Fritz Zwicky - Fritz Zwicky

Fritz Zwicky
ETH-BIB-Zwicky, Fritz (1898-1974) -Portr 01030.tif
Zwicky en 1947
Nació 14 de febrero de 1898
Varna , Bulgaria
Murió 8 de febrero de 1974 (8 de febrero de 1974)(75 años)
Pasadena , California , Estados Unidos
Ciudadanía suizo
alma mater Politécnico Federal Suizo
Conocido por Materia oscura , supernovas , galaxias como lentes gravitacionales , estrellas de neutrones
Premios Medalla de la libertad del presidente (1949)
Medalla de oro de la Royal Astronomical Society (1972)
Carrera científica
Los campos Astronomía
Instituciones Instituto de Tecnología de California
Asesor de doctorado Peter Debye y Paul Scherrer

Fritz Zwicky ( / t s v ɪ k i / ; alemán: [tsvɪki] ; 14 febrero 1898 hasta 8 febrero 1974) fue un Swiss astrónomo . Trabajó la mayor parte de su vida en el Instituto de Tecnología de California en los Estados Unidos de América , donde hizo muchas contribuciones importantes en astronomía teórica y observacional. En 1933, Zwicky fue el primero en utilizar el teorema virial para inferir la existencia de materia oscura invisible , describiéndola como " dunkle (kalte) Materie ".

Biografía

Fritz Zwicky nació en Varna , Bulgaria , de padre suizo y madre checa. Su padre, Fridolin (n. 1868), fue un destacado industrial en la ciudad búlgara y también se desempeñó como embajador de Noruega en Varna (1908-1933). El padre Fridolin diseñó y construyó la casa Zwicky de su familia en Varna. La madre de Fritz, Franziska Vrček (n. 1871), era de etnia checa del Imperio Austro-Húngaro . Fritz era el mayor de los tres hijos de la familia Zwicky: tenía un hermano menor llamado Rudolf y una hermana, Leonie. La madre de Fritz murió en Varna en 1927. Su padre Fridolin vivió y trabajó en Bulgaria hasta 1945, después de la Segunda Guerra Mundial , cuando regresó a Suiza. Leonie, la hermana de Fritz, se casó con un búlgaro de Varna y pasó toda su vida en la ciudad.

En 1904, a la edad de seis años, Fritz fue enviado a sus abuelos paternos en el cantón ancestral de la familia de Glaris , Suiza, para estudiar comercio. Sus intereses se trasladaron a las matemáticas y la física. Recibió una educación avanzada en matemáticas y física experimental en el Politécnico Federal Suizo (hoy conocido como ETH Zurich) en Zurich .

En 1925, Zwicky emigró a los Estados Unidos para trabajar con Robert Millikan en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) después de recibir la "beca internacional de la Fundación Rockefeller". Tenía una oficina al final del pasillo de Robert Oppenheimer .

El colega alemán Walter Baade afirma haber sido acusado por Zwicky de ser un nazi y presentó denuncias falsas de que "temía" a Zwicky. Lo que el público no sabía era que Baade tenía miedo, porque había nombrado una galaxia en su honor que fue descubierta por Zwicky. Edwin Hubble corrigió esta injusticia y la galaxia fue catalogada como una galaxia de Zwicky.

Zwicky desarrolló numerosas teorías cosmológicas que han tenido una profunda influencia en la comprensión de nuestro universo a principios del siglo XXI. Él acuñó el término "supernova" mientras fomentaba el concepto de estrellas de neutrones. Pasaron cinco años antes de que Oppenheimer publicara su artículo histórico anunciando "estrellas de neutrones".

Zwicky fue nombrado profesor de astronomía en Caltech en 1942. También trabajó como director de investigación / consultor para Aerojet Engineering Corporation (1943-1961) y como miembro del personal del Observatorio Mount Wilson y el Observatorio Palomar durante la mayor parte de su carrera. Desarrolló algunos de los primeros motores a reacción y tiene más de 50 patentes, muchas de ellas en propulsión a reacción. Inventó el jet submarino.

Vida personal

En abril de 1932, Fritz Zwicky se casó con Dorothy Vernon Gates (1904-1991), miembro de una prominente familia local e hija del senador estatal de California Egbert Gates . Su dinero fue fundamental para la financiación del Observatorio Palomar durante la Gran Depresión . Nicholas Roosevelt , primo del presidente Theodore Roosevelt, era su cuñado por matrimonio con Tirzah Gates. Zwicky y Dorothy se divorciaron amistosamente en 1941.

