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Norman Ramsey Norman Foster Ramsey 27 August 1915 in Washington D C 4 November 2011 in Wayland Middlesex County Massachu

Norman Ramsey

Norman Foster Ramsey (* 27. August 1915 in Washington, D.C.; † 4. November 2011 in Wayland, Middlesex County, Massachusetts) war ein US-amerikanischer Physiker. 1989 erhielt er den Physik-Nobelpreis für seine Arbeiten, die zu verbesserten spektroskopischen Verfahren in der Atom-, Molekül- und Kernphysik und zu präzisen Zeit- und Frequenzmessungen führten. Diese Verfahren sind die Grundlage der Zeitmessung mit Atomuhren.

Norman Foster Ramsey ( 1970 )

Leben und Werk Bearbeiten

Ramsey wurde als Sohn eines Offiziers und einer deutschstämmigen ehemaligen Mathematikdozentin (an der University of Kansas) geboren. Die Familie zog aufgrund der militärischen Versetzungen des Vaters häufig um, u. a. nach Paris. Ab 1931 begann er ein Ingenieursstudium an der Columbia University, wechselte aber zur Mathematik, wobei er schon vor seiner Graduierung aufgrund regelmäßig gewonnener Wettbewerbe eine Assistentenstelle erhielt. Nach der Graduierung (Bachelor) 1935 besuchte er die Universität Cambridge in England, wo er den Bachelorgrad in Physik erwarb, Maurice Goldhaber war sein Tutor.

Norman Foster Ramsey (rechts) mit der Atombombe Little Boy, 1945

Danach arbeitete er wieder an der Columbia University in der Gruppe von Isidor Isaac Rabi, der gerade die Molekularstrahl-Magnetresonanz-Methode erfunden hatte. Gemeinsam mit Rabi und dessen Mitarbeitern Kellogg und Zacharias untersuchte er Kernmomente und entdeckte das elektrische Quadrupolmoment des Deuterons. Nach seiner Promotion 1940 bei Rabi ging er als Fellow der Carnegie Institution nach Washington, D.C., um die Neutron-Proton-Streuung und die Streuung von Neutronen an Heliumkernen zu untersuchen.

Im Zweiten Weltkrieg arbeitete er zunächst in der Radarforschung am MIT-Radiation-Lab (Entwicklung eines 3-cm-Radars) und ab 1943 am Manhattan Project der Atombombenentwicklung in Los Alamos.

Nach dem Zweiten Weltkrieg nahm er seine Molekularstrahlexperimente mit Rabi als Professor an der Columbia University wieder auf und untersuchte die Hyperfeinstruktur im Spektrum des Wasserstoffatoms. Mit Rabi war er einer der Initiatoren des Brookhaven National Laboratory, dessen erster Leiter des Physik-Departments Ramsey 1946 war. 1947 wurde er Professor in Harvard, wo er ein Labor für Molekularstrahlexperimente aufbaute. Hier entwickelte er die „Separated oscillatory field method“ für Magnetresonanzexperimente und führte mit seinen Studenten und Mitarbeitern zahlreiche Experimente zur Molekül- und Kernphysik durch (Kernmomente, Kernspins, Elektronenverteilung in Molekülen, Spin-Spin-Wechselwirkung usw.). Mit seinem Schüler Daniel Kleppner entwickelte er den Wasserstoff-Maser, mit dem er Präzisionsuntersuchungen zur Hyperfeinstruktur anstellte. Mit Robert Vessot und anderen entwickelten sie daraus auch eine Atomuhr. 1950 wurde Ramsey in die American Academy of Arts and Sciences gewählt.

Ramsey leitete auch eine Gruppe, die am Institut Laue-Langevin in Grenoble an Neutronenstrahlen u. a. das magnetische Dipolmoment des Neutrons genau bestimmte und obere Grenzen für ein mögliches elektrisches Dipolmoment angab (falls dieses existiert, wäre es ein Beispiel für die Verletzung der Zeitumkehrinvarianz). In Harvard war er auch Direktor des „Harvard Cyclotrons“, eines Zyklotron-Beschleunigers, mit dem er und seine Mitarbeiter Proton-Proton-Streuung untersuchten, und an der Konstruktion des 6-GeV-Elektronenbeschleunigers in Cambridge beteiligt, mit dem er in den 1960er Jahren u. a. die Elektron-Proton-Streuung untersuchte.

1986 ging er in Harvard in den Ruhestand, blieb aber weiter als Physiker aktiv.

Ramsey schrieb auch theoretische Arbeiten, u. a. über die Wechselwirkung von Kernen in Molekülen inklusive chemischer Effekte der NMR, frühe Arbeiten über Parität und Zeitumkehrinvarianz und das Konzept negativer Temperaturen.

Norman Ramsey (links), Francis Perrin (Mitte) und Robert R. Wilson (rechts), 1970

Als Wissenschaftlicher Berater des NATO-Generalsekretärs initiierte er die NATO Advanced Study Programs. Als langjähriger Präsident der Universities Research Association war er auch an der Entwicklung des Fermilab beteiligt.

Ramsey war zweimal verheiratet, in erster Ehe von 1940 bis 1983.

Auszeichnungen Bearbeiten

Er war mehrfacher Ehrendoktor, u. a. der University of Chicago, der Rockefeller University, von Oxford.

Schriften Bearbeiten

  • mit Emilio Segrè: Experimental Nuclear Physics. Wiley, 1953
  • Nuclear Moments. John Wiley, 1953
  • Molecular Beams. Oxford University Press, 1956, 1985
  • mit Daniel Kleppner: Quick Calculus. Wiley, 1965, 1985
  • mit Isidor Isaac Rabi, J. Kellogg und J. Zacharias: Magnetic Moments of Proton and Deuteron. Radiofrequency Spectrum of H2 in Magnetic fields. In: Physical Review. Band 56, 1939, S. 728.
  • mit Rabi, Kellogg und Zacharias: Electrical Quadrupole Moment of the Deuteron. Radiofrequency Spectra of HD and D2 Molecules in a Magnetic Field. In: Physical Review. Band 57, 1940, S. 677
  • Molecular Beam Resonance Method with Separated Oscillating Fields. In: Physical Review. Band 78, 1950, S. 695
  • Thermodynamics and Statistical Mechanics at Negative Absolute Temperatures. In: Physical Review. Band 103, 1956, S. 20.
  • mit J. Smith und Edward Purcell: Experimental Limit to the Electric Dipole Moment of the Neutron. In: Physical Review. Band 108, 1957, S. 120
  • Time Reversal, Charge Conjugation, Magnetic Pole Conjugation and Parity. In: Physical Review. Band 109, 1958, S. 225.
  • mit Kleppner und H. Goldenberg: Atomic Hydrogen Maser. In: Physical Review Letters. Band 8, 1960, S. 361
  • mit Kleppner und Goldenberg: Theory of the Hydrogen Maser. In: Physical Review. Band 126, 1962, S. 603.
  • mit S. Crampton und Kleppner: Hyperfine Structure of Ground State of Atomic Hydrogen. In: Physical Review Letters. Band 11, 1963, S. 338.
  • mit Kleppner, H. Berg, Crampton, Vessot, H. Peters und J. Vanier: Hydrogen Maser Principles and Techniques. In: Physical Review A. Band 138, 1965, S. 972.

