Едвін Ернест Солпітера: биография

У 1945 році, із закінченням війни, у Сіднеї стала вельми популярною радіоастрономія, однак Едвін Солпітера зайнявся зароджувалася в ті роки квантової електродинаміки. Його магістерська дисертація з теорії поля дозволила йому отримати престижну стипендію для продовження навчання у Великобританії, де він став аспірантом Бірмінгемського університету під керівництвом Рудольфа Пайерлса, чия школа теоретичної фізики вважалася тоді найкращою в Європі. Дисертація на звання доктора філософії, яку Солпітера захистив у 1948 році, була присвячена проблемі сингулярності в квантовій теорії поля. Вона не отримала популярності, так як в той же самий час (у 1947 році) проблема була по суті вирішена Хансом Бете, який ввів у теорію радіаційні поправки і пояснив з їх допомогою Лембів зрушення.

Життя і робота в США

Після захисту дисертації, в 1949 році Солпітера приєднався до групи фізиків-теоретиків, очолюваної Х. Бете в Корнелл.

У 1950 році він одружився на Міці (Міріам) Марк (англ.Miriam Mark), що займалася в Корнелл психобиология. Згодом вона зайнялася нейробіологією і біофізики (після її смерті в 2000 році Солпітера присвятив свою наукову діяльність продовження її незавершених робіт).

На початку 1950-х років Солпітера зайнявся проблемою зв'язаних станів в релятивістській теорії і вивів спільно з Х . Бетерівняння Бете-Солпітера(1951).

Незабаром після цього його інтереси переключилися на ядерну астрофізику. У той час ця наука відчувала великі труднощі у зв'язку з здавалося неможливістю побудувати ланцюжок ядерних реакцій, що приводить до утворення вуглецю з гелію в надрах зірок (проміжні нукліди берилію розпадалися швидше, ніж могли прореагувати). Солпітера розв'язав цю проблему, показавши, що вуглець утворюється в зірках результаті одночасного злиття трьох ядер гелію -потрійний альфа-реакції- не прямо, а за допомогою проміжного метастабільного стану ядра берилію (цей ядерний резонанс незадовго до того був відкритий У. Фаулером). Тоді ж Фаулер передбачив, а згодом (у 1958 році) експериментально відкрив ще один, вуглецевий ядерний резонанс з тією ж енергією, що дозволило остаточно усунути протиріччя між ядерною фізикою і теорією зоряної еволюції.

У 1953 році у Едвіна і Міріам народилася дочка Джуді (англ.Judy), після чого вони 1 рік провели у щойно заснованому Австралійському національному університеті (АППУ) в Канберрі. Перед від'їздом до Австралії Солпітера взяв участь у Мічиганському симпозіумі з астрофізики, де спілкування з Г. Гамовим, В. Бааде та іншими видатними фізиками того часу багато в чому вплинуло, за словами Солпітера, на напрям його подальших астрофізичних досліджень.

Під час перебування в Австралії в 1954 році Солпітера вперше оцінив поправки до швидкостей термоядерних реакцій в зірках, що виникають за рахунок екранування електронами кулонівських сил відштовхування між іонами в зоряному речовині. Згодом він ще не раз повертався до проблеми посилення ядерних реакцій в плазмі за рахунок екранування. До цих пір активно цитується стаття, написана ним у 1969 році спільно з його тодішнім аспірантом Х'ю Ван Хорном, в якій вивченоПікноядерное горінняв зірках - процес «холодного» злиття ядер, обумовлений не високою температурою (як у термоядерних реакціях), а високою щільністю речовини.

У середині 1950-х Дж. Бербідж, Е . М. Бербідж, У. Фаулер і Ф. Хойл показали, як важкі елементи утворюються в масивних зірках на різних стадіях еволюції. Однак для того, щоб обчислити повну швидкість виробництва важких елементів у Всесвіті, необхідно знати початковий розподіл зірок за масам, про який тоді майже нічого не було відомо. Едвін Солпітера в 1955 році, використовуючи вельми мізерні в той час дані про відмінності різних зоряних популяцій, вивів наближену форму залежності числа знов народжуються зірочок від їх маси -початкову функцію мас(en: Initial mass function) і обчислив вміст важких елементів в міжзоряному газі, а також частку зірок, які до теперішнього часу перетворилися на білі карлики. Основні висновки і оцінки, отримані ним тоді, не застаріли і до цього дня, а його формула дла початкової функції мас відома якфункція Солпітера(Солпітера згодом вважав цю статтю своєю найкращою роботою).