Ни́колас Константин Кристо́филос ( греч. Νικόλαος Χριστόφιλος , англ. Nicholas Constantine Christofilos , Бостон 16 декабря 1916 – 24 сентября 1972) – греко-американский физик . В 1949 выдвинул принцип сильной фокусировки . Внёс вклад в развитие протонных линейных ускорителей и коллективных методов ускорения. Сконструировал установку по удержанию горячей плазмы «Астрон» .

Биография

Кристофилос родился в Бостоне , в семье греческих эмигрантов Константина и Елены Кристофилос . В 1923 году семья вернулась в Грецию. Кристофилос вырос в Греции, поступил в Афинский Политехнический университет в возрасте 18 лет, получил диплом в электротехнике и машиностроении в 1938 году. Он оставался в Греции во время тройной германо-итало-болгарской оккупации страны, в годы Второй мировой войны, работая в афинской компании, обслуживающей лифты . Позже он основал свою собственную компанию по обслуживанию лифтов. В течение всего этого периода проявлял интерес к физике ускорителей и физике элементарных частиц , занимался самообразованием, читал доступные немецкие и американские публикации по этим темам.

Сильная фокусировка

В 1946 году Кристофилос самостоятельно разработал идею синхротрона , но довольно быстро из публикаций Physical Review узнал об изобретении принципа автофазировки Векслером в 1944 году и Макмилланом в 1945 году. В 1948 году он отправил письмо в Радиационную лабораторию Калифорнийского университета (теперь — Национальная лаборатория LBNL ) с предложениями по совершенствованию конструкции ускорителей, в частности, использование фокусировки пучка электростатическим полем, а также конструкцию синхротрона . Ему был отправлен подробный ответ, в котором указывалось на серьёзные ошибки в конструкции. Кристофилос продолжил работать, в 1949 году он разработал принцип сильной фокусировки и отправил новое письмо в LBNL. На этот раз письмо было оставлено без ответа. Позже сотрудники LBNL объясняли, что из-за нестандартного матаппарата самоучки они просто не поняли, что пытался донести до них Кристофилос.

Не дождавшись ответа, вместо публикации в журнале, Кристофилос в 1950 году подал заявку на патент в США и в Греции. В результате его открытие прошло незамеченным, и через три года сильную фокусировку независимо открыли Курант , Ливингстон и Снайдер в 1952 году . Открытие имело огромное значение для строительства новых крупных ускорителей для нужд физики высоких энергий и было очень быстро применено в ускорителях BNL , Корнелла и ЦЕРНа .

В 1953 году Кристофилос приехал в США, и, читая в Бруклинской библиотеке Physical Review , обнаружил статью Куранта, Ливингстона, Снайдера . Он решил, что его идея была украдена, и тут же поехал в BNL, чтобы встретиться с авторами. После напряжённых дискуссий было выяснено, что открытия сделаны независимо, но физики Брукхейвена были вынуждены признать приоритет Кристофилоса. Также Кристофилос встретился с несколькими членами Комиссии по атомной энергии , которые изучили патент и выплатили ему $10000 за использование его идеи . Это была крупная сумма, но экономия при строительстве сильнофокусирующих синхротронов позволяла экономить десятки миллионов. Кристофилосу была предложена позиция в BNL, и он включился в работу по созданию жёсткофокусирующего протонного синхротрона AGS на рекордную на то время энергию 28 ГэВ. По некоторым свидетельствам, лидеры группы ускорительщиков, в частности Эрнест Курант, были не слишком рады участию Кристофилоса в этих работах .

В BNL Кристофилос участвовал в работах по созданию протонного линака. Однако вскоре, в 1956 году Кристофилос присоединился к LLNL ( Ливерморская национальная лаборатория ), чтобы работать над созданием . Ещё в 1953 году на совещании он предложил свою конструкцию термоядерного реактора. Работа над этим реактором стала главной работой Кристофилоса, которую он продолжал до самой смерти в 1972 году.

Военные проекты

В Ливерморской лаборатории Кристофилос работал над рядом военных проектов. Он стал членом консультативной группы . Кристофилос, которого коллеги называли «фабрикой идей», теоретически предсказал, что вражеские ракеты можно обезвредить в полёте, взорвав над ними в космосе ядерные бомбы, в результате чего высокоэнергетичные электроны из временного «санитарного пояса» начнут бомбардировать боеголовки ракет и чувствительную электронику. Теорию следовало выяснить в возглавляемой Кристофилосом тайно проводимой операции «Аргус» (названной так в честь всевидящего стоглазого древнего греческого бога Аргуса ) . Серия атмосферных ядерных взрывов , предназначенных для создания радиационного пояса в верхних слоях атмосферы Земли, должна была стать защитой от советских межконтинентальных баллистических ракет. Проведённый эксперимент подтвердил выдвинутую теорию, и искусственные пояса действительно возникали после взрывов, что позволило впоследствии говорить об операции «Аргус», как о самом масштабном научном эксперименте, который когда-либо проводился в мире .

В 1958 году Кристофилос предложил использовать волны сверхнизких частот ( англ. ELF — Extra Low Frequency) для связи с подводными лодками, а затем (1959) изобрёл конструкцию антенны (), которая оказалась практичной на этих частотах. Его идеи были реализованы ВМС США, которые построили огромный ELF передатчик в Мичигане и Висконсине , состоящий из 56-мильной линии электропередачи (). Передатчик обеспечивал связь с ядерными подводными лодками с 1985 по 2004 год, но оказался слишком затратным. Жители этих штатов были недовольны «железным лесом», который, как они считали, вредно действует на их здоровье, и в 2004 году объект был закрыт. Альтернативный подход предложил другой греко-американский физик, Деннис Пападопулос, работавший тогда в Лаборатории военно-морских исследований в Вашингтоне, предложивший использование электроджетов — потоков заряженных частиц в ионосфере, которые могут служить в качестве виртуальных антенн для передачи сигналов на сверхнизких частотах .

В 1963 году Кристофилос был награждён медалью Эллиота Крессона .

Примечания

Ссылки

• Храмов Ю. А. Кристофилос Николас (Christophilos Nikolas) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука , 1983. — С. 144. — 400 с. — 200 000 экз.
• Melissinos, A.C. (1993). "Nicholas C. Christofilos, His Contributions to Physics" (Talk), CERN Accelerator School Proceedings 1993 , Rhodes, Greece
• Coleman, Elisheva (2004). Greek Fire – Christofilos and the Astron Project in America's Fusion Program , Princeton University Junior Thesis