Departamentul de Fizică, Universitatea din Oxford - Department of Physics, University of Oxford
| Tip | Privat |
|---|---|
Instituția părinte |
Universitatea din Oxford |
| Decan | Ian Shipsey |
| Locație |
, , Regatul Unit
|
| Site-ul web | www |
Departamentul de Fizica de la Universitatea din Oxford este situat pe Parks Road în Oxford, Anglia . Departamentul este format din mai multe clădiri și subdepartamente, inclusiv Laboratorul Clarendon, clădirea lui Denys Wilkinson, Piața Dobson și clădirea Beecroft. Fiecare dintre aceste facilități contribuie la studierea diferitelor subtipuri de fizică, cum ar fi fizica atomică și laser, astrofizică, fizică teoretică, etc. Divizia de fizică a adus contribuții științifice la această ramură a științei de la înființarea departamentului.
Facilităţi
Laboratorul Clarendon a fost construit la Universitatea din Oxford în 1872. Clădirea a fost numită după Edward Hyde, care a fost primul conte de Clarendon, făcându-l cel mai vechi laborator de fizică construit în Anglia. Clădirea Clarendon a fost proiectată de un om de știință britanic numit Robert Bellamy Clifton, care a făcut din laborator un spațiu pentru studenți care să se pregătească pentru examinările lor, mai degrabă decât pentru scopuri de cercetare. În 1908, un arhitect numit Sir Thomas Graham Jackson a proiectat clădirea Townsend, care era o structură care a devenit parte a laboratorului Clarendon. Intenția acestei construcții a fost extinderea rolului clădirii Clarendon, ca laborator și spațiu de predare. În ceea ce privește arhitectura sa, clădirea Townsend a fost construită cu zidărie roșu-portocalie, prevăzută cu o scară detaliată și un hol din piatră.
Arhitectura clădirii Townsend a fost proiectată de Sir Thomas Graham Jackson. Stilul pe care l-a folosit pentru structură a fost un design neoclasic, care se inspiră din mișcarea culturală occidentală în artele decorative și vizuale. Jackson a refuzat să implementeze stilul gotic de arhitectură în clădirea Townsend, deoarece intenționa să mențină designul minimal. Alegerea stilului său arhitectural a fost influențată de propriile simpatii față de mișcarea treptată a Oxfordului.
Clădirea Townsend a făcut unele modificări interne, deoarece spațiile mici de laborator au înlocuit regiunile sălii de conferințe deschise. Acest teatru central, care avea două niveluri, a fost acum împărțit în două etaje cu un singur nivel și a devenit „Institutul de fotonică experimentală”. Structurile din clădirea Townsend care au rămas aceleași includ holul de intrare și scara dublă monumentală. Aceste schimbări drastice aduse structurii interne a acestor clădiri istorice permit conectarea sub-departamentelor de fizică atomică și laser și a materiei condensate în clădirile Lindemann, Townsend și Simon.
Construcția ulterioară a clădirii Lindemann a fost menită să arate un design de bază. Simplitatea clădirii Lindemann a fost afișată la cota din față cu două aripi simetrice în jurul turnului dreptunghiular. Culoarea clădirii a fost unică în comparație cu clădirea Townsend, dar a prezentat un aspect simplu și neprimitor. Conexiunea fizică dintre clădirea Lindemann și Townsend a fost prin sala de conferințe Martin Wood, la înălțimile frontale ale ambelor structuri. Conexiunea dintre aceste două structuri a fost realizată folosind panouri din sticlă întunecată, ceea ce face un aspect evident de separare datorită culorilor contrastante ale fiecărei clădiri.
În 1919, un fizician britanic pe nume Frederick Lindemann a devenit profesor de filosofie experimentală și director al laboratorului Clarendon. El a fost responsabil pentru a face laboratorul mai recunoscut pentru expertiza sa în fizica la temperaturi scăzute, precum și pentru a ridica statutul științei la universitatea Oxford. Succesul Lindemann în a face laboratorul mai recunoscut l-a determinat să deschidă în 1939 o nouă clădire a laboratorului Clarendon, care se afla la nord de laboratorul electric.
Clădirea Denys Wilkinson este o altă instalație situată în Departamentul de Fizică, de-a lungul Banbury Road, care a fost construită în cinstea lui Deny Wilkinson în anii 1960. Această clădire se concentrează pe studiile de astrofizică și fizica particulelor. Această instalație a fost inițial cunoscută sub numele de „Departamentul de Fizică Nucleară” și „Laboratorul de Fizică Nucleară”. Arhitectura unică a clădirii Wilkinson apare ca o suprastructură mare în formă de evantai care a fost concepută pentru a găzdui un generator Van der Graaf.
