Laboratorium Cavendish Pencipta Ilmuwan

Laboratorium Cavendish memiliki sejarah yang luar biasa dari penemuan dan inovasi dalam Fisika sejak pembukaannya pada tahun 1874 di bawah arahan James Clerk Maxwell, Universitas pertama Cavendish Profesor Fisika Eksperimental. Sampai saat itu, fisika berarti teori fisika dan dianggap sebagai provinsi matematika. Kontribusi eksperimental yang luar biasa dari Isaac Newton, Thomas Young dan George Gabriel Stokes semua dilakukan di perguruan tinggi mereka. Kebutuhan untuk pelatihan praktis ilmuwan dan insinyur ditekankan oleh keberhasilan Pameran Besar dari 1851 dan persyaratan masyarakat industri. Landasan Ilmu Pengetahuan Alam Tripos pada tahun 1851 mengatur adegan untuk kebutuhan untuk membangun khusus laboratorium fisika eksperimental dan ini dicapai melalui kemurahan hati Rektor Universitas, William Cavendish, Ketujuh Duke of Devonshire.

Dia menyediakan £ 6.300 untuk memenuhi biaya membangun laboratorium fisika, dengan syarat bahwa Sekolah Tinggi menyediakan dana untuk jabatan profesor of Experimental Fisika. Hal ini menyebabkan penunjukan Maxwell sebagai profesor Cavendish pertama.

Profesor Ernest Rutherford

Profesor Ernest Rutherford (30 Agustus 1871 - 19 Okt 1937)

Sejak berdirinya, Laboratorium telah memiliki kekayaan besar dalam menunjuk Cavendish profesor yang, di antara mereka, telah berubah sepenuhnya pemahaman kita tentang dunia fisik. Maxwell tidak hidup untuk melihat teorinya listrik, magnet dan statistik fisika sepenuhnya dikonfirmasi oleh percobaan, namun warisan praktisnya adalah desain dan melengkapi Laboratorium baru. Maxwell meninggal pada tahun 1879 pada usia awal 48 dan digantikan oleh Lord Rayleigh, yang bertanggung jawab untuk menyiapkan kursus instruksi yang sistematis dalam percobaan fisika, yang tetap menjadi inti dari program pengajaran Laboratorium.

JJ Thomson berhasil Rayleigh pada tahun 1884 dan mulai revolusi dalam fisika yang mengarah pada penemuan mekanika kuantum pada 1920-an. Selama masa yang panjang Thomson, Universitas memungkinkan siswa dari luar Cambridge untuk belajar untuk tingkat baru Doctor of Philosophy pada tahun 1895. Di antara generasi pertama mahasiswa pascasarjana fisika yang Ernest Rutherford dan Charles Wilson, yang, bersama dengan JJ Thomson, yang menang hadiah Nobel untuk penelitian mereka. Penemuan elektron oleh Thomson, penemuan Cloud ruang oleh Wilson, penemuan fisi nuklir buatan oleh Rutherford adalah contoh dari kemajuan yang luar biasa dalam teknik eksperimental yang diantar dalam apa yang dikenal sebagai fisika modern.

Pada tahun 1919, Thomson digantikan oleh mantan muridnya Rutherford, yang di bawah kepemilikan Francis Aston menemukan isotop unsur kimia, Patrick Blackett pertama difoto interaksi nuklir buatan, James Chadwick menemukan neutron dan John Cockcroft dan Ernest Walton melakukan percobaan yang dihasilkan disintegrasi nuklir pertama dikontrol disebabkan oleh partikel energi tinggi dipercepat, serta membuktikan secara eksperimental untuk pertama kalinya bahwa E = mc2.

Profesor Nevill Mott

Profesor Nevill Mott (30 Sep 1905 - 8 Agustus 1996)

Lawrence Bragg berhasil Rutherford sebagai Cavendish profesor pada tahun 1938 dan mengembangkan penggunaan kristalografi sinar-X sebagai alat yang sangat kuat untuk memahami struktur molekul biologis. Puncak dari studi ini adalah penentuan struktur double-helix molekul DNA oleh Francis Crick dan James Watson. Ruang lingkup fisika terus berkembang dengan menekan suhu yang sangat rendah melalui penelitian yang dilakukan di Laboratorium Mond dan energi untuk sangat tinggi dengan pembangunan generasi berikutnya akselerator partikel.

Bragg adalah berhasil dengan Nevill Mott pada tahun 1954 dan di bawah kepemimpinannya, banyak penelitian perintis dilakukan di tempat yang sekarang dapat disebut fisika benda terkondensasi, termasuk karyanya sendiri pada semikonduktor amorf yang mengarah ke hadiah Nobel-nya. Laboratorium terus berkembang pada tingkat yang besar sampai situs di pusat kota Cambridge menjadi begitu penuh sesak bahwa pindah ke situs hijau-lapangan baru di West Cambridge, dikelola oleh Brian Pippard, penerus Mott sebagai Cavendish Profesor pada tahun 1971, dianggapdiperlukan.

Langkah ini selesai pada tahun 1974 dan fase yang sama sekali baru penemuan dimulai. Fasilitas besar dikembangkan dalam astronomi radio dan semikonduktor fisika, yang terus menjadi daerah perbatasan penelitian dalam Laboratorium. Benar-benar disiplin baru dipupuk. Dengan penunjukan Sam Edward sebagai pengganti Pippard pada tahun 1984, benda terkondensasi lembut menjadi komponen utama dari program Laboratorium. Hal ini menyebabkan pada gilirannya untuk inisiatif utama dalam fisika biologi dan fisika kedokteran. Polimer semikonduktor fisika telah berkembang di bawah Edwards 'penerus Richard Teman. Pada dekade pertama 21stcentury, batas baru telah dibuka di bidang nanoteknologi, atom dingin dan fisika suhu ultra-rendah.

