Francis Birch (géophysicien) - Francis Birch (geophysicist)
Albert Francis Bouleau | |
|---|---|
 François Bouleau
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| Née |
22 août 1903 |
| Décédés | 30 janvier 1992 (88 ans) |
| mère nourricière | Université de Harvard |
| Connu pour |
Loi de Birch Équation d'état de Birch-Murnaghan |
| Conjoint(s) | Barbara Channing |
| Récompenses |
Légion du Mérite (1945) Médaille Arthur L. Day (1950) Médaille William Bowie (1960) Médaille nationale des sciences (1967) Prix Vetlesen (1968) Médaille Penrose (1969) Médaille d'or de la Royal Astronomical Society (1973) |
| Carrière scientifique | |
| Des champs | Géophysique |
| Établissements | Université de Harvard |
| Conseiller de doctorat | Percy Bridgman |
| Signature | |
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Francis Birch (22 août 1903 - 30 janvier 1992) était un géophysicien américain . Il est considéré comme l'un des fondateurs de la géophysique de la Terre solide . Il est également connu pour son rôle dans les bombardements atomiques d'Hiroshima et de Nagasaki .
Pendant la Seconde Guerre mondiale , Birch a participé au projet Manhattan , travaillant sur la conception et le développement de l' arme nucléaire de type canon connue sous le nom de Little Boy . Il supervisa sa fabrication, et se rendit à Tinian pour superviser son assemblage et son chargement dans Enola Gay , le Boeing B-29 Superfortress chargé de larguer la bombe.
Diplômé de l'Université Harvard , Birch a commencé à travailler sur la géophysique en tant qu'assistant de recherche. Il a ensuite passé toute sa carrière à Harvard dans le domaine, devenant professeur agrégé de géologie en 1943, professeur en 1946 et professeur de géologie Sturgis Hooper en 1949 et professeur émérite en 1974.
Birch a publié plus de 100 articles. Il a développé ce qui est maintenant connu sous le nom d' équation d'état de Birch-Murnaghan en 1947. En 1952, il a démontré que le manteau terrestre est principalement composé de minéraux de silicate , avec un noyau interne et externe de fer en fusion . Dans deux articles de 1961 sur les vitesses des ondes de compression , il a établi ce qu'on appelle maintenant la loi de Birch .
Début de la vie
Albert Francis Birch est né à Washington, DC, le 22 août 1903, le fils de George Albert Birch, qui était impliqué dans la banque et l'immobilier, et Mary Hemmick Birch, chanteuse de choeur d'église et soliste à la cathédrale Saint-Matthieu de Washington. , DC Il avait trois frères plus jeunes : David, qui est devenu banquier ; John, devenu diplomate ; et Robert, devenu auteur-compositeur. Il a fait ses études à Washington, DC, dans des écoles et au Western High School , où il a rejoint les cadets du lycée en 1916.
En 1920, Birch entre à l'Université Harvard grâce à une bourse. Là-bas, il a servi dans le bataillon d'artillerie de campagne du corps d'entraînement des officiers de réserve de Harvard . Il a obtenu son diplôme magna cum laude en 1924 et a obtenu son baccalauréat ès sciences (SB) en génie électrique .
Birch est allé travailler dans le département d'ingénierie de la New York Telephone Company . Il a demandé et reçu une bourse de service sur le terrain américaine en 1926, qu'il a utilisée pour se rendre à Strasbourg et étudier à l' Institut de Physique de l' Université de Strasbourg sous la tutelle de Pierre Weiss . Là, il a écrit ou co-écrit quatre articles, en français, sur des sujets tels que les propriétés paramagnétiques du cyanure de potassium et le moment magnétique des ions Cu++.
