Bilimde önemli olan şey, yeni gerçekler elde etmek kadar, onlar hakkında yeni düşünme biçimleri keşfetmektir.
Sir William Lawrence Bragg, Avustralya'da doğmuş İngiliz fizikçi ve X-ışını kristalografçısı, 1912'de kristal yapısının belirlenmesi için temel olan Bragg X-ışını kırınımı yasasını keşfetmiştir. Babası William Henry Bragg ile birlikte 1915 yılında Fizik Nobel Ödülü'nün ortak sahibi olmuştur, "X-ışınları aracılığıyla kristal yapısının analizi konusundaki hizmetleri için"; bu, X-ışını kristalografisinin geliştirilmesinde önemli bir adımdır.
Bragg 1941'de şövalyelik unvanı almıştır. 2020 itibarıyla, 25 yaşında ödülü alarak fizikte en genç Nobel ödülü sahibidir; herhangi bir alanda en genç Nobel ödülü sahibi ise Malala Yousafzai olup, 2014'te 17 yaşında Nobel Barış Ödülü'nü almıştır. Bragg, Şubat 1953'te James D. Watson ve Francis Crick tarafından DNA'nın yapısı keşfi rapor edildiğinde Cambridge Cavendish Laboratuvarı'nın müdürü idi.
Biyografi
Erken yıllar
Bragg, Güney Avustralya'nın Adelaide şehrinde, Adelaide Üniversitesi'nde Matematik ve Fizik Profesörü Sir William Henry Bragg 1862–1942 ve Güney Avustralya'nın devlet astronomu Sir Charles Todd'un kızı Gwendoline 1869–1929'dan doğmuştur.
Bilim ve matematik konularında erken bir ilgi göstermiştir. Okulda başladıktan kısa süre sonra üç tekerlekli bisikletinden düşerek kolunu kırmıştır. Avrupa'da Röntgen'in deneylerini okuyan ve kendi deneylerini yapan babası, yeni keşfedilen X-ışınlarını ve deneysel ekipmanını kırık kolu incelemek için kullanmıştır. Bu, Avustralya'da X-ışınlarının kaydedilen ilk cerrahi kullanımıdır.
1900'de Bragg, Kuzey Adelaide'deki Queen's School'da bir öğrenci idi, ardından Adelaide'deki St Peter's College'da beş yıl geçirmiştir. Adelaide Üniversitesi'ne 16 yaşında matematik, kimya ve fizik okumak için gitti ve 1908'de mezun olmuştur. Aynı yıl babası Leeds Üniversitesi'nde fizik profesörlüğü kabul etmiş ve ailesi İngiltere'ye taşımıştır. Bragg, sonbahar 1909'da Trinity College, Cambridge'e girmiş ve pnömoniye yakalanmış durumdayken sınav almasına rağmen matematik konusunda büyük bir burs almıştır. Başlangıçta matematikte başarılı olsa da, daha sonraki çalışma yıllarında fizik kursuna geçmiş ve 1911'de birinci sınıf onur derecesi ile mezun olmuştur. 1914'te Bragg, Trinity College'da bir Fellowship'e seçilmiştir – Cambridge kolejindeki bir Fellowship, bir tez sunmayı ve savunmayı içerir.
Bragg'ın diğer ilgileri arasında kabuk koleksiyonculuğu vardı; kişisel koleksiyonu yaklaşık 500 türden örneklerden oluşmuştur; tümü Güney Avustralya'dan kişisel olarak toplanmıştır. Yeni bir mürekkep balığı türü keşfetmiştir – Joseph Verco tarafından ona adını verilen Sepia braggi.