Tahap berikutnya pembangunan adalah rekonstruksi Laboratorium untuk memenuhi tantangan abad ke-21. Program pembangunan kembali besar diperlukan melanjutkan tradisi inovasi dan orisinalitas yang telah di jantung program Laboratorium sejak berdirinya.

Sekitar pertengahan abad kesembilan belas banyak diskusi muncul tentang pelatihan praktis ilmuwan dan insinyur di semua tingkatan. The British Association, Pameran Besar, dan Museum Sains semua keluar dari antusiasme ini untuk menyebarkan pengetahuan ilmiah. Demikian juga datang sendiri Ilmu Pengetahuan Alam Tripos kami pada tahun 1851, tetapi mengajar untuk Tripos baru ini, dalam fisika setidaknya, seluruhnya teoritis, berdasarkan campuran kuno kuliah umum dan membaca pribadi. Satu-satunya universitas untuk memiliki sesuatu seperti laboratorium terorganisir adalah Glasgow, di mana, pada 1840, William Thompson, kemudian Lord Kelvin, "mengambil alih sebuah gudang anggur tua di rumah pendahulunya .... membuang sampah, memasang pasokan air dan wastafel, dan disebut ruang laboratorium fisik. "Banyak siswa yang diajarkan di laboratorium ini dan beberapa pekerjaan yang luar biasa yang dihasilkan, tapi masih siswa bekerja hanya sebagai asisten Profesor, tidak pada setiap kursus terorganisir, dan hanya beberapa siswa bisa diakomodasi dengan cara ini.

Yayasan Laboratorium Cavendish

  "Ajaran sistematis fisika praktis adalah perkembangan modern. Hingga paruh kedua abad kesembilan belas baik dimulai, ada laboratorium pengajaran dan tidak ada kursus reguler instruksi dikenal."

Jadi kita digunakan saat ini untuk laboratorium Universitas mengajar yang besar, terorganisir dengan hati-hati dan rumit dilengkapi bahwa pernyataan ini (dengan yang Sejarah asli dari Cavendish dimulai) tampaknya agak mengejutkan. Namun pada kenyataannya hal itu understates kasus, untuk, sampai periode tersebut abad lebih yang lalu, tidak ada fasilitas pusat apapun ada untuk praktek fisika berbasis eksperimen. Fisika Fakultas, dengan komponen yang penting - laboratorium dan lokakarya, ruang kuliah dan perpustakaan, toko-toko dan kantor - adalah, seperti semua fakultas lainnya, cukup inovasi modern. Semua jumlah besar pengetahuan ilmiah dibangun sebelum tahun 1870 adalah hasil kerja individu dalam laboratorium dasarnya pribadi. Fisikawan amatir kaya, seperti Joule atau Cavendish, akan memiliki laboratorium di rumahnya, sedangkan ilmuwan akademik akan bekerja di kamar kuliahnya. Kontribusi luar biasa bagi ilmu pengetahuan yang dihasilkan oleh, misalnya, Newton di Trinity, Young di Emmanuel, dan Stokes di Pembroke semua dicapai dalam akomodasi mereka sendiri dan sebagian besar sendiri. Bantuan mereka mungkin akan relatif tidak terampil - untuk penglihatan yang buruk misalnya Newton membawanya untuk mempekerjakan orang lain untuk menggambarkan hasil karya optik kepadanya. Namun, mengherankan, membantu master diakui eksperimen adalah satu-satunya cara terbuka untuk fisikawan siswa untuk menerima pengajaran dalam teknik eksperimental apapun. Memang pengetahuan tersebut secara aktif berkecil hati oleh beberapa akademisi, seperti besar Cambridge matematika Dr. Isaac Todhunter, yang mengatakan: ".. Percobaan tidak diperlukan bagi siswa Siswa harus siap menerima apapun master mengatakan kepadanya"

Rencana Laboratorium Tua Cavendish

Rencana untuk Cavendish Tua

Dua puluh lima tahun kemudian tekanan untuk pembentukan praktik mengajar yang diselenggarakan tak tertahankan. Oxford dan Cambridge bereaksi dalam mode mereka sendiri untuk itu. Oxford mulai membangun Clarendon, dan di Cambridge Senat membentuk sebuah komite untuk melihat ke dalam pertanyaan. Ketika, pada tahun 1869, panitia melaporkan, itu jelas mendukung menciptakan Laboratorium Cambridge Fisika, merekomendasikan "pendirian sebuah Professorship khusus, dan memasok Profesor dengan cara membuat ajarannya praktis - dengan kata lain, memberikan dia demonstran, ceramah-kamar, laboratorium, dan beberapa kelas kamar, dengan stok yang cukup dari aparat. "Namun, saat ini keuangan Universitas tidak sangat sehat, dan laporan harus disimpan. Berapa lama hal akan tetap dalam keadaan ini tidak diketahui, tapi setelah 18 bulan, kemudian Kanselir menulis ke Universitas menawarkan untuk memenuhi perkiraan biaya yang jumlah menakutkan dari £ 6300. Kanselir adalah Duke of Devonshire ketujuh, dirinya pemenang hadiah Smith dan Wrangler Senior, dan relatif jauh dari Henry Cavendish. Memang 'Cavendish' adalah nama keluarga, dan sebagainya, akhirnya, laboratorium baru dikenal sebagai Cavendish.