Sandia-forskere fortæller den bemærkelsesværdige historie om chokbølgefysik i Amerika efter Anden Verdenskrig

Sandia National Laboratories fysikere Mark Boslough og Dave Crawford forudsagde, at Hubble-rumteleskopet ville se en stigende dampdamp, da Shoemaker-Levy 9-kometen styrtede ind på den anden side af Jupiter (figur 1) i 1994. Og helt sikkert, den fjer, der blev produceret ved påvirkningen, matchede Sandias beregningsanalyse (figur 2). Et medlem af Hubble -teamet fortalte Boslough, at billederne af plommens stigning og nedstigning "var så uhyggeligt som Sandias forudsagte modeller, at jeg viste dem side om side i årevis bagefter."

Bosloughs fascinerende beretning er en af ​​mange erindringer fra 45 chokfysikforskere, mest fra Sandia, hvis spændende arbejde er genstand for en plakatpræsentation af en nuværende sandian, Dr. Mary Ann Sweeney, denne uge i American Physical Society, Afdeling for plasmafysikmøde i Fort Lauderdale, Florida. Dr. Sweeneys plakat vil beskrive chokfysikforskning i Sandia fra dets tidlige historie (figur 3) til i dag.

Chokfysik studerer adfærden af ​​faste materialer, når genstande kolliderer med dem med enorme hastigheder, producerer en chokbølge, der hurtigt spredes og kan ændre noget af materialet til en væske, gas, eller en samling af ladede partikler (et plasma). Dette tværfaglige felt anvender eksperimenter, simuleringer, og teori om at forstå, hvad der sker med materialer, der udsættes for utrolige kræfter. Det har applikationer til atom- og konventionelle våben, astrofysik, planetarisk videnskab, materialesyntese, og det ydre rum.

Sandia blev født i kølvandet på Anden Verdenskrig for at imødekomme de nationale sikkerhedsbehov i efterkrigstidens Amerika, og chokbølgefysik var et centralt emne fra begyndelsen. Siden da, Sandias store resultater inden for chokkomprimeringsvidenskab omfatter konstruktion af verdens største højfrekvente elektromagnetiske bølgegenerator, uformelt kaldet Z -maskinen, som i dag giver data om materialers egenskaber ved ekstreme tryk og temperaturer. I 1960'erne, Sandia -forskere udviklede og patenterede kvartsmåleren, som spillede en hovedrolle i kvantificering af strålingsproducerede stressbølger, der kan følge eksplosionerne af atomvåben. Sandias arbejde med chokbølgeforskning har også givet afgørende forståelse af årsagen til tårneksplosionen ombord på USS Iowa, som dræbte 47 sømænd i 1989.

Sandias resultater inden for chokbølgeforskning over seks årtier har haft stor indflydelse på videnskabelig og ingeniørforskning på Sandia og i det bredere videnskabelige samfund. Ved at fortælle historien om denne bemærkelsesværdige rejse, Dr. Sweeneys plakat har til formål at inspirere og invitere eksperter, ikke-eksperter, forskere fra tidlig karriere, og videnskabs- og ingeniørstuderende til at bidrage til feltet. Plakatpræsentationen vil også formidle en forskers oplevelser til offentligheden - udfordringerne, frustrationer, personlige kampe, og i sidste ende glæden ved at gøre en banebrydende opdagelse eller løse et problem. Som tidligere Sandian Lalit Chhabildas siger, "Jeg ville ønske, jeg var 20 år yngre, fordi ... teknologi beregningsmæssigt, teoretisk set og eksperimentelt inden for chokfysik har udviklet sig så meget, at vi nu kan tackle problemer, vi engang bare kunne drømme om. "