Félix Bloch


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Felix Bloch est né dans une famille juive à Zurich, en Suisse, le 23 octobre 1905. Il a étudié les mathématiques, l'ingénierie et la physique à Zurich avant de déménager en Allemagne pour étudier avec Werner Heisenberg à l'Université de Leipzig.

En 1928, Bloch publia sa thèse de doctorat qui devint la base de la théorie quantique de la conduction électrique. Au cours des cinq années suivantes, il a travaillé avec Niels Bohr et Enrico Fermi et d'autres scientifiques de premier plan travaillant dans ce domaine.

Lorsqu'Adolf Hitler a pris le pouvoir en 1933, Bloch a émigré aux États-Unis et a travaillé à l'Université de Stanford où il a poursuivi ses recherches sur les neutrons.

En 1943, Bloch rejoint le projet Manhattan. Aux Etats-Unis. Au cours des deux années suivantes, il a travaillé avec Robert Oppenheimer, Edward Teller, Otto Frisch, Felix Bloch, Enrico Fermi, David Bohm, James Chadwick, James Franck, Emilio Segre, Niels Bohr, Eugene Wigner, Leo Szilard et Klaus Fuchs pour développer l'atome. bombes larguées sur Hiroshima et Nagasaki.

Après la guerre, Bloch retourne à l'Université de Stanford où il poursuit ses recherches et en 1953, il remporte le prix Nobel pour ses travaux sur la résonance magnétique nucléaire. L'année suivante, Bloch est nommé premier directeur général du CERN à Genève. Félix Bloch est décédé en 1983.


Félix Bloch

Felix Bloch est né à Zurich, en Suisse. Il a fait ses études là-bas et à l'Eidgenössische Technische Hochschule, également à Zurich. D'abord étudiant en ingénierie, il s'est rapidement tourné vers la physique. Diplômé en 1927, il poursuit ses études de physique à l'Université de Leipzig, obtenant son doctorat en 1928. Il reste dans le milieu universitaire allemand, étudiant avec Heisenberg, Wolfgang Pauli, Niels Bohr et Enrico Fermi.

En 1933, il quitte l'Allemagne et émigre pour travailler à l'université de Stanford en 1934. Il est naturalisé en 1939.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, il a travaillé sur l'énergie atomique au Laboratoire national de Los Alamos, avant de démissionner pour rejoindre le projet radar à l'Université de Harvard. Après la guerre, Bloch s'est concentré sur les enquêtes sur l'induction nucléaire et la résonance magnétique nucléaire, qui sont les principes sous-jacents de l'IRM. Lui et Edward Mills Purcell ont reçu le prix Nobel de physique 1952 pour leur développement de nouvelles méthodes pour les mesures de précision magnétique nucléaire.

En 1954–1501955, Bloch a servi pendant une année insatisfaisante en tant que premier directeur général du CERN. En 1961, il est nommé professeur Max Stein de physique à l'université de Stanford.

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Contenu

Petite enfance, éducation et famille

Bloch est né à Zurich, en Suisse, de parents juifs Gustav et Agnes Bloch. Gustav Bloch, son père, n'était pas en mesure financièrement d'aller à l'université et travaillait comme grossiste en céréales à Zürich. Β] Gustav a déménagé à Zürich en 1890 pour devenir citoyen suisse. Leur premier enfant était une fille née en 1902 tandis que Félix est né trois ans plus tard. Β]

Bloch est entré à l'école primaire publique à l'âge de six ans et aurait été taquiné, en partie parce qu'il « parlait le suisse allemand avec un accent quelque peu différent de celui de la plupart des membres de la classe ». Il a reçu le soutien de sa sœur aînée pendant une grande partie de cette période, mais elle est décédée à l'âge de douze ans, dévastant Félix, qui aurait vécu une "vie déprimée et isolée" les années suivantes. " Bloch a appris à jouer du piano à l'âge de huit ans et a été attiré par l'arithmétique pour sa " clarté et sa beauté ". Β] Bloch est diplômé de l'école primaire à douze ans et s'est inscrit au lycée cantonal de Zürich en 1918. Il a suivi un programme de six ans ici pour le préparer à l'université. Il a poursuivi son programme jusqu'en 1924, même à travers ses études d'ingénierie et de physique dans d'autres écoles, bien qu'il se soit limité aux mathématiques et aux langues après les trois premières années. Après ces trois premières années au Gymnasium, à quinze ans, Bloch a commencé à étudier à l'Eidgenössische Technische Hochschule (ETHZ), également à Zürich. Bien qu'il ait d'abord étudié l'ingénierie, il s'est rapidement tourné vers la physique. Pendant ce temps, il a assisté à des conférences et à des séminaires donnés par Peter Debye et Hermann Weyl à l'ETH Zürich et Erwin Schrödinger à l'université voisine de Zürich. Un autre étudiant de ces séminaires était John von Neumann.

Bloch obtient son diplôme en 1927 et est encouragé par Debye à se rendre à Leipzig pour étudier avec Werner Heisenberg. « Bloch est devenu le premier étudiant diplômé de Heisenberg et a obtenu son doctorat en 1928. Sa thèse de doctorat a établi la théorie quantique des solides, en utilisant des ondes pour décrire les électrons dans des réseaux périodiques.

Le 14 mars 1940, Bloch épousa Lore Clara Misch (1911-1996), une collègue physicienne travaillant sur la cristallographie aux rayons X, qu'il avait rencontrée lors d'une réunion de l'American Physical Society. Ils ont eu quatre enfants, les jumeaux George Jacob Bloch et Daniel Arthur Bloch (né le 15 janvier 1941), son fils Frank Samuel Bloch (né le 16 janvier 1945) et sa fille Ruth Hedy Bloch Alexander (née le 15 septembre 1949 ). Γ] Ε]

Carrière

Bloch est resté dans le monde universitaire européen, travaillant sur la supraconductivité avec Wolfgang Pauli à Zürich avec Hans Kramers et Adriaan Fokker aux Pays-Bas avec Heisenberg sur le ferromagnétisme, où il a développé une description des limites entre les domaines magnétiques, maintenant connues sous le nom de "murs de Bloch", et a théoriquement proposé un concept d'ondes de spin, excitations de structure magnétique avec Niels Bohr à Copenhague, où il a travaillé sur une description théorique de l'arrêt des particules chargées voyageant dans la matière et avec Enrico Fermi à Rome. Γ] En 1932, Bloch retourna à Leipzig pour occuper un poste de « Privatdozent » (conférencier). Γ] En 1933, immédiatement après l'arrivée au pouvoir d'Hitler, il quitte l'Allemagne parce qu'il est juif et retourne à Zurich, avant de se rendre à Paris pour donner des conférences à l'Institut Henri Poincaré. Ζ]

En 1934, le président de Stanford Physics invita Bloch à rejoindre la faculté. Γ] Bloch a accepté l'offre et a émigré aux États-Unis. À l'automne 1938, Bloch a commencé à travailler avec le cyclotron de 37 pouces de l'Université de Californie à Berkeley pour déterminer le moment magnétique du neutron. Bloch est devenu le premier professeur de physique théorique à Stanford. En 1939, il est devenu citoyen naturalisé des États-Unis.

Pendant La Seconde Guerre mondiale , Bloch a brièvement travaillé sur le projet de bombe atomique à Los Alamos. N'aimant pas l'atmosphère militaire du laboratoire et ne s'intéressant pas aux travaux théoriques qui s'y trouvaient, Bloch partit pour rejoindre le projet radar à l'Université de Harvard. Η]

Après la guerre, il s'est concentré sur les enquêtes sur l'induction nucléaire et la résonance magnétique nucléaire, qui sont les principes sous-jacents de l'IRM. ⎖] ⎗] ⎘] En 1946, il a proposé les équations de Bloch qui déterminent l'évolution temporelle de l'aimantation nucléaire. Avec Edward Purcell, Bloch a reçu le prix Nobel de physique 1952 pour ses travaux sur l'induction magnétique nucléaire.

Lorsque le CERN a été créé au début des années 1950, ses fondateurs recherchaient quelqu'un de stature et de prestige international pour diriger le laboratoire international naissant, et en 1954, le professeur Bloch est devenu le premier directeur général du CERN, à l'époque où la construction de l'actuel site de Meyrin démarre et les plans des premières machines sont en cours d'élaboration. Après avoir quitté le CERN, il retourne à l'Université de Stanford, où il est nommé en 1961 professeur Max Stein de physique.

En 1964, il a été élu membre étranger de l'Académie royale néerlandaise des arts et des sciences. ⎚]


Félix Bloch

Le physicien Felix Bloch a développé une technique non destructive pour observer et mesurer avec précision les propriétés magnétiques des particules nucléaires.

Il a appelé sa technique « induction nucléaire », mais résonance magnétique nucléaire (RMN) est rapidement devenu le terme préféré pour la méthode, qui était une avancée notable par rapport à une technique antérieure développée par Isidor Rabi. Bloch a reçu la moitié du prix Nobel de physique en 1952 pour ce travail, partageant le prix avec Edward Purcell, qui a indépendamment développé une méthode similaire pour atteindre et détecter la résonance magnétique nucléaire à peu près au même moment. La RMN est à la base d'une importante technique d'imagerie médicale, l'imagerie par résonance magnétique (IRM).

