[저의 아버지]는 저에게 몇 개월마다 제 독서 의자에 앉아서 온종일 눈을 감고 풀어야 할 새로운 문제들을 생각해보라고 조언했습니다. 저는 그의 조언을 매우 진지하게 받아들였고 그 후로 계속 그렇게 해온 것에 대해 기뻤습니다.
Luis Walter Alvarez는 1968년 수소 기포실(hydrogen bubble chamber) 개발로 입자물리학에서 공명 상태(resonance states)의 발견을 가능하게 한 공로로 노벨 물리학상을 수상한 미국의 실험 물리학자, 발명가, 교수였습니다. American Journal of Physics는 "Luis Alvarez는 20세기 가장 뛰어나고 생산성 높은 실험 물리학자 중 한 명이었다"고 평했습니다.
1936년 Chicago 대학교에서 박사 학위를 받은 후, Alvarez는 University of California, Berkeley의 Radiation Laboratory에서 Ernest Lawrence를 위해 일하기 시작했습니다. Alvarez는 베타 붕괴 이론으로 예측되었지만 이전에 관찰되지 않은 방사성 핵의 K-전자 포획을 관찰하기 위한 실험들을 고안했습니다. 그는 사이클로트론을 사용하여 삼중수소를 생성했고 그 수명을 측정했습니다. Felix Bloch와의 협력으로 그는 중성자의 자기 모멘트를 측정했습니다.
1940년 Alvarez는 MIT Radiation Laboratory에 합류했으며, 초기 식별 친구 또는 적 IFF 레이더 비콘(현재는 트랜스폰더라고 불림)의 개선부터 적 잠수함이 새로운 공중 마이크로파 레이더에 의해 발견되었다는 사실을 깨닫지 못하도록 방지하는 VIXEN이라는 시스템에 이르기까지 다양한 제2차 세계대전 레이더 프로젝트에 기여했습니다. 적 잠수함들은 레이더 신호가 강해질 때까지 기다렸다가 잠수했으며, 공격을 피했습니다. 하지만 VIXEN은 신호 강도가 잠수함까지의 거리의 세제곱인 레이더 신호를 전송했기 때문에 그들이 잠수함에 접근할수록 잠수함이 측정한 신호는 점점 약해졌고, 잠수함은 비행기가 멀어지고 있다고 생각하여 잠수하지 않았습니다. Alvarez가 가장 잘 알려진 레이더 시스템으로, 항공 분야에서 특히 전후 Berlin 공수 작전에서 주요한 역할을 한 시스템은 Ground Controlled Approach GCA였습니다. Alvarez는 Los Alamos에서 Manhattan 프로젝트를 위해 Robert Oppenheimer를 위해 일하기 전에 Enrico Fermi를 위해 원자로에 관해 일하면서 University of Chicago에서 몇 개월을 보냈습니다. Alvarez는 폭발 렌즈의 설계와 폭발 브릿지와이어 뇌관의 개발에 종사했습니다. Project Alberta의 일원으로, 그는 B-29 Superfortress에서 Trinity 핵 실험을 관찰했고, 나중에 B-29 The Great Artiste에서 히로시마 폭격을 관찰했습니다.
전쟁 후 Alvarez는 그의 팀이 입자 상호작용의 수백만 개 사진을 촬영하고, 이러한 상호작용을 측정하고 분석하기 위한 복잡한 컴퓨터 시스템을 개발하며, 새로운 입자와 공명 상태의 전체 계열을 발견할 수 있게 해주는 액체 수소 기포실의 설계에 관여했습니다. 이 작업으로 그는 1968년 노벨상을 수상했습니다. 그는 미지의 방들을 찾기 위해 이집트 피라미드를 X선으로 촬영하는 프로젝트에 관여했습니다. 그의 아들이자 지질학자인 Walter Alvarez와 함께, 그는 비조류 공룡을 멸종시킨 멸종 사건이 소행성 충돌의 결과였다고 제안하는 Alvarez 가설을 개발했습니다.
Alvarez는 JASON Defense Advisory Group, Bohemian Club, Republican Party의 회원이었습니다.
초기 생활
Luis Walter Alvarez는 1911년 6월 13일 San Francisco에서 태어났으며, 의사인 Walter C. Alvarez와 그의 아내 Harriet née Smyth의 둘째 자식이자 맏아들이었으며, Spain Asturias에서 태어나 Cuba에서 한동안 살다가 결국 미국에 정착한 Spanish 의사 Luis F. Álvarez의 손자였으며, 그는 반점상 나병 진단을 위한 더 나은 방법을 찾았습니다. 그는 맏누나 Gladys, 아래 남동생 Bob, 아래 여동생 Bernice가 있었습니다. 그의 이모 Mabel Alvarez는 유화 전문 California 예술가였습니다.
그는 1918년부터 1924년까지 San Francisco의 Madison School에 다녔고, 그 다음 San Francisco Polytechnic High School에 다녔습니다. 1926년 그의 아버지는 Mayo Clinic의 연구원이 되었고, 가족은 Minnesota Rochester로 이사했으며, Alvarez는 Rochester High School에 다녔습니다. 그는 항상 University of California, Berkeley에 다닐 것으로 예상했지만, Rochester의 교사들의 권유로 대신 University of Chicago에 다녔으며, 1932년 학사 학위, 1934년 석사 학위, 1936년 박사 학위를 받았습니다. 학부생으로서 그는 Phi Gamma Delta 형제회에 속했습니다. 대학원생으로서 그는 Gamma Alpha로 옮겼습니다.
1932년 Chicago의 대학원생으로서, 그는 물리학을 발견했고 전설적인 물리학자 Albert A. Michelson의 장비를 사용할 수 있는 드문 기회를 가졌습니다. Alvarez는 또한 우주선 망원경으로 배열된 Geiger 계수기 튜브의 장치를 구성했고, 그의 지도 교수 Arthur Compton의 후원 아래 Mexico City에서 소위 동-서쪽 우주선 효과를 측정하는 실험을 수행했습니다. 서쪽에서 더 많은 유입 방사선을 관찰하면서 Alvarez는 1차 우주선이 양으로 대전되어 있다는 결론을 내렸습니다. Compton은 Alvarez의 이름을 맨 위에 하여 그 결과 논문을 Physical Review에 제출했습니다.
Alvarez는 불가지론자였습니다.
초기 업무
Alvarez의 누나 Gladys는 Ernest Lawrence를 위해 시간제 비서로 일했고, Lawrence에게 Alvarez를 언급했습니다. Lawrence는 그 다음 Alvarez를 초대하여 Chicago의 Century of Progress 전시회를 그와 함께 둘러보게 했습니다. 1936년 그가 구두 시험을 완료한 후, 이제 Geraldine Smithwick과 결혼하려고 약속한 Alvarez는 그의 누나에게 Lawrence가 Radiation Laboratory에서 일자리가 있는지 확인해달라고 부탁했습니다. 곧 Gladys로부터 Lawrence의 일자리 제안이 담긴 전보가 도착했습니다. 이것이 University of California, Berkeley와의 오랜 관계를 시작했습니다. Alvarez와 Smithwick은 University of Chicago의 한 예배당에서 결혼했고 California로 향했습니다. 그들은 Walter와 Jean의 두 자녀를 낳았습니다. 그들은 1957년에 이혼했습니다. 1958년 12월 28일에 그는 Janet L. Landis와 결혼했고, Donald와 Helen의 두 자녀를 더 낳았습니다.
