РОБЕРТ АНДРЕВС МИЛЛИКАН: БИОГРАФИЈА, ПРОРАЧУН ЕЛЕКТРОНА, ДРУГИ ПРИЛОЗИ - БИОГРАФИЈЕ - 2025

Роберт Андревс Милликан (1868-1953) био је познати експериментални физичар, као и угледни педагог и јавна личност у Сједињеним Државама током првих деценија КСКС века. Исто тако, дао је бројне прилоге и открића у областима електричне енергије, оптике и молекуларне физике.

Међутим, велико достигнуће Милликана било је израчунавање наелектрисања електрона, које је могао да утврди захваљујући ономе што је данас познато као експеримент капирања уља.

Роберт А. Милликан са Калифорнијског технолошког института (Цалтецх) 1947. Извор: Википедиа цоммонс

Данас се ово дело сматра идеалним примером примене научне методе. Међутим, изван његовог истраживања, Милликанов успех у великој мери је последица дугогодишњег искуства стеченог као истрајност у проучавању природних појава.

Биографија

Лични живот

Роберт Милликан рођен је 22. марта 1868. године у Моррисону у држави Илиноис, а умро 19. децембра 1953. године у Сан Марину у Калифорнији.

Када је имао пет година, Милликан и његова породица преселили су се у МцГрегор, Иова, а две године касније, Милликанс су се настанили у Макуокети, где је Роберт започео студије у средњој школи. Опћенито, може се утврдити да је породично образовање било пресудно у његовом професионалном животу.

Слично томе, његова преданост и страст према свом раду, која је увек била изнад његових личних жеља и тежњи, поред велике интелектуалне искрености, довели су га до постизања успеха у науци и јавном животу.

1902. године оженио се Гретом Бланцхард и уживао у њиховом меденом месецу у Европи. Као резултат ове заједнице рођено је троје деце: Цларк, Гленн Аллен и Мак Франклин.

Примењене студије

1886. започео је студије на Оберлин колеџу, где је учио тригонометрију, аналитичку геометрију и грчки језик. Дипломирао је 1891. и докторирао физику на Универзитету Цолумбиа 1895, што је био први који је то учинио на одељењу на коме је студирао.

Након што је докторирао, Милликан је отпутовао у Немачку (1895-1896), где је студирао на престижним универзитетима као што су Готтинген и Берлин.

Током боравка у Европи односио се на важне истраживаче, попут немачког физичара Роентгена (1845-1923), откривача рендгенских зрака, или француског Бецкуерела (1852-1903), чија су истраживања о радиоактивности била пресудна у научном свету.

Повратак у Америку

Године 1910. Милликану је понуђен посао асистента у Риерсон лабораторији на Универзитету у Чикагу, па је прихватањем завршио турнеју по Европи. У овој институцији радио је као наставник, држећи то место до 1921. године.

На Универзитету у Чикагу Милликан је радио као истраживач и предавач, откривши неке своје велике страсти у настави.

1921. године напустио је Универзитет у Чикагу и постао директор лабораторија за физику моста Норман, смештене на Калифорнијском технолошком институту (Цалтецх) у Пасадени.

Током свог живота Милликан је предавао професоре у различитим областима физике, био је ректор лабораторија за физику на Институту Норман Бридге и директор компаније Цалтецх.

Милликанов ентузијазам за образовање

Милликан је био одличан студент са сјајним наставним вештинама, па је на крају друге године студија у Оберлину, професор који га је подучавао грчки, замолио да предаје основну физику.

Снажно се припремио за овај задатак током летњег распуста 1889. Милликан је решио све проблеме из уџбеника физике, а затим је напустио свој пут да би студенти могли да раде на проблемима током читаве године.

За Милликана је чин решавања многих проблема био најбоља методологија за учење физике. Овај систем учења научник је бранио током свог живота, због чега га такође сматрају великим љубитељем образовања.

Ова мотивација довела га је до тога да постане коаутор низа иновативних текстова у погледу методологије предавања. Књиге које је написао Милликан укључивали су многе проблеме који укључују концептуална питања, што је за то време било врло ново.

Милликан као рекламни агент у образовању

Због своје одлучности да подигне углед Цалтецх-а, Милликан је оцењен као један од главних агената публицитета у области образовања. Ово је било неопходно да би се Институт претворио у високо престижни центар за наставу природних наука и инжењерства.

Међутим, он се снажно разликовао са колегама у питањима политике, филозофије и религије. Поред тога, његове административне методе биле су неконвенционалне, али његово лично вођство било је од суштинске важности за ситуације да почну тачан ток.

Закључно, може се рећи да је утицај Милликана био основни стуб у развоју и обуци физичара и истраживача у Сједињеним Државама.

Милликанове истраге: набој електрона и други прилози

- Процена наелектрисања електрона

Милликан је започео студије наелектрисања електрона 1907. године по узору на физичара ХА Вилсон-а (1874-1964). Истрага је прошла кроз неколико фаза.