Originaire de Zürich, en Suisse, Bloch est né le 23 octobre 1905. Ses parents étaient Gustav Bloch, un marchand, et Agnes Mayer. En raison des compétences apparentes de leur fils en mathématiques et en sciences, ils l'ont encouragé à poursuivre une carrière d'ingénieur. Cependant, après avoir brièvement étudié le sujet à l'Ecole polytechnique fédérale de Suisse, il a décidé de suivre une voie différente. Bloch a commencé à étudier la physique et a eu l'occasion d'apprendre de nombreux chercheurs éminents dans le domaine, dont Erwin Schrödinger, Peter Debye et Paul Scherrer. Après avoir obtenu son diplôme en 1927, il entra à l'Université de Leipzig pour des études supérieures. Là, il a été enseigné par un autre physicien de premier plan de l'époque, Werner Heisenberg. Après seulement un an, Bloch a obtenu son doctorat. Sa thèse appliquait la théorie quantique à l'étude des cristaux et traitait théoriquement de la conduction électrique.

Bloch a occupé un certain nombre de bourses de recherche avant d'accepter un poste universitaire à Leipzig. Il a quitté le poste lorsque le climat en Allemagne est devenu défavorable pour lui et pour les autres Juifs en raison de la montée d'Hitler. En 1934, il s'installe aux États-Unis, où il rejoint le personnel académique de l'Université de Stanford. Il y restera la majeure partie de sa carrière. Son travail a commencé à englober le côté expérimental, en plus du côté théorique, de la physique. Certains de ses premiers domaines d'intérêt comprenaient le ferromagnétisme, les fonctions d'onde des électrons dans les solides et la relation entre la température et la conduction. Mais la découverte du neutron par James Chadwick en 1932 a suscité la curiosité de Bloch. Une grande partie de ses recherches initiales à Stanford s'est concentrée sur le neutron.

Le physicien Otto Stern a démontré expérimentalement en 1933 que le neutron, malgré son manque de charge, a une moment magnétique. Bloch décida qu'il tenterait de déterminer comment cela était possible, puisque le moment magnétique de l'électron avait été expliqué comme provenant de sa charge. Mais il chercha d'abord la preuve directe de ce que les expériences de Stern n'indiquaient qu'indirectement. En 1936, Bloch a proposé qu'une telle preuve puisse être trouvée à partir d'observations de diffusion de neutrons dans des échantillons de fer, et l'année suivante, les chercheurs ont utilisé avec succès la méthode qu'il a suggérée pour obtenir les preuves recherchées par Bloch. Quelques années plus tard, Bloch lui-même, en collaboration avec Luis Alvarez, a réalisé des expériences avec le cyclotron de l'Université de Californie à Berkeley pour mesurer le moment magnétique du neutron. La même année 1939, Bloch obtient la nationalité américaine.

En 1940, Bloch épouse Lore Misch, un physicien également émigré d'Allemagne. Le couple a ensuite eu quatre enfants. Peu de temps après son mariage, le travail de Bloch à Stanford s'est temporairement arrêté en raison de l'implication des États-Unis dans la Seconde Guerre mondiale. Il a pris un congé de son poste universitaire pour travailler sur le projet Manhattan à Los Alamos, Nouveau-Mexique, jusqu'en 1944. Il s'est également impliqué dans le développement de méthodes de neutralisation des radars au Harvard University Radio Research Laboratory.

Son travail à Harvard a aidé Bloch à son retour à Stanford après la guerre. Dans son étude des moments magnétiques nucléaires, Bloch s'est inspiré d'utiliser des radiofréquences pour contrôler un champ magnétique faible utilisé pour inciter l'excitation nucléaire dans un échantillon, qui également dans l'installation de Bloch était exposé à un champ magnétique beaucoup plus fort. Une fois excités, les signaux produits par la rotation des noyaux pouvaient être détectés avec un appareil récepteur. Les signaux ont permis à Bloch d'évaluer les moments magnétiques nucléaires avec un degré de précision considérable. Bloch a également découvert que les atomes d'un échantillon n'absorbent de l'énergie et ne vibrent qu'à une fréquence spécifique. Sa technique a donc conduit à diverses découvertes sur les matériaux aux niveaux atomique et moléculaire.

En 1946, la réalisation de Bloch a été annoncée dans deux articles de recherche publiés dans Examen physique. Lui et le reste du monde découvrirent bientôt que la même découverte fondamentale avait été faite par le physicien américain Edward Purcell. Lorsque la Fondation Nobel a reconnu l'importance des nouveaux moyens de mesure des moments magnétiques nucléaires, Bloch et Purcell ont été honorés. Au cours des années suivantes, Bloch a continué à mener des recherches scientifiques notables, en grande partie issues de son travail avec la RMN. Il a également exploré d'autres sujets, dont la supraconductivité.

Bloch a pris sa retraite de Stanford au début des années 1970 et est retourné dans sa ville natale en Suisse. Il y meurt le 10 septembre 1983 d'une crise cardiaque. Au cours de sa vie, il a reçu de nombreux honneurs et récompenses en plus du prix Nobel. Bloch est devenu membre de l'Académie nationale des sciences en 1948, a été choisi pour être le premier directeur général de la Commission européenne pour la recherche nucléaire (CERN) en 1954, et est devenu président de l'American Physical Society en 1965. En outre, plusieurs universités lui ont décerné des diplômes honorifiques et un certain nombre de sociétés scientifiques prestigieuses dans d'autres pays lui ont accordé des bourses honorifiques.


