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Robert Henry Dicke 6 Mai 1 1916 in St Louis Missouri 4 März 1997 in Princeton war ein US amerikanischer Physiker und Ast

Robert Henry Dicke

Robert Henry Dicke (* 6. Mai 1916 in St. Louis, Missouri; † 4. März 1997 in Princeton) war ein US-amerikanischer Physiker und Astrophysiker.

Leben Bearbeiten

Dicke war der Sohn eines Patentprüfers und Patentanwalts. Er studierte an der Princeton University (Bachelor 1939) und promovierte 1941 an der University of Rochester in Kernphysik. Danach war er 1941 bis 1946 am Radiation Laboratory des Massachusetts Institute of Technology (MIT) (wohin er seinem Lehrer Lee DuBridge folgte), wo er an Radar-Technologien arbeitete (unter anderem einem Mikrowellendetektor, dem Dicke Radiometer). Ab 1946 war er zunächst Assistant Professor und ab 1957 Cyrus Fogg Brackett Professor für Physik an der Princeton University. 1975 wurde er dort Albert Einstein Professor of Science. 1984 emeritierte er. 1967 bis 1970 war er in Princeton Vorstand der Physik-Fakultät. 1946 wurde er Fellow der American Physical Society. 1954/55 war er Gastprofessor in Harvard.

Robert H. Dicke folgerte 1964 (mit James Peebles und anderen), dass bei Annahme eines Urknalls eine kosmische Reststrahlung (Kosmischer Mikrowellenhintergrund) noch heute vorhanden sein müsste, die der Strahlung eines Schwarzen Körpers von der Temperatur von etwa 3 Kelvin entsprechen müsste. Das hatten zwar schon in den 1940er Jahren George Gamow, Ralph Alpher und Robert Herman vermutet, ihre Vorhersage war aber in Vergessenheit geraten. Dicke wollte sich auch experimentell auf die Suche danach begeben, andere kamen ihm aber zuvor. 1965 wurde von Arno Penzias und Robert W. Wilson in Holmdel / New Jersey eine solche Strahlung (durch Zufall bei Überprüfung der Empfindlichkeit ihrer Antenne) nachgewiesen, die gleichmäßig und aus allen Richtungen zu uns kommt, also keinem kosmischen Objekt zugeordnet werden konnte.

Dicke entwickelte eine Schaltung zum schnellen Umschalten eines Empfängereingangs zwischen einer Antenne und einem Referenzwiderstand. Diese Anordnung, nach seinem Erfinder Dicke-Switch genannt, ermöglicht Referenzmessungen zur Elimination von Rauschquellen in Empfangsschaltungen. Dicke gilt auch als Erfinder des Lock-in-Verstärkers, den er in seiner Firma Princeton Applied Research vermarktete. In den 1940er Jahren war er führend in der Entwicklung einer modernen Analyse von Mikrowellen-Elektronik mit Hilfe von Symmetrierelationen, Reziprozitätsrelationen und Streumatrizen. Dicke hielt um die 50 Patente. Von ihm stammen auch frühe Ideen zur Adaptiven Optik und er spielte auch eine Rolle in der Entwicklungsphase des Masers und Lasers, mit einem Patent von 1956 und Vorschlägen in einer einflussreichen Arbeit von 1954. Er schlug darin Methoden zum Übergang des Masers vom Mikrowellenbereich (wie ursprünglich von Charles Townes entwickelt) in den Infrarot-Bereich unter Verwendung eines Fabry-Pérot-Interferometers (also zwei parallelen Spiegeln als optischer Resonator) vor. Weiter entwickelte er in seiner Arbeit von 1954 ein einfaches Modell (Dicke Modell) für die Erzeugung kohärenter Strahlung (von ihm Superradiant genannt) in einem Maser (N Zweizustandsatome in einem Hohlraum, Wechselwirkung mit der Strahlung in Dipolapproximation).

Dicke entwickelte mit Carl H. Brans eine nach ihnen benannte Skalar-Tensor-Theorie der Gravitation (Brans-Dicke-Theorie) als Alternative zur Einsteinschen Allgemeinen Relativitätstheorie (ART). Motivation waren auch die kosmologischen Ideen von Paul Dirac (Large Number Hypothesis) und das Machsche Prinzip. Die Theorie verletzt das Äquivalenzprinzip, das Dicke in Folge mit P. Roll und R. Krotkov testete. In Zusammenhang mit seinen Gravitationstheorien formulierte er auch früh eine schwache Form des Anthropischen Prinzips. Dicke war auch an anderen Fragen des Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie aktiv, zum Beispiel in der Messung der Abflachung der Sonne, was einen Beitrag zur Periheldrehung des Merkur, einem der klassischen Tests der ART, leisten kann. Er testete auch das Äquivalenzprinzip über Abstandsmessungen zum Mond.