Clădirea Beecroft este o construcție nouă la Departamentul de Fizică, care a fost proiectată de arhitecții Hawkins / Brown în 2018. Este situată direct în fața laboratorului Clarendon de-a lungul Parks Road. Această secțiune a departamentului de fizică a fost dedicată lui Adrian Beecroft, care a contribuit la finanțarea proiectului de 50 de milioane de lire sterline. Subtipurile de fizică pe care se concentrează această facilitate includ fizica teoretică și experimentală. Această clădire a fost construită pentru a uni cercetătorii care studiază fizica teoretică și experimentală și le permit să colaboreze în condiții controlate. Arhitectura acestei clădiri constă dintr-o combinație de panouri de bronz, sticlă și plăci de cupru expandat însoțite de o rețea de aripioare din bronz. Structura fizică a clădirii a fost construită la 16 metri sub pământ pentru a se potrivi politicii „Înălțimea Carfax”, care nu permite clădirilor din centrul Oxford să fie mai mari de 18 metri. Subsolul de 16 metri a fost proiectat și pentru laboratoare specifice care necesită izolare vibrațională.
Ramuri ale fizicii
Fizica atomică este studiul structurii unui atom și a stărilor de energie pe care le posedă. Cu aceste proprietăți, ele au capacitatea de a interacționa cu alți atomi prin câmpuri electrice sau magnetice. Conceptele implicate în fizica atomică includ structura atomică, atomii din câmpurile externe, interacțiunile atomului cu lumina și coliziunile atomice.
Astrofizica este o diviziune a fizicii care se concentrează pe relația dintre fizică și spațiu și studiul stelelor, planetelor și galaxiilor. Cercetarea acestei ramuri a fizicii este efectuată la clădirea Denys Wilkinson. În anii 1700, un astronom cunoscut sub numele de Thomas Hornsby a efectuat studii la Oxford și a devenit profesor savilian de astronomie în 1763. În 1793, Thomas Hornsby a finanțat construcția primei clădiri a observatorului de la Oxford.
Fizica teoretică este asociată cu teoria din spatele subiectului, precum și cu aplicarea modelelor matematice, care sunt utilizate pentru a descrie și a prezice diverse ipoteze. Acest subtip de fizică merge mână în mână cu fizica experimentală contrastantă. Ambele subtipuri sunt studiate în clădirea Beecroft.
Fizica particulelor se concentrează în principal pe interacțiunile și proprietățile particulelor subatomice. Acest tip de fizică este strâns legat de fizica atomică, deoarece împărtășește același concept de analiză atomică. Împreună cu astrofizica, acest sub-gen a fost cercetat și în clădirea Denys Wilkinson de la Oxford.
Fizica atmosferică este studiul atmosferei Pământului în raport cu vremea. Această ramură a fizicii se concentrează în special pe straturile atmosferice medii și superioare și pe trăsăturile sale distinctive. Acest subtip de fizică este corelat cu alte studii precum meteorologia și climatologia. Studiul acestei divizii la Oxford a început în 1920, întrucât un lector de meteorologie numit GMB Dobson a devenit parte a laboratorului Clarendon.
Contribuții științifice
Oamenii de știință care au efectuat cercetări la Oxford au adus contribuții la știință, inclusiv evoluții în tehnologie și aplicații în domeniile medicale.
Un astronom pe nume Edmund Halley a fost un tânăr astronom care a făcut descoperiri în legătură cu stelele. Tânărul astronom a navigat pe o insulă pe nume Sfânta Elena pentru a face observații asupra stelelor și pentru a-și lărgi catalogul de stele. Edmund a devenit prima persoană care a făcut observații telescopice ale stelelor din emisfera sudică și a descoperit un grup de stele în constelația Centaurului în anii 1690. Halley și-a dezvoltat în continuare cercetarea prin crearea primelor hărți ale câmpului geomagnetic și ale vânturilor predominante, care este, de asemenea, cunoscută sub numele de prima hartă meteorologică. În colaborare cu Robert Hooke, ambii oameni de știință au încercat să rezolve problema orbitelor planetare și au discutat teorii cu Isaac Newton. În 1704, Edmund Halley a devenit profesor savilian de geometrie la universitatea din Oxford, ceea ce a condus apoi la publicarea lui „A Synopsis of the Astronomy of Comets”, ceea ce explică teoria sa cu mai multe comete identice. Alte descoperiri pe care Halley le-a făcut în anii următori includ calculul distanței de la Pământ la soare, care a fost determinat prin observarea tranzitelor lui Venus pe discul soarelui.
Un alt astronom pe nume James Bradley a devenit student la universitatea Oxford în 1711. Bradley a devenit profesor savilian de astronomie la Oxford în perioada 1721–1742. Contribuțiile sale pe care le-a făcut în timp ce studia la Oxford includ observațiile sale despre Aberația Stelară (o mișcare a obiectelor cerești), care a determinat valoarea vitezei luminii ca 2,95 x 10 8 ms −1 . Alte contribuții pe care Bradley le-a făcut includ descoperirea schimbării sale anuale în declinație, care a fost evidentă datorită mișcării de balansare a axei Pământului prin atracția gravitațională a lunii.
Un astronom american cunoscut sub numele de Edwin Hubble a devenit student la astrofizică la universitatea Oxford. Hubble a participat la Oxford timp de 3 ani pentru a studia filosofia, ceea ce i-a permis să obțină o diplomă de licență în jurisprudență. Contribuțiile sale la câmpul astrofizicii includ dovada sa a universului în expansiune, precum și crearea unui sistem de clasificare utilizat pentru a determina diferitele tipuri de galaxii. Descoperirile sale de nenumărate galaxii dincolo de Calea Lactee au revoluționat percepția noastră asupra universului în care trăim. În 1990, un telescop a fost lansat pe orbita joasă a Pământului cunoscută sub numele de „Telescopul spațial Hubble”, care a fost numit după însuși Edwin Hubble.