Literatur Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

Commons: Norman Foster Ramsey – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Norman Ramsey Dies at 96; Work Led to the Atomic Clock
  2. Dabei werden Teilchen zwei zeitlich getrennten Strahlungspulsen ausgesetzt, um die Auflösung zu erhöhen, mit welcher die Struktur der Energieniveaus gemessen werden kann. Dieses Verfahren ist in der Hochpräzisions- und Quantenphysik heute weit verbreitet und ist z. B. wesentlicher Bestandteil in vielen Atomuhren.
Personendaten
NAME Ramsey, Norman
ALTERNATIVNAMEN Ramsey, Norman Foster (vollständiger Name)
KURZBESCHREIBUNG US-amerikanischer Physiker und Nobelpreisträger
GEBURTSDATUM 27. August 1915
GEBURTSORT Washington, D.C.
STERBEDATUM 4. November 2011
STERBEORT Wayland, Middlesex County, Massachusetts
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Veröffentlichungsdatum:
Norman Foster Ramsey 27 August 1915 in Washington D C 4 November 2011 in Wayland Middlesex County Massachusetts 1 war ein US amerikanischer Physiker 1989 erhielt er den Physik Nobelpreis fur seine Arbeiten die zu verbesserten spektroskopischen Verfahren in der Atom Molekul und Kernphysik und zu prazisen Zeit und Frequenzmessungen fuhrten Diese Verfahren sind die Grundlage der Zeitmessung mit Atomuhren Norman Foster Ramsey 1970 Inhaltsverzeichnis 1 Leben und Werk 2 Auszeichnungen 3 Schriften 4 Literatur 5 Weblinks 6 EinzelnachweiseLeben und Werk BearbeitenRamsey wurde als Sohn eines Offiziers und einer deutschstammigen ehemaligen Mathematikdozentin an der University of Kansas geboren Die Familie zog aufgrund der militarischen Versetzungen des Vaters haufig um u a nach Paris Ab 1931 begann er ein Ingenieursstudium an der Columbia University wechselte aber zur Mathematik wobei er schon vor seiner Graduierung aufgrund regelmassig gewonnener Wettbewerbe eine Assistentenstelle erhielt Nach der Graduierung Bachelor 1935 besuchte er die Universitat Cambridge in England wo er den Bachelorgrad in Physik erwarb Maurice Goldhaber war sein Tutor nbsp Norman Foster Ramsey rechts mit der Atombombe Little Boy 1945Danach arbeitete er wieder an der Columbia University in der Gruppe von Isidor Isaac Rabi der gerade die Molekularstrahl Magnetresonanz Methode erfunden hatte Gemeinsam mit Rabi und dessen Mitarbeitern Kellogg und Zacharias untersuchte er Kernmomente und entdeckte das elektrische Quadrupolmoment des Deuterons Nach seiner Promotion 1940 bei Rabi ging er als Fellow der Carnegie Institution nach Washington D C um die Neutron Proton Streuung und die Streuung von Neutronen an Heliumkernen zu untersuchen Im Zweiten Weltkrieg arbeitete er zunachst in der Radarforschung am MIT Radiation Lab Entwicklung eines 3 cm Radars und ab 1943 am Manhattan Project der Atombombenentwicklung in Los Alamos Nach dem Zweiten Weltkrieg nahm er seine Molekularstrahlexperimente mit Rabi als Professor an der Columbia University wieder auf und untersuchte die Hyperfeinstruktur im Spektrum des Wasserstoffatoms Mit Rabi war er einer der Initiatoren des Brookhaven National Laboratory dessen erster Leiter des Physik Departments Ramsey 1946 war 1947 wurde er Professor in Harvard wo er ein Labor fur Molekularstrahlexperimente aufbaute Hier entwickelte er die Separated oscillatory field method fur Magnetresonanzexperimente 