Μεσμπάουερ, Ρούντολφ Λούντβιχ

(Rudolf Ludwig Messbauer, Μόναχο 1929 –). Γερμανός φυσικός. Σπούδασε στη γενέτειρά του, ενώ από το 1955 έως το 1957 εργάστηκε στο Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ της Χαϊδελβέργης και στη συνέχεια στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια, όπου ασχολήθηκε με τις εκπομπές ακτίνων γ. Η μελέτη αυτού του αντικειμένου οδήγησε τον Μ. στην ανακάλυψη του φαινομένου που φέρει το όνομά του και το οποίο συνίσταται στο γεγονός ότι σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες τα σώματα εκπέμπουν κβάντα γ· πρακτικά η ενέργεια των κβάντα αντιστοιχεί στην ενέργεια των μεταπτώσεων, οι οποίες προκαλούν την εκπομπή τους. Για τη συγκεκριμένη ανακάλυψη ο Μ. μοιράστηκε, το 1961, με τον Ρόμπερτ Χοφστάντερ το βραβείο Νόμπελ φυσικής. φαινόμενο Μ.Η εκπομπή ακτινοβολιών γ οφείλεται στη μετάπτωση ενός πυρήνα από μια υψηλή ενεργειακή στάθμη σε μια άλλη χαμηλότερη. Κατά τη διάρκεια αυτού του φαινομένου, μπορεί να υποστηριχθεί ότι η εκπομπή ενός κβάντου γ (φωτονίου) προκαλεί μια οπισθοδρόμηση του πυρήνα, ανάλογη με αυτή που συμβαίνει σε ένα όπλο, όταν εκτοξεύει ένα βλήμα. Συνεπώς, ένα μέρος της ενέργειας που προκύπτει από τη μετάπτωση του πυρήνα απορροφάται από τον οπισθοδρομούντα πυρήνα και το κβάντο γ έχει μια ενέργεια μικρότερη από αυτή που αντιστοιχεί στη διαφορά ενέργειας μεταξύ των δύο καταστάσεων της μετάπτωσης (θυμίζουμε ότι κατά την αποδιέγερση του ατόμου εκπέμπονται φωτόνια ενέργειας ανάλογης με τη διαφορά των δύο σταθμών). Φαίνεται λοιπόν προφανές ότι εάν επιδιωχθεί η πτώση του κβάντου γ, το οποίο επιτεύχθηκε με αυτόν τον τρόπο, σε έναν πυρήνα ίσο προς αυτόν που το εξέπεμψε, το κβάντο δεν θα διαθέτει αρκετή ενέργεια για να προκαλέσει νέα διέγερση. Η ανακάλυψη του Μ. έχει θεμελιώδη σημασία γιατί, όταν τα πειράματα διενεργούνται σε πάρα πολύ χαμηλή θερμοκρασία (επειδή όλα τα άτομα ενός σώματος προκύπτουν τότε σταθερά συνδεδεμένα μεταξύ τους) προκύπτει, ότι η εκπομπή ενός κβάντου προσδίδει οπισθοδρόμηση σε όλο το σώμα. Προφανώς, αυτή η οπισθοδρόμηση, η οποία στην περίπτωση της μικρής μάζας ενός ατομικού πυρήνα είναι σημαντική, προκύπτει πάρα πολύ μικρή και απορροφά αμελητέα ποσότητα ενέργειας στην περίπτωση της μάζας ενός μακροσκοπικού σώματος. Κάτω από τις συνθήκες αυτές, επειδή η οπισθοδρόμηση είναι αμελητέα, το κβάντο γ μεταφέρει πρακτικά όλη την ενέργεια που εκπέμπεται από τη μετάπτωση του πυρήνα και είναι συνεπώς σε θέση να διεγείρει ένα άτομο, ίσο προς εκείνο που το εξέπεμψε (διέγερση). Αυτό είναι το φαινόμενο του Μ. Αν, για μια οποιαδήποτε αιτία, η ενέργεια του εκπεμπόμενου κβάντου γ μεταβληθεί έστω και κατά λίγο, αυτό δεν θα προκαλέσει διέγερση και, συνεπώς, δεν θα απορροφηθεί. Υπάρχει, επομένως, μία μέθοδος ιδιαίτερης ευαισθησίας για να καταδειχθεί κάθε διατάραξη που προκαλεί μια ελάττωση συχνότητας (και συνεπώς ενέργειας) της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας. Στο γεγονός αυτό βασίζεται το θεμελιώδες πείραμα που επινόησε ο M., το οποίο επιτρέπει την πειραματική επιβεβαίωση της μετατόπισης προς το ερυθρό των φασματικών γραμμών, εξαιτίας της δράσης της βαρύτητας, όπως προβλέπεται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας. Θεωρητική βάση του πειράματος αποτελεί η δυνατότητα κατάδειξης της διαφοράς συχνότητας που προκαλείται σε μια ακτινοβολία, όταν μεταβάλλεται η απόσταση της πηγής από το έδαφος, συνεπώς όταν μεταβάλλεται η δύναμη της βαρύτητας της Γης.