ALVAREZ, Luis Walter (1911 – 1 Eylül 1988 Berkeley, Kaliforniya)
ABD’li fizikçi. Kabarcık odasından ve bilgi işleme tekniklerinden yararlanarak, çok kısa ömürlü yeni temel parçacıklar keşfetmiştir.
13 Haziran 1911’de San Francisco’da doğdu. Chicago Üniversitesinde fizik öğrenimini (1932) ve doktorasını (1936) tamamladıktan sonra, aynı yıl Berkeley’dekı California Universitesi’nde araştırma görevlisi, 1945’te de profesör oldu. 1940-1943 arası Massachusetts Institute of Technology’nin radar araştırma ve geliştirme bölümünde çalışan Alvarez, 1944-1945 yıllarında Los Alamos Bilimsel Araştırma Labo-ratuvarı’nda ilk atom bombasının yapım çalışmalarına katıldı. II. Dünya Savaşı sonrasında, California Uni-versitesi’ne bağlı Lawrence Radyasyon Laboratuvarı’nda deney çalışmalarını sürdürdü. Bu deneyleriyle 1968 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı. Nobel’in yanı sıra birçok nişan ve madalyayla ödüllendirilmiş olan Luis Alvarez’e 1978’de California Üniversitesi Emeritus Profesör sanını verdi.
Yeni bir radyoaktiflik biçimi
Alvarez, California Üniversitesi’ndeki araştırmaları sırasında elektron yakalama yoluyla gerçekleşen yeni bir radyoaktiflik biçimi keşfetti (1937). Gözlemlerine göre, kimi radyoaktif element atomlarında, en içteki K kabuğunun elektronu çekirdek tarafından yakalanıyor ve böylece çekirdekteki protonlardan biri nötrona dönüşüyor, dolayısıyla elementin atom ağırlığında bir değişiklik olmamakla birlikte atom numarası bir tamsayı kadar eksiliyordu. Aynı yıl trityumu (hidrojen-3), helyumun radyoaktif izotopu olan hel-yum-3’e, yani radyoaktif helyuma dönüştüren Alvarez, Isidor Isaac Rabi’nin geliştirdiği manyetik rezonans yöntemini uygulayarak 1940’ta Felix Bloch ile birlikte nötronun manyetik momentini ölçmeyi başardı.
Alvarez bütünüyle temel parçacıklar fiziğinde uzmanlaşmış olmasına karşın, II. Dünya Savaşı yıllarında bir ara radarlar üzerinde çalışarak mikrodalga sinyallerini bulmuş, ardından çizgisel radar antenlerini geliştirmişti. 1943’te gerçekleştirdiği yerden kontrollü yaklaşma-iniş sistemleri ise, bombardıman uçaklarının hedefe radarla yaklaşmasını sağlayan önemli bir yenilikti. Sonraki yıllarda, fizik alanındaki birikimini paleontoloji ve arkeoloji araştırmalarına da uygulayarak, Mısır piramitlerini ilk kez X ışınlarıyla inceledi.
Plütonyumun parçalanması
II. Dünya Savaşı’nın sonlarına doğru, Los Alamos Bilimsel Araştırma Laboratuvarı’nda plütonyumu parçalama denemelerine girişen Alvarez, sonunda ilk kez uranyumun dışında bir nükleer tepkimeyi gerçekleştirdi. Böylece, uranyum-235’in yanı sıra atom bombasında kullanılabilecek yeni bir tepkime bulunmuş oluyordu. 16 Haziran 1945’te, Alvarez’in de katıldığı bir ekip New Mexico’da ilk atom bombasını denedi. 6 Ağustos 1945’te atom bombasının Hiroşima’ya atılışım uçaktan izleyen ekipte gene Alvarez vardı. Ardından ilk plütonyum-239 bombası Nagazaki’ye atıldı.
Savaş bittikten sonra Lawrence Radyasyon Laboratuvarinda yeniden deneylere girişen Alvarez, 1930’larda Cockcroft ve Walton’ın yaptığı parçacık hızlandırıcılarını incelemekle işe başladı. 1934’ten sonra bilim adamlarının bütün ilgisi dairesel hızlandırıcılar (siklotronlar) üzerinde yoğunlaştığı için, çizgisel hızlandırıcılar hemen hemen unutulmuştu. Bu konuya eğilen Alvarez, 1946’da, bakır gibi iyi bir elektrik iletkeninden yapılmış uzun bir silindirden oluşan ilk çizgisel proton hızlandırıcısını gerçekleştirdi. Ağır parçacıkların hızlandırılmasında bugün bile Alvarez’in geliştirdiği şemaya göre yapılmış çizgisel rezonans hızlandırıcıları kullanılır.
proton-hizlandirici.png 04 98″ align=”left” />
Proton hızlandırıcı şeması
Temel parçacıklar
Alvarez hızlandırıcılar üzerinde çalışırken, ABD’li nükleer fizikçi Glaser de, 1952’de, nükleer tepkimeler sırasında açığa çıkan elektrik yüklü parçacıkları izlemek için bir “kabarcık odası” geliştirmişti. Bu gelişmeyi izleyen Alvarez, o güne değin yapılmamış büyüklükte, içi sıvı hidrojenle doldurulmuş bir kabarcık odası düzenledi. Bu kabarcık odasındaki hızlandırılmış parçacık çarpışmalarını “stereofotografi” tekniğiyle görüntüleyip verileri bilgisayarla anında değerlendirme yöntemini geliştiren Alvarez ve arkadaşları, 1960’ta, çok kısa ömürlü ilk üç parçacığı bulduklarını açıkladıkları an, temel parçacık fiziğinde yeni bir dönem açılıyordu.
Hızlandırılmış parçacık çarpışmaları sırasında açığa çıkan çok kısa ömürlü (bazıları için saniyenin milyonda biri düzeyinde) ve kararsız yeni parçacıkların varlığı,nükleer teoride büyük gelişmelere yol açtı. Alvarez, bilinen temel parçacıkların “rezonansı” ya da maddenin uyarılmış enerji düzeyi olarak kabul edilen bu yeni parçacıkların yörüngesini, kabarcıklı odadaki sıvı hidrojen ortamından geçerken bıraktıkları kabarcık dizisini fotoğrafla görüntüleyerek ve yüz binlerce klişeyi inceleyerek saptamıştı. Kısa bir süre sonra hidrojen kabarcık odasında çok kısa ömürlü pek çok yeni parçacık keşfedildi ve Alvarez’in çalışmalarım izleyen ilk on yıl içinde bilinen temel parçacıkların sayısı otuzdan yüze yükseldi.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi