URBANRES.: STEVEN CHU NUEVO SECRETARIO DE ENERGIA DE EEUU : STEVEN CHU NEW SECRETARY OF ENERGY FOR U.S. : 史蒂芬朱新能源部长，美国

Steven Chu (* 1948), científico estadounidense que junto a Claude Cohen-Tannoudji y William Daniel Phillips, recibió el Premio Nobel de Física en 1997 por su trabajo indepediente y pionero en el enfriamiento y atrapado de átomos usando luz láser.

Chu se graduó en la Universidad de Rochester, Nueva York, en 1970, con un B.S en física y un A.B. en matemática. Consiguió su doctorado en físicas en 1976, en la Universidad de California, Berkeley, de donde fue "postdoctoral fellow" entre 1976 y 1978.

The Energy Problem: What the Helios Project Can Do About It

Se incorporó a la plantilla de los Laboratorios Bell de Murray Hill, Nuevo Jersey, en 1978. Más tarde se convirtió en director del departamento de investigación en electrónica cuántica en los Laboratorios AT&T Bell de Holmdel, Nuevo Jersey, en 1983.

Entró en la facultad de la Universidad de Stanford en 1987.

En 1985, Chu y sus colegas emplearon una matriz de haces láser entrecruzados para crear un efecto que denominaron de "melaza óptica", que causaba una reducción de la velocidad de los átomos objetivo desde 4000 km/h a cerca de un km/h, como si los átomos se desplazasen por una densa melaza. La temperatura de los átomos frenados se aproximaba al cero absoluto.

El equipo también desarrolló una trampa atómica usando láseres y bobinas magnéticas que les permitieron capturar y estudiar los átomos enfriados. Phillips y Cohen-Tannoudji continuaron el trabajo de Chu, ingeniando métodos para usar láseres para atrapar átomos a temperaturas aún más cercanas al cero absoluto. Estas técnicas permiten a los científicos mejorar la precisión de los relojes atómicos empleados en la navegación espacial, construir interferómetros atómicos que pueden medir con precisión las fuerzas gravitatorias, y diseñar láseres atómicos que pueden emplearse para manipular circuitos electrónicos con extremada precisión.

En diciembre de 2008, Chu fue elegido por el presidente electo Barack Obama para ocupar el puesto de secretario de energía de Estados Unidos en su gabinete.

BIOGRAFIA

Mi padre, Ju Chin Chu, llegó a los Estados Unidos en 1943 para continuar con su educación en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en ingeniería química, y dos años más tarde, mi madre, Chen Ching Li, se sumo a él para estudiar economía. Una generación anterior, mi madre obtuvo de su abuelo grados avanzados en ingeniería civil en Cornell, mientras que su hermano estudió física en la Sorbona antes de regresar a China. Sin embargo, cuando mis padres se casaron en 1945, China estaba en desorden y la posibilidad de volver eran cada vez más remotas, y se decidió a establecer su familia en los Estados Unidos. Mis hermanos y yo nacimos durante una nómada carrera académica: mi hermano mayor nació en 1946, mientras que mi padre estaba terminando el MIT, yo nací en San Luis en 1948, mientras que mi padre enseñaba en la Universidad de Washington, y mi joven hermano completó la familia en Queens , poco después , mi padre tomó una plaza como profesor en el Instituto Politécnico de Brooklyn.

En 1950, que se asentaron en Garden City, Nueva York, una comunidad dormitorio a poca distancia de la Politécnica de Brooklyn. Había sólo otras dos familias chinas en esta ciudad de 25000 habitantes , pero a nuestros padres, el factor determinante que les gusto fue la calidad del sistema de escuelas públicas. La educación en mi familia no se limita a destacar, es nuestra razón de ser. Prácticamente todos nuestros tíos y tías habían estudiado en la ciencia o la ingeniería, y se da por sentado que la próxima generación de Chu siguiera la tradición familiar. Cuando el polvo se habían asentado, mis dos hermanos y cuatro primos recogidos tres Grados Medios cuatro Doctorados y una licenciatura en derecho. Yo podría manejar un solo grado avanzado.

En esta familia de estudiosos , me iba a convertir en la oveja negra. Yo me realiazaba adecuadamente en la escuela, pero en comparación con mi hermano mayor, que estableció el récord de más alto promedio acumulativo de la escuela secundaria, mi desempeño fue decididamente mediocre. Estudié, pero no de particularmente eficaz. De vez en cuando, me gustaba me en un proyecto escolar, pero me obsesionaba con lo que le parecía a mi madre, a ser trivial en detalles, en lugar de repartir el tiempo que pasaba el trabajo escolar de una manera más eficiente.

Me acerqué a la mayor parte de mi trabajo escolar como una tarea más que como una aventura intelectual. El tedio fue relevado por unos pocos cursos cuyos resultados fueron cualitativamente diferentes. Geometría fue el primer curso emocionante recuerdo. En lugar de memorizar datos, se nos pidió que pensaramos en claro, pasos lógicos. A partir de unos postulados intuitivos de gran alcance las consecuencias podrían ser diferentes, y yo tomé de inmediato como práctica el deporte de demostrar teoremas. Yo también recuerdo con cariño varios de mis cursos de Inglés, donde la lectura de los libros que me asiganaba hizo que viera muchos libros del mismo autor.

A pesar de la importancia de la educación en nuestra familia, mi vida no estaba totalmente centrada en el trabajo , la escuela o la lectura recreativa. En el verano después del jardín de infantes, un amigo me presentó las alegrías de la construcción de plástico, con modelos de aviones y buques de guerra. En el cuarto grado, me gradué mientras pase muchas horas felices con la construcción de dispositivos de propósito desconocido donde el principal criterio de diseño para maximizar el número de piezas móviles y tamaño global. La sala de alfombra con frecuencia se llena con cientos de metal "vigas" pequeña y tuercas y tornillos en torno a medio terminar-estructuras. La comprensión madre me permitió mantener los proyectos que para los días de fin. Como creció más, mis intereses ampliado a jugar con la química: un amigo y yo experimentado con cohetes caseros, en parte financiados por el dinero que mis padres me dieron para el almuerzo en la escuela. Un verano, hemos convertido nuestra afición en un negocio como hemos probado nuestros vecinos de la acidez del suelo y los nutrientes que faltan.

También desarrolló un interés en el deporte, y se reproduce en juegos informales en un patio de la escuela cerca del barrio donde los niños se reunieron para tocar jugar fútbol, béisbol, baloncesto y, en ocasiones, el hockey sobre hielo. En el octavo grado, me enseñó a mí mismo de tenis por leer un libro, y, en el año siguiente, me incorporé a la escuela como un equipo de "segunda cadena" de sustitución, una posición que se celebró durante los próximos tres años. También me enseñó a mí mismo cómo polo bóveda utilizando cañas de bambú obtenidos a partir de la tienda local de alfombras. Yo estaba antes en condiciones de clara 8 pies, pero no fue suficiente para que el equipo de pista.

En mi último año, tomé la colocación avanzada de cálculo y física. Estos dos cursos se imparten con el mismo espíritu que mi anterior curso de geometría. En lugar de una larga lista de fórmulas para memorizar, se nos presentó con unas pocas ideas básicas o un conjunto de hipótesis muy natural. También me ha bendecido por dos talentosos y dedicados maestros.

Mi profesor de física, Thomas Minero fue particularmente dotados. Hasta el día de hoy, recuerdo la forma en que introdujo el tema de la física. Él nos dijo que íbamos a aprender a lidiar con preguntas muy simples, tales como cómo un cuerpo cae debido a la aceleración de la gravedad. A través de una combinación de conjeturas y observaciones, ideas podrían ser emitidos en una teoría que puede ser probado por los experimentos. El pequeño conjunto de cuestiones que podría abordar la física podría parecer trivial en comparación con preocupaciones humanistas. A pesar de los modestos objetivos de la física, los conocimientos adquiridos de esta forma se convertiría en la sabiduría recogida a través del último árbitro - experimento.

Además de un increíblemente clara y precisa introducción al tema, señor Minero también alentó a los proyectos ambiciosos de laboratorio. Para la mayor parte de mi último semestre en el Garden City High, he construido un péndulo físico y lo utilizó para hacer una "precisión" de medición de la gravedad. Los años de experiencia en la construcción de cosas me enseñó las habilidades que son directamente aplicables a la construcción del péndulo. Irónicamente, veinticinco años más tarde, fui a desarrollar una versión refinada de esta medición láser utilizando los átomos enfriados en un interferómetro de fuente atómica.

He aplicado a una serie de colegios en el otoño de mi último año, pero debido a relativamente mi lackluster A-media en la escuela secundaria, fue rechazada por la escuela Ivy League, pero fue aceptada en Rochester. En comparación, mi hermano mayor era asistir a Princeton, dos primos se encontraban en Harvard y un tercero se encontraba en Bryn Mawr. Mi hermano menor parecía haber escapado a la presión de la familia para sobresalir en la escuela por ir a la universidad sin obtener un diploma de escuela secundaria y por evitar una carrera en la ciencia. (Sin embargo, tiene un doctorado en la edad de 21 años, seguido por un título de derecho de Harvard y ahora es un socio gerente de un importante bufete de abogados.) Como ya he preparado para ir a la universidad, me consoló a mí mismo que yo sería un anónimo estudiante, de la sombra de mi ilustre familia.

El Rochester y Berkeley años

En Rochester, vine con las mismas emociones, ya que muchos de primer año de la entrada: todo era nuevo, excitante y un poco abrumador, pero por lo menos nadie había oído hablar de mis hermanos y primos. Me inscribí en un período de dos años, la secuencia de introducción física que utiliza el Feynman Conferencias de Física en el libro de texto. Las clases se mesmerizing y fuente de inspiración. Feynman hizo la física parecen tan hermoso y su amor de la asignatura se muestra a través de cada página. Aprender a hacer el problema se establece otra cuestión, y sólo años más tarde que comencé a apreciar lo que es un mago que se encontraba en obtener respuestas.

En mi segundo año, me hizo cada vez más interesados en las matemáticas y la declaró una de las principales tanto en las matemáticas y la física. Mis profesores de matemáticas eran especialmente buenas, sobre todo en relación con el instructor de la física que tuve ese año. Si no fuera por las Conferencias Feynman, me habría dejado casi seguramente la física. La atracción hacia las matemáticas se parte social: como un humilde estudiante, varios profesores de matemáticas me adoptada y fui invitado a varias partes del profesorado.

El evidente compromiso entre las matemáticas y la física se convertiría en un físico teórico. Mis héroes eran Newton, Maxwell, Einstein, hasta el contemporáneo gigantes como Feynman, Gell-Mann, Yang y Lee. Mi cursos no insistir en la importancia de las contribuciones experimental, y me llevó a creer que el "más inteligente" los estudiantes se convirtieron en los teóricos, mientras que el resto fueron relegados a gruñidos experimental. Lamentablemente, me había olvidado Sr Minero de la primera lección importante en la física.

Con la esperanza de convertirse en un físico teórico, que se aplica a Berkeley, Stanford, Stony Brook (Yang estaba allí!) Y Princeton. Yo elegí ir a Berkeley y entró en el otoño de 1970. En ese momento, el número de puestos de trabajo disponibles en la física se reduce y las perspectivas son especialmente difíciles para los jóvenes incipiente teóricos. Recuerdo la facultad admonishing acerca de los peligros de la física teórica: si no iban a ser tan buena como Feynman, que se mejor en la física experimental. Para el mejor de mi conocimiento, esta advertencia no tuvo ningún efecto sobre mí o cualquiera de mis colegas estudiantes.

Después de haber aprobado el examen de calificación, me fue reclutado por Eugene Commins. Yo admiraba su amplitud de conocimientos y su capacidad de enseñanza, pero todavía no aprender de su extraordinaria capacidad para llevar a cabo el mejor de todos sus alumnos. Fue poner fin a una serie de experimentos de desintegración beta y se emitan en torno de una nueva dirección de la investigación. Él estaba interesado en la astrofísica en el momento y me pidió que pensar en proto-estrella de una formación estrechamente unido par binario. Había pasado el verano entre Rochester y Berkeley en el National Radio Astronomy Observatory tratando de determinar la desaceleración del universo con un alto rojo turno fuente de radio galaxias y se señaló a la astrofísica. Sin embargo, en los próximos dos meses, evitar que trabajan en el problema teórico que me dio y en su lugar se reproduce en el laboratorio.

Uno de mis "play-experimentos" fue motivada por mi interés en la música clásica. He observado que uno podría escuchar fuera de tono las notas que se emiten en un plazo muy rápido por un violinista. Una simple estimación sugiere que la frecuencia de precisión, veces la duración de la nota, no satisface la incertidumbre relación . Con el fin de probar la frecuencia de la sensibilidad de la oreja, me conectado un oscilador de audio a una puerta lineal de modo que un tono de ruptura de duración variable puede ser producida. Me pidió entonces a mis colegas estudiantes de posgrado para que coincida con la frecuencia de un tono elegido arbitrariamente por la adaptación de la perilla de otro oscilador de audio hasta las notas sonaba la misma. Los estudiantes con los mejores oídos musicales podría identificar la frecuencia central de un tono de ruptura que finalmente sonaba como un "clic" con una precisión de .

En este momento en que se está convirtiendo en evidente (incluso para mí) que yo sería mucho más feliz como un experimentador y le dije a mi asesor. Estuvo de acuerdo y empezó conmigo en un decaimiento beta-experimento en busca de "segunda clase corrientes", pero después de un año de construcción, que lo abandonaron para medir el cambio en la Cordero alta-Z-hidrógeno como iones. En 1974, Marie Claude y Bouchiat publicó su propuesta para buscar la paridad no la conservación de los efectos en las transiciones atómicas. La teoría unificada de la debilidad y las interacciones electromagnéticas propuesto por Weinberg, Salam y Glashow postula un mediador neutral de la fuerza débil, además de los conocidos cargado fuerzas. Esta interacción se manifiesta a sí misma como una muy ligera asimetría en la absorción de la izquierda y la derecha la luz polarizada circularmente en un dipolo magnético transición. Gene siempre se señala a la labor que probados los aspectos más fundamentales de la física, y se entusiasma por la perspectiva de que un cuadro-principio experimento podría decir algo decisivo sobre la física de alta energía. El experimento necesita un estado de la técnica láser y mi asesor no sabía nada acerca de los láseres. I brashly le dijo que no se preocupe; quiero construir y que sería puesta en marcha en ningún momento.

Este trabajo fue tremendamente emocionante y en el mundo fue sin duda ver con nosotros. Steven Weinberg que llamar a mi asesor cada pocos meses, con la esperanza de escuchar noticias de una paridad de violar efecto. Dave Jackson, un teórico de alta energía, y yo a veces se reúnen en la universidad piscina. En varios de estos encuentros, que squinted en tersely y me preguntó: "¿Tienes un número todavía?" El mensaje tácito es: "¿Cómo te atreves a nadar cuando hay trabajo importante por hacer!"

Midway en el experimento, le dije a mi asesor que yo había sufrido bastante como un estudiante graduado por lo que me elevados después de la condición de doc. Dos años más tarde, y tres estudiantes de posgrado publicado nuestros primeros resultados. Lamentablemente, se nos scooped: unos meses antes, un bello experimento de alta energía en el Colisionador Lineal de Stanford ha visto pruebas convincentes de neutral débiles interacciones entre los electrones y quarks. Sin embargo, me ofrecieron un trabajo como asistente de profesor en Berkeley, en la primavera de 1978.

Yo había gastado todos los de mi postgrado y postdoctorales días en Berkeley y la facultad estaba preocupado por la endogamia. Como una solución, que me contrató, pero también me permite tener de inmediato una licencia de ausencia antes de comenzar mi propio grupo en Berkeley. Me encantó Berkeley, pero me di cuenta de que había un estrecho punto de vista de la ciencia y la vio esto como una maravillosa oportunidad para ampliar mi mismo.

Una caminata al azar en la ciencia en Bell Labs

Me incorporé a Bell Laboratories en el otoño de 1978. Yo fui uno de aproximadamente dos docenas de latón, los jóvenes científicos que fueron contratados en un período de dos años. Nos sentimos como los "elegidos", con la obligación de no hacer nada, excepto la investigación que amó mejor de los casos. La alegría y la emoción de hacer ciencia permeado por los pasillos. El hacinamiento laboratorios y cubículos de oficina nos obligó a interactuar unos con otros y seguir cada uno de los demás progresos. Los debates fueron animados común durante y después de los seminarios y en el almuerzo y continuó en las pistas de tenis y en las fiestas. La atmósfera era demasiado eléctrica a abandonar, y nunca regresó a Berkeley. Hasta el día de hoy me siento culpable por ella, pero creo que la facultad entendido mi decisión y me han perdonado.

Bell Labs de gestión ofrecidos con la financiación, protegidos de nosotros ajenos burocracia, y nos instó a no estar satisfechos con sólo hacer "buena ciencia". Mi jefe de departamento, Peter Eisenberger, me dijo que me pasan mis primeros seis meses en la biblioteca y hablar con la gente antes de decidir qué hacer. Un año más tarde, durante una revisión de rendimiento, que me reprendió a no ser contenido con nada menos que "a partir de un nuevo campo". Me respondió que yo estaría más que feliz de hacerlo, pero necesita una pista en cuanto a lo nuevo campo que tenía en mente.

Me pasé el primer año en Bell escrito un documento de la revisión de la situación actual de los rayos X y microscopía inició un experimento sobre la transferencia de energía en el Hyatt rubí con Gibbs y Sam McCall. También comenzó a planificar el experimento sobre la espectroscopia óptica de positronium. Positronium, un átomo formado por un electrón y su anti-partícula, se consideró el más básico de todos los átomos, y una precisa medición de sus niveles de energía es un objetivo de larga data desde el átomo se descubrió en 1950. El problema es que los átomos que aniquilar a los rayos gamma sólo después de 140x10 -9 segundos, y es imposible producir lo suficiente de ellos en un momento dado. Cuando empecé el experimento, hubo 12 intentos publicado para observar la fluorescencia óptica del átomo. La gente sólo publicar los fallos, si han pasado suficiente tiempo y dinero por lo que su demanda de los organismos de financiación algo a cambio.

Mi gestión pensó que yo era arruinar mi carrera por intentar un experimento imposible. Después de dos años de no hay resultados, se sugiere encarecidamente que abandonar mi búsqueda. Pero yo era terco y yo tuvimos un arma secreta: su nombre es Allen Mills. Nuestras fortalezas se complementan mutuamente bonito, pero al final, él me ayudó a resolver el láser y la metrología, mientras que los problemas que le ayudó con su positrones. Finalmente logró observar una señal trabajo con sólo ~ 4 átomos por láser de pulso! Dos años más tarde y con 20 átomos por impulso, estamos perfeccionando nuestros métodos y obtuvo una de las más precisas mediciones de la electrodinámica cuántica correcciones que se introduzcan en un sistema atómico.

En el otoño de 1983, me convertí en jefe de la Electrónica Cuántica Departamento de Investigación y trasladado a otra sucursal de Bell Labs en Holmdel, New Jersey. Para entonces mi intereses de investigación se ha ampliado, y yo estaba utilizando picosecond técnicas de láser para estudiar excitons como un potencial sistema de observación de metal-aislante transiciones y localización de Anderson. Con este aparato, me descubrió accidentalmente una contra-intuitiva de propagación del pulso-efecto. También fui a entrar en la planificación de la ciencia de superficies mediante la construcción de un nuevo espectrómetro de electrones sobre la base de umbral de ionización de los átomos que podrían contribuir a aumentar la energía de resolución por más de un orden de magnitud.

Si bien el diseño del espectrómetro de electrones, empecé a hablar informalmente con el artículo Ashkin, un colega en Holmdel. El arte tuvo un sueño para atrapar átomos con luz, pero la gestión se detuvo la labor hace cuatro años. Un importante experimento ha demostrado la fuerza dipolo, pero los experimentadores había llegado a un callejón sin salida. En los próximos meses, comenzó a darse cuenta de la forma de celebrar a los átomos con luz a la primera se obtienen muy frío. Láser de refrigeración se iba a hacer posible la totalidad de Arte Ashkin los sueños más mucho más. Me bajó rápidamente la mayor parte de mi y otros experimentos con Leo Holberg, mi nuevo post-doc, y mi técnico, Alex Cable, comenzó a nuestro experimento de enfriamiento láser. Esto me lleva al principio de nuestro trabajo en láser de refrigeración y la captura de los átomos y el tema de mi conferencia Nobel.

