Эрнест Орландо Лоуренс (англ. Ernest Orlando Lawrence; 8 августа 1901, Кантон, Южная Дакота, США — 27 августа 1958, Пало-Алто, Калифорния, США) — американский физик, создатель первого циклотрона (1931), за что он был удостоен Нобелевской премии (1939). Проводил исследования по ядерной физике и принимал участие в создании атомной бомбы.
Ранние годы
Родители Эрнеста Лоуренса, Карл Густавус и Гунда Лоуренсы, оба потомки норвежских иммигрантов, преподавали в школе города Кантон, Южная Дакота. Лучшим другом Эрнеста в детстве был Мерли Тув, впоследствии также ставший крупным физиком, специалистом по генерации радиоволн.
Обучался в колледже Св. Олафа в Миннесоте, университете Южной Дакоты, университете Миннесоты. Далее работал в Чикагском университете и Йельском университете, где защитился в 1925 году, после чего продолжил работать в университете, изучая вопросы, связанные с фотоэффектом.
В 1928 году Лоуренса пригласили работать в Калифорнийский университет в Беркли, где он стал самым молодым профессором. Там его называли «разрушителем атомов» (Atom Smasher).
Создание циклотрона
Изучение структуры ядра требовало получать ионы высоких энергий. Разработанные к началу 30-х годов высоковольтные ускорители становились слишком сложными из-за необходимости генерировать высокие мегавольтные напряжения. Тогда Лоуренсу пришла в голову мысль многократного прохождения частицами ускоряющего зазора с относительно небольшим напряжением. Для замыкания орбиты использовалось постоянное магнитное поле, для ускорения частиц — локализованное высокочастотное электрическое поле с амплитудой в несколько киловольт. Для нерелятивистских частиц частота обращения не зависит от скорости, поэтому частица, многократно проходя через ускоряющий зазор и увеличивая свою скорость и радиус вращения, всё равно приходит в ускоряющий зазор в нужной фазе с электрическим полем. Первый образец такого устройства был создан Лоуренсом и Милтоном Ливингстоном в 1930 году, в дальнейшем машина такого типа получила название циклотрон. Далее последовало строительство более серьёзных циклотронов на энергию протонов 1 МэВ (11-дюймовый циклотрон), и 5 МэВ (27-дюймовый циклотрон). Последний успешно использовался для различных экспериментов в ядерной физике. В 1934 году на устройство циклотрона был получен патент. В 1939 году Лоуренс был награждён за своё открытие Нобелевской премией. Циклотрон стал первым в мире работающим циклическим ускорителем.
Вторая мировая война
Во время второй мировой войны Лоуренс принимал участие в Манхэттенском проекте, именно он пригласил участвовать в нём и Роберта Оппенгеймера. Лоуренс занимался созданием калютрона (Calutron — "CALifornia University" & "-tron"), ускорителя тяжёлых ионов, схожего по принципу работы с циклотроном. Фактически, это был ускорительный масс-спектрометр для разделения изотопов урана. Одна из модификаций калютрона работала во время войны на обогатительном заводе в Ок-Ридже, именно с помощью этой установки был наработан уран-235 для сброшенной на Хиросиму атомной бомбы.
Послевоенные годы
После окончания войны Лоуренс активно пробивал в правительстве крупные и дорогостоящие научные проекты. Участвовал в создании нескольких крупных ускорителей. В 1946 году заработал 184-дюймовый синхроциклотрон, ускоривший ионы дейтерия до 195 МэВ. В 1957 году получил премию Энрико Ферми. В 1958 году Эрнест Лоуренс умер в Пало-Алто, Калифорния.
В том же 1958 году в честь Лоуренса были названы две национальные лаборатории: Ливерморская национальная лаборатория и Национальная лаборатория им. Лоуренса в Беркли (LBNL). С 1959 года учреждена премия Эрнеста Орландо Лоуренса. В 1961 году 103-й химический элемент, открытый в лаборатории LBNL, был назван лоуренсием. В 1973 г. Международный астрономический союз присвоил имя Эрнеста Лоуренса кратеру на видимой стороне Луны.
