| Alfred Gordon Gaydon | |
|---|---|
| Engleză Alfred Gordon Gaydon | |
| Data nașterii | 26 septembrie 1911 |
| Data mortii | 16 aprilie 2004 (92 de ani) |
| Țară | |
| Sfera științifică | spectroscopie |
| Alma Mater | |
| Premii și premii | membru al Societății Regale din Londra B. medalia Rumfoord |
Alfred Gordon Gaydon ( ing. Alfred Gordon Gaydon (26 septembrie 1911, Nutfield - 16 aprilie 2004, Arundel) - om de știință britanic ale cărui cercetări au fost consacrate spectroscopiei și studiului proceselor de ardere. Câștigător al medaliei Rumfoord , membru al Royal Society of London (din 1953).
Alfred Gordon Gaydon s-a născut pe 26 septembrie 1911 în Nutfield. A fost singurul copil al lui Alfred Bertie Gaydon, directorul magazinului de bijuterii Gaydon & Sons, și al Rosettei Juliet. Potrivit fiicei sale, Julia Thorne, „dădaca care a avut grijă de bunica mea și-a numit pe toți băieții „Dick” și acel nume a rămas pentru totdeauna în amintirea ei”.
Tatăl lui Dick Gaydon a murit în 1940, dar mama lui a supraviețuit până în 1971.
Dick Gaydon a urmat școala Gatehouse și apoi școala Kingston (1921-1929). În 1961, școala și-a sărbătorit cea de-a 400-a aniversare. Mai recent, istoria sa a fost compilată cu numele original de Chantry Chapel. Dick Gaydon nu a pierdut legătura cu școala nici după absolvire. Școala a devenit prima care a interacționat cu Instituția Regală, în mare parte datorită influenței sale (în diferite momente a făcut parte din Comitetul de conducere și director al Comitetului de laborator Davy- Faraday ). Legătura s-a extins la generațiile ulterioare: fiul său Bernard, doctor și membru al Institutului de Fizică, și nepotul său, Gordon Thorne, ambii au absolvit școala.
Scoala timpurie a lui Dick Gaydon a fost adesea întreruptă de sănătatea lui proastă, atât de des încât nu a primit un certificat școlar prima dată, iar a doua oară a ratat încercarea de a face acest lucru din cauza unei boli. În 1922 se luptă cu pneumonie , iar în 1924 a fost operat la sinusuri. Un moment de cotitură în îmbunătățirea sănătății a fost timpul petrecut la Shoreham School, unde s-a angajat într-o varietate de activități fizice. A fost atras în special de canotaj , sport în care a excelat și de care a fost interesat toată viața, în ciuda faptului că el însuși nu a putut participa la el. A înotat al doilea la concursul școlar în 1929. În același an a primit matricolul LU, precum și certificatul de școală superioară (succesul său provocând o oarecare surpriză).
După aceea, Dick Gaydon a intrat la Colegiul Imperial de Științe din Londra, studiind fizica sub Sir George Thomson. Și-a primit diploma de licență în 1932. A continuat să vâsle, fiind membru al multor echipe de succes de la King's College și Kingston Rowing Club. A câștigat un număr mare de trofee.
După absolvire, Dick Gaydon s-a mutat la Didsbury, lângă Manchester . Aici a început să lucreze la Institutul Britanic de Cercetare a Bumbacului de la Institutul Shirley. În ianuarie 1936, a avut loc o explozie în timp ce distila eterul diizopropilic oxidat pe care îl folosea ca solvent. Ochiul drept al lui Dick Gaydon a fost atât de deteriorat și probabil infectat, încât a trebuit să fie îndepărtat la câteva săptămâni după explozie, iar cristalinul ochiului stâng a fost străpuns cu bucăți mici de sticlă, formând cataractă . Dick Gaydon a fost complet orb timp de aproximativ șase luni.
