недеља, 25. фебруар 2024.

Život Gerarda K. O'Neilla

 


Gerard O'Neill imao je tri karijere. Kao eksperimentalni fizičar, izumeo je i razvio tehnologiju skladišnih prstenova koja je danas osnova svih akceleratora čestica visoke energije. Kao učitelj i pisac, istraživao je mogućnosti ljudskog naseljavanja i industrijskog razvoja na Mesecu i u svemirskim kolonijama u orbiti. Kao preduzetnik osnovao je nekoliko firmi za razvoj novih komercijalnih tehnologija, od jeftinog satelitskog navigacionog sistemq (Geostar) i sigurnog kancelarijskog komunikacijskog sistema kratkog dometa (Lawn) do sistema brzih vozova (“VSE”).

O'Neill je započeo svoje naucno obrazovanje kao radarski tehničar u američkoj mornarici. Zatim je otišao na Swarthmore College kao dodiplomski i na Univerzitet Cornell kao diplomski student fizike. Nakon što je 1954. stekao doktorat, došao je na odsek za fiziku Univerziteta Princeton kao instruktor. Dve godine kasnije objavio je pismo u časopisu Physical Review pod naslovom “Sinhrotron s prstenom za pohranu: uređaj za istraživanje fizike visokih energija”.

Na dve stranice izložio je put kojim je fizika visokih energija išla sledećih 36 godina. Ako sada pročitate pismo, možete videti da je gotovo sve u njemu tačno. Ali trebalo je dugo pre nego što je većina shvatila koliko je to ispravno. O'Neill je sam izgradio skladišni prsten na Stanfordu kako bi uverio ljude da je to izvedivo. Rešio je teške tehničke probleme ubrizgavanja snopa iz akceleratora u prsten i održavanja malih betatronskih oscilacija čestica u prstenu, tako da je značajan deo ubrizganih čestica bio stabilno uhvaćen.

Do 1965., koristeći Stanfordov linearni akcelerator kao injektor, imao je skladišne ​​prstenove s dovoljno velikim cirkulirajućim strujama za izvođenje prvog fizičkog eksperimenta sudarajuće zrake. Eksperiment, napravljen u saradnji s Burton Richterom i drugima, bio je merenje raspršenja elektron-elektron pri energiji središta mase od 600 MeV, daleko višoj od one koju bi bilo koji eksperiment s fiksnom metom mogao postići. Rezultati su pokazali da se elektroni ponašaju kao tačkasti naboji bez strukture do udaljenosti reda veličine 10^-14 centimetara. Nakon ove demonstracije da skladišni prstenovi stvarno rade, fizičari visoke energije sirom sveta požurili su izgraditi svoje.

Gledajući unatrag, možemo pronaći jednu ozbiljnu pogrešku u O'Neillovom pismu iz 1956. godine. Uveliko je podcenio moguće poboljšanje tehnika visokog vakuuma: tvrdio je da prsten za pohranjivanje može zadržati gredu s vekom trajanja od nekoliko sekundi. Da je rekao sate umesto sekundi, niko mu ne bi verovao. Trebalo je 20 godina pre nego što su skladišni prstenovi s vekom trajanja merenim u satima postali rutina. Do tog vremena, nakon što je naučio svet kako raditi fiziku visokih energija, O'Neill je prešao na druge stvari. Njegov predlog iz 1968. za korištenje akceleratora prstena za pohranjivanje elektrona i pozitrona kao tvornice K-čestica, s energijom podešenom tačno na usku phi rezonanciju na 1020 MeV, tek je nedavno dobio ozbiljnu paznju.

Godine 1965. O'Neill je postao redovni profesor na Princetonu, gde je ostao do penzije 1985. Uživao je u podučavanju i posvetio je mnogo svog vremena i energije dobrom obavljanju posla. Godine 1969. bio je odgovoran za nastavu Fizike 103-104 osnovnih uvodnih kolegija fizike. Odlučio je radikalno reformise kolegije, zamenivši tradicionalne problemske vežbe "vodičima za učenje", koji su učenike korak po korak vodili do dubljeg razumevanja onoga što rade. Reforma je odmah postigla uspeh, a sistem vodiča za učenje i danas se koristi na tečajevima na Princetonu.

Kad je O'Neill smišljao probleme koje bi stavio u svoje prve vodiče za učenje, studenti su nedavno gledali misije Apollo na televiziji, pa je on naglašavao primenu elementarne fizike na ljude i stvari u orbiti i na Mesecu. Ovi orbitalni problemi bili su popularni među studentima. Na kraju polugodišta, O'Neill je zamolio razred da napiše seminarski rad o ljudskom naselju u svemiru, izračunavajući zahteve mase, energije i pogona za održivo naselje. Učenici su i na to oduševljeno reagovali.

