Robert Andrews Milliken, kelle lühikest elulugu selles artiklis tutvustatakse, sündis 22. märtsil 1868 Morrisoni linnas, mis asub Illinoisis. Tema isa Silas Franklin Milliken oli koguduse kiriku vaimulik, ema Mary Jane Milliken töötas pikka aega Michiganis asuva Olivet College'i dekaanina. Lisaks Robertile oli peres veel kaks poissi ja kolm tüdrukut.
Lapsepõlv ja noorukieas
Millise riigi kodanik oli Robert Milliken? Kuni seitsmenda eluaastani elas tulevane Nobeli preemia laureaat oma kodumaal Morrisonis, kuid tema vanemad otsustasid kolida, valik langes Macuoketi linnale (Iowa). See oli väga väike linn, mis asus Mississippi jõe lähedal. Ta jäi USA kodanikuks. Seal lõpetas Robert keskkooli, mille järel otsustas ta kohe ülikooli minna. Ta valis Ohios asuva Oberlini. Tõenäoliselt soovitas seda kõrgkooli tema ema, sest ta on selle kunagi ise lõpetanud.
Õpingute ajal õppis Robert paljusid erinevaid teadusi, kuid kõige rohkem huvitasid teda matemaatika ja vanakreeka keel. Seal läbis ta väikese füüsikakursuse, mis kestis vaid kaksteist nädalat. Selle peale ütles ta, et see kursus ei andnud talle midagi ja see oli ajaraisk. Üsna pea tehti Millikanile pakkumine õpetada ise füüsikakursusi kolledži juures asuvas ettevalmistuskoolis. Robert nõustus, sest talle maksti selle töö eest palka ja ta veetis sellel ametikohal kaks aastat.
1891. aastal sai ta bakalaureusekraadi ja juba 1893. aastal sai magistriks. Kolledži juhtkond otsustas noort, kuid paljulubavat meest toetada ja saatis Columbia ülikoolile dokumendid, lisades neile tema tundide märkmed. Pärast seda ei võetud Robert Andrews Millikan mitte ainult vastu, vaid sai ka stipendiumi.
Astuge suuremasse ellu
Pärast Columbia ülikooli jõudmist alustas Robert koostööd oma uue mentori, leiutaja füüsiku Michael Pupiniga. Kuid Milliken ei piirdunud ühe ülikooliga ja seetõttu otsustas ta veeta suve Chicago ülikoolis, töötades koos kuulsa füüsiku Albert Michelsoniga. Ilmselt mõjutasid need sündmused suuresti Robertit ja tema vaateid. Just sel ajal otsustas ta ise siduda oma elu füüsika, uurimistöö ja eksperimentidega.
Juba 1895. aastal õnnestus tal kaitsta oma väitekirjavalguse polarisatsiooni ja sai doktorikraadi. Aasta hiljem läks Milliken reisile Euroopasse. Ta külastas Berliini, Pariisi ja paljusid teisi linnu. Samuti oli tal võimalik kohtuda paljude kuulsate teadlaste ja teadlastega, näiteks Henri Becquereliga. See kogemus mõjutas noort teadlast suuresti ja kinnitas veelgi tema soovi jätkata füüsika ja muu teadustegevusega tegelemist.
Tagasi koju
1896. aastal naasis Robert Andrews Milliken kodumaale, Ameerika Ühendriikidesse. Pärast lühikest puhkust otsustas teadlane koos Michelsoniga töötada Chicago ülikoolis, saades tema assistendiks. Järgmise kaheteistkümne aasta jooksul lahjendas ta oma teaduslikku tegevust füüsikaõpikute kirjutamisega. Ja see oli väga oluline samm, sest enne Millikani õpikute ilmumist olid kõik raamatud teiste õpikute lihttõlked saksa ja prantsuse keelest. Ja nüüd kirjutas selle algusest peale Ameerika teadlane Ameerika õpilastele. Need levisid üle kogu riigi ja jäid standardõpikuteks üle viiekümne aasta! See samm oli teadlase enda ja kogu riigi haridussüsteemi jaoks tõesti oluline.
Aastal 1907 sai Robertist abiprofessor ja juba 1910. aastal õnnestus tal saada korraline füüsikaprofessor.
Robert Milliken: avastused ja katsed
Aastal 1908 otsustas Robert lõpetada õpikute kallal töötamise, ilmselt vallutas temas avastamisjanu ja soov saada vastuseid kõikidele küsimustele. Ta hakkas rohkem maksma jarohkem kui neil aega algupäraseks uurimiseks. Täpsem alt, Millikan, nagu ka tuhanded teised tolle aja füüsikud, tundis suurt huvi elektroni vastu, mis avastati üsna hiljuti. Täpsem alt huvitas teda laengu suurus, sest keegi ei osanud seda täpselt mõõta. Seda üritas teha üks inglise teadlane - Wilson. Tema töö aga ei olnud edukas, kuna kõik tulemused olid vaid ligikaudsed, mitte täpsed arvud.
Robert Andrews Milliken püüdis arvutada, kuidas elektronväli mõjutab eetrite pilve, kuid mitte konkreetselt tilga kohta. Aja jooksul jõudsid paljud teadlased järeldusele, et erinevatel elektronidel on täiesti erinevad laengud. Siis tekkis Millikanil idee viia läbi oma eksperiment ja uurida, kas erinevatel elektronidel on tõesti erinevad laengud või mitte. Sel hetkel lõi Robert laetud kukkumise meetodi. See oli suurepärane näide ilusast eksperimendist ja üks tema suurepäraseid saavutusi, mille eest ta võitis Nobeli preemia.
Alguses otsustas Robert Milliken, kelle fotot artiklis näete, et Wilsoni kasutatud katseseadet on vaja täiustada. Kõigepe alt ehitati teine aku, mis omakorda oli võimsam prototüüp ja tekitas senisest palju tugevama elektrivälja. Teiseks selgus, et see eraldas mitu laetud veetilka, mis olid metallplaatide vahel. Kui väli oli aktiveeritud, hakkas piisk aeglaselt üles liikuma, välja lülitamisel hakkas tilk aeglaselt alla kukkuma,gravitatsioonile alistumine. Välja aktiveerides ja deaktiveerides uuris Robert iga tilka nelikümmend viis sekundit, misjärel see aurustus.
Juba 1909. aastal sai teadlane aru, et tilga laeng jääb alati täisarvuks ja selle põhiväärtuse kordseks. See tulemus osutus väga veenvaks tõendiks, et elektron on sama massi ja sama laenguga põhiosake. Muidugi seisis teadlane katse ajal silmitsi paljude probleemidega, kuid kannatlik ja läbimõeldud lahendus neist igaühele kandis vilja. Näiteks aja jooksul jõudis Millikan järeldusele, et parem on asendada vesi õliga, suurendades nii vaatlusaega neljakümne viielt sekundilt nelja ja poole tunnini. See võimaldas paremini mõista protsesse, samuti kõrvaldada mõõtmiste vead ja ebatäpsused.
Juba 1913. aastal suutis Robert maailmale näidata oma järeldust selles küsimuses. Tema uurimistöö tulemusi on nõutud seitsekümmend aastat ning alles hiljuti suutsid teadlased kõige kaasaegsemate seadmete ja tehnoloogia abil teha väikeseid kohandusi.
Muud füüsikauuringud
Isegi sel ajal, kui Milliken õpikutega töötas, tegi ta selle käigus mõningaid katseid, näiteks uuris fotoelektrilist efekti. Katse olemus seisnes selles, et see efekt võimaldas valguse abil elektrone metallist välja lükata. 1905. aastal püüdis kuulus teadlane Albert Einstein seda mõistaküsimus, tuginedes oma hüpoteesile, et valgus tekib osakestest, mida ta nimetas footoniteks. Tõsi, tema hüpotees oli vaid teise teadlase Max Plancki ideede üldistus. Kuid tol ajal oli Einsteini hüpotees vastuoluline ja teadusringkonnad ei uskunud sellesse.
Robert Millikeni lühike elulugu sisaldab teavet selle kohta, et 1912. aastal otsustas ta Albert Einsteini ideid iseseisv alt katsetada. Selleks kulutati palju vaeva ja raha. Näiteks loodi uus eksperimentaalne seadistus, mille eesmärk oli kõrvaldada täpseid tulemusi mõjutavad tegurid ja eemaldada vead. Katse lõpus oli Robert Millikan tulemusest äärmiselt üllatunud, sest Einsteini esitatud suhe osutus õigeks. Ja veelgi enam, nende tulemuste abil sai võimalikuks Plancki konstandi väärtus palju täpsem alt määrata. Teadlase kogutud andmed nägid maailma juba 1914. aastal, mis mõjutas oluliselt teiste füüsikute mõtteviisi.