Acest incident a avut un mare impact atât asupra vieții sale personale, cât și asupra vieții sale de cercetare. Deci, datorită prezenței unei lentile care absorb ultraviolete, Dick Gaydon a avut capacitatea unică de a observa linii în această regiune spectrală.
Dick Gaydon a remarcat adesea că particularitatea ochiului său era mai mult un dezavantaj social decât unul științific. A fost scutit de munca administrativă grea și de prelegeri, ceea ce i-a permis să se concentreze liber asupra cercetării.
Viața socială era plină de dificultăți. I-a fost greu în mulțime și, de asemenea, îi era greu să recunoască fețele. Acest lucru, desigur, i-a îngrijorat familia.
Potrivit fiicei lui Dick, „În 1939, mătușa lui Dick vorbea cu mătușa mamei mele într-un magazin de bijuterii, iar cele două doamne au decis ca Dick și Phyllis să meargă împreună la dans (de parcă mama mea nu numai că ar fi condus, dar și că ar fi avut un mașină! ) ” Rezultatul acestui mic aranjament a fost nunta lui Dick Gaydon și Phyllis Maude, fiica cea mare a domnului W.A. Geyse, director al W.H. Geyse and Sons, constructorii Kingston by the Thames , 27 iulie 1940. Fiica lor, Julia Hazel, s-a născut în august 1942, urmată de un fiu, Bernard Gordon, în ianuarie 1947. Din păcate, Phyllis a murit cu două decenii înainte de moartea lui Dick, în mai 1981.
Mulți dintre oamenii de știință invitați la laboratorul lui Dick Gaydon au rămas cu el în timpul vieții sale profesionale. Chiar dacă nu a fost prea apropiat de colegii săi, i-a susținut mereu.
Potrivit profesorului D'Alessio:
Era complet diferit de rădăcinile mele mediteraneene, pentru că toată viața a fost înconjurat de mentori și profesori destul de duri. În același timp, nu și-a pierdut tipul britanic de „căldură rece” cu care a tratat toți oamenii.
Citat din S.S. Penner, care a petrecut șase săptămâni cu grupul lui Gadon în 1972:
Am petrecut multe ore cu Gaydon și colegii săi studiind spectrele flăcării. Am discutat, de asemenea, câteva subiecte ezoterice legate de distorsiunile de auto-absorbție la ceaiul de după-amiază. Gaydon a fost întotdeauna un om de știință sensibil și un domn. Calm, dar încăpățânat. Când am fondat Journal of Spectroscopy and Radiation Transport, Gaydon a fost unul dintre primii oameni pe care i-am adus ca editor.
Dick Gaydon era un bărbat atrăgător de simplu. Când întâlnirea se prelungea, el se uita adesea cu tact la ceas (deși vederea lui distorsionată împiedica probabil o privire rezervată). Pentru el, ora mesei era de mare importanță. Profesorul Charles Kallis, care a fost membru al Burning Group pe vremea lui Gaydon, scrie:
În conversații, a evitat să vorbească și, fără tragere de inimă, a ajuns la subiect. Era, într-un fel, încăpățânat (în sensul bun al cuvântului) și era interesat de faptul că subiectul care îl interesează nu era „împins” în lateral. El, ca majoritatea oamenilor grozavi, era modest și nu căuta niciodată atenția.
Dick Gaydon a fost un bărbat destul de bogat și a arătat un interes pentru problema financiară. Și-a pierdut pensia, dar a luat o sumă mare drept pensie, a investit-o cu înțelepciune și și-a dat seama că merită să cumpere o proprietate. În ciuda generozității sale, în special față de familie, el, ca și alți oameni înstăriți, era economic și era mereu preocupat de obținerea maximului de beneficii. S-a târguit mereu. Când am fost la cină, a decis să plătească separat.
În mod oficial, Dick Gaydon s-a pensionat și a renunțat la cercetarea experimentală activă în 1973, când avea 62 de ani. Schimbarea fusese întotdeauna dificilă pentru el din cauza vederii, iar călătoria cu trenul era obositoare pentru el. A rămas la Colegiul Imperial ca profesor și membru principal, dar principala lui ocupație a fost actualizarea datelor din cărțile sale. În special, a publicat cea de-a patra ediție (în 1979) a cărții de mare succes „Flacări, structura, radiația și temperatura lor” fără H.G. Wolfhard. După ce a terminat această ocupație, s-a mutat în cabana sa de lângă Arundel și s-a cufundat în studiul naturii, celălalt interes principal al său, pe care l-a urmărit de-a lungul vieții, când timpul i-a permis.
De acum înainte, își putea elibera interesul pentru păsări, fluturi și molii. Era o comoară de informații despre tot ce creștea, de la iarbă la ciuperci, ceea ce îi făcea plimbările deosebit de plăcute. Dacă vremea permitea, plimbările au fost urmate de băutul de ceai și de observarea păsărilor în grădina sa magnifică (adesea a copt prăjituri pentru vizitatori, iar rețeta sa unică de marmeladă este încă folosită în gospodăriile unora dintre colegii săi). Cunoștințele sale enciclopedice despre fluturi și molii au dus la o colecție de fotografii cu diferite insecte din diferite părți ale lumii. Era neobișnuit, mai ales având în vedere vederea și incapacitatea lui de a judeca distanța.
În 1998, Dick Gaydon a suferit de un anevrism de aortă și de ceva timp s-a așteptat să nu supraviețuiască. Și-a revenit, dar nu a putut să trăiască independent sau să călătorească în străinătate. Fiica sa, Julia, a devenit bona lui devotată timp de șase ani, asistată de mulți membri ai familiei. A murit la 16 aprilie 2004 la cabana sa din Arundel, în timp ce fiul său era cu el.
În ciuda faptului că Dick Gaydon era mai mult decât pregătit să efectueze cercetări în oricare dintre științele vieții care l-au interesat, spectroscopia a devenit domeniul științei naturale care ia ocupat cea mai mare parte a vieții.
Interesul pentru spectroscopie în Dick Gaydon a fost trezit de Alfred Fowler , care a venit în South Kensington în 1882, la vârsta de 14 ani, lucrând atât cu Lockyer, cât și cu Rayleigh. Cu ajutorul lui s-a format departamentul de spectroscopie. Acest lucru s-a întâmplat după ce a devenit profesor de astrofizică în 1915, iar după - profesor Yarrow în Royal Society. Fowler a fost secretar de externe al Societății Regale și medaliat regal. Munca sa astrofizică a inclus identificarea benzilor de coadă ale cometelor cu stele de oxid de titan de tip CO+ și M. În plus, el a clasificat spectrele în clase și le-a distribuit în funcție de gradele de ionizare.
În perioada 1932-1937, activitatea de cercetare a lui Gaydon în spectre moleculare, care i-a adus un M.S. și Ph.D. .W.B. Pierce. Dr. Pierce a fost coautorul cărții sale despre identificarea spectrelor moleculare, publicată pentru prima dată în 1941.
A fost un mare spectroscopist experimental și a lucrat mult pe spectrele multor molecule diatomice în vremea lui. Definiția sa a spectrelor moleculare [3] a fost o resursă majoră pentru cei care credeau că au determinat un nou spectru și, de asemenea, conținea multe sfaturi. Ca toate cărțile sale, a fost scrisă foarte bine și într-un limbaj clar, la fel și Energiile disociațiilor [4] , pe baza articolului său cu V.G. Penny, dedicat energiilor mari de disociere ale moleculelor izoelectronice de CO și N2 . Herbertz le-a atribuit energii mai mici pe baza spectrelor, așa că timp de câțiva ani a existat o controversă de opinie până când teoria lui Gordon a fost confirmată de alte experimente - căldura latentă de vaporizare a carbonului și a particulelor active în azotul activat.