Mit dem Dicke-Fix-Prinzip gelang ihm 1960 die Verbesserung eines Verfahrens zur Unterdrückung von kurzen Störsignalen in Radargeräten.

In den 1980er Jahren befasste er sich unter anderem mit Helioseismologie.

In der Spektroskopie beschrieb er die Dicke-Verengung (Dicke Narrowing) von Linienbreiten, falls die mittlere freie Weglänge viel kürzer als die emittierte Wellenlänge ist. Der Effekt wird in den Atomuhren zum Beispiel des Global Positioning Systems verwendet und ermöglichte damals genauere Messungen in der Atomphysik.

1963 bis 1966 stand er dem Physik-Komitee der NASA vor, dem er bis 1970 angehörte. Seit 1963 war er Mitglied der American Academy of Arts and Sciences, seit 1967 der National Academy of Sciences und seit 1978 der American Philosophical Society.

Er war seit 1942 mit der Britin Annie Currie verheiratet, mit der er eine Tochter und zwei Söhne hatte.

Schriften Bearbeiten

  • Gravitation and the Universe. In: American Philosophical Society. 1970.
  • mit Peebles: The big bang cosmology – enigmas and nostrums. In: Israel Hawking: General relativity- an Einstein centenary survey. Cambridge University Press, 1979.
  • mit Carol Gray Montgomery, Edward Mills Purcell: Principles of Microwave Circuits. Office of Scientific and Research Development, National Defense Research Committee, McGraw Hill 1948, Dover 1965.
  • mit James P. Wittke: Introduction to Quantum Mechanics. Addison-Wesley 1960.
  • The theoretical significance of experimental relativity. Gordon and Breach 1964.

Auszeichnungen Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

  • Veröffentlichungen von R.H. Dicke im Astrophysics Data System
  • W. Happer, P. J. E. Peebles, D. T. Wilkinson: Robert Henry Dicke 1916–1997. In: National Academy of Sciences (Hrsg.): Biographical Memoirs. Band 77, 1999 (englisch, nasonline.org [PDF]).
  • Robert H. Dicke. In: Physics History Network. American Institute of Physics (englisch)
  • Spencer Weart: Interview. In: Oral History. AIP, 18. November 1975; (englisch). Weitere Interviews 1983 durch Paul Forman und Joan L. Bromber, 1985 durch Martin Harwit, 1988 durch Alan Lightman
  • B. Partridge: Robert Henry Dicke, 1916-1997. In: Bulletin of the American Astronomical Society. Band 29, Nr. 4, 1997, S. 1469–1470 (englisch, harvard.edu – Nachruf).
  • P. J. E. Peebles, D. T. Wilkinson: Robert Henry Dicke (1916–97) Physicist whose work led to the discovery of the cosmic microwave background. In: Nature. Band 386, 1997, S. 448–448, doi:10.1038/386448a0 (englisch, Nachruf).
  • William Happer, James Peebles, David Wilkinson: Robert Henry Dicke. In: Physics Today. Band 50, 1997, S. 92, doi:10.1063/1.881921 (englisch, Nachruf).