Felix Bloch et la méthode de résonance magnétique nucléaire

Le 23 octobre 1905, le physicien américain d'origine suisse Felix Bloch est né. Il est surtout connu pour ses recherches sur l'induction nucléaire et la résonance magnétique nucléaire, qui sont les principes sous-jacents de l'IRM. Il a reçu le prix Nobel de physique 1952 pour le développement de la méthode de résonance magnétique nucléaire ( RMN ) de mesure du champ magnétique des noyaux atomiques .

Felix Bloch a fait ses études à l'Eidgenössische Technische Hochschule de Zurich, en commençant par l'ingénierie. Plus tard, il a accru son intérêt pour la physique et a suivi les cours de Peter Debye et Hermann Weyl à l'ETH Zürich et d'Erwin Schrödinger à l'Université de Zurich.

L'un de ses camarades étudiants était également John von Neumann. Bloch obtient son diplôme en 1927 et poursuit ses études à l'université de Leipzig. Là, il a rencontré et étudié avec Werner Heisenberg , il a obtenu son doctorat . en 1928. Sa thèse de doctorat a établi la théorie quantique des solides, en utilisant les ondes de Bloch pour décrire les électrons.

Bloch est resté en Europe dans la période suivante. Il a étudié avec Wolfgang Pauli à Zürich, Niels Bohr à Copenhague et Enrico Fermi à Rome. Il a ensuite été nommé privatdozent à Leipzig et a dû quitter l'Allemagne en raison de la montée du parti nazi. Bloch a poursuivi sa carrière à l'Université de Stanford et plus tard à Berkeley. Il est devenu citoyen des États-Unis et a travaillé sur l'énergie nucléaire au Laboratoire national de Los Alamos pendant la Seconde Guerre mondiale avant de démissionner pour rejoindre le projet de radar à l'Université de Harvard. Felix Bloch s'est concentré sur ses recherches sur la résonance magnétique nucléaire et l'induction nucléaire. La résonance magnétique nucléaire a été décrite et mesurée pour la première fois dans des faisceaux moléculaires par Isidor Rabi vers 1938 . En 1944, Rabi reçut le prix Nobel de physique pour ces travaux sur le sujet. Environ deux ans plus tard, Felix Bloch et Edward Mills Purcell ont développé la technique pour une utilisation sur les liquides et les solides, pour laquelle ils ont partagé le prix Nobel de physique en 1952 . Les trois scientifiques, Rabi, Bloch et Purcell ont observé que les noyaux magnétiques pouvaient absorber l'énergie RF lorsqu'ils étaient placés dans un champ magnétique et lorsque la RF était d'une fréquence spécifique à l'identité des noyaux. Lorsque cette absorption se produit, le noyau est décrit en résonance. Différents noyaux atomiques au sein d'une molécule résonnent à différentes fréquences pour la même intensité de champ magnétique. L'observation de telles fréquences de résonance magnétique des noyaux présents dans une molécule permet à tout utilisateur formé de découvrir des informations chimiques et structurelles essentielles sur la molécule. Le développement de la résonance magnétique nucléaire en tant que technique de chimie analytique et de biochimie est parallèle au développement de la technologie électromagnétique et de l'électronique de pointe et à leur introduction dans un usage civil.

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Encodage spatial

En septembre 1971, Paul Lauterbur (voir Figure 2) de l'Université d'État de New York à Stony Brook a eu l'idée d'appliquer des gradients de champ magnétique dans les trois dimensions et une technique de rétroprojection (= projection-reconstruction) pour créer des images RMN. Il publie les premières images de deux tubes d'eau en mars 1973 dans la revue La nature. Cela a été suivi plus tard dans l'année par l'image d'un animal vivant, une palourde, et en 1974 par l'image de la cavité thoracique d'une souris. Lauterbur a appelé sa méthode d'imagerie zeugmatographie, un terme qui a ensuite été remplacé par l'imagerie (N)MR.

Figure 2. Paul C. Lauterbur (1929-2007).

Les gradients de champ avaient été utilisés auparavant. Ils sont une caractéristique essentielle de l'étude de la diffusion moléculaire dans les liquides par la méthode spin-écho développée par Erwin L. Hahn en 1950, son groupe à Berkeley a également utilisé une approche par gradient pour créer une mémoire de stockage. En 1951, Roger Gabillard de Lille en France avait imposé des gradients unidimensionnels aux échantillons. Carr et Purcell ont décrit l'utilisation des gradients dans la détermination de la diffusion en 1954.