Cunoașterea energiei de disociere a moleculei de azot era de mare importanță în acele vremuri. William Penny (mai târziu Lord Penny, director al Imperial College) a fost implicat în testul bombei atomice din Los Angeles, iar energia de disociere a azotului este un parametru important în determinarea gamei undelor de șoc.
Cercetările lui Dick Gaydon în spectroscopia flăcării au inclus studiul flăcărilor de joasă presiune, al flăcărilor răcite, al flăcărilor încălzite, al efectului inhibitorilor și al utilizării deuteriului ca trasor pentru a detecta precursorii chimici. Aceste studii au adus o contribuție semnificativă la înțelegerea proceselor fizice și chimice subiacente.
În cazul unei flăcări, un anumit amestec combustibil la o anumită temperatură și presiune produce o anumită distribuție a particulelor. Pentru a scăpa de această dependență, studiind metode simple și extinzându-și observațiile spectroscopice la temperaturi mai ridicate, Dick Gaydon a sugerat că tubul de șoc, care a fost dezvoltat la sfârșitul anilor 1940 pentru cercetarea aerospațială hipersonică, ar putea servi ca instrument ideal pentru studiul proceselor fundamentale de ardere. .
În 1955, Dick Gaydon și Alistair Fairbairn au folosit un tub de șoc vertical relativ scurt (bine adaptat dimensiunii laboratorului său) pentru a studia undele de șoc spectroscopic în acetaldehidă și nitrat de etil. După ce a descoperit radiația slabă a C 2 și CN, precum și particulele de carbon incandescente, el a concluzionat că undele de șoc pot servi la înțelegerea proceselor de ardere, în special formarea și emisia de radicali liberi (C 2 , OH, CH), având în vedere lor. capacitatea de a fi studiată în condiții similare cu condițiile zonei de reacție, dar fără participarea unui agent oxidant. Un an mai târziu, folosind un tub de șoc din sticlă, a fost detectată o emisie puternică de C2 (dar nu CH) într-un amestec diluat de hidrocarburi-argon, în timp ce CO din argon a dat un semnal puternic de C2 , dar nu CO. Aceste observații i-au confirmat presupunerea că emisia de CH din flacără se datorează proceselor de ardere, și nu proceselor termice, după etapa.
C 2 + OH \u003d CO + CH *
Un vârtej de poftă, împreună cu cunoștințele despre observația lui Arthur Kantrowitz din 1951 a fulgerelor de lumină care iese din impactul undelor de detonare declanșate, l-au determinat pe Dick Gaydon să folosească un tub de șoc de sticlă pentru a observa radiația de detonare în amestecuri de hidrocarburi cu oxigen. Aceste studii au arătat că, deși radiația C2 este mai puternică în zona de reacție frontală, unde nu există CH, radiația puternică OH se manifestă în gazul încălzit din spatele frontului. Dick Gaydon a concluzionat că descompunerea termică a hidrocarburilor nu a fost principala sursă de radicali CH.
A fost plăcut să constat că spectrele produse de impacturi erau similare cu cele produse de flăcări și nu cu cele produse de tuburile cu descărcare electrică. Astfel, tubul de șoc a făcut posibil să servească drept model pentru studiul spectroscopic suplimentar al arderii în condiții în care era imposibil să se studieze flacăra. În 1957, tubul de sticlă a fost înlocuit cu un tub de cupru mai puternic, iar radiația spectrală de impact a gazelor non-hidrocarburi diferă de cele formate prin plasarea unui electron într-un tub cu descărcare, dar era similară cu radiația termică (la temperaturi de 3000 K) .