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Biographical Memoirs National Academy
  2. Dicke, Peebles, Roll, Wilkinson Cosmic Black Body Radiation, Astrophysical Journal, Bd. 142, 1965, S. 414–419
  3. Misner, Thorne, Wheeler Gravitation, Freeman 1973, S. 1053, Box zu Dicke
  4. Dicke Coherence in spontaneous radiation processes, Physical Review, Bd. 93, 1954, S. 99
  5. Er wird deshalb zum Beispiel hier Laser at 50, Photonics, zu den „fast Pionieren“ des Lasers gezählt
  6. Brans, Dicke Mach´s Principle and a relativistic theory of gravitation, Physical Review, Bd. 124, 1961, S. 925
  7. Dicke, Roll, Krotkov The equivalence of inertial and gravitational mass, Annals of Physics, Bd. 26, 1964, S. 442–517
  8. Dicke Dirac´s Cosmology and Mach´s Principle, Nature, Bd. 192, 1961, S. 441
  9. Dicke, H. Goldenberg Solar oblateness and general relativity, Physical Review Letters, Bd. 18, 1967, S. 313. Ein weiteres Motiv war, dass die Brans-Dicke-Theorie zur ART unterschiedliche Vorhersagen zur Periheldrehung machte.
  10. Williams, Dicke u. a. New test of the equivalence principle from lunar laser ranging, Phys.Rev. Letters, Bd. 36, 1976, S. 551
  11. Dicke The effect of collisions upon the Doppler width of spectral lines, Physical Review, Bd. 89, 1953, S. 472
Personendaten
NAME Dicke, Robert Henry
KURZBESCHREIBUNG US-amerikanischer Physiker und Astrophysiker
GEBURTSDATUM 6. Mai 1916
GEBURTSORT St. Louis, Missouri
STERBEDATUM 4. März 1997
STERBEORT Princeton
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Veröffentlichungsdatum:
Robert Henry Dicke 6 Mai 1 1916 in St Louis Missouri 4 Marz 1997 in Princeton war ein US amerikanischer Physiker und Astrophysiker Inhaltsverzeichnis 1 Leben 2 Schriften 3 Auszeichnungen 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseLeben BearbeitenDicke war der Sohn eines Patentprufers und Patentanwalts Er studierte an der Princeton University Bachelor 1939 und promovierte 1941 an der University of Rochester in Kernphysik Danach war er 1941 bis 1946 am Radiation Laboratory des Massachusetts Institute of Technology MIT wohin er seinem Lehrer Lee DuBridge folgte wo er an Radar Technologien arbeitete unter anderem einem Mikrowellendetektor dem Dicke Radiometer Ab 1946 war er zunachst Assistant Professor und ab 1957 Cyrus Fogg Brackett Professor fur Physik an der Princeton University 1975 wurde er dort Albert Einstein Professor of Science 1984 emeritierte er 1967 bis 1970 war er in Princeton Vorstand der Physik Fakultat 1946 wurde er Fellow der American Physical Society 1954 55 war er Gastprofessor in Harvard Robert H Dicke folgerte 1964 mit James Peebles und anderen dass bei Annahme eines Urknalls eine kosmische Reststrahlung Kosmischer Mikrowellenhintergrund noch heute vorhanden sein musste die der Strahlung eines Schwarzen Korpers von der Temperatur von etwa 3 Kelvin entsprechen musste 2 Das hatten zwar schon in den 1940er Jahren George Gamow Ralph Alpher und Robert Herman vermutet ihre Vorhersage war aber in Vergessenheit geraten Dicke wollte sich auch experimentell auf die Suche danach begeben andere kamen ihm aber zuvor 1965 wurde von Arno Penzias und Robert W Wilson in Holmdel New Jersey eine solche Strahlung durch Zufall bei Uberprufung der Empfindlichkeit ihrer Antenne nachgewiesen die gleichmassig und aus allen Richtungen zu uns kommt also keinem kosmischen Objekt zugeordnet werden konnte Dicke entwickelte eine Schaltung zum schnellen Umschalten eines Empfangereingangs zwischen einer Antenne und einem Referenzwiderstand Diese Anordnung nach seinem Erfinder Dicke Switch genannt ermoglicht Referenzmessungen zur Elimination von Rauschquellen in Empfangsschaltungen Dicke gilt auch als Erfinder des Lock in Verstarkers den er in seiner Firma Princeton Applied Research vermarktete In den 1940er Jahren war er fuhrend in der Entwicklung einer modernen Analyse von Mikrowellen Elektronik mit Hilfe von Symmetrierelationen Reziprozitatsrelationen und Streumatrizen 3 Dicke hielt um die 50 Patente Von ihm stammen auch fruhe Ideen zur Adaptiven Optik und er spielte auch eine Rolle in der Entwicklungsphase des Masers und Lasers mit einem Patent von 1956 und Vorschlagen in einer einflussreichen Arbeit von 1954 4 5 Er schlug darin Methoden zum Ubergang des Masers vom Mikrowellenbereich wie ursprunglich von Charles Townes entwickelt in den Infrarot Bereich unter Verwendung eines Fabry Perot Interferometers also zwei parallelen Spiegeln als optischer Resonator vor Weiter entwickelte er in seiner Arbeit von 1954 ein einfaches Modell Dicke Modell fur die Erzeugung koharenter Strahlung von ihm Superradiant genannt in einem Maser N Zweizustandsatome in einem Hohlraum Wechselwirkung mit der Strahlung in Dipolapproximation Dicke entwickelte mit Carl H Brans eine nach ihnen benannte Skalar Tensor Theorie der Gravitation Brans Dicke Theorie als Alternative zur Einsteinschen Allgemeinen Relativitatstheorie ART 6 Motivation waren auch die kosmologischen Ideen von Paul Dirac Large Number Hypothesis und das Machsche Prinzip Die Theorie verletzt das Aquivalenzprinzip das Dicke in Folge mit P Roll und R Krotkov testete 7 In Zusammenhang mit seinen Gravitationstheorien formulierte er auch fruh eine schwache Form des Anthropischen Prinzips 8 Dicke war auch an anderen Fragen des Tests der Allgemeinen Relativitatstheorie aktiv zum Beispiel in der Messung der Abflachung der Sonne was einen Beitrag zur Periheldrehung des Merkur einem der klassischen Tests der ART leisten kann 9 Er testete auch das Aquivalenzprinzip uber Abstandsmessungen zum Mond 10 Mit dem Dicke Fix Prinzip gelang ihm 1960 die Verbesserung eines Verfahrens zur Unterdruckung von kurzen Storsignalen in Radargeraten In den 1980er Jahren befasste er sich unter anderem mit Helioseismologie In der Spektroskopie beschrieb er die Dicke Verengung Dicke Narrowing von Linienbreiten falls die mittlere freie Weglange viel kurzer als die emittierte Wellenlange ist 11 Der Effekt wird in den Atomuhren zum Beispiel des Global Positioning Systems verwendet und ermoglichte damals genauere Messungen in der Atomphysik 1963 bis 1966 stand er dem Physik Komitee der NASA vor dem er bis 1970 angehorte Seit 1963 war er Mitglied der American Academy of Arts and Sciences seit 1967 der National Academy of Sciences und seit 1978 der American Philosophical Society Er war seit 1942 mit der Britin Annie Currie verheiratet mit der er eine Tochter und zwei Sohne hatte Schriften BearbeitenGravitation and the Universe In American Philosophical Society 1970 mit Peebles The big bang cosmology enigmas and nostrums 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abgerufen am 26 Oktober 2018 englisch Weitere Interviews 1983 durch Paul Forman und Joan L Bromber 1985 durch Martin Harwit 1988 durch Alan Lightman B Partridge Robert Henry Dicke 1916 1997 In Bulletin of the American Astronomical Society Band 29 Nr 4 1997 S 1469 1470 englisch harvard edu Nachruf P J E Peebles D T Wilkinson Robert Henry Dicke 1916 97 Physicist whose work led to the discovery of the cosmic microwave background In Nature Band 386 1997 S 448 448 doi 10 1038 386448a0 englisch Nachruf William Happer James Peebles David Wilkinson Robert Henry Dicke In Physics Today Band 50 1997 S 92 doi 10 1063 1 881921 englisch Nachruf Einzelnachweise Bearbeiten Biographical Memoirs National Academy Dicke Peebles Roll Wilkinson Cosmic Black Body Radiation Astrophysical Journal Bd 142 1965 S 414 419 Misner Thorne Wheeler Gravitation Freeman 1973 S 1053 Box zu Dicke Dicke Coherence in spontaneous radiation processes Physical Review Bd 93 1954 S 99 Er wird deshalb zum Beispiel hier Laser at 50 Photonics zu den fast Pionieren des Lasers gezahlt Brans Dicke Mach s Principle and a relativistic theory of gravitation Physical Review Bd 124 1961 S 925 Dicke Roll Krotkov The equivalence of inertial and gravitational mass Annals of Physics Bd 26 1964 S 442 517 Dicke Dirac s Cosmology and Mach s Principle Nature Bd 192 1961 S 441 Dicke H Goldenberg Solar oblateness and general relativity Physical Review Letters Bd 18 1967 S 313 Ein weiteres Motiv war dass die Brans Dicke Theorie zur ART unterschiedliche Vorhersagen zur Periheldrehung machte Williams Dicke u a New test of the equivalence principle from lunar laser ranging Phys Rev Letters Bd 36 1976 S 551 Dicke The effect of collisions upon the Doppler width of spectral lines Physical Review Bd 89 1953 S 472Normdaten Person GND 1136388222 lobid OGND AKS LCCN n86811233 VIAF 71468705 Wikipedia Personensuche PersonendatenNAME Dicke Robert HenryKURZBESCHREIBUNG US amerikanischer Physiker und AstrophysikerGEBURTSDATUM 6 Mai 1916GEBURTSORT St Louis MissouriSTERBEDATUM 4 Marz 1997STERBEORT Princeton Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Robert Henry Dicke amp oldid 235709970