slabă . În acești ani, un nou ciclotron mai puternic a fost construit și la Nevis.

Intrarea în Pupin Labs la Columbia

Pe măsură ce fizicienii investigau materia la scări tot mai fine, erau necesare experimente cu energie mai mare. Multe dintre acestea au fost făcute la Nevis și la Brookhaven. Apa de ploaie și Fitch au explorat structura nucleelor ​​prin observarea tranzițiilor cu raze X în atomii muonici. Richard Garwin și Leon Lederman observate paritate nonconservation în pionul și muoni degradare. Lederman , Schwartz și Steinberger au dovedit că neutrino-ul muonului era distinct de neutrino-ul de electroni .

Astăzi, experimentatorii Columbia desfășoară activități în laboratoare din întreaga lume. Acestea includ CERN , la Geneva, Elveția, Laboratorul Național Brookhaven , în Upton, New York și Laboratorul Național de Accelerare Fermi , în Batavia, Illinois. Pupin Labs găzduiește, de asemenea, un supercomputer dedicat de 400 Gigaflops construit de Norman Christ , care este utilizat pentru calcule în cromodinamica cuantică cu zăbrele .

Laureați ai Nobel

Oamenii de știință care au primit Premiul Nobel pentru munca depusă în timpul facultății la Universitatea Columbia:

Alte facultăți:

Oamenii de știință care au primit Premiul Nobel și au doctorate la Universitatea Columbia:

Profesori invitați:

Personal de cercetare:

Lectorii EKA:

Vezi si

Referințe

Acest articol este o adaptare a istoriei rezumate găsite la pagina principală a departamentului de fizică al Universității Columbia: