Bugün öğrendim ki: II. Dünya Savaşı'nın en etkili iki silah teknolojisinin mucitleri olan Merle Tuve (yakınlık fitili) ve Ernest Lawrence'ın (atom bombası için uranyum zenginleştirme) Güney Dakota'daki aynı küçük kasabadan çocukluk arkadaşı ve komşuları olduğu
Bu yazı, Kongre Kütüphanesi'nin Bilim, Teknoloji ve İş Bölümü'nde Bilimsel Referans ve Araştırma Uzmanı Stephanie Marcus tarafından kaleme alınmıştır. Ayrıca "Kebaplar, Kaboblar, Şiş Kebaplar, Şaşıklar ve: Çizlikler" ve "Patatesin Dönüşümü" blog yazılarının da yazarıdır.
Güney Dakota'nın küçük Canton kasabasında büyüdüm. ABD 18 numaralı karayoluna girerken bir tabela "2600 Dost Çoğunluğun Evı" diye övünüyordu. Tabelaya kesinlikle "ve Nobel Fizikçi E.O. Lawrence" eklenmeliydi. Ayrıca iki ismin daha anılması gerekiyordu: Nükleer tıp öncüsü John H. Lawrence ve iyonosferin yüksekliğini ölçmek için pulslanmış bir radyo vericisi kullanan, radarın gelişiminde önemli rol oynayan fizikçi Merle A. Tuve (Gregory Breit ile birlikte). Hatırladığım kadarıyla onlardan herhangi birinin tek sözü, altıncı sınıfa başladığım yeni ilkokulun E.O. Lawrence İlkokulu olarak adlandırılmasıydı.
Orta Batı'daki küçük bir kasabanın, birkaç yıl içinde ve tek bir mahallede, 20. yüzyılın üç büyük bilim insanını nasıl ortaya çıkarabileceğini şaşkınlıkla izliyorum. Kardeşler Ernest ve John 1901 ve 1904 yıllarında doğmuşlardı ve 1901'de doğan Merle, Ernest ile birlikte telgraf ve radyo ekipmanlarıyla oynamıştı. Hepsi Norveçli göçmenlerin torunlarıydılar ve saygın üniversitelerde (Ernest Yale'de, John Harvard Tıp ve Merle Johns Hopkins'te) derece almışlardı. Üçü de İkinci Dünya Savaşı sırasında önemli katkılarda bulundu: Tuve patlayıcı cihazları patlatmak için yakın patlatıcılar geliştirdi, John Lawrence savaş uçak pilotlarının basınçsız kabinlerle başa çıkmasına yardımcı olmak için yüksek irtifa fizyolojisini inceledi ve Ernest de atom bombasının yapımında rol oynadı.
E.O. Lawrence, Güney Dakota Üniversitesi'nde kimya dalında lisans, Minnesota Üniversitesi'nde fizik dalında yüksek lisans derecesi aldı ve ardından fizik profesörü W.F.G. Swann'ın izinden giderek daha ileri çalışmalar için Chicago Üniversitesi'ne ve ardından Yale Üniversitesi'ne gitti, burada doktorasını tamamladı. Yale'de fotoelektrik etki üzerinde araştırma yapmaya devam etti ve yardımcı profesör oldu. Avrupa'daki hızla büyüyen fizik sahnesiyle yarışmak isteyen UC Berkeley, onu 1928'de cezbederek fizik profesörü olarak atadı. 1930'a gelindiğinde ise, üniversitenin tarihinde en genç tam profesör olmuştu. Berkeley'e geldiğinde Lawrence, kendisini nükleer fiziğe adamıştı. 1929'da üniversite aynı zamanda teorik fizikçi J. Robert Oppenheimer'ı da kadrosuna alarak ülkenin en parlak genç fizikçilerinden ikisini güvence altına aldı. Lawrence (meslektaşları tarafından EOL olarak bilinirdi) kariyerinin geri kalanını Berkeley'de (kardeşi John da öyle) geçirdi ve 1936'da Radyoloji Laboratuvarı (Rad Lab) müdürü oldu. Ölümünden sonra laboratuvar, Ernest O. Lawrence Berkeley Laboratuvarı olarak yeniden adlandırıldı ve şu anda Enerji Bakanlığı'nın laboratuvar ağı üyesi olan Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı. Berkeley'deki Lawrence Livermore Laboratuvarı ise 1952'de açıldı ve adını taşıyor. Yeni fikirlerin bir kuluçka merkezi olarak tasarlanmıştı ve termonükleer savaş başlıkları, füzyon ve gelişmiş hesaplamalar konusundaki çığır açan araştırmalarından sonra ana faaliyetleri biyoloji ve çevre programları haline geldi.
Bir Alman bilim insanının makalesi, Lawrence'a döngüsel parçacık hızlandırıcısı olan siklotron için fikir verdi. Bu, halk arasında atom parçalayıcı olarak biliniyordu. İlk siklotronunun vakum odası 1929'da inşa edildiğinde, çapı el avuç büyüklüğünde dört inç idi ve zamanla daha büyük ve daha güçlü makineler yapmaya devam etti: Sevilen isimleri "37 inçlik", "60 inçlik" ve nihayet 4000 tonluk mıknatıslı "184 inçlik". Ardından (meslektaşı Edwin McMillan tarafından patentlenen) senkrosiklotron ve ardından antiprotonun keşfine yol açan büyük Bevatron geldi (1993'te devre dışı bırakıldı ve daha sonra uzay için yıkıldı).
Yale Tıp Fakültesi'nde ders veren ve kardeşinin başarılarını takip eden John Lawrence, radyasyon ve radyoizotopların insan hastalıklarının tedavisinde kullanılma olasılığıyla ilgilenmeye başladı. 1935'te Berkeley'i ziyaret ederek bazı araştırmalar yaptıktan sonra 1937'de oraya taşındı. Ernest de siklotronun biyomedikal olanakları ile ilgileniyordu ve tıp araştırmaları için fizikten daha kolay para bulunması nedeniyle, oğlu kanserden ölen hayırsever William H. Donner, John'ın müdürü olarak Donner Laboratuvarı'nın inşa edilmesi için fon bağışladı. John Berkeley'e taşındıktan kısa bir süre sonra, kardeşlerin annesinin rahim kanseri olduğunun ve yaşamaya ancak birkaç ayı kaldığının öğrenildi. John, onu Mayo Kliniği'nden Berkeley'e getirdi ve burada Berkeley radyoloğu David Stone, meslektaşı Robert Sloan'ın röntgen tüpü ile radyasyon tedavisi uyguladı. Tümör küçüldü ve kayboldu ve Gunda Lawrence 15 yıl daha yaşadı. Bu, John ve Lawrence'ı siklotrondan nötronlar kullanarak tedaviyi X ışınlarından daha etkili hale getirmek için teşvik etti.
Almanya'nın Polonya'yı işgal ederek İkinci Dünya Savaşı'nı başlattığı Kasım 1939'da Ernest, siklotron çalışmaları için Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü. İsveç'e gidip ödülü almak güvenli değildi - aslında kardeşi, bir Alman denizaltısı tarafından saldırıya uğrayan Athenia gemisiyle İngiltere'deki bir konferanstan yeni dönmüştü. John, bir destroyer mürettebatı tarafından bir kurtarma botundan kurtarılmıştı. Ödül bunun yerine, 29 Şubat 1940'ta Berkeley kampüsünde verildi. Yeni bilim adamının örneği olan EOL - parlak, etkileyici bir bilim insanı, projelerini tanıtma ve hayırsever fon toplama konusunda yetenekli - yıllar önce ünlü olacağını söylemişti. Karizmasını gizlemesine rağmen laboratuvarı ve meslektaşlarını içtenlikle takdir etti: "Sözsüz, onurlandırılan laboratuvardır". Fizik Bölümü Başkanı Profesör Raymond T. Birge, törende yaptığı konuşmada çalışmalarını, çok sayıda bilim insanı ve mühendisin (büyük makineler ve büyük para ile) gerçekleştirdiği "büyük bilim"in ilk örneklerinden biri olarak nitelendirdi.
EOL'nin yönetimi altında, Berkeley bilim insanları savaş çabalarına büyük ölçüde katıldı: Oppenheimer Los Alamos'ta Manhattan Projesi'nin başına geçti; Edwin McMillan, radar üzerinde çalışmak için MIT'ye, sonar araştırması yapmak için San Diego'daki Donanma Radyo ve Ses Laboratuvarı'na ve ardından Manhattan Projesi'ne katıldı; ve Lawrence, geliştirdiği elektromanyetik izotop ayrım sürecini denetlemek için Oak Ridge'de zaman geçirdi. Pearl Harbor'dan önce birçok bilim insanı Almanya'nın bir bomba geliştirdiğinden şüpheleniyordu ve uranyum ile çalışan EOL, ABD'deki yavaş eyleme karşı bu yarışta ilerlemek istiyordu. Başarılı oldu ve Berkeley'deki siklotronlar nükleer fisyon geçirebilecek yeni elementler aramak için kullanıldı ve 187 inçlik devasa mıknatıs uranyumu zenginleştirmek için kullanıldı.
