Альварес, Луис

Родился Луис Альварес в Сан-Франциско в семье профессора Калифорнийского университета, врача и журналиста в области медицины, Уолтера Клемента Альвареса. Учился в Чикагском университете, который окончил в 1932 году. С 1936 года работал в Калифорнийском университете, с 1945 года в должности профессора. Одновременно в 1954—1959 годах занимал должность заместителя директора Радиационной лаборатории имени Э. О. Лоуренса в Беркли^[4]. В 1969 году Альварес был избран президентом Американского физического общества. В 1936 году в Чикагском университете под руководством Артура Комптона получил степень доктора философии (PhD) по физике. Его диссертация была посвящена изучению космических лучей и «восточно-западному эффекту»^[5]. Скончался 1 сентября 1988 года от осложнений рака пищевода^[6].

Научные работы Альвареса посвящены атомной и ядерной физике, ускорительной технике, физике элементарных частиц и космических лучей, оптике, радиолокации. В 1937 году им был открыт новый тип радиоактивного превращения — явление К-захвата (захват ядром электрона из К-слоя). В 1939 году, воспользовавшись циклотроном как высокочастотным масс-спектрометром, он обнаружил изотоп гелия He-3. Совместно с Ф. Блохом в 1940 году Альварес определил магнитный момент свободного нейтрона. В том же году ему впервые удалось ускорить ионы углерода, одновременно предложив оригинальный селектор скоростей по времени пролёта.

Во время Второй мировой войны он участвовал в разработке атомной бомбы («Манхэттенский проект»), а позже исследовал последствия её применения в Хиросиме^[5]. В рамках проекта Альварес работал в Металлургической лаборатории в Чикаго и в Лос-Аламосе, где совместно с Лоуренсом Джонстоном разработал взрывающиеся мостиковые проволочные детонаторы для имплозивной плутониевой бомбы, а также был научным наблюдателем при испытании «Тринити»^[5][7]. После окончания войны, в 1946 году, им был построен первый линейный ускоритель протонов с трубками дрейфа.

В 1946 году Альварес разработал конструкцию нового типа линейного ускорителя протонов с трубками дрейфа (получившего известность как ускоритель типа Альвареса), в котором использовалась стоячая электромагнитная волна^[8]. Позже он создал первую большую пузырьковую камеру и разработал современную методику работы с такими устройствами, что сделало их пригодными для количественного исследования элементарных частиц. В частности, под его руководством была реализована водородная пузырьковая камера и получены миллионы снимков взаимодействий частиц. Что касается методики, то на её основе, начиная с 1955 года, был осуществлен большой цикл исследований, приведший к открытию в 1960 году короткоживущих нестабильных частиц — так называемых резонансов. Эта работа в 1968 году была удостоена Нобелевской премии по физике («За открытие множества резонансных состояний, ставшее возможным благодаря использованию водородных пузырьковых камер и анализу данных»).

Вместе с большим коллективом исследователей в 1956 году Альварес обнаружил новую элементарную частицу — сигма-нуль-гиперон. В 1955—1956 годах им было экспериментально доказано, что тау- и тета-мезоны имеют приблизительно равные массы и времена жизни, что говорит об идентичности этих частиц. В 1956 году Альварес открыл важное явление мюонного катализа: наблюдение было сделано случайно в пузырьковой камере с жидким водородом, где мюон катализировал реакцию синтеза протона и дейтрона^[9]. В 1961 году он открыл ещё одну частицу — омега-мезон.

Луис Альварес выделялся многогранностью своих интересов. Так, в 1967—1969 годах он возглавил экспедицию в Египет, которая при помощи метода мюонной радиографии (регистрации космических лучей) попыталась выяснить, существуют ли потайные комнаты в пирамиде Хефрена в Гизе. Анализ данных показал отсутствие скрытых камер в исследованной части пирамиды^[10]. В 1980 году он вместе со своим сыном Уолтером Альваресом, геологом по специальности, предложил метеоритную гипотезу поздне-мелового вымирания (см. Кратер Чиксулуб, а также Вымирание динозавров). Основой гипотезы послужили открытые ими в морских отложениях иридиевые аномалии (мел-палеогеновой границы).

Кроме всего прочего, Альварес предложил оригинальную теорию убийства Джона Кеннеди^[11]. Он объяснил движение головы президента назад «эффектом реактивной тяги»: попадание пули вызвало выброс мозгового вещества вперёд, что привело к реактивной отдаче, оттолкнувшей голову в противоположную сторону. Эту гипотезу физик подтвердил экспериментами с дынями, которые при выстреле отлетали в сторону стрелка^[12][13].

Луис Альварес был удостоен ряда престижных наград, среди которых:

• Трофей Коллиера (1946)^[5]
• Медаль «За заслуги» (1947)^[5]
• Национальная научная медаль США (1963)^[14]
• Премия Энрико Ферми (1987)^[15]

Кроме того, он был удостоен почётных докторских степеней (Sc.D.) Чикагского университета (1967) и Университета Карнеги — Меллона (1968)^[14].

В честь Луиса Альвареса и его сына Уолтера назван астероид (3581) Альварес, а также научная гипотеза о вымирании динозавров.

• Л. Альварец. Современное состояние физики элементарных частиц (Нобелевская лекция). — УФН, 1970, Т. 100, № 1.
• Alvarez L. W. Capture of Orbital Electrons by Nuclei // Physical Review. — 1938. — Vol. 54, no. 6. — P. 486—497^[5].
• Alvarez L. W., Cornog R. Helium and Hydrogen of Mass 3 // Physical Review. — 1939. — Vol. 56, no. 6. — P. 613^[5].
• Alvarez L. W., Bloch F. A Quantitative Determination of the Neutron Moment in Absolute Nuclear Magnetons // Physical Review. — 1940. — Vol. 57, no. 2. — P. 111—122^[5].
• Alvarez L. W. et al. Resonance in the K-π System // Physical Review Letters. — 1961. — Vol. 6, no. 6. — P. 300—302^[5].
• Alvarez L. W., Alvarez W., Asaro F., Michel H. V. Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction // Science. — 1980. — Vol. 208, no. 4448. — P. 1095—1108.
• Alvarez L. W. Alvarez: Adventures of a Physicist. — Basic Books, 1987^[16].