În acest moment, temperatura undelor de șoc, în principal de către oamenii de știință din domeniul aerodinamicii, a fost măsurată prin metodele indicelui de refracție. Deși tehnicile de curgere vizualizate bazate pe gradienți de densitate mare în fronturile de șoc au permis multe măsurători importante ale relaxărilor energetice interne moleculare, chiar și tehnicile interferometrice nu au oferit măsurători precise de temperatură. Acest lucru a fost observat în 1958 de Dick Gaydon, John Clouston, Irwin Glass, iar mai târziu de Ian Haarle, îndreptându-și eforturile spre adaptarea metodei inverse a liniilor spectrale formate prin măsurarea temperaturii flăcării, cu scopul de a crea prima metodă directă. pentru determinarea temperaturii undei de șoc. Eroarea de măsurare a fost de 1% la o temperatură de 3000 K. Datele corespundeau cu cele teoretice. În același timp, s-a găsit o metodă directă de scădere a fluxului în timp datorită creșterii stratului limită pe pereții tubului din spatele față. Deoarece arderea care are loc atunci când hidrogenul este folosit ca conductor de unde de șoc către oxigen sau aer, o formă neașteptată de tub de șoc a fost descoperită și folosită de Dick Gaydon câțiva ani mai târziu.
Împreună cu profesorul Howard Palmer, în 1963, Dick Gaydon a studiat cinetica descompunerii anumitor molecule triatomice folosind un tub de șoc ca sursă de căldură, în absența reacțiilor concurente. Folosind o scurtă fulgerare pentru a urmări creșterea spectrului de adsorbție a SO2, au măsurat viteza de descompunere a SO2 și , deoarece descompunerea directă este interzisă prin spin, au descoperit că este un proces în două etape care implică un triplet de SO3 excitat intermediar . Descompunerea CS 2 are loc și odată cu formarea radicalului CS.
Pe măsură ce Dick Gaydon a progresat de la complexitatea combustiei la temperaturi ridicate și un control mai bun al impactului, nu și-a pierdut pasiunea timpurie pentru astrofizică. În cuvintele sale (în 1978): „Am fost bucuros să determin spectrul TiH, deoarece are implicații pentru astrofizică. Stele M, precum Alpha Orionis, sunt cunoscute că conțin acest material.” La sfârșitul anului 1958, el, împreună cu R.S.M. Lerner, a efectuat mai multe experimente referitoare la originea craterelor de pe Lună și activitatea vulcanică pe Lună, ale căror rezultate le-a publicat în Nature . Experimentele au fost repetate, folosind diferite substanțe, descoperirea anterior accidentală că rotația rapidă a carbonatului de magneziu a format pori din care au scăpat gazele, lăsând zone în formă de inel asemănătoare craterelor. Având în vedere lipsa unei atmosfere, gravitația scăzută și suprafața uscată, teoria craterului nu necesită temperatura ridicată a suprafeței asociată de obicei cu activitatea vulcanică. După cum era de așteptat, a existat o ipoteză spectroscopică, deoarece existau dovezi ale unei emisii de C2 în apropierea craterului Alphonse. Dick Gaydon a spus că acest lucru nu înseamnă neapărat că gazul a fost inițial la o temperatură ridicată, deoarece undele de șoc pot fi generate prin eliberare bruscă sub presiune, așa cum este cazul unui tub de șoc, și a arătat, de asemenea, că emisia de CO, CO 2 sau CH 4 provoacă emisii de C 2 .
Faima internațională a lui Dick Gaydon i-a adus numeroase premii, diplome și laude. De exemplu, doctor în științe la Universitatea din Londra (1941), participarea la Royal Society (1953), doctorat onorific de la Universitatea din Dijon (1957), medalia Rumford a Societății Regale și medalia de aur Branard Lewis a arderii Institutul (1960), participarea la societatea Imperial College (1980).
Cu un an înainte de moartea sa, Departamentul Britanic al Institutului de Combustie a acordat premiul Gaydon pentru cea mai bună lucrare autorilor britanici de la fiecare Institut de Combustie.