2 und fuhrte mit seinen Studenten und Mitarbeitern zahlreiche Experimente zur Molekul und Kernphysik durch Kernmomente Kernspins Elektronenverteilung in Molekulen Spin Spin Wechselwirkung usw Mit seinem Schuler Daniel Kleppner entwickelte er den Wasserstoff Maser mit dem er Prazisionsuntersuchungen zur Hyperfeinstruktur anstellte Mit Robert Vessot und anderen entwickelten sie daraus auch eine Atomuhr 1950 wurde Ramsey in die American Academy of Arts and Sciences gewahlt Ramsey leitete auch eine Gruppe die am Institut Laue Langevin in Grenoble an Neutronenstrahlen u a das magnetische Dipolmoment des Neutrons genau bestimmte und obere Grenzen fur ein mogliches elektrisches Dipolmoment angab falls dieses existiert ware es ein Beispiel fur die Verletzung der Zeitumkehrinvarianz In Harvard war er auch Direktor des Harvard Cyclotrons eines Zyklotron Beschleunigers mit dem er und seine Mitarbeiter Proton Proton Streuung untersuchten und an der Konstruktion des 6 GeV Elektronenbeschleunigers in Cambridge beteiligt mit dem er in den 1960er Jahren u a die Elektron Proton Streuung untersuchte 1986 ging er in Harvard in den Ruhestand blieb aber weiter als Physiker aktiv Ramsey schrieb auch theoretische Arbeiten u a uber die Wechselwirkung von Kernen in Molekulen inklusive chemischer Effekte der NMR fruhe Arbeiten uber Paritat und Zeitumkehrinvarianz und das Konzept negativer Temperaturen nbsp Norman Ramsey links Francis Perrin Mitte und Robert R Wilson rechts 1970Als Wissenschaftlicher Berater des NATO Generalsekretars initiierte er die NATO Advanced Study Programs Als langjahriger Prasident der Universities Research Association war er auch an der Entwicklung des Fermilab beteiligt Ramsey war zweimal verheiratet in erster Ehe von 1940 bis 1983 Auszeichnungen Bearbeiten1950 Mitglied der American Academy of Arts and Sciences 1952 Mitglied der National Academy of Sciences 1958 Mitglied der American Philosophical Society 1960 Ernest Orlando Lawrence Preis 1974 Davisson Germer Preis 1984 IEEE Medal of Honor 1985 I I Rabi Award des IEEE 1988 National Medal of Science 1989 Auswartiges Mitglied der Academie des sciences 1989 Nobelpreis fur PhysikEr war mehrfacher Ehrendoktor u a der University of Chicago der Rockefeller University von Oxford Schriften Bearbeitenmit Emilio Segre Experimental Nuclear Physics Wiley 1953 Nuclear Moments John Wiley 1953 Molecular Beams Oxford University Press 1956 1985 mit Daniel Kleppner Quick Calculus Wiley 1965 1985 mit Isidor Isaac Rabi J Kellogg und J Zacharias Magnetic Moments of Proton and Deuteron Radiofrequency Spectrum of H2 in Magnetic fields In Physical Review Band 56 1939 S 728 mit Rabi Kellogg und Zacharias Electrical Quadrupole Moment of the Deuteron Radiofrequency Spectra of HD and D2 Molecules in a Magnetic Field In Physical Review Band 57 1940 S 677 Molecular Beam Resonance Method with Separated Oscillating Fields In Physical Review Band 78 1950 S 695 Thermodynamics and Statistical Mechanics at Negative Absolute Temperatures In Physical Review Band 103 1956 S 20 mit J Smith und Edward Purcell Experimental Limit to the Electric Dipole Moment of the Neutron In Physical Review Band 108 1957 S 120 Time Reversal Charge Conjugation Magnetic Pole Conjugation and Parity In Physical Review Band 109 1958 S 225 mit Kleppner