En 1947 Zwicky se casó en Suiza con Anna Margaritha Zürcher. Tuvieron tres hijas juntas, Margrit, Franziska y Barbarina. El Museo Zwicky en Landesbibliothek, Glarus , alberga muchos de sus artículos y trabajos científicos. Zwicky murió en Pasadena, California el 8 de febrero de 1974 y fue enterrado en Mollis , Suiza.

Zwicky era ateo .

Se le recuerda como un genio y un cascarrabias . Uno de sus insultos favoritos era referirse a las personas que no le agradaban como "bastardos esféricos", porque, según explicó, eran bastardos por donde se los mirara.

Legado

La Fritz Zwicky Stiftung (Fundación) se estableció en Suiza para llevar a cabo sus ideas relacionadas con el " análisis morfológico ". La fundación publicó una biografía de Zwicky en inglés: Alfred Stöckli & Roland Müller: Fritz Zwicky - An Extraordinary Astrophysicist . Cambridge: Cambridge Scientific Publishers, 2011. Una reseña del libro está disponible en Acta Morphologica Generalis .

Trabajo científico

La placa conmemorativa en la casa de Varna donde nació Zwicky. Sus contribuciones a la comprensión de las estrellas de neutrones y la materia oscura se mencionan explícitamente.

Fritz Zwicky fue un científico prolífico e hizo importantes contribuciones en muchas áreas de la astronomía.

Cristales iónicos y electrolitos

Sus primeras contribuciones científicas se relacionaron con cristales iónicos y electrolitos .

Supernovas y estrellas de neutrones

Junto con su colega Walter Baade , Zwicky fue pionero y promovió el uso de los primeros telescopios Schmidt utilizados en un observatorio en la cima de una montaña en 1935. En 1934, él y Baade acuñaron el término " supernova " y plantearon la hipótesis de que las supernovas eran la transición de estrellas normales a neutrones. estrellas , así como el origen de los rayos cósmicos . Esta fue una opinión que contribuyó a determinar posteriormente el tamaño y la edad del universo.

En apoyo de esta hipótesis, Zwicky comenzó a buscar supernovas y encontró un total de 120 por sí mismo (y una más, SN 1963J , en concierto con Paul Wild ) durante 52 años ( SN 1921B a SN 1973K ), un récord que se mantuvo hasta 2009 cuando pasó por Tom Boles. Zwicky hizo su laborioso trabajo, comparando placas fotográficas con el ojo humano, lo que es mucho más desafiante y difícil de lo que Boles logró utilizando tecnología moderna para su registro.

Lentes gravitacionales

En 1937, Zwicky postuló que las galaxias podrían actuar como lentes gravitacionales por el efecto Einstein previamente descubierto. No fue hasta 1979 que este efecto fue confirmado por la observación del llamado "Twin Quasar" Q0957 + 561 .

Materia oscura

Mientras examinaba el cúmulo de galaxias de Coma en 1933, Zwicky fue el primero en utilizar el teorema virial para descubrir la existencia de una anomalía gravitacional, a la que denominó dunkle (kalte) Materie ' materia oscura '. La anomalía gravitacional surgió debido a la velocidad de rotación excesiva de la materia luminosa en comparación con la atracción gravitacional calculada dentro del cúmulo. Calculó la masa gravitacional de las galaxias dentro del cúmulo a partir de las velocidades de rotación observadas y obtuvo un valor al menos 400 veces mayor de lo esperado a partir de su luminosidad. El mismo cálculo hoy muestra un factor menor, basado en valores mayores para la masa de material luminoso; pero todavía está claro que se infirió correctamente que la gran mayoría de la materia era oscura.

Luz cansada

Artículo principal: Luz cansada

Cuando Edwin Hubble descubrió una relación algo lineal entre la distancia a una galaxia y su corrimiento al rojo expresado como una velocidad, Zwicky inmediatamente señaló que la correlación entre las distancias calculadas de las galaxias y sus corrimientos al rojo tenía una discrepancia demasiado grande para caber en los márgenes de error de la distancia. . Propuso que el efecto de enrojecimiento no se debía a los movimientos de la galaxia, sino a un fenómeno desconocido que hacía que los fotones perdieran energía a medida que viajaban por el espacio. Consideró que el proceso candidato más probable es un efecto de arrastre en el que los fotones transfieren impulso a las masas circundantes a través de interacciones gravitacionales; y propuso que se intentara poner este efecto sobre una base teórica sólida con la relatividad general. También consideró y rechazó las explicaciones que implican interacciones con electrones libres o la expansión del espacio.