Nakon što je pročitao seminarske radove, O'Neill je bio zaražen njihovim entuzijazmom i napisao je vlastiti rad, "Kolonizacija svemira", koji je objavljen 1974. u Physics Today. Nakon toga, svemirske kolonije ostale su jedan od njegovih glavnih interesa. Godine 1978. on i njegova supruga Tasha osnovali su Institut za svemirske studije, privatno financiranu organizaciju koja podupire tehnička istraživanja nauke i inženjeringa svemirskih aktivnosti. Institut je uspešno izradio radni model pokretača mase, uređaja koji je izumeo O'Neill za jeftino i efikasno kretanje materijala s Meseca ili asteroida u orbitu.

Za O'Neilla je bilo karakteristično kombinovati dalekosežne vizije s praktičnim radom.

Svi njegovi izumi, bilo u fizici visokih energija, svemirskoj tehnologiji ili brzim vozovima, razrađeni su u stvarnim hardverskim modelima s preciznom pažnjom posvećenom detaljima. Kad bi, kao što se obično događalo, stručnjaci za područja koja je O'Neill zahvatio iznosili prigovore na njegove ideje, on je uvek prvo razmišljao o prigovorima i nalazio načina da na njih odgovori. Neki od njegovih komercijalnih pothvata propali su iz financijskih i političkih razloga. Niti jedan njegov izum nije propao iz tehničkih razloga.

O'Neill je osnovao Space Studies Institute s namerom da uvede novi stil u svet svemirske tehnologije. Njegova je svrha bila organizovati male grupe ljudi da razviju alate za istraživanje svemira nezavisno o vladama i dokazati da privatne grupe mogu obaviti stvari znatno jeftinije i brže od vladine birokratije. A kako bi svoju viziju slobodnog širenja čovečanstva u svemir približio široj javnosti, O'Neill je napisao knjige.

Njegova prva knjiga, Visoka granica (William Morrow, 1977.) prevedena je na mnoge jezike. Time je O'Neill postao glasnogovornik ljudi u mnogim zemljama koji veruju da naseljavanje svemira može doneti golemu dobrobit čovečanstvu i da je to previše važan posao da bi se prepustio nacionalnim vladama. Godine 1985. američka vlada priznala mu je status zagovornika privatnog sektora pozivajući ga da služi u Nacionalnom poverenstvu za svemir.

O'Neillova treća karijera, kao preduzetnika, započela je s projektom Geostar 1983. i bila je u punom zamahu do dana njegove smrti. Njegov poslednji pothvat, sistem brzih vozova, koji je nazvao VSE (za brzinu, tišinu, efektnost), započeo je tokom njegovih poslednjih šest meseci. Osnovna ideja VSE-a je izgraditi železničku mrežu poput telefonske mreže, sa svim putovanjima non-stop, stanicama široko raspoređenim, a sistemom prespajanja transparentnim za korisnike. Za razliku od drugih sistema, VSE je dizajniran da nadmaši komercijalne avio prvoznike - u brzini za faktor 5, u tišini za faktor 100, u efikasnosti za faktor 10. Kao i drugi O'Neillovi izumi, imaće čekati dugo pre nego što svet otkrije koliko je to razumno.

Imao sam privilegiju biti blizak prijatelj dvojice velikih ljudi, Richarda Feynmana i Gerarda O'Neilla. Često me zapanjivala duboka sličnost njihovih karaktera, uprkos mnogim površinskim razlikama. Obojica su bili neumorni radnici, koji su se beskrajno trudili da isprave detalje. Obojica su bili efektni i entuzijastični učitelji. Obojica su bili vrsni zabavljači, dobri u rukovanju s publikom. Obojica su imali dobar odnos s običnim ljudima i gnušali su se pedanata i snobova. Obojica su bili beskompromisno iskreni. Obojica su bili autsajderi u vlastitoj profesiji, nisu hteli plivati ​​uz reku. Obojica su se suprotstavili ustaljenoj mudrosti i pokazalo se da su bili u pravu. Obojica su se poslednjih sedam godina života borili sa smrtonosnom bolešću. Obojica su imali duhove koji su jačali kako je njihova fizička snaga opadala.

Gerard O'Neill preminuo je 27. aprila 1992. nakon što je izgubio sedmogodišnju bitku s leukemijom. Poput Richarda Feynmana u sličnim okolnostima, radio je i sledio nove avanture sve do nekoliko dana pre smrti. Postigao je više u godinama nakon što se razbolio nego što većina nas postigne u životu.


Нема коментара:

Постави коментар