Kariyer
X-ışınları ve Bragg denklemi
X-ışınlarının bileşimi bilinmiyordu, babası X-ışınlarının parçacık akışı olduğunu savunurken, diğerleri bunların dalgalar olduğunu iddia etmiştir. Max von Laue, bir kristal üzerinde fotoğrafik plakaya yönlendirilmiş bir X-ışını demeti yollamıştır; demet vuruş yerinin yanında deflekte edilen ışınlardan gelen ilave noktalar vardı – dolayısıyla X-ışınları dalgalardır. 1912'de Cambridge'de birinci yıl araştırma öğrencisiyken, W. L. Bragg, nehir kenarında yürürken, paralel atom tabakalarından yapılmış kristallerin, X-ışını demetleri yüzeylerine çoğu açıda çarpınca kırınım yapmayacağı hakkında bir anlayış kazanmıştır; çünkü atomlarla çarpışmalar nedeniyle deflekte edilen X-ışınları faz dışında olur, birbirini iptal ederdi. Ancak, X-ışını demeti, kristaldeki atom tabakalarının arasından geçtiği mesafelerin X-ışını'nın dalga boyuna eşit olduğu bir açıda çarptığında, o zaman deflekte olanlar faz içinde olur ve yakındaki bir filme bir nokta üretirdi. Bu anlayıştan, X-ışınının dalga boyunu ve bir kristaldeki atom tabakalarının arasındaki mesafeyi, düşen bir X-ışını demesinin yansıtılacağı açılarla ilişkilendiren basit Bragg denklemini yazmıştır.
Babası, bir kristali yansımaların enerjisini ölçerken kesin açılara döndürülebileceği bir cihaz inşa etmiştir. Bu, babanın ve oğlun bir dizi basit kristalde atom tabakalarının arasındaki mesafeleri ölçmesini sağlamıştır. Kristalın ağırlığı ve Avogadro sabitinden atomlar arasındaki mesafeyi hesaplamışlar, bu da X-ışını tüplerinde farklı metal hedefleri tarafından üretilen X-ışınlarının dalga boylarını ölçmelerini sağlamıştır. W. H. Bragg sonuçlarını toplantılarda ve bir yazıda rapor etmiş, denklem için "oğlunun" niteliksiz olarak alıntı yapan ancak ortak yazar olarak değil, bu da oğluna "bazı kalpli acılar" vermiş ve bundan asla kurtulamadığı.
Ses menzili üzerinde çalışma
Bragg, Birinci Dünya Savaşı'nın başlarında Kraliyet At Topçusu'nda Leicestershire bataryasının ikinci teğmeni olarak askeri görevde bulunmak üzere atanmıştır. 1915'te Kraliyet Mühendislerine seçilmiş ve düşman topçusu ateşinin sesinden konumunu belirleme yöntemi geliştirmiştir. 2 Eylül 1915'te kardeşi Gallipoli Kampanyası sırasında öldürülmüştür. Kısa bir süre sonra, kendisi ve babası Fizik Nobel Ödülü'ne layık görülmüştür. 25 yaşında idi ve en genç bilim ödülü sahibi olmaya devam etmektedir. Ses menzilindeki sorun, ağır topların bir mikrofon tarafından tespit edilemeyecek kadar düşük bir frekansla ses çıkarmasıydı. Aylar süren sinir bozucu başarısızlıktan sonra, o ve grubu sorunu çözen bir sıcak tel hava dalgası dedektörü tasarlamıştır. Bu çalışmada Charles Galton Darwin, William Sansome Tucker, Harold Roper Robinson ve Henry Harold Hemming tarafından yardımcı olmuştur. İngiliz ses menzili çok etkili idi; her İngiliz Ordusu'nda bir birim vardı ve sistemleri savaşa girdiklerinde Amerikalılar tarafından benimsenmiştir. Savaş sırasındaki çalışması için Askeri Haç ile ödüllendirilmiş ve İngiliz İmparatorluğu Nişanı Subayı atanmıştır. 16 Haziran 1916, 4 Ocak 1917 ve 7 Temmuz 1919'da Despachlarda da Anılmıştır.
Sıcak tel ses menzili, İkinci Dünya Savaşı sırasında sivil danışman olarak hizmet ettiği süre içinde kullanılmıştır.
Savaşlar arası dönemde, 1919'dan 1937'ye kadar Victoria Üniversitesi Manchester'da Langworthy Fizik Profesörü olarak çalışmıştır. 1937'de Teddington'daki Ulusal Fizik Laboratuvarı'nın müdürü olmuştur.
İkinci Dünya Savaşı sonrasında Bragg Cambridge'e dönmüş ve Cavendish Laboratuvarı'nı araştırma gruplarına bölmüştür. "İdeal araştırma birimi altı ila on iki bilimci ve birkaç asistan olanıdır" diye inanmıştır.