und H Goldenberg Atomic Hydrogen Maser In Physical Review Letters Band 8 1960 S 361 mit Kleppner und Goldenberg Theory of the Hydrogen Maser In Physical Review Band 126 1962 S 603 mit S Crampton und Kleppner Hyperfine Structure of Ground State of Atomic Hydrogen In Physical Review Letters Band 11 1963 S 338 mit Kleppner H Berg Crampton Vessot H Peters und J Vanier Hydrogen Maser Principles and Techniques In Physical Review A Band 138 1965 S 972 Literatur BearbeitenDavid Wineland Norman Ramsey 1915 2011 Physicist behind precision spectroscopy and atomic clocks In Nature Band 480 Nr 7376 2011 S 182 doi 10 1038 480182aWeblinks Bearbeiten nbsp Commons Norman Foster Ramsey Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Informationen der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1989 an Norman Foster Ramsey englisch Norman Ramsey In Physics History Network American Institute of Physics englisch Einzelnachweise Bearbeiten Norman Ramsey Dies at 96 Work Led to the Atomic Clock Dabei werden Teilchen zwei zeitlich getrennten Strahlungspulsen ausgesetzt um die Auflosung zu erhohen mit welcher die Struktur der Energieniveaus gemessen werden kann Dieses Verfahren ist in der Hochprazisions und Quantenphysik heute weit verbreitet und ist z B wesentlicher Bestandteil in vielen Atomuhren Trager des Nobelpreises fur Physik 1901 Rontgen 1902 Lorentz Zeeman 1903 Becquerel M Curie P Curie 1904 Rayleigh 1905 Lenard 1906 J J Thomson 1907 Michelson 1908 Lippmann 1909 Braun Marconi 1910 van der Waals 1911 Wien 1912 Dalen 1913 Kamerlingh Onnes 1914 Laue 1915 W H Bragg W L Bragg 1916 nicht verliehen 1917 Barkla 1918 Planck 1919 Stark 1920 Guillaume 1921 Einstein 1922 N Bohr 1923 Millikan 1924 M Siegbahn 1925 Franck Hertz 1926 Perrin 1927 Compton C T R Wilson 1928 O W Richardson 1929 de Broglie 1930 Raman 1931 nicht verliehen 1932 Heisenberg 1933 Schrodinger Dirac 1934 nicht verliehen 1935 Chadwick 1936 Hess C D Anderson 1937 Davisson G P Thomson 1938 Fermi 1939 Lawrence 1940 1942 nicht verliehen 1943 Stern 1944 Rabi 1945 Pauli 1946 Bridgman 1947 Appleton 1948 Blackett 1949 Yukawa 1950 Powell 1951 Cockcroft Walton 1952 Bloch Purcell 1953 Zernike 1954 Born Bothe 1955 Lamb Kusch 1956 Shockley Bardeen Brattain 1957 Yang T D Lee 1958 Tscherenkow Frank Tamm 1959 Segre Chamberlain 1960 Glaser 1961 Hofstadter Mossbauer 1962 Landau 1963 Wigner Goeppert Mayer Jensen 1964 Townes Bassow Prochorow 1965 Feynman Schwinger Tomonaga 1966 Kastler 1967 Bethe 1968 Alvarez 1969 Gell Mann 1970 Alfven Neel 1971 Gabor 1972 Bardeen Cooper Schrieffer 1973 Esaki Giaever Josephson 1974 Ryle Hewish 1975 A N Bohr Mottelson Rainwater 1976 Richter Ting 1977 P W Anderson Mott Van Vleck 1978 Kapiza Penzias R W Wilson 1979 Glashow Salam Weinberg 1980 Cronin Fitch 1981 Bloembergen Schawlow K Siegbahn 1982 K Wilson 1983 Chandrasekhar Fowler 1984 Rubbia van der Meer 1985 von Klitzing 1986 Ruska Binnig Rohrer 1987 Bednorz Muller 1988 Lederman Schwartz Steinberger 1989 Paul Dehmelt Ramsey 1990 Friedman Kendall R E Taylor 1991 de Gennes 1992 Charpak 1993 Hulse J H Taylor 1994 Brockhouse Shull 1995 Perl Reines 1996 D M Lee Osheroff R C Richardson 1997 Chu Cohen Tannoudji Phillips 1998 Laughlin Stormer Tsui 1999 t Hooft Veltman 2000 Alfjorow Kroemer 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