Zwicky se mostró escéptico sobre la expansión del espacio en 1929, porque las tasas medidas en ese momento parecían demasiado grandes. No fue hasta 1956 que Walter Baade corrigió la escala de distancia basada en estrellas variables Cefeidas y marcó el comienzo de las primeras medidas precisas de la tasa de expansión. El corrimiento al rojo cosmológico ahora se entiende convencionalmente como una consecuencia de la expansión del espacio ; una característica de la cosmología del Big Bang .

Análisis morfológico

Zwicky desarrolló una forma generalizada de análisis morfológico , que es un método para estructurar e investigar sistemáticamente el conjunto total de relaciones contenidas en complejos de problemas multidimensionales, generalmente no cuantificables. Escribió un libro sobre el tema en 1969 y afirmó que hizo muchos de sus descubrimientos utilizando este método.

Catálogo de galaxias y cúmulos

Artículo principal: Catálogo de galaxias y de cúmulos de galaxias

Zwicky dedicó un tiempo considerable a la búsqueda de galaxias y la producción de catálogos. De 1961 a 1968, él y sus colegas publicaron un completo Catálogo de galaxias y cúmulos de galaxias en seis volúmenes . Todos fueron publicados en Pasadena, por el Instituto de Tecnología de California.

  1. Zwicky, F .; Herzog, E .; Wild, P. (1961), Catalog of Galaxies and of Clusters of Galaxies , 1 , Instituto de Tecnología de California , Bibcode : 1961cgcg.book ..... Z
  2. Zwicky, F .; Herzog, E .; Wild, P. (1963), Catálogo de galaxias y de cúmulos de galaxias , 2 , Instituto de Tecnología de California , Bibcode : 1963cgcg.book ..... Z
  3. Zwicky, F .; Herzog, E .; Wild, P. (1966), Catalog of Galaxies and of Clusters of Galaxies , 3 , Instituto de Tecnología de California , Bibcode : 1966cgcg.book ..... Z
  4. Zwicky, F .; Herzog, E., Catálogo de galaxias y de cúmulos de galaxias , 4 , Instituto de Tecnología de California
  5. Zwicky, F .; Karpowicz, M .; Kowal, CT (1965), Catálogo de galaxias y de cúmulos de galaxias , 5 , Instituto de Tecnología de California , Bibcode : 1965cgcg.book ..... Z
  6. Zwicky, F .; Kowal, CT (1968), Catálogo de galaxias y de cúmulos de galaxias , 6 , Instituto de Tecnología de California , Bibcode : 1968cgcg.bookR .... Z

Las galaxias del catálogo original se denominan galaxias Zwicky , y el catálogo todavía se mantiene y actualiza en la actualidad. Zwicky con su esposa Margaritha también produjo un importante catálogo de galaxias compactas, a veces llamado simplemente El Libro Rojo .

Zwicky, F .; Zwicky, MA (1971), "Catálogo de galaxias compactas seleccionadas y de galaxias post-eruptivas", Guemligen: Zwicky , Bibcode : 1971cscg.book ..... Z

Pensador original

Zwicky era un pensador original, y sus contemporáneos con frecuencia no tenían forma de saber cuáles de sus ideas funcionarían y cuáles no. En una mirada retrospectiva a la vida y obra de Zwicky, Stephen Maurer dijo:

Cuando los investigadores hablan de estrellas de neutrones, materia oscura y lentes gravitacionales, todos comienzan de la misma manera: "Zwicky notó este problema en la década de 1930. En ese entonces, nadie escuchaba ..."

Es célebre por el descubrimiento de estrellas de neutrones. También propuso un concepto que llamó duendes nucleares , que describió como "un cuerpo de densidad nuclear ... solo estable bajo suficiente presión externa dentro de una estrella masiva y densa". Consideró que estos goblins podrían moverse dentro de una estrella, y explotar violentamente a medida que alcanzan regiones menos densas hacia la superficie de la estrella, y sirven para explicar fenómenos eruptivos, como las estrellas llamativas. Esta idea nunca ha tenido éxito.

Una anécdota que se cuenta a menudo de Zwicky se refiere a un experimento informal para ver si podía reducir los problemas de turbulencia que obstaculizaban una sesión de observación una noche en el observatorio de Mount Wilson . Le dijo a su asistente que disparara un arma a través de la rendija del telescopio, con la esperanza de que ayudara a suavizar la turbulencia. No se notó ningún efecto, pero el evento muestra el tipo de pensamiento lateral por el que Zwicky era famoso.