Cependant, l'idée de Lauterbur a révolutionné la RMN car elle a ouvert le champ à l'imagerie. De nombreuses innovations d'aujourd'hui ont été pensées et développées dans son laboratoire à la fin des années 1970 et dans les années 1980. Lorsqu'il a présenté son approche de l'imagerie RMN à la réunion de l'International Society of Magnetic Resonance (ISMAR) en janvier 1974 à Bombay, Raymond Andrew, William Moore et Waldo Hinshaw de l'Université de Nottingham, Royaume-Uni, étaient dans l'auditoire et ont pris note. En conséquence, Hinshaw a développé sa propre approche de l'imagerie par résonance magnétique avec leur méthode des points sensibles.

En avril 1974, Lauterbur a donné une conférence lors d'une conférence à Raleigh, en Caroline du Nord. Cette conférence a été suivie par Richard Ernst de Zurich, qui s'est rendu compte qu'au lieu de la rétroprojection de Lauterbur, on pouvait utiliser des gradients de champ magnétique commuté dans le domaine temporel. Cela a conduit à la publication de 1975, Zeugmatographie de Fourier RMN par Anil Kumar, Dieter Welti et Richard Ernst, et à la méthode de reconstruction de base pour l'imagerie par résonance magnétique aujourd'hui.

Un deuxième groupe RMN à Nottingham s'est également impliqué dans l'imagerie par résonance magnétique. Son chef, Peter Mansfield, a travaillé sur des études d'objets périodiques solides, tels que des cristaux. Lors d'une conférence du Colloque Ampère à Cracovie en septembre 1973, Mansfield et son collaborateur Peter K. Grannell ont présenté un interférogramme unidimensionnel à une résolution meilleure que 1 mm. Ceci, cependant, ne peut pas être considéré comme une image RM. Cependant, un an plus tard, Alan Garroway et Mansfield ont déposé un brevet et publié un article sur la formation d'images par RMN. En 1975, Mansfield et Andrew A. Maudsley ont proposé une technique de ligne, qui, en 1977, a conduit à la première image de in vivo anatomie humaine, coupe transversale d'un doigt. En 1978, Mansfield présente sa première image à travers l'abdomen.

En 1977, Hinshaw, Paul Bottomley et Neil Holland réussissent avec une image du poignet. Des images thoraciques et abdominales humaines ont suivi, et en 1978, Hugh Clow et Ian R. Young, travaillant pour la société britannique EMI, ont rapporté la première image RMN transversale à travers une tête humaine. Deux ans plus tard, William Moore et ses collègues ont présenté les premières images coronales et sagittales à travers une tête humaine.

Dans le groupe de recherche de John Mallard à l'Université d'Aberdeen, Jim Hutchison, Bill Edelstein et ses collègues ont développé la technique du spin-warp. Ils ont publié une première image à travers le corps d'une souris en 1974. Margaret Foster a beaucoup contribué à ce travail.

Certains des pionniers avaient effectué des recherches assez impressionnantes aux États-Unis, parmi lesquels Robert N. Muller (voir Figure 3), qui, en 1982, a décrit l'imagerie hors résonance, une technique connue aujourd'hui sous le nom d'imagerie « magnétisation-transfert ». Rinck et al. décrit, alors qu'il était à l'Université d'État de New York à Stony Brook, les premières images pulmonaires au fluor.

Figure 3. Première expérience d'imagerie par résonance magnétique au laboratoire de Paul C. Lauterbur à Stony Brook, NY, vers 1981 : à gauche Peter A. Rinck, à droite Robert N. Muller.

Paul C. Lauterbur a reçu le prix Nobel de médecine ou de physiologie en 2003 pour l'invention de l'imagerie par résonance magnétique. Peter Mansfield a partagé le prix Nobel pour son développement ultérieur de l'IRM.

Dans les années 1980, l'Europe continentale a commencé à contribuer de manière intensive à l'imagerie par résonance magnétique. L'imagerie rapide est née dans les laboratoires européens. Jürgen Hennig, avec A. Nauerth et Hartmut Friedburg, de l'Université de Fribourg ont introduit l'imagerie RARE (acquisition rapide avec amélioration de la relaxation) en 1986. Cette technique est probablement mieux connue sous les noms commerciaux de fast ou turbo spin-echo.

À peu près au même moment, le FLASH (prise de vue rapide en contre-plongée) est apparu, ouvrant la voie à des séquences d'écho de gradient similaires. Cette séquence a été développée au Max-Planck-Institute, Göttingen, par Axel Haase, Jens Frahm, Dieter Matthaei, Wolfgang Hänicke et Dietmar K. Merboldt. FLASH a été très rapidement adopté commercialement. Le RARE de Hennig était plus lent et l'imagerie écho-planaire (EPI) - pour des raisons techniques - a pris encore plus de temps. L'imagerie écho-planaire avait été proposée par le groupe de Mansfield en 1977, et les premières images brutes ont été montrées par Mansfield et Ian Pykett la même année. Roger Ordidge a présenté le premier film en 1981. Sa percée s'est accompagnée d'améliorations multiples dans de nombreux aspects de la méthodologie et de l'instrumentation associées, de l'alimentation à gradient et de la conception de bobines à gradient au développement de séquences d'impulsions, présenté par Pykett et Rzedzian en 1987.