Прва фаза се састојала од јонизирања ваздуха у облачној комори, а затим кондензовања јона у облаку. На тај је начин посматрао и мерио пад облака само под дејством гравитације.

Касније је проценио пад јонизисаног облака, али под утицајем вертикалне електричне силе која се намеће гравитацијом. Након неколико процеса, успео је да креира експеримент капирања уља, који му је омогућио израчунавање основног електричног набоја и његове масе.

То је постигнуто опремом која је уље распршила у врло малим капи. Они су пали кроз рупу у којој су били изложени електричном пољу.

Оригинални апарат капи за уље. Дизајнирао Милликан. Извор: Википедиа цоммонс.

Коришћењем специјалних сочива, кап се може визуализовати и мерењем брзине пада научник је могао да процени вредност масе електрона. Експеримент је поновљен неколико пута.

На овај начин Милликан је одредио основно оптерећење и такође успео да утврди његову вредност. 1909. године објавио је чланак у коме је објаснио технику коју је користио за одређивање набоја електрона.

- Рад у фотоелектричности

Његови први радови и публикације о фотоелектричности изведене су из 1907. године, заједно са његовим студентом Г. Винцхестером. Циљ је био истражити да ли фотоелектрична струја и гранични потенцијал зависе од температуре емитованог метала.

Током ових испитивања Милликан је морао да се суочи са бројним грешкама у процесу, попут важности чишћења металних површина и опасности од коришћења искре као извора кратког таласа, јер испуштање искре може фалсификовати измерене потенцијале индукујући електричне осцилације у уређају.

- Екстремни ултраљубичасти спектар

Милликан је закључио да су могуће студије ултраљубичастог светла помоћу врелих искре произведених између металних електрода захваљујући његовим истраживањима потенцијала ових варница.

Овај налаз је био веома важан за научну заједницу, јер су сви претходни напори на кратком ултраљубичастом спектру били ограничени његовом екстремном апсорпционом способношћу.

Али употреба вруће варнице и конкавна рефлексна решетка решила је проблем, као и постављање вакуумског спектрографа дуж целог путање зрака.

Прве резултате добијене вакуумским спектрографом ове врсте описали су Милликан и Савиер 1918. године.

- Космички зраци

Проучавање космичких зрака датира из почетка 20. века. Били су експериментални приступи где су се помоћу електроскопа процеси пражњења мерили у односу на надморску висину.

Милликан је имао тешке дане у својим истраживачким активностима на космичким зракама. У вези с тим, истакнуте су његове бурне расправе о природи и пореклу космичких зрака. Може се утврдити да су његови налази били важни догађаји у свету науке 1930-их.

Дизајн експеримената

За време боравка у Пасадени, Милликан се поново почео активно интересовати за космичке зраке. У експериментима је користио електроскопе и барометре које је слао у атмосферу уз помоћ звучних балона.

Ови балони достизали су висину до 11,2 и 15,2 километра. Инструменталне вредности сакупљане су на успону и спуштању, што омогућава утврђивање вредности шока током поступка.

Ове експерименте је Милликан извео у пролеће 1922. године са ИС Бовен. Њихова су истраживања показала да су космички зраци продора више од било којег другог познатог зрачења.

Од пресудног је значаја указати на то да су, пре Милликанових истраживања, космичке зраке проучавали само метеоролози и специјалисти за радиоактивност. Након тих радова, отворено је ново поље проучавања и истраживања за тадашње физичаре.

Награде и одликовања

Милликан је 1923. године примио комуникацију у којој је објавио да је награђен Нобеловом наградом за физику за своја истраживања фотоелектричног ефекта и набоја електрона.

Милликан је присуствовао Трећем солвајском конгресу у Бриселу 1921. године, а тема конгреса били су атоми и електрони.

Докторирао је Хонорис Цауса докторату на двадесет и пет универзитета. Поред награде Цомстоцк, медаља Едисон и Хугхес.

Референце

1. Милликан, физичар који је дошао да види електроне. Преузето 28. децембра са: ббваопенминд.цом
2. Ду Бридге ЛА, Епстеин ПА Роберт Андревс Милликан 1868-1953. Биографски меморијал. Преузето 28. децембра са: насонлине.орг
3. Реиес (1998). Неке напомене о улози експеримента у радовима о космичким зракама раног 20. века. Случај Роберта Андрева Милликана. Преузето 29. децембра из: Ресеарцхгате.нет
4. Ду Бридге ЛА (1954). Роберт Андревс Милликан: 1868-1953. Преузето 28. децембра са: сциенце.сциенцемаг.орг
5. Гуллстранд А. (1924). Додјела Нобелове награде Роберту А. Милликану. Преузето 28. децембра са: сциенце.сциенцемаг.орг
6. (СА) (сф) Експеримент са капљицама уља Милликан. Преузето 29. децембра са: британница.цом