En una charla con un estudiante de doctorado de Caltech, Frank Malina , quien experimentó algunas dificultades al trabajar en una disertación sobre las características del motor de un cohete de oxígeno-gasolina , Fritz Zwicky afirmó que el ingeniero "debe darse cuenta de que un cohete no puede operar en el espacio porque requiere que la atmósfera funcione. empujar contra para proporcionar empuje ". Zwicky admitió más tarde que se había equivocado.

También estaba muy orgulloso de su trabajo en la producción de los primeros meteoros artificiales . Colocó cargas explosivas en el cono de la nariz de un cohete V2 , para detonar a gran altura y disparar perdigones de metal a alta velocidad a través de la atmósfera. Los primeros intentos parecieron fracasar y Zwicky intentó volver a intentarlo con el cohete Aerobee . Sus solicitudes fueron denegadas, hasta que la Unión Soviética lanzó el Sputnik 1 . Doce días después, el 16 de octubre de 1957, Zwicky lanzó su experimento en el Aerobee y disparó con éxito perdigones visibles desde el observatorio Mount Palomar . Se cree que una de estas bolitas pudo haber escapado de la atracción gravitacional de la Tierra y convertirse en el primer objeto lanzado a una órbita solar.

Zwicky también consideró la posibilidad de reorganizar el universo a nuestro gusto. En una conferencia en 1948, habló de cambiar planetas o reubicarlos dentro del sistema solar. En la década de 1960, incluso consideró cómo todo el sistema solar podría moverse como una nave espacial gigante para viajar a otras estrellas. Consideró que esto podría lograrse disparando perdigones al Sol para producir explosiones de fusión asimétricas, y por este medio pensó que la estrella Alfa Centauri podría alcanzarse en 2500 años.

Humanitario

Zwicky era un humanitario generoso con una gran preocupación por la sociedad en general. Estos dos lados de su naturaleza se unieron después de la Segunda Guerra Mundial, cuando Zwicky trabajó duro para recolectar toneladas de libros sobre astronomía y otros temas, y los envió a bibliotecas científicas devastadas por la guerra en Europa y Asia.

También estuvo involucrado desde hace mucho tiempo con la organización benéfica Pestalozzi Foundation of America, apoyando orfanatos. Zwicky recibió su medalla de oro en 1955, en reconocimiento a sus servicios.

Zwicky amaba las montañas y era un excelente escalador alpino.

Criticó la postura política de todos los bandos en el Medio Oriente y el uso de armas nucleares en la Segunda Guerra Mundial. Consideró que la esperanza para el mundo reside en personas libres y de buena voluntad que trabajan juntas según sea necesario, sin instituciones ni organizaciones permanentes.

Honores

Publicaciones

Zwicky produjo cientos de publicaciones a lo largo de una larga carrera, cubriendo una gran variedad de temas. Esta breve selección, con comentarios, da una idea de su trabajo.

Referencias

Fuentes

Otras lecturas

  • Freeman Dyson , "El poder del pensamiento morfológico" (revisión de John Johnson Jr., Zwicky: The Outcast Genius Who Unmasked the Universe , Harvard University Press , 2019, 352 págs.), The New York Review of Books , vol. LXVII, no. 1 (16 de enero de 2020), págs. 42, 44. Freeman Dyson escribe (pág. 42): "El cambio [alrededor de 1935] de una visión pacífica del universo a una violenta fue el resultado de muchos descubrimientos de muchos científicos utilizando un variedad de instrumentos, pero un hombre y un instrumento hicieron una contribución importante. El hombre era Fritz Zwicky ... El instrumento era un pequeño telescopio de dieciocho pulgadas que instaló cerca de la cima del Monte Palomar en California en 1935 ... El pequeño y económico telescopio de Zwicky fue el segundo construido con un diseño revolucionario por Bernhard Schmidt ... en Alemania ... El telescopio Schmidt tenía una enorme ventaja sobre otros telescopios en ese momento: enfocaba la luz con precisión en un amplio campo de visión .... "
  • Winkler, Kurt, "Fritz Zwicky y la búsqueda de la materia oscura" , Revista de la Sociedad Histórica Suiza Estadounidense , vol. 50, no. 2 (2014), pág. 23-41.

enlaces externos