De retour aux États-Unis en 1928, Birch retourne à Harvard pour poursuivre des études de physique. Il a obtenu sa maîtrise ès arts (AM) en 1929, puis a commencé à travailler sur son doctorat en philosophie (Ph.D.) de 1932 sous la direction de Percy Bridgman , qui recevra le prix Nobel de physique en 1946. Pour sa thèse, Birch a mesuré le point critique vapeur-liquide du mercure . Il a déterminé ce que 1460 ± 20 ° C et 1640 ± 50 kg / cm 2 , les résultats qu'il a publiés en 1932 dans la Physical Review .
À cette époque, il y avait un intérêt accru pour la géophysique à l'Université Harvard, et Reginald Aldworth Daly a créé un comité pour la géologie expérimentale et la géophysique qui comprenait Bridgman, l'astronome Harlow Shapley , les géologues Louis Caryl Graton et DH McLaughlin et le chimiste GP Baxter. William Zisman , un autre doctorant de Bridgman. étudiants, a été embauché comme associé de recherche du comité, mais, ayant peu d'intérêt pour l'étude des roches, il a démissionné en 1932. Le poste a ensuite été offert à Birch, qui avait peu d'intérêt ou d'expérience en géologie non plus, mais avec l'avènement de la Grande Dépression , les emplois étaient difficiles à trouver, et il a accepté.
Le 15 juillet 1933, Birch épousa Barbara Channing, ancienne élève du Bryn Mawr College et descendante collatérale du théologien William Ellery Channing . Ils ont eu trois enfants : Anne Campaspe, Francis (Frank) Sylvanus et Mary Narcissa. Frank devint plus tard professeur de géophysique à l' Université du New Hampshire .
La Seconde Guerre mondiale
En 1942, pendant la Seconde Guerre mondiale , Birch a pris un congé de Harvard, afin de travailler au Massachusetts Institute of Technology Radiation Laboratory , qui développait des radars . Il a travaillé sur la fusée de proximité , une fusée déclenchée par radar qui ferait exploser un obus à proximité d'une cible. L'année suivante, il accepte une commission dans la marine des États-Unis en tant que lieutenant-commandant et est affecté au Bureau of Ships à Washington, DC
Plus tard cette année-là, il a été affecté au projet Manhattan et a déménagé avec sa famille à Los Alamos, au Nouveau-Mexique . Là, il a rejoint la division Ordnance (O) du Laboratoire de Los Alamos , qui était sous le commandement d'un autre officier de marine, le capitaine William S. Parsons . Initialement, l'objectif de la division O était de concevoir une arme nucléaire de type canon connue sous le nom de Thin Man . Cela s'est avéré peu pratique en raison de la contamination du plutonium produit par le réacteur avec du plutonium-240 , et en février 1944, la Division a tourné son attention vers le développement du Little Boy , un appareil plus petit utilisant de l' uranium-235 . Birch a utilisé de l'uranium non enrichi pour créer des modèles à l'échelle et plus tard des maquettes à grande échelle de l'appareil.
Birch a supervisé la fabrication du Little Boy, et s'est rendu à Tinian pour superviser son assemblage et son chargement sur Enola Gay , le Boeing B-29 Superfortress chargé de larguer la bombe. Il a conçu le système de « double prise » qui a permis d'armer la bombe après le décollage d' Enola Gay, de sorte que si elle s'écrasait, il n'y aurait pas d'explosion nucléaire. Il a reçu la Légion du Mérite . Sa citation disait :
pour conduite exceptionnellement méritoire dans la prestation de services exceptionnels au gouvernement des États-Unis dans le cadre du développement de la plus grande arme militaire de tous les temps, la bombe atomique. Sa mission initiale était l'instrumentation des essais en laboratoire et sur le terrain. Il a effectué cette mission d'une manière si remarquable qu'il a été chargé de l'ingénierie et du développement de la première bombe atomique. Il s'est acquitté de cette tâche avec un jugement et une habileté exceptionnels et, finalement, s'est rendu avec la bombe à la base avancée où il a assuré, par ses soins et son leadership, que la bombe était bien préparée à tous égards. La capacité d'ingénierie du commandant Birch, sa compréhension de tous les principes impliqués, ses compétences professionnelles et son dévouement tout au long du développement et de la livraison de la bombe atomique étaient exceptionnels et étaient conformes aux plus hautes traditions du service naval des États-Unis.