Stanford y el futuro

La vida humana en Bell Labs, como Mary Poppins, es "prácticamente perfecta en todos los sentidos". Sin embargo, en 1987, decidí salir de mi torre de marfil acogedor. Ted Hänsch ha dejado de Stanford para convertirse en co-director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica y fue contratado para sustituir a él. Dentro de pocos meses, también recibió ofertas de Berkeley y Harvard, y pensé que las ofertas fueron tan buenas como lo fueron nunca va a ser. Mi gestión en Bell Labs se ha realizado correctamente de acuerdo conmigo en Bell Labs de 9 años, pero yo quería ser como mi mentor, Gene Commins, y la necesidad de generar progenie científica está creciendo más fuerte.

Ted Geballe, un distinguido colega mío en Stanford, que también pasó de Berkeley a Bell a Stanford años atrás, que se describen nuestros motivos: "La mejor parte de trabajar en una universidad los estudiantes. Vienen en fresco, entusiasta, abierto a las ideas, unscarred por las batallas de la vida. Ellos no se dan cuenta, pero son los destinatarios de los mejores de nuestra sociedad puede ofrecer. Si una mente es siempre libre para ser creativo, que es el momento. Vienen creer en los libros de texto son auténticas, pero cifra que finalmente que los libros de texto y los profesores no saben todo, y luego comenzar a pensar por sí solos. continuación, comenzar el aprendizaje de ellos. "

Mis estudiantes de Stanford han sido extraordinarios, y he aprendido mucho de ellos. Gran parte de mi obra más importante, como dar los detalles de la polarización gradiente de refrigeración, la demostración de la fuente de reloj atómico, y el desarrollo de interferómetros de átomo y un nuevo método de enfriamiento por láser sobre la base de Raman pulsos se hizo en Stanford con mis estudiantes colaboradores.

Si bien aún continúan en láser de refrigeración y la captura de los átomos, recientemente he aventurado en la física de polímeros y la biología. En 1986, Ashkin puso de manifiesto que la primera trampa óptica atómica demostró en Bell Labs también trabajó en las esferas de vidrio pequeño incrustado en el agua. Un año después vine a Stanford, me puse a manipular moléculas individuales de ADN con la llamada "pinzas ópticas" adjuntando micrones de tamaño esferas de poliestireno a los extremos de la molécula. Mi idea era utilizar dos pinzas ópticas introducido en un microscopio óptico para agarrar el plástico maneja pegado a los extremos de la molécula. Steve Kron, un MD / Ph.D. estudiante en la escuela de medicina, me presentó a la biología molecular en la noche. En 1990, podemos ver una imagen de una sola, la etiqueta fluorescently molécula de ADN en tiempo real a medida que se extendía a cabo en el agua. Mis estudiantes a la mejora de nuestros primeros intentos después de haber descubierto nuestro protocolo inicial exigido suerte como un ingrediente importante. Utilizando nuestra nueva capacidad para visualizar simultáneamente y manipular moléculas individuales de ADN, mi grupo comenzó a responder a la dinámica de polímero preguntas que han persistido durante décadas. Incluso más emocionante, hemos descubierto algo nuevo en el último año: las moléculas idénticas en el mismo estado inicial de elegir varias vías para acceder a un nuevo estado de equilibrio. Este "individualismo molecular" nunca fue previsto en la anterior dinámica de las teorías de polímeros o simulaciones.

He estado en Stanford durante diez años y medio. La constante demanda de mi departamento y la universidad y el trabajo cada vez más necesarias para obtener financiación han robado gran parte de mi precioso tiempo pensando, y yo a veces anhelan para el halcyon días de Bell Labs. Entonces, creo que el trabajo de mis estudiantes y post-docs han hecho conmigo en Stanford y cómo hemos crecido juntos durante este tiempo.