Nobeli preemia
Nagu näitab Robert Millikeni elulugu, sai ta 1923. aastal Nobeli preemia. Auhinnatseremoonial peetud loengus rääkis ta, et teadus kõnnib kahel jalal ehk siis teooria ja eksperiment. See väide oli väga õige, sest Millikan ütles need sõnad, tuginedes omaenda teaduslikule kogemusele. Kuid ülalkirjeldatud avastused pole kaugeltki kõik, mida Robert oma elus tegi. Chicagos veedetud aja jooksul suutis teadlane läbi viia palju katseid ja uuringuid.
Tegevus pärast Nobeli preemia saamist
Tema oluliste tööde hulka kuuluvad ka elektromagnetilise spektri uuringud, Browni liikumise uurimine. Tema töö tulemused tõid talle teadusringkondades ülemaailmse tunnustuse ja tema autoriteet muutus väga oluliseks. Veidi hiljem meelitasid tema töö tulemused tööstureid. Näiteks kutsuti ta nõustama Lääne elektrifirmat. Neid huvitas teadlase arvamus vaakumseadmete kohta. Ka kuni 1926. aastani töötas Millikan patendiametis eksamineerijana. Mõne aja pärast kutsus kuulus astronoom George Hale Roberti tööle Washingtoni, kus viimane sai Rahvusnõukogu teadusuuringute juhi koha. See oli tõsine organisatsioon, mis loodi Rahvusliku Teaduste Akadeemia juhtimisel.
Teadlane pidi teenima sõjaväes ka Esimese maailmasõja ajal, kuna ta oli USA kodanik ja võeti sõjaväeteenistusse. Millikan saadeti signaalvägedesse, tema ülesandeks oli kontakti loomine ning teadlaste ja inseneride tegevuse koordineerimine. Peamiselt töötas ta allveelaevade side alal. Armee jaoks oli see lihts alt kriitiline probleem, sest 20. sajandi alguses olid allveelaevad vaenlase armeele väga tõsiseks ohuks.
Teadlase elu pärast sõda
Pärast sõja lõppu naasis Robert oma kodulinna Chicago ülikooli, kuid mitte kauaks. California Tehnoloogiainstituudi juhtkond tegi teadlasele tõsise pakkumise. Täpsem alt juhtis Robert Milliken füüsika elektroonilist laborit. Nende aegade eelarve oli tohutu ja ulatus üle 90 000 dollari aastas. Instituudis töötades sai temast lõpuks selle president. Tema eesmärk oli muuta C altech maailma võimsaimaks ja arenenumaks institutsiooniks. Robert Millikeni füüsikalaborisse meelitati tööle üle vabariigi parimad professorid ja kasvatati üles andekamad õpilased. Teadlane viibis California Tehnoloogiainstituudis oma päevade lõpuni. Ta on terve oma elu töötanud teadusvaldkonnas.
Roberti pereelu
Abiellus 1902. aastal Robertiga Greta Blanchardiga. Ta oli lõpetanud Chicago ülikooli, kus õppis sarnaselt Millikaniga Vana-Kreeka keelt. Neil oli kolm poissi. Kõik nad järgisid oma isa jälgedes ja tegelesid ka teadusliku tegevusega.
Suure teadlase viimased päevad
Robert Andrews Milliken suri 19. detsembril 1953 San Marinos California osariigis Ameerika Ühendriikides.
Pärand
Robert Milliken oli üks oma aja silmapaistvamaid teadlasi. Tema õpikud on teeninud kooliõpilasi ja tudengeid üle 50 aasta! Roberti avastused on aktuaalsed ka tänapäeval.
Robert Milliken: huvitavad faktid
- Rahvusvaheline Astronoomialiit nimetas Kuul kraatri Millikani järgi.
- Kõik kolm teadlase poega on saavutanud teaduses edu.
- Robert oliväga usklik inimene ja ei salganud kunagi Jumalat.
- Ta oli Auleegioni kavaler.
- 25 ülikooli on nimetanud ta audoktoriks.
- Robert oli 21 akadeemia liige.
