Frances Elizabeth Somerville Alexander z domu Caldwell (ur. 13 grudnia 1908 w Merton w hrabstwie Surrey, zm. 15 października 1958 w Ibadanie) – brytyjska geolożka, paleontolożka, fizyczka i radioastronomka. W czasie II wojny światowej prowadziła w Nowej Zelandii prace nad radarem i falami radiowymi, które przyczyniły się do wczesnego rozwoju radioastronomii. Po wojnie opracowała pierwszą w miarę kompletną mapę geologiczną wyspy Singapur, na której opierają się późniejsze badania geologiczne tego obszaru.

Alexander ukończyła Newnham College w Cambridge i uzyskała doktorat na tamtejszym uniwersytecie, a następnie pracowała w zakresie namierzania radiowego w bazie morskiej w Singapurze. W 1942 roku, nie mogąc wrócić do Singapuru z Nowej Zelandii, objęła kierownictwo sekcji badań operacyjnych w nowozelandzkim laboratorium rozwoju radia () w Wellingtonie. W 1945 roku poprawnie zinterpretowała anomalne sygnały radarowe rejestrowane na wyspie Norfolk jako pochodzące od Słońca. Historyk astronomii Wayne Orchiston nazywa ją pierwszą kobietą radioastronomką, choć tytuł ten przypisywano także Ruby Payne-Scott.

Młodość i studia Frances Elizabeth Somerville Caldwell urodziła się 13 grudnia 1908 roku w Merton w hrabstwie Surrey. Część dzieciństwa spędziła w Indiach, gdzie jej ojciec, dr K.S. Caldwell, był wykładowcą chemii w . Po utworzeniu Patna Science College w 1928 roku został jego rektorem. Pod koniec I wojny światowej wróciła do Anglii, gdzie ukończyła szkołę średnią.

Następnie studiowała nauki przyrodnicze w Newnham College w Cambridge, początkowo koncentrując się na fizyce, po czym przeszła na geologię. W 1931 roku ukończyła studia geologiczne z wyróżnieniem pierwszej klasy () i Nagrodą Harknessa (), a w 1934 roku uzyskała doktorat na podstawie pracy o . Jak wszystkie studentki Uniwersytetu Cambridge w tamtym okresie, nie mogła zostać pełnoprawną członkinią uczelni.

W lipcu 1935 roku Caldwell poślubiła pochodzącego z Nowej Zelandii fizyka . W 1936 roku, gdy jej mąż objął katedrę fizyki w Raffles College w Singapurze, Elizabeth Alexander przeniosła się tam i rozpoczęła badania nad wietrzeniem w warunkach tropikalnych. Szczególnie interesowała ją erozja w ciepłym i wilgotnym klimacie wyspy. Stwierdziła, że w pewnych okolicznościach żelazo, glin i krzemionka stają się mobilne i uczestniczą w powstawaniu nowej skały w nieoczekiwanie szybkim tempie. Do 1940 roku zakopała część próbek skał w namorzynach, aby po kilku latach porównać je z próbkami kontrolnymi przechowywanymi w laboratorium urządzonym we własnym domu. W czasie pobytu w Singapurze para doczekała się trojga dzieci: Williama w 1937 roku, Mary w 1939 i Bernice w 1941.

Praca w czasie wojny W latach 1940–1941 Alexander jako oficer wywiadu marynarki (Naval Intelligence Service) zajmowała się radionamierzaniem w bazie morskiej w Singapurze. Według jej córki, Mary Harris, pracę wojenną w bazie rozpoczęła już w 1938 roku. Brytyjska Admiralicja tworzyła wówczas sieć wysokoczęstotliwościowych stacji radionamierzania dalekiego zasięgu, której centrum kontroli był Singapur. Singapur utrzymywał szczególnie bliskie związki z Nową Zelandią, krajem zaawansowanym w technice radiowej.

W styczniu 1942 roku Alexander otrzymała rozkaz przewiezienia dzieci w bezpieczne miejsce, do rodziny męża w Nowej Zelandii, i powrotu do bazy ze specjalistycznym sprzętem produkowanym w Sydney. Wraz z dziećmi opuściła Singapur wodnosamolotem Short S.23 „Ceres”. Po upadku Singapuru 15 lutego pozostała w Nowej Zelandii bez dochodów i bez wiadomości o mężu, a następnie błędnie poinformowano ją, że zginął. W kwietniu 1942 roku Alexander została kierowniczką sekcji badań operacyjnych laboratorium rozwoju radia () w Wellingtonie i kierowała nią do końca wojny. Była tam zatrudniona jako starsza fizyczka (). Sekcja uczestniczyła w nowozelandzkim programie rozwoju radarów, a Alexander odpowiadała za jej badawczą stację radarową, na której testowano prototypy urządzeń. Szczególnie interesowały ją zjawiska propagacji fal oraz teoria pozwalająca przewidywać działanie radaru na podstawie danych meteorologicznych i odwrotnie. Stała się jedną z kluczowych uczestniczek wspólnego projektu radiometeorologicznego Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Australii i