Hirschfelder, Joseph Oakland

José Oakland Hirschfelder
inglés  José Oakland Hirschfelder
Fecha de nacimiento 27 de mayo de 1911( 05/27/1911 )
Lugar de nacimiento Baltimore , Maryland , Estados Unidos
Fecha de muerte 30 de marzo de 1990 (78 años)( 30 de marzo de 1990 )
Un lugar de muerte
País  EE.UU
Esfera científica química Física
Lugar de trabajo Universidad de Wisconsin-Madison
alma mater Universidad de Princeton , Universidad de Minnesota , Universidad de Yale
consejero científico Eugene WignerHenry Eyring
Premios y premios Medalla Nacional de Ciencias de EE. UU. Medalla Nacional de Ciencias (1975)

Joseph Oakland Hirschfelder ( ing.  Joseph Oakland Hirschfelder ; 27 de mayo de 1911 - 30 de marzo de 1990 ) fue un químico y físico estadounidense, uno de los participantes en la creación de la bomba atómica, participante en el proyecto Apolo de la NASA [ 1] . El área de sus intereses científicos es enorme, desde la estructura de líquidos y gases [2] hasta la resolución de problemas de mecánica cuántica [3] [4] .

Biografía

Infancia y carrera temprana

Joseph Oakland Hirschfelder nació el 27 de mayo de 1911 en Baltimore , Maryland , Estados Unidos , hijo de Maya Rosalie (de soltera Strauss) y Arthur Douglas Hirschfelder. Su padre era estudiante de medicina en la Universidad Johns Hopkins y luego recibió una cátedra de farmacología en la Universidad de Minnesota . El amor por la ciencia se le inculcó a José desde niño: a los 5 años tenía su propio laboratorio científico en casa, a los 15 años empezó a ayudar a su padre en su trabajo científico [1] .

De 1927 a 1929, Joseph estudió en la Universidad de Minnesota , y de 1927 a 1931 estudió en la Universidad de Yale . Después de eso, continuó su educación en la Universidad de Princeton , ya que aquí era posible recibir simultáneamente un título científico en química y física. Joseph realmente disfrutó estudiando en la Universidad de Princeton , fue aquí donde se encontró en el campo de la química teórica. Además, conoció a excelentes científicos con los que posteriormente colaboró ​​a lo largo de su vida: con Eugene Wigner , Henry Eyring , Hugh Taylor . Sus primeros trabajos científicos tuvieron una temática muy diversa: su trabajo versaba sobre la búsqueda de la energía de la molécula de H 3 y del ion molecular H 3 [5] , separación de coordenadas de rotación en la ecuación de Schrödinger para partículas de N [4] , también desarrolló la teoría del volumen libre de un líquido [6] y etc. Continuó su trabajo en el campo de la mecánica cuántica en la Universidad de Wisconsin-Madison , donde fue después de graduarse en 1937 . Le fascinó mucho la idea de calcular las interacciones y fuerzas intermoleculares, de una forma u otra volvió a ello hasta el final de su vida. En la Universidad de Wisconsin, Joseph comenzó su carrera docente y en 1941 recibió una cátedra asistente en el departamento de química.

Desarrollos militares

En 1942, en relación con el estallido de las hostilidades, los intereses científicos de Joseph cambiaron abruptamente hacia el desarrollo militar: estudió las propiedades de la pólvora negra, realizó investigaciones sobre hidrodinámica y procesos de combustión dentro de los cañones de armas, cohetes, morteros, siendo el jefe de la grupo balístico del Comité Nacional de Investigación de Defensa de EE.UU. en Washington. De 1944 a 1945, Joseph trabajó en el Laboratorio Nacional de Los Álamos bajo la dirección de Robert Oppenheimer , donde fue miembro del Proyecto Manhattan para desarrollar armas nucleares. Aquí se dedicó al trabajo sobre la dinámica de las explosiones nucleares , las ondas de choque y la predicción de la lluvia radiactiva. Pero Joseph no solo estuvo involucrado en el desarrollo de la bomba atómica, sino que también supervisó posteriormente las pruebas de la bomba atómica en Inyokern, California . El resultado del trabajo para la industria militar fue el libro "La importancia de las armas atómicas" [7] publicado en 1950, que recogía los resultados de todas las investigaciones científicas sobre este tema.

Construyendo tu propio laboratorio

Después de la guerra, Joseph decidió crear su propio grupo científico. En 1946, montó su propio laboratorio de investigación en la Universidad de Wisconsin . Hirschfelder se desempeñó como director del laboratorio, se dedicó a la investigación científica, dio conferencias sobre mecánica cuántica y teórica y también resolvió de forma independiente todos los problemas financieros. Su equipo estaba formado por 10 estudiantes de posgrado, varias personas involucradas exclusivamente en experimentos y 5 mujeres matemáticas que verificaron minuciosamente los cálculos realizados. Joseph prestó especial atención a la precisión de los resultados, creyendo que un estúpido error de cálculo podría arruinar una carrera científica.

El laboratorio trabajó en varias direcciones simultáneamente: por ejemplo, el cálculo de las ecuaciones de estado de gases y líquidos, las propiedades de transporte de los gases [8] [9] , el estudio de la velocidad de la llama , el desarrollo de teorías de combustión y detonación [ 10] , que posteriormente se convirtió en la teoría de las perturbaciones singulares, el cálculo de las fuerzas intermoleculares [11] . Algunas publicaciones de esa época son de interés en nuestro tiempo.

En la década de 1960, la NASA comenzó el trabajo de desarrollo para llevar a un hombre a la luna. Se necesitaba más gente para llevar a cabo el proyecto Apolo , por lo que el laboratorio de Joseph recibió el estatus de Instituto de Química Teórica, donde la investigación sobre fuerzas intermoleculares [12] [13] y dinámica química [14] [15] estaba en pleno apogeo . Una vez finalizado el proyecto, la financiación del laboratorio provino de empresas privadas.

El mismo Hirschfelder creía que los más importantes eran sus estudios de fuerzas intermoleculares: se dedicó a ellos durante 44 años, aplicando todo su conocimiento de química cuántica y viriales.

Honores y premios

Por su colosal contribución a la ciencia, Hirschfelder Joseph Oakland recibió prestigiosos premios [1] :

Miembro de sociedades y academias:

Doctorados Honoris Causa:

En 1991 se instituyó un premio que lleva su nombre por contribuciones a la química teórica [19] .

Familia

En 1953 se casó con Elizabeth Stafford-Sokolnikova, profesora de matemáticas en la Universidad de Wisconsin-Madison . Según otros, Betty y Joseph eran perfectos el uno para el otro: ambos amaban la ciencia y los viajes, ambos eran personas increíblemente enérgicas. Fue gracias a la sociabilidad de Betty que Joseph tuvo una gran cantidad de amigos en todo el mundo; algunos conocidos luego se convirtieron en una estrecha cooperación científica [1] .

Cualidades personales

J. O. Hirschfelder era una persona muy positiva y enérgica. A pesar de su peso científico, pidió a los demás que lo llamaran simplemente Joe. Junto con una agenda apretada y un trabajo mental grandioso, no se olvidó de disfrutar de la vida de la manera habitual: fue de visita, jugó al tenis. Su singularidad consistía en que José no delimitaba las áreas de la ciencia, hacía todo lo que le interesaba y encargaba a los demás [1] .

De las memorias de Joseph Oakland Hirschfelder

Joseph tuvo una infancia muy brillante e interesante:

...Nací en Baltimore y crecí en Minneapolis. Cuando tenía 5 años, mi padre me instaló un laboratorio de química en el sótano de nuestra casa. Cuando tenía 10 años, me llevó a una reunión de la American Chemical Society en Los Ángeles. A la edad de 15 años, comencé a ayudar a mi padre a observar la distribución de partículas coloidales usando un ultramicroscopio Zsigmondy, donde mi tarea era ingresar un factor de corrección para las corrientes de convección provenientes de los autos que pasaban por la calle.

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] Nací en Baltimore y crecí en Minneapolis. Cuando tenía cinco años, papá me construyó un laboratorio de química en el sótano de nuestra casa. Cuando tenía diez años, me llevó a una reunión de la Sociedad Química Estadounidense en Los Ángeles. Y cuando tenía 15 años, ayudé a papá a determinar la distribución de partículas coloidales en un ultramicroscopio Zsigmundy; mi contribución fue sugerir un factor de corrección para las corrientes de convección producidas por los tranvías que pasaban. - Bird RB, Curtiss CF, Cierto PR Joseph Oakland Hirschfelder. Una memoria biográfica.// Prensa de la Academia Nacional, Washington DC, 1995, v. 65, pág. 191-205.

Joseph no apreció algunos de los resultados que obtuvo en la Universidad de Princeton al principio, pero luego se dio cuenta de la importancia de los resultados:

Mi estudio del teorema del virial es bastante curioso: en 1932, cuando era estudiante de posgrado, jugué con las derivadas de la ecuación de Schrödinger y encontré varias relaciones aparentemente inútiles que guardé cuidadosamente en mis archivos. 28 años después, cuando se suponía que iba a dar una charla en un simposio dedicado a Jack Kirkwood, me di cuenta de que esas transformaciones cómicas son esencialmente una generalización del teorema virial.

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] Mi descubrimiento del teorema del hipervirial es curioso: en 1932, cuando era estudiante de posgrado, garabateé con derivadas de la ecuación de Schrödinger y obtuve una variedad de relaciones aparentemente inútiles que guardé cuidadosamente en mis archivos. Luego, 28 años después, cuando tuve que presentar una ponencia en un simposio en honor a Jack Kirkwood, estudié estos garabatos y descubrí que había descubierto una generalización del teorema del virial. - Bird RB, Curtiss CF, Cierto PR Joseph Oakland Hirschfelder. Una memoria biográfica.// Prensa de la Academia Nacional, Washington DC, 1995, v. 65, pág. 191-205.

Joseph consideró que su principal logro científico fue el estudio de la naturaleza de las fuerzas intermoleculares. Esto es lo que escribió más tarde al respecto:

Las interacciones intermoleculares han sido mi principal investigación durante los últimos 44 años. Así, tras la publicación del libro "Teoría Molecular de Líquidos y Gases", estudié todo tipo de fuerzas intermoleculares, calculé todas sus correcciones relativistas y consideré todo en la aproximación de Born-Oppenheimer. Para calcular la energía de interacción, utilicé aproximaciones variacionales y la teoría de la perturbación, que utilicé para problemas degenerados y no degenerados. Sin embargo, descubrí que la teoría de la perturbación era muy aplicable al problema práctico del intercambio electrónico, así que comencé a andarme por las ramas para encontrar la solución más precisa. Hice cambios significativos al problema: decidí estudiar la dinámica de las moléculas con núcleos en movimiento en presencia o ausencia de un campo magnético externo.

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] Las fuerzas intermoleculares han sido mi principal interés durante los últimos 44 años. Así, tras la publicación de MTGL, estudié todo tipo de fuerzas intermoleculares y sus correcciones relativistas y derivaciones de Born-Oppenheimer. Para calcular las energías de interacción, trabajé en técnicas variacionales y de perturbación aplicadas a problemas no degenerados, degenerados y casi degenerados. Sin embargo, descubrí que la teoría de la perturbación aplicada a los problemas prácticos de intercambio de electrones es un torbellino matemático, por lo que comencé a dar vueltas en círculos y fui absorbido aún más. Por lo tanto, decidí hacer un gran cambio en mi investigación y estudiar la dinámica de las moléculas con núcleos en movimiento en presencia o ausencia de campos electromagnéticos externos. - Bird RB, Curtiss CF, Cierto PR Joseph Oakland Hirschfelder. Una memoria biográfica.// Prensa de la Academia Nacional, Washington DC, 1995, v. 65, pág. 191-205.