Documents de Félix Bloch, 1931-1987

Les articles de Bloch documentent le rôle de Felix Bloch dans la physique du vingtième siècle en tant que scientifique, enseignant et administrateur. La collection comprend de la correspondance, des propositions de subventions, des notes de cours, des procès-verbaux et des documents d'accompagnement concernant les comités départementaux, universitaires et nationaux, des cahiers de recherche, des subventions, des brevets et des dossiers de conception concernant des organisations dans lesquelles Bloch a joué un rôle actif. Publications (principalement des réimpressions) de Bloch et photographies. Alors que la collection comprend de la correspondance des années 1930, la majeure partie de la collection date de la période de ses recherches sur l'induction nucléaire (1946-52) à 1983. Il convient de noter en particulier une correspondance abondante avec des collègues de Stanford pendant son mandat de directeur du CERN concernant la croissance de Big Science et ses réserves quant à l'influence des grands projets financés par le gouvernement fédéral à l'Université, en particulier la création du Stanford Linear Accelerator Center. La croissance du département de physique au cours des années 1950 à 1980 et la présidence de Bloch de l'American Physical Society sont également bien documentées. La série III contient des notes de recherche et des cahiers, des propositions de subventions et des rapports, des contrats, des brevets et des conceptions d'appareils. Tout le matériel contenu dans ces boîtes se rapporte au rôle de Bloch en tant que chercheur. Les brevets sur les inventions de Bloch inclus ici proviennent des États-Unis, du Canada, de la France, de la Suisse et de la Grande-Bretagne. Principalement pour les dispositifs gyromagnétiques, ces brevets contiennent des spécifications de conception détaillées.


Félix Bloch

Felix Bloch était un physicien suisse et lauréat du prix Nobel 1952.

Bloch est né en 1905 à Zurich, en Suisse. Il a fréquenté l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich et a poursuivi ses études avec Werner Heisenberg à l'Université de Leipzig. Pendant son séjour en Allemagne, Bloch a également travaillé avec Niels Bohr et Enrico Fermi.

Après la montée d'Hitler en 1933, Bloch a déménagé aux États-Unis où il a accepté un poste d'enseignant à l'Université de Stanford. Avec Luis Alvarez, Bloch a utilisé le cyclotron de Berkeley de 37 pouces pour collecter certaines des premières mesures du moment magnétique des neutrons. En 1943, Bloch se rend à Los Alamos où il travaille sur des problèmes théoriques avec Hans Bethe et sur l'implosion avec Seth Neddermeyer. Insatisfait de l'atmosphère militaire de Los Alamos, cependant, Bloch partit bientôt pour l'Université Harvard, où il fit des recherches sur le radar pendant toute la durée de la guerre.

En 1952, Bloch partage le prix Nobel de physique avec Edward Purcell pour ses travaux sur la résonance magnétique nucléaire. Les deux scientifiques ont reçu le prix "pour leur développement de nouvelles méthodes de mesures de précision magnétique nucléaire et les découvertes qui s'y rapportent". Bloch allait être nommé le premier directeur général du CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire.


L'histoire

Felix Bloch Erben a été fondée en 1849 par Waldemar Bloch , père du plus tard éponyme Felix Bloch , qui a rejoint le "Theater Association Office" C. Klose à Berlin cette année-là et a repris cela avec le "Theater Association journal" affilié pendant une courte période plus tard. A cette époque, le terme « bureau de l'association du théâtre » a été compris comme une agence qui publiait à la fois des œuvres dramatiques et musicales et agissait également comme agence pour les acteurs. Le "Theater Association Newspaper", que Waldemar Bloch a repris en 1849, est rapidement devenu l'un des bulletins d'information les plus importants du monde théâtral germanophone. En 1862, il reçut le nom "charivar", qui sert encore aujourd'hui à l'édition magazine .

Après la mort de Waldemar Bloch, Felix Bloch a repris l'entreprise, après la mort de Felix Bloch en 1887 sa veuve, et peu après Adolf Sliwinski (1858-1916), qui avait épousé la veuve de Felix Bloch. Cela a été suivi par Ernst Bloch (1878-1923). Après sa mort, sa veuve et sa fille Lotte Volkmer (1915-2014) ont hérité de la maison d'édition, plus tard dirigée par Fritz Wreede.


Biographie de Félix Bloch

Physicien américain d'origine suisse qui a partagé (avec EM Purcell) le prix Nobel de physique en 1952 pour avoir développé la méthode de résonance magnétique nucléaire de mesure du champ magnétique des noyaux atomiques, Felix Bloch est né le 23 octobre 1905 à Zurich, en Suisse, d'une famille juive parents Gustav et Agnès Bloch.