Après la guerre
Birch est retourné à Harvard après la fin de la guerre, ayant été promu professeur agrégé de géologie en 1943 alors qu'il était absent. Il restera à Harvard pour le reste de sa carrière, devenant professeur en 1946 et professeur de géologie Sturgis Hooper en 1949 et professeur émérite en 1974. Le professeur Birch a publié plus de 100 articles. Il a été président de la Geological Society of America en 1964 et a reçu la médaille Penrose en 1969.
En 1947, il a adapté l'équation d'état isotherme de Murnaghan, qui avait été développée pour la déformation infinitésimale, pour la déformation finie eulérienne , développant ce qui est maintenant connu sous le nom d' équation d'état de Birch-Murnaghan .
Albert Francis Birch est connu pour ses travaux expérimentaux sur les propriétés des minéraux formant la Terre à haute pression et température, en 1952 il a publié un article bien connu dans le Journal of Geophysical Research , où il a démontré que le manteau est principalement composé de silicate minéraux , les manteaux supérieur et inférieur sont séparés par une mince zone de transition associée à des transitions de phases de silicate , et le noyau interne et externe sont des alliages de fer cristallin et fondu . Ses conclusions sont toujours acceptées comme correctes aujourd'hui. La partie la plus célèbre de l'article, cependant, est une note de bas de page humoristique qu'il a incluse dans l'introduction :
Les lecteurs imprudents doivent prendre garde au fait que le langage ordinaire subit une modification en une forme à haute pression lorsqu'il est appliqué à l'intérieur de la Terre. Voici quelques exemples d'équivalents :
Forme haute pression Sens ordinaire Certain Douteux Indubitablement Peut-être Preuve positive Suggestion vague Argument sans réplique Objection triviale Fer pur Mélange incertain de tous les éléments
En 1961, Birch a publié deux articles sur les vitesses des ondes de compression établissant une relation linéaire de la vitesse des ondes de compression V p des roches et des minéraux d'un poids atomique moyen constant avec une densité telle que :
Cette relation est devenue connue sous le nom de loi de Birch . Birch a été élu à la National Academy of Sciences en 1950 et a été président de la Geological Society of America en 1963 et 1964. Il a reçu de nombreux honneurs au cours de sa carrière, notamment la médaille Arthur L. Day de la Geological Society of America en 1950 et Penrose Médaille en 1969, l' American Geophysical Union de la médaille William Bowie en 1960, la national Medal of science du président Lyndon Johnson en 1967, le Prix Vetlesen (partagé avec Sir Edward Bullard ) en 1968, la Médaille d' or de la Société royale d' astronomie en 1973, et la médaille Bridgman de l'Association internationale pour l'avancement de la recherche à haute pression en 1983. Depuis 1992, la section tectonophysique de l'American Geophysical Union a parrainé une conférence Francis Birch, donnée lors de sa réunion annuelle par un chercheur réputé dans ce domaine.
Birch est décédé d' un cancer de la prostate à son domicile de Cambridge, Massachusetts , le 30 janvier 1992. Il laisse dans le deuil son épouse Barbara, ses trois enfants et ses trois frères. Ses papiers sont dans les archives de l'Université Harvard.
Remarques
Les références
- Ahrens, Thomas J. (1998). Albert Francis Bouleau (PDF) . Mémoires biographiques. 74 . Washington, DC : Académie nationale des sciences. p. 1–24 . Consulté le 4 février 2014 .
- Sedgwick, Hubert M. (1961). Une généalogie Sedgwick : Descendants du diacre Benjamin Sedgwick . New Haven, Connecticut : Société historique de la colonie de New Haven . Consulté le 4 février 2014 .