Grandes obras

Notas

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Bird RB, Curtiss CF, Certain PR Joseph Oakland Hirschfelder. Una memoria biográfica.// Prensa de la Academia Nacional, Washington DC, 1995, v. 65, pág. 191-205.
  2. ↑ Hirschfelder JO, Curtiss CF, Bird RB Teoría molecular de gases y líquidos. Nueva York: Wiley; 2ª edición corregida (1964); traducción al ruso (1961). $1280
  3. ↑ Hirschfelder JO Teoremas hiperviriales de mecánica cuántica y clásica // J. Chem.Phys., 1960, v. 33, pág. 1462-1466.
  4. ↑ 1 2 Hirschfelder JO, Wigner E. Separación de coordenadas de rotación de la ecuación de Schrödinger para partículas N // Proc. nacional Academia ciencia Estados Unidos, 1935, v. 21, pág. 113-119.
  5. ↑ Hirschfelder JO, Eyring H., Rosen N. Cálculo de la energía de la molécula H 3 y el ion de la molécula H 3 . // J. Química. Phys., 1936, v. 4, pág. 121–133.
  6. ↑ Hirschfelder JO, Stevenson D., Eyring H. Una teoría de la estructura líquida. // J. Química. Físico, v. 5, pág. 896–912.
  7. ↑ Hirschfelder JO, Parker DB, Kramish A., Smith RC, Glasstone S. Los efectos de las armas atómicas. Laboratorios Científicos de Los Alamos, Oficina de Imprenta del Gobierno de EE. UU., 1950. 468 p.
  8. ↑ Hirschfelder JO, Bird RB, Spotz EL Las propiedades de transporte de los gases no polares. // J. Química. Phys., 1948, v. 16, pág. 968–981.
  9. ↑ Hirschfelder JO, Curtiss CF Propiedades de transporte de mezclas de gases multicomponentes. // J. Química. Phys., 1949, v. 17, pág. 550–555.
  10. ↑ Hirschfelder JO, Curtiss CF La teoría de la propagación de la llama. // JE Chem. Phys., 1949, v. 17, pág. 1076–1081.
  11. ↑ Hirschfelder JO, Dahler JS Fuerzas intermoleculares de largo alcance. // J. Química. Phys., 1956, v. 25, pág. 986-1005.
  12. ↑ Hirschfelder JO, Löwdin PO Interacción de largo alcance de dos átomos de hidrógeno 1s expresada en términos de orbitales de espín naturales. // Mol. Phys., 1959, v. 2, pág. 229–258.
  13. ↑ Hirschfelder JO, Meath WJ Fuerzas intermoleculares. // En Avances en Física Química, vol. 12. Editado por Hirschfelder JO; Nueva York: Wiley-Interscience, 1967, pág. 3–106.
  14. ↑ Hirschfelder JO, Pack RT Correcciones adiabáticas a los potenciales interactómicos de Born-Oppenheimer de largo alcance. // J. Química. Phys., 1970, v. 52, pág. 4198–4211.
  15. ↑ Hirschfelder JO, Certain PR, Dion DR Nueva teoría de la perturbación de partición. // J. Química. Phys., 1970, v. 52, pág. 5977–5999.
  16. ↑ Sociedad Química Estadounidense
  17. ↑ Joseph O. Hirschfelder | Fundación Nacional de Medallas de Ciencia y Tecnología
  18. ↑ La Medalla Nacional de Ciencias del Presidente: Detalles del destinatario | NSF - Fundación Nacional de Ciencias
  19. ↑ http://www.chem.wisc.edu/content/joseph-o-hirschfelder-prize Archivado el 28 de octubre de 2017 en Wayback Machine .
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