Bloch est considéré comme l'un des fondateurs de la physique du solide. Il a apporté des contributions particulièrement importantes à la théorie quantique des métaux et des solides, il a travaillé sur la diffusion magnétique des neutrons et, avec Luis Alvarez, il a mesuré expérimentalement le moment magnétique du neutron. Sa découverte de la résonance magnétique nucléaire lui a valu le prix Nobel de physique pour 1952, qu'il a partagé avec Edward Mills Purcell.

Après avoir passé l'école secondaire, Bloch a étudié sous la direction de plusieurs scientifiques imminents de son temps. Il est devenu un physicien accompli qui a été témoin de l'émergence de la théorie quantique moderne et a exploré son application sur la conductivité des métaux et le ferromagnétisme. Tout au long de sa carrière universitaire et de recherche, il a énormément contribué à la physique du solide, plusieurs théorèmes et lois portent son nom. On se souvient de lui pour le développement des techniques de résonance magnétique nucléaire, qui ont permis des mesures très précises du magnétisme des noyaux atomiques. Il est devenu un outil influent à la fois en physique et en chimie, pour analyser les grosses molécules. Outre la physique, il s'intéressait à la musique, à la nature, à la littérature, à l'alpinisme et au ski. Il avait un grand esprit et était plein d'humour ironique. Doué d'un esprit analytique, il aimait aller au fond de n'importe quel problème et trouver une solution.

Enfance, vie familiale et vie éducative

Physicien américain d'origine suisse, Felix Bloch est né le 23 octobre 1905 à Zurich, en Suisse, de parents juifs Gustav Bloch, un grossiste en grains, et Agnes Bloch. Les deux parents étaient juifs. Son père s'installe à Zurich en 1890 pour prendre un poste dans l'entreprise de son oncle et devient citoyen suisse. Bloch avait une sœur aînée décédée à l'âge de douze ans. À l'âge de six ans, il entre dans une école primaire publique. Cependant, sans encouragement de ses professeurs, il a trouvé que c'était un endroit très difficile. Il a également pris des cours de musique et a pu jouer du piano à l'âge de huit ans.

Bloch a fait ses études au Cantonal Gymnasium de Zürich et à l'Eidgenössische Technische Hochschule (ETHZ), également à Zürich. D'abord étudiant en ingénierie, il s'est rapidement tourné vers la physique. Pendant ce temps, il a assisté à des conférences et à des séminaires donnés par Peter Debye et Hermann Weyl à l'ETH Zürich et Erwin Schrödinger à l'université voisine de Zürich. Un autre étudiant de ces séminaires était John von Neumann. Bloch a obtenu son diplôme en 1927 et a été encouragé par Debye à se rendre à Leipzig pour étudier avec Werner Heisenberg. Bloch est devenu le premier étudiant diplômé de Heisenberg et a obtenu son doctorat en 1928. Sa thèse de doctorat a établi la théorie quantique des solides, en utilisant les ondes de Bloch pour décrire les électrons dans les réseaux périodiques.

Vie privée

Le 14 mars 1940, Felix Bloch épousa Lore Clara Misch (1911-1996), une collègue physicienne travaillant sur la cristallographie aux rayons X, qu'il avait rencontrée lors d'une réunion de l'American Physical Society. Ils eurent quatre enfants, les jumeaux George Jacob Bloch et Daniel Arthur Bloch (né le 15 janvier 1941), son fils Frank Samuel Bloch (né le 16 janvier 1945) et sa fille Ruth Hedy Bloch Alexander (née le 15 septembre 1949).

Bloch était un homme plein d'esprit et admirait la véracité, la sagesse, l'innovation et la compassion. Homme de principes et d'opinions forts, il n'aimait pas l'arrogance. Il avait une appréciation honnête des contributions qu'il avait apportées. Bien qu'il soit une personne amicale, il préfère parfois l'isolement. Il faisait de longues promenades seul en pensant à un problème difficile. À la maison, il possédait très peu de livres et de revues de physique. Il aimait ajouter une perspective très personnelle à son travail.

Carrière et travaux

Felix Bloch a développé un intérêt pour la physique théorique. En 1927, il étudie avec Werner Heisenberg à l'université de Leipzig et obtient son doctorat l'année suivante. Il a écrit sa thèse sur « La mécanique quantique des électrons dans les réseaux cristallins » et a calculé la chaleur spécifique et la résistance électrique des métaux dans son article. Bloch est devenu le premier étudiant diplômé de Heisenberg et a obtenu son doctorat en 1928.