Radiation Laboratory에서 그는 Robert Oppenheimer를 수석으로 하는 이론 물리학자 그룹의 지원을 받는 Lawrence의 실험팀과 함께 일했습니다. Alvarez는 베타 붕괴 이론으로 예측되었지만 관찰되지 않은 방사성 핵의 K-전자 포획을 관찰하기 위한 실험들을 고안했습니다. 자기장을 사용하여 그의 방사성 공급원에서 나오는 양전자와 전자를 치우쳐 놓고, 그는 K 포획으로부터 나오는 "부드러운" X선만을 감지하기 위한 특수 목적 Geiger 계수기를 설계했습니다. 그는 1937년에 Physical Review에 그의 결과를 발표했습니다.
중수소인 수소-2에 중수소가 충돌하면, 핵융합 반응은 삼중수소인 수소-3과 양성자 또는 헬륨-3과 중성자를 생성합니다. 2H + 2H → 3H + p 또는 3He + n입니다. 이것은 가장 기본적인 핵융합 반응 중 하나이며, 열핵 무기의 기초이자 현재 제어된 핵융합에 대한 연구의 기초입니다. 당시 이 두 반응 생성물의 안정성은 미지수였지만, 기존 이론에 따르면 Hans Bethe는 삼중수소는 안정적이고 헬륨-3은 불안정할 것으로 생각했습니다. Alvarez는 60인치 사이클로트론 작동의 세부 사항에 대한 그의 지식을 사용하여 그 반대를 증명했습니다. 그는 이배 이온화된 헬륨-3 핵을 가속하도록 기계를 조정했고 가속된 이온의 빔을 얻을 수 있었고, 따라서 사이클로트론을 일종의 슈퍼 질량 분석계로 사용했습니다. 가속된 헬륨은 수백만 년 동안 깊은 가스 우물에서 나왔기 때문에, 헬륨-3 성분은 안정적이어야 했습니다. 그 후 Alvarez는 사이클로트론과 2H + 2H 반응을 사용하여 방사성 삼중수소를 생성했고 그 수명을 측정했습니다.
1938년에 다시 사이클로트론에 대한 그의 지식을 사용하고 현재 비행 시간 기법으로 알려진 것을 발명하여, Alvarez는 단색 열 중성자 빔을 만들었습니다. 이를 통해 그는 Felix Bloch와 협력하여 중성자의 자기 모멘트를 측정하는 일련의 긴 실험을 시작했습니다. 1940년에 발표된 그들의 결과인 μ = 1.93±0.02 μN은 이전 작업에 비해 큰 진전이었습니다.
제2차 세계대전
Radiation Laboratory
1940년 영국의 Tizard Mission이 미국을 방문하여 공동 자기 공진기의 성공적인 응용으로 짧은 파장 펄스 레이더를 생산하도록 선도적인 미국 과학자들을 설득했습니다. President Franklin Roosevelt에 의해 단 몇 개월 전에 설립된 National Defense Research Committee는 마이크로파 레이더의 군사 응용을 개발하기 위해 Massachusetts Institute of Technology MIT에 국가 중앙 실험실을 만들었습니다. Lawrence는 즉시 그의 최고의 "사이클로트로니어"들, 특히 1940년 11월 11일 Radiation Laboratory로 알려진 이 새 실험실에 합류한 Alvarez를 모집했습니다. Alvarez는 초기 식별 친구 또는 적 IFF 레이더 비콘(현재는 트랜스폰더라고 불림)의 개선부터 적 잠수함이 새로운 공중 마이크로파 레이더에 의해 발견되었다는 사실을 깨닫지 못하도록 방지하는 VIXEN이라는 시스템에 이르기까지 다양한 레이더 프로젝트에 기여했습니다.
최초 프로젝트 중 하나는 British 장파 레이더에서 공동 자기 공진기에 의해 가능하게 된 새로운 마이크로파 센티미터 대역 레이더로 전환하는 장비를 구축하는 것이었습니다. Microwave Early Warning 시스템(MEW)에서 작업하면서 Alvarez는 원하지 않는 복사장의 side lobe를 억제할 뿐만 아니라 기계식 스캔 없이 전자적으로 스캔할 수 있는 선형 쌍극자 배열 안테나를 발명했습니다. 이것이 첫 번째 마이크로파 위상 배열 안테나였고, Alvarez는 그것을 MEW와 두 개의 추가 레이더 시스템에서 사용했습니다. 이 안테나는 Eagle 정밀 폭격 레이더가 악천후나 구름을 통해 정밀 폭격을 지원할 수 있도록 했습니다. 그것은 전쟁이 상당히 늦게 진행되는 동안 완성되었고; 다수의 B-29가 Eagle로 장비되어 있었고 잘 작동했지만, 큰 차이를 만들기에는 너무 늦었습니다.
Alvarez가 가장 잘 알려진 레이더 시스템으로, 항공 분야에서 특히 전후 Berlin 공수 작전에서 주요한 역할을 한 시스템은 Ground Controlled Approach GCA였습니다. Alvarez의 쌍극자 안테나를 사용하여 매우 높은 각도 해상도를 달성하면서, GCA는 특수 정밀 디스플레이를 보고 있는 지상 기반 레이더 운영자가 조종사에게 구두 지시를 전송하여 착륙 비행기를 활주로로 안내할 수 있게 합니다. 이 시스템은 단순하고 직접적이었으며 이전에 훈련받지 않은 조종사들도 잘 작동했습니다. 그것은 매우 성공적이어서 군은 전후 많은 해 동안 계속 그것을 사용했고, 1980년대에 일부 국가에서는 여전히 사용되고 있었습니다. Alvarez는 1945년 "모든 날씨 및 교통 상황에서 항공기의 안전한 착륙을 위한 Ground Control Approach 시스템의 개념 및 개발에 있어서 현저하고 뛰어난 주도력"을 위해 National Aeronautic Association의 Collier Trophy를 수상했습니다.
Alvarez는 1943년 여름을 England에서 보냈으며 GCA를 테스트하고, 전투에서 돌아오는 비행기를 악천후에 착륙시키며, 또한 영국인들에게 시스템 사용에 대해 교육했습니다. 거기서 그는 RAF 레이더 기술자였던 젊은 Arthur C. Clarke를 만났습니다. Clarke는 나중에 레이더 연구 스테이션에서의 경험을 그의 소설 Glide Path의 기초로 사용했으며, 이는 Alvarez의 희미하게 위장된 버전을 포함합니다. Clarke와 Alvarez는 장기적인 우정을 발전시켰습니다.
Manhattan Project
1943년 가을에 Alvarez는 Manhattan 프로젝트에서 Los Alamos에서 작업하라는 Robert Oppenheimer의 제안을 받고 미국으로 돌아왔습니다. 하지만 Oppenheimer는 먼저 Enrico Fermi와 함께 University of Chicago에서 몇 개월을 보낸 후 Los Alamos에 오기를 제안했습니다. 이 몇 개월 동안 General Leslie Groves는 Alvarez에게 미국이 독일이 원자로를 운영하고 있는지 확인할 수 있는 방법을 생각하고, 만약 그렇다면 어디에 있는지를 생각해달라고 요청했습니다. Alvarez는 비행기가 원자로가 생성하는 방사성 가스, 특히 제논 133을 감지하는 시스템을 운반할 수 있다고 제안했습니다. 그 장비는 Germany 위를 날았지만, 독일이 연쇄 반응이 가능한 원자로를 건설하지 않았기 때문에 방사성 제논을 감지하지 못했습니다. 이것은 정보 수집을 위한 핵분열 생성물 모니터링의 첫 번째 아이디어였습니다. 그것은 전후에 매우 중요하게 될 것입니다.
그의 레이더 작업과 Fermi와 함께 보낸 몇 개월의 결과로, Alvarez는 1944년 봄에 Los Alamos에 도착했으며, 그의 많은 동시대 사람들