Un astronom britanic pe nume Sir Martin Ryle a studiat la universitatea Oxford în anii 1930. Contribuțiile sale la lumea fizicii includ dezvoltarea sa de sisteme revoluționare de radiotelescop. Ryle făcuse descoperiri precum observarea celei mai îndepărtate galaxii a universului care exista. În timpul celui de-al doilea război mondial, Ryle a proiectat echipamente radar în timp ce a participat la lucrul cu unitatea de cercetare în telecomunicații. Sir Martin Ryle a colaborat cu un alt astrofizician britanic numit Antony Hewish și a împărtășit Premiul Nobel pentru fizică în 1974, pentru descoperirea pulsarilor.
Un fizician cunoscut sub numele de Erwin Schrödinger a devenit câștigătorul premiului Nobel în 1933 pentru fizică. Schrödinger s-a născut și a crescut în Austria și a urmat universitatea din Oxford pentru o scurtă perioadă de 3 ani. Fizicianul teoretic a venit cu o ecuație de undă importantă, care este utilizată pentru a descrie modul în care electronii unui atom se mișcă ca o funcție de undă.
Un fizician teoretic pe nume Stephen Hawking a adus mai multe contribuții la fizica teoretică. Fizicianul britanic a crescut la Oxford și a devenit student la universitatea Oxford. Contribuțiile sale ca om de știință includ capacitatea sa de a explica teoria din spatele găurilor negre și conceptul de călătorie în timp. Hawking a venit și cu descoperirea radiației Hawking, care este radiația electromagnetică emisă de o gaură neagră. Alte contribuții pe care Hawking le-a făcut includ colaborarea sa cu Roger Penrose, cu privire la teoremele singularității gravitaționale.
În anii 1900, profesorul Frederick Lindemann și tatăl său au creat o celulă foto-electrică sensibilă, care are capacitatea de a detecta lumina care vine de la stele și comete. Alte contribuții pe care le făcuse Lindemann au implicat matematica, unde a contribuit la teoria numerelor prime. Câțiva ani mai târziu, Lindemann a recrutat oameni de știință din Germania și a făcut conceptul de fizică la temperaturi scăzute mai semnificativ la laboratorul Clarendon. Studiile efectuate de Lindemann au inclus cercetări privind heliul lichid și proprietățile sale termice, precum și studiul supraconductorilor. Contribuțiile lui Lindemann în fizică l-au determinat să joace un rol în război aplicându-și abilitățile experimentale proiectelor de bombă atomică și radar.
Un alt om de știință care a contribuit la cercetări la laboratorul Clarendon a fost Derek Jackson , care a efectuat primul experiment privind determinarea spinului magnetic nuclear al cesiului. Alți cercetători de la Clarendon includ Heinrich Kuhn, care a găsit o modalitate de a utiliza fasciculele atomice prin aplicarea efectului Doppler.
În 1945, un om de știință pe nume James Griffiths a făcut descoperirea rezonanței feromagnetice prin conceptul de spectroscopie cu microunde.
Oameni notabili
De-a lungul istoriei la departamentul de fizică din Oxford, au fost aduse câteva contribuții semnificative la fizică de către diferiți cercetători încă din secolul al XVIII-lea. Unii dintre acești oameni de știință includ:
- Robert Hooke (filozof englez)
- Edmund Halley (astronom englez)
- Edwin Hubble (astronom american)
- Stephen Hawking (fizician teoretic)
- Frederick Lindemann (fizician britanic)
- Erwin Schrödinger (fizician al Premiului Nobel)
- Tim Berners-Lee (Inventatorul World Wide Web)
- Ernest Ambler (fizician britanic-american)
- Neil Ferguson (epidemiolog britanic)
- Sir Christopher Llewellyn Smith (profesor emerit de fizică)
- Dennis W. Sciama (fizician britanic)
- Ian Walmsley (Profesor Hooke de Fizică Experimentală)
- James Bradley (astronom englez)
- Sir Martin Ryle (astronom Premiul Nobel)
Începând din 2018, academicienii includ:
- Steven Balbus , profesor Savilian de astronomie
- Laura Herz , profesor de fizică
- Raymond Pierrehumbert , profesor de fizică Halley
- Paolo Radaelli , profesor de fizică al dr. Lee
- Graham Ross FRS, profesor emerit de fizică
- Henry Snaith , profesor de fizică
- John Wheater , profesor de fizică, șef de catedră (2010–18)
Referințe
linkuri externe
- Site-ul departamentului
- Departamentul de Fizică, Universitatea din Oxford pe Facebook
- O scurtă istorie a fizicii la Oxford
- O istorie mai lungă a fizicii la Oxford
Coordonatele : 51.75997 ° N 1.2565 ° V 51 ° 45′36 ″ N 1 ° 15′23 ″ V /