La thèse de doctorat de Bloch (Université de Leipzig, 1928) a promulgué une théorie quantique des solides qui a fourni la base pour comprendre la conduction électrique. Bloch a enseigné à l'Université de Leipzig jusqu'en 1933, date à laquelle Adolf Hitler est arrivé au pouvoir, il a émigré aux États-Unis et a été naturalisé en 1939. Après avoir rejoint la faculté de l'Université de Stanford, Palo Alto, Californie, en 1934, il a proposé une méthode pour diviser un faisceau de neutrons en deux composantes qui correspondaient aux deux orientations possibles d'un neutron dans un champ magnétique. En 1939, en utilisant cette méthode, lui et Luis Alvarez (lauréat du prix Nobel de physique en 1968) ont mesuré le moment magnétique du neutron (une propriété de son champ magnétique). Bloch a travaillé sur l'énergie atomique à Los Alamos, N.M., et les contre-mesures radar à l'Université Harvard pendant la Seconde Guerre mondiale.

En 1932, Felix Bloch retourne à Leipzig pour occuper un poste de « Privatdozent » (conférencier). En 1933, juste après l'arrivée au pouvoir d'Hitler, il quitte l'Allemagne parce qu'il est juif, revient à Zürich, avant de se rendre à Paris pour donner des conférences à l'Institut Henri Poincaré. In 1934, the chairman of Stanford Physics invited Bloch to join the faculty. Bloch accepted the offer and emigrated to the United States.

In the summer of 1935, Bloch combined a trip he took to Switzerland with a trip to Copenhagen. Bohr thought that Bloch’s experience with problems of ferromagnetism would be useful for thinking about the physics of the newly discovered neutron. Since the magnetic moment of neutron had already been discovered, Bloch started considering the possibilities of polarized neutrons in ferromagnetic materials. In a letter to the Physical Review Bloch submitted in 1936, he outlined his theory of magnetic scattering of neutrons. It was also shown that the scattering could lead to a beam of polarized neutrons and how temperature variations of the ferromagnet could be used to separate the atomic scattering from the nuclear scattering.

In the fall of 1938, Bloch began working with the 37-inch cyclotron at the University of California at Berkeley to determine the magnetic moment of the neutron. Bloch went on to become the first professor for theoretical physics at Stanford. In 1939, he became a naturalized citizen of the United States.

During World War II, Bloch worked on nuclear power at Los Alamos National Laboratory and later joined the radar project at Harvard University. After the war, he focused on nuclear induction and nuclear magnetic resonance, which became the fundamental principles of MRI.

Bloch returned to Stanford in 1945 to develop, with physicists W.W. Hansen and M.E. Packard, the principle of nuclear magnetic resonance, which helped establish the relationship between nuclear magnetic fields and the crystalline and magnetic properties of various materials. It later became useful in determining the composition and structure of molecules. Nuclear magnetic resonance techniques have become increasingly important in diagnostic medicine.

In 1946, Bloch proposed the ‘Bloch Equations’ which determined the time evolution of nuclear magnetization. Bloch and Purcell shared the Nobel Prize in Physics in 1952 for the development of new methods for the exact measurement of nuclear magnetism and for the discoveries made in the development of these methods. This was Stanford’s first Nobel Prize.

In 1954, Bloch became CERN’s first Director-General. However, not much interested in administrative work, he left the organization after a year. Nevertheless, he left back a huge and positive influence. He returned to Stanford University, where in 1961 he was made Max Stein Professor of Physics. In 1965, Bloch became President of the American Physical Society and attempted to develop a simplified physical theory of superconductivity.

Bloch was also a member of the National Academy of Sciences, the American Academy of Arts and Sciences, the American Philosophical Society, and the German honor society known as Pour le Mérite. He was appointed an honorary member of the Swiss Physical Society and received honorary degrees from Grenoble University, Oxford University, the University of Jerusalem, and the University of Zürich. He was, also, a member of the American Professors for Peace in the Middle East, the Committee for U.N. Integrity, the Committee of Concerned Scientists, the Universities’ National Anti-war Fund, and Scientists and Engineers for Secure Energy.

Following his retirement, Bloch began writing a book on statistical mechanics. However, he couldn’t complete it before his death. His notes were later organized by J. D. Walecka and published with the title ‘Fundamentals of Statistical Mechanics’.

Prix ​​et honneur

Felix Bloch won the prestigious Nobel Prize in Physics in 1952, together with Edward Mills Purcell for the ‘development of new methods for nuclear magnetic precision measurements and discoveries in connection therewith’.

Bloch was a member of the National Academy of Sciences, the American Academy of Arts and Sciences, the American Philosophical Society, and the immensely prestigious German Honour Society called Pour le Merite.

Mort et héritage

Felix Bloch died of a heart attack on September 10, 1983, at the age of 77, in Zurich, Switzerland.

Bloch was the first director general of the European Organization for Nuclear Research (1954-55 CERN).


Voir la vidéo: Hans Bethe - Felix Blochs theory of conduction in metals 17158 (Juillet 2022).


Commentaires:

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