Sovyetler Birliği 1949'da ilk atom bombasını test ettikten sonra, bilim insanı Edward Teller, ABD'nin "Süper", hidrojen veya H-bombası üzerindeki çalışmalarını hızlandırması ve Los Alamos'taki baskıyı hafifletmek için başka bir laboratuvar tahsis etmesi gerektiğini savundu. Atom Enerjisi Komisyonu H-bombasına karşıydı, ancak Lawrence yanındaydı ve plütonyum üretmek için güvence altına aldığı alanda, eski Livermore Deniz Hava İstasyonunun kullanılmasını önerdi. Livermore Laboratuvarı zaten kurulduğundan, AEC ve Üniversite bunu nükleer silah tasarımı tesisi olarak kabul etmeye karar verdiler. Teller orada bir pozisyon kabul etti ve fakülte meslektaşı Herbert York müdür oldu.
Soğuk Savaş'ın başlarında Lawrence, nükleer silahların ülkenin güvenliği için cevap olduğunu düşünüyordu ve bu konuda iyi arkadaşı Oppenheimer ile yolları ayrıldı. 1954'teki başarılı Trinity bombası testinden heyecan duydu ve daha fazla test istese de atom enerjisinin barışçıl kullanımları ile daima ilgilenmişti. Silahsızlanma konusunda çok konuşuluyordu, ancak Lawrence bunun yeterince denetlenemeyeceğini düşünüyordu. Başkan Eisenhower'ın yardımcısı Harold Stassen tarafından denetim ve tespit konusunda özel bir görev gücü başkanlığına atanmıştı ve hayır diyemedi. Bu, zaten yoğun seyahat programına ek olarak Washington ve yurt dışına sık sık seyahat etmek anlamına geliyordu. Kronik ülseratif kolit nedeniyle sağlığı iyi değildi. Eisenhower tarafından 1958'de, iki diğer bilim insanıyla birlikte, Sovyetler Birliği de dahil olmak üzere uluslararası uzmanlarla bir test yasağı ihlallerinin nasıl tespit edileceği konusunda Cenevre'de bir araya gelmek üzere ABD heyetini yönetmesi istendi. Yolculuğa rağmen, son derece yorgun ve hasta olmasına rağmen katılma konusunda ısrar etti. Konferans 1 Temmuz'da başladı ve eve dönmeyi reddedip acı ve hastalığa rağmen kendini zorlasa da 31 Temmuz'da Kaliforniya'daki bir hastaneye geri döndü. Altı çocuğun babası karısı Molly'ye daha fazla izin alması gerektiğini söyledi, ancak vicdanı buna izin vermedi. Ölümünden birkaç gün önce, 27 Ağustos 1958'de Eisenhower, ABD'nin testler konusunda bir moratoryum ilan ettiğini ve Sovyetler Birliği, Birleşik Krallık ve ABD'nin 31 Ekim'de test yasağı görüşmelerine başlamayı kabul ettiğini duyurdu.
Lawrence, her türlü ödül ve onuru almıştı, ancak Berkeley Başkanı Clark Kerr'in anma töreninde yaptığı konuşmada şöyle dedi: "Bilim tarihi yazıldığı sürece onurlandırılmaya devam edecek." Radyoloji Laboratuvarı'ndaki genç bilim insanları element 103'ü keşfettiklerinde, Lawrencium olarak adlandırıldı.
"Lawrence her zaman siklotronun mucidi olarak hatırlanacak, ancak daha da önemlisi, modern bilim yapma biçiminin mucidi olarak hatırlanmalıdır."
—1968 Nobel Fizik Ödülü sahibi Luis Alvarez
Daha fazla bilgi edinmek için:
Childs, Herbert. Bir Amerikan Dahi: Ernest Orlando Lawrence'ın Yaşamı. New York, Dutton, 1968.
Heilbron, J.L. ve Robert W. Seidel. Lawrence ve Laboratuvarı: Lawrence Berkeley Laboratuvarının Tarihi. Berkeley, Kaliforniya Üniversitesi Yayınları, 1989.
E-kitap: https://publishing.cdlib.org/ucpressebooks/view?docId=ft5s200764&chunk.id=d0e37&toc.depth=1&toc.id=&brand=ucpress
Herken, Gregg. Bomba Kardeşliği: Robert Oppenheimer, Ernest Lawrence ve Edward Teller'ın Karmaşık Yaşamları ve Sadakatleri. New York, Henry Holt ve Co., 2002.
Hiltzik, Michael A. Büyük Bilim: Ernest Lawrence ve Askeri-Endüstriyel Kompleksi Başlatan İcadı. New York, Simon ve Schuster, 2015.