I fisici Mark Boslough e Dave Crawford dei Sandia National Laboratories hanno predetto che il telescopio spaziale Hubble avrebbe visto un pennacchio di vapore in aumento quando la cometa Shoemaker-Levy 9 si è schiantata sul lato opposto di Giove (Figura 1) nel 1994. E abbastanza sicuro, il pennacchio prodotto dall'impatto corrispondeva all'analisi computazionale di Sandia (Figura 2). Un membro del team di Hubble ha detto a Boslough che le immagini dell'ascesa e della discesa del pennacchio "erano così stranamente simili ai modelli previsti da Sandia che li ho mostrati fianco a fianco per anni dopo".

L'affascinante resoconto di Boslough è una delle tante reminiscenze di 45 ricercatori di fisica dello shock, principalmente da Sandia, il cui entusiasmante lavoro è oggetto di una presentazione di poster da parte di un attuale Sandian, La dottoressa Mary Ann Sweeney, questa settimana all'American Physical Society, Riunione della Divisione di Fisica del Plasma a Fort Lauderdale, Florida. Il poster del Dr. Sweeney descriverà la ricerca sulla fisica degli shock a Sandia dai suoi inizi (Figura 3) ad oggi.

La fisica degli shock studia il comportamento dei materiali solidi quando gli oggetti si scontrano con loro a velocità tremende, producendo un'onda d'urto che si diffonde rapidamente e può trasformare parte del materiale in un liquido, gas, o un insieme di particelle cariche (un plasma). Questo campo interdisciplinare impiega esperimenti, simulazioni, e teoria per capire cosa succede ai materiali sottoposti a forze incredibili. Ha applicazioni per armi nucleari e convenzionali, astrofisica, scienza planetaria, sintesi dei materiali, e lo spazio esterno.

Sandia è nata all'indomani della seconda guerra mondiale per rispondere alle esigenze di sicurezza nazionale dell'America del dopoguerra, e la fisica delle onde d'urto è stato un argomento chiave fin dall'inizio. Da allora, I principali risultati di Sandia nella scienza della compressione degli urti includono la costruzione del più grande generatore di onde elettromagnetiche ad alta frequenza del mondo, chiamato informalmente la macchina Z, che oggi fornisce dati sulle proprietà dei materiali a pressioni e temperature estreme. Negli anni Sessanta, Gli scienziati di Sandia hanno sviluppato e brevettato il misuratore al quarzo, che ha svolto un ruolo principale nella quantificazione delle onde di stress prodotte dalle radiazioni che possono seguire le esplosioni di armi nucleari. Il lavoro di Sandia sulla scienza delle onde d'urto ha anche fornito una comprensione cruciale della causa dell'esplosione della torretta a bordo della USS Iowa, che ha ucciso 47 marinai nel 1989.

I risultati di Sandia nella ricerca sulle onde d'urto in oltre sei decenni hanno avuto un impatto importante sulla ricerca scientifica e ingegneristica a Sandia e nella più ampia comunità scientifica. Raccontando la storia di questo straordinario viaggio, Il poster del Dr. Sweeney mira a ispirare e invitare esperti, non esperti, scienziati all'inizio della carriera, e studenti di scienze e ingegneria per contribuire al campo. La presentazione del poster trasmetterà anche al pubblico le esperienze di un ricercatore:le sfide, frustrazioni, lotte personali, e infine la gratificazione di fare una scoperta pionieristica o di risolvere un problema. Come dice l'ex Sandian Lalit Chhabildas, "Vorrei essere 20 anni più giovane perché... la tecnologia computazionalmente, teoricamente, e sperimentalmente la fisica degli shock è progredita così tanto che ora possiamo affrontare problemi che una volta potevamo solo sognare".