Manchester Üniversitesi 1919–1937
Askerlikten çıkarıldığında Cambridge'de kristalografiye dönmüştür. Babası organik kristalleri inceleyeceği, oğul inorganik bileşikleri araştıracağı konusunda anlaştıklarını belirtmiştir. 1919'da uzun süredir aile dostu olan Ernest Rutherford Cambridge'e geçtiğinde, Lawrence Bragg onun yerine Victoria Üniversitesi Manchester'da Langworthy Fizik Profesörü olmuştur. Mükemmel bir akademik kadroyu işe almış, eski ses menzili uzmanlarını da içererek, ancak fizik bilgisinin zayıf ve sınıf deneyiminin olmadığını düşünmüştür. Öğrenciler, çoğu gaziler, eleştirel ve kışkırtıcı idi. Derinden sarsıntıya uğramış ama aile desteğiyle kendini toparlamış ve başarılı olmuştur. O ve R. W. James yansıtılan X-ışınlarının mutlak enerjisini ölçmüştir, bu da savaştan önce C. G. Darwin tarafından türetilen bir formülü doğrulamıştır. Şimdi yansıtma hedefleri içindeki elektron sayısını belirleyebilir hale gelmişler ve silikatlar gibi daha karmaşık kristallerin yapılarını çözmek başarmışlardır. Hala zorluydu: tekrarlanan tahmin ve tekrar deneme gerekti. 1920'lerin sonunda verilere Fourier dönüşümleri kullanarak analizi kolaylaştırmışlardır.
1930'da Imperial College, London'dan bir iş teklifi tartarken derinden rahatsız olmuştur. Ailesi etrafında toplamış ve 1931'i Munich'te geçirerek araştırma yaparken dengesini geri kazanmıştır.
Ulusal Fizik Laboratuvarı 1937–1938
1937'de Teddington'daki Ulusal Fizik Laboratuvarı'nın müdürü olmuş, bazı iş arkadaşlarını da beraberinde getirmiştir. Ancak, yönetim ve komiteler zamanının çoğunu iş tezgahından uzak almıştır.
Cambridge Üniversitesi 1938–1954
Rutherford öldü ve arama komitesi Lawrence Bragg'ı Cavendish Laboratuvarı'nın müdürü olan sonraki Cavendish Profesörler sırasında adlandırmıştır. Laboratuvar atom fiziğinde ünlü bir geçmişe sahip ve bazı üyeler bir kristalografçıdan tedirgin idi, Bragg bunu dengeli bir yönetim ile aşmıştır. Kırınım desenlerinin yorumlanmasını geliştirme üzerinde çalışmıştır. Küçük kristalografi grubunda bir mentor olmayan bir mülteci araştırma öğrencisi vardı: Max Perutz. Bragg'a hemoglobinden X-ışını kırınımı verisi göstermiş, bu da devasa biyolojik moleküllerin yapısının çözülebilir olabileceğini ileri sürmüştür. Bragg, Perutz'u araştırma asistanı olarak atamış ve birkaç ay içinde Rockefeller Vakfı'ndan bir hibe ile ek destek almıştır. İkinci Dünya Savaşı sırasında Perutz düşman yabancı olarak hapsedilmiş ve daha sonra askeri araştırmada çalışmış olduğundan çalışma askıya alınmıştır.
Savaş sırasında Cavendish radar için gerekli elektronikleri vurgulayan kısaltılmış bir mezuniyet kursu sunmuştur. Bragg metalin yapısı üzerinde çalışmış ve sonar ve ses menzili konusunda danışmanlık yaptığı, hala Tucker mikrofonu kullandıkları. 1941'de Sir Lawrence olmuştur. Babası 1942'de öldü, bunun sırasında Bragg altı ay boyunca Kanada'ya Bilimsel Bağlantı Subayı olarak görev yapmıştır. X-ışın analizi konusunda düzenli konferansları organize etmiş, bu da askeri araştırmada yaygın olarak kullanılmıştır.
Savaş sonrasında Uluslararası Kristalografi Birliği'nin kuruluşunda öncü rol oynamış ve onun ilk başkanı olarak seçilmiştir. Cavendish'i, "ideal araştırma birimi altı ila on iki bilimci ve birkaç asistan, bir veya daha fazla birinci sınıf enstrüman mekanisyeni ve genel aparatların inşa edilebildiği bir atölyeyle desteklenmiş" inanışını yansıtmak için birimlere yeniden organize etmiştir. Personelin kıdemli üyeleri şimdi ofisler, telefonlar ve sekreter desteğine sahiptir. Departmanın kapsamı radyo astronomisinde yeni bir ünite ile genişletilmiştir. Kendi çalışması, X-ışınlarını ve elektron mikroskobu kullanarak metallerin yapısına odaklanmıştır. 1947'de Tıbbi Araştırma Konseyi MRC'yi "kahraman girişim" diye tanımladığı protein yapısını belirlemeyi desteklemeye ikna etmiş, başlangıçta Perutz, John Kendrew ve iki asistandan oluşan Moleküler Biyoloji Laboratuvarı. Bragg onlarla çalışmış, 1960 yılına kadar miyoglobin yapısını atomik seviyede çözmüşlerdir. Bundan sonra daha az katılmıştır; hemoglobin analizi, her moleküle iki civa atomu işaretçi olarak dahil ettikten sonra daha kolaylaştırılmıştır. MRC'nin ilk anıtsal zaferi, DNA'nın yapısını James Watson ve Francis Crick tarafından çözmüştür. Bragg, 8 Nisan 1953'te Belçika'daki proteinler üzerine bir Solvay konferansında keşfi duyurmuş, basın tarafından bildirilmemiştir. Daha sonra Londra'daki Guy's Hospital Medical School'da Perşembe 14 Mayıs 1953'te bir konuşma vermiş, bu da Londra News Chronicle'da Cuma 15 Mayıs 1953'te Ritchie Calder tarafından "Niçin Sen Sensin. Hayatın Sırrına Daha Yakın" başlıklı bir makaleyle sonuçlanmıştır. Bragg, Crick, Watson ve Maurice Wilkins'i 1962 Fizyoloji veya Tıp Nobel Ödülü'ne aday göstermiştir; Wilkins'in payı King's College London'daki X-ışını kristalografçılarının katkısını tanımıştır. Aralarında Rosalind Franklin vardı, "fotoğraf 51" DNA'nın Linus Pauling'in önerdiği üçlü sarmal değil çift sarmal olduğunu göstermiştir. Franklin, ödül sadece yaşayan insanlara verilmeden önce öldü.
Kraliyet Enstitüsü 1954–1971
1953'te Bragglar, Royal Institution'daki Resident Professor için zarif daireye taşındı, babası ölmüş olduğu zamanki pozisyon. 1934 ve 1961'de Lawrence, Royal Institution Noel Dersini vermiş ve 1938 yılından beri Institution'da Doğal Felsefe Profesörü olmuş, yıllık bir konuşma vermekteydi. Babası'nın ardılları Institution'u zayıflatmış idi, bu yüzden Bragg onu yeniden inşa etmek zorundaydı. Kurumsal sponsorlar sırayla finanse etmiş, geleneksel Cuma Akşamları Söylemleri ardından konuşmacı ve dikkatli seçilmiş olası patronlar için bir yemek partisi gelmiş, her yıl 120'den fazlası. "1965'teki bu Söylemlerin ikisi ona özel bir memnuniyet verdi. 7 Mayıs'ta, 1951–55 Evlilik ve Boşanma Kraliyet Komisyonu'nda üye olmuş ve Ulusal Evlilik Rehberlik Konseyi Başkanı olan Lady Bragg, 'Evlilik ve boşanmada değişen desenler' üzerine konuşma yaptı; ve 15 Kasım'da, Bragg o zamanlar Rolls Royce Ltd'de Baş Bilimci olan ve daha sonra Brunel Üniversitesi'nin Başkanı olan mühendis-oğlu Stephen tarafından verilen 'Jet motorlarında Salınımlar ve gürültü' hakkında Söylemi gururla dinledi." Ayrıca Institution'un ayırt edici bir özelliği olan ayrıntılı gösterimlerle zenginleştirilmiş yüksek saygın Okul Dersleri programı sunmuştur. "Elektrilik" hakkında bu derslerden üçünü vermiştir.
Institution'da araştırma çalışmaya devam etmiş, basında Davy-Faraday Laboratuvarı'nda çalışmak ve bitişik evde küçük bir grup işe almış, aldığı hibelerin desteğiyle. Laboratuvarın bir ziyaretçisi ağır metalleri enzim lizozime sokmayı başarmış; kristal yapısı 1965'te Royal Institution'da D. C. Phillips ve iş arkadaşları tarafından çözülmüş, hesaplamalar 9.040 yansımaları üzerinde University of L'deki dijital bilgisayarda gerçekleştirilmiştir.
