John C Mather: ameriški astrofizik, Nobelov nagrajenec in raziskovalec COBE

Profesor John Cromwell Mather (rojen 7. avgusta 1946 v Roanokeu v Virginiji) je ameriški astrofizik in kozmolog. Leta 2006 je prejel Nobelovo nagrado za fiziko za svoje delo na satelitu COBE skupaj z Georgeom Smootom. Satelit COBE ni meril črnih lukenj, temveč je natančno meril kozmično mikrovalovno ozadje (CMB) — šibko sevanje, ki izhaja iz zgodnjega vesolja in je ostanek velikega poka.

Zgodnje življenje in izobraževanje

Mather se je rodil v Virginiji in se že zgodaj usmeril v naravoslovje. Diplomiral je iz fizike na Swarthmore College in nadaljeval s podiplomskim študijem; doktorat je pridobil na Univerzi Kalifornija, Berkeley. Njegova izobrazba in zgodnje raziskave so ga usmerile v področje kozmologije in eksperimentalne astrofizike, kjer je združeval tehnologijo merjenja z globokimi teoretičnimi vprašanji o nastanku vesolja.

COBE in ključne ugotovitve

Satelit COBE (Cosmic Background Explorer), izstreljen novembra 1989, je bil zasnovan za natančno merjenje spektra in prostorske porazdelitve kozmičnega mikrovalovnega ozadja. Mather je vodil razvoj enega od glavnih inštrumentov na COBE in koordiniral analizo podatkov. Ključne ugotovitve vključujejo:

• Preizkus črnega telesa: inštrument FIRAS je izmeril, da je spekter CMB izjemno približen idealnemu črnemu telesu z temperaturo približno 2,725 K, kar je močan dokaz za model vročega začetka vesolja.
• Odkrivanje anizotropij: inštrument DMR je v začetku 90. let odkril drobne temperaturne nepravilnosti (anizotropije) v CMB, ki predstavljajo začetne gostotne fluktuacije, iz katerih so nastale galaksije in velike strukture vesolja.

Ti rezultati niso le potrdili osnovnih napovedi teorije velikega poka, temveč so tudi omogočili prehod kozmologije v dobo natančnega merjenja parametrov vesolja.

Vpliv, nagrade in priznanja

Odbor za Nobelovo nagrado je ob podelitvi leta 2006 poudaril pomen COBE: "Projekt COBE lahko štejemo tudi za izhodišče kozmologije kot natančne znanosti." Poleg Nobelove nagrade je bila Matherjeva znanstvena vloga večkrat priznana tudi z drugimi nagradami in javnimi priznanji; leta 2007 je bil uvrščen na seznam 100 najvplivnejših ljudi na svetu revije Time.

Poklicno delo in kasnejši prispevki

Mather je dolgo delal kot višji astrofizik v centru za vesoljske polete NASA Goddard v Marylandu in je bil aktiven kot profesor fizike na Univerzi Maryland v College Parku. Po uspehu COBE je sodeloval tudi pri načrtovanju in znanstvenem vodenju kasnejših vesoljskih misij ter prispeval k razvoju instrumentov in konceptov za preučevanje zgodnjega vesolja in infrardeče astronomije. Njegovo delo je vplivalo na naslednje generacije misij, ki so merile CMB z večjo ločljivostjo in občutljivostjo ter nadalje razvile področje natančne kozmologije.

Zaključek

John C. Mather je s sodelovanjem pri projektu COBE pripomogel k temeljni spremembi razumevanja zgodovine vesolja: od preprostih modelov do natančno merljive znanosti. Njegova odkritja o obliki spektra CMB in odkritju anizotropij so podlaga sodobne kozmologije in razumevanja nastanka struktur v vesolju.

Izobraževanje in zgodnje delo

• 1964 Srednja šola Newton, Newton, New Jersey
• 1968 diplomirani inženir (fizika), Swarthmore College
• 1974 doktorat (fizika), Kalifornijska univerza, Berkeley
• 1974-76 (podoktorski štipendist NRC), Goddardov inštitut za vesoljske študije Univerze Columbia

Delo s COBE

Po doktoratu se je profesor Mather zaposlil na Goddardovem inštitutu za vesoljske študije na Univerzi Columbia. Tam je začel delati na COBE (1974-1976). Satelit COBE je izdelalo več kot 1 000 raziskovalcev, inženirjev in drugih delavcev. John Mather je vse vodil in ustvaril tehnologijo za merjenje kozmičnega sevanja. George Smoot je imel nalogo merjenja majhnih sprememb temperature sevanja.

Profesor Mather in John Boslough sta vse o delu ekip COBE napisala v knjigi z naslovom The Very First Light.

Slika kozmičnega sevanja, ki jo je posnela sonda COBE

Vprašanja in odgovori

V: Kdo je John Cromwell Mather?

V: Za kaj je Mather prejel Nobelovo nagrado za fiziko?

V: Kaj je meril satelit COBE?

V: Kakšen pomen je imelo Matherjevo delo na področju sevanja kozmičnega mikrovalovnega ozadja in satelita COBE?

V: Kaj je o projektu COBE povedal odbor za Nobelovo nagrado?

V: Kje dela Mather?

V: Kakšno priznanje je Mather prejel od revije Time?

Išči po črki