Дэниел Клеппнер, почётный профессор физики в Массачусетском технологическом институте (MIT), умер 16 июня в Пало-Альто, Калифорния. За 37 лет работы в MIT Клеппнер вёл исследования в области атомной, молекулярной и оптической физики, которые привели к созданию GPS и квантовых вычислений.
Клеппнер, профессор физики в отставке, чья работа в области экспериментальной атомной физики оказала огромное влияние на эту область, изучал взаимодействие атомов со статическими электрическими и магнитными полями и излучением. Его исследования включали создание точных измерений с помощью водородных мазеров, в том числе совместное изобретение атомных часов на основе водородного мазера; изучение физики ридберговских атомов и квантовой электродинамики в резонаторе; и новаторскую работу по конденсату Бозе-Эйнштейна (КБЭ).
Клеппнер вышел на пенсию в 2003 году после 37 лет работы в MIT. Он был высокообразованным и красноречивым учёным, чьи точные исследования и коммуникативные навыки помогли определить направление современной атомной, молекулярной и оптической физики.
Ранние годы и карьера
Клеппнер родился 16 декабря 1932 года на Манхэттене. Его отец, Отто Клеппнер, был основателем рекламного агентства, а мать, Беатрис (Тауб) Клеппнер, была выпускницей Барнард-колледжа. В старших классах его вдохновлял учитель физики Артур Хасси, который позволил Клеппнеру работать в лабораториях всё свободное время.
Клеппнер изучал физику в Уильямс-колледже, где его привлекла теория общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Он создал программируемую машину, которую называл предшественником кибернетики. В Уильямс-колледже у него зародилась любовь к литературе, и он почти стал специалистом по английскому языку. Однако он не оценил атмосферу школьных братств и работал над получением диплома в течение трёх лет, с 1953 года.
Атомные часы
В качестве советника Клеппнера Норман Рамзи поощрял его к созданию нового типа атомных часов, полагая, что цезиевые и аммиачные мазеры, технология усиленных микроволн, недостаточно точны для измерения влияния гравитации на время.
Клеппнер и Рамзи в 1960 году успешно создали новые атомные часы, чья значительная стабильность могла подтвердить незначительные эффекты гравитации на время, как предсказывала теория общей теории относительности Эйнштейна.
Конденсат Бозе-Эйнштейна
В 1995 году группа исследователей под руководством бывших студентов Клеппнера Эрика Корнелла и Карла Вимана создала КБЭ с использованием атомов рубидия, а Кеттерле добился успеха с атомами натрия. За это достижение они получили Нобелевскую премию по физике в 2001 году. Клеппнер называл КБЭ «самым захватывающим достижением в атомной физике за последние десятилетия».
Ридберговские атомы
В 1976 году Клеппнер стал пионером в области ридберговских атомов, высоковозбуждённого атома, который разделяет простые свойства, характерные для водорода. Клеппнер показал, что эти состояния могут быть возбуждены с помощью настраиваемого лазера и легко обнаружены с помощью полевой ионизации.
Центр ультрахолодных атомов MIT-Harvard
В 2000 году Клеппнер получил финансирование от Национального научного фонда для соучреждения Центра ультрахолодных атомов (CUA), сотрудничества MIT и Гарварда, которое связало RLE с Гарвардским факультетом физики для изучения физики ультрахолодных атомов и квантовых газов.
Почётный педагог
Клеппнер подготовил поколения физиков, включая 23 аспирантов, которые заняли должности в крупных университетах и получили крупные научные награды. Он был награждён медалью Эрстеда Американской ассоциации учителей физики в 1997 году и получил престижную награду Института Джеймса Р. Киллиана-младшего за достижения в 1995–1996 годах за свой вклад в MIT и общество от имени атомной физики.
Клеппнер и Рамзи написали широко используемый текст «Быстрый расчёт» в 1972 году. С Робертом Дж. Коленкоу Клеппнер также написал «Введение в механику» в 1973 году.
Клеппнер назвал свой метод обучения «взаимодействием со студентами и с предметом». Он сказал, что его образцом для подражания в преподавании была его жена, которая преподавала психологию в средней школе Бивер-Кантри.
Признание и общественная деятельность
Клеппнер был повышен до профессора в 1974 году и возглавлял отдел физики Массачусетского технологического института в области атомной, плазменной и конденсированной материи с 1976 по 1979 год. Он был назван профессором физики Лестера Вулфа в 1985 году.
Клеппнер был членом Американской академии искусств и наук, Американской ассоциации содействия развитию науки, OSA (ныне Optica), Французской академии наук и Американского философского общества; членом Национальной академии наук и лектором Phi Beta Kappa.
Семья и жизнь на пенсии
Клеппнер встретил свою будущую жену, Беатрис Спенсер, в 1954 году на борту корабля USS United States, когда они оба учились в Кембридже. Они поженились в 1958 году в Ипсвиче, штат Массачусетс. Они вырастили троих детей: Софи, Пола и Эндрю.
В своей отставке Клеппнер продолжал заниматься своими столярными проектами, включая изготовление кроватей, ламп, шкафов, красивой винтовой лестницы, люльки, изогнутой как корпус лодки, и книжных шкафов с суперэллипсами.
Его последняя статья для Physics Today была опубликована в 2020 году. В последние годы он поддерживал связь со своими коллегами, обменивался идеями о книгах с женой Кеттерле, Мишель Плотт, и с началом пандемии COVID-19 регулярно проводил встречи в Zoom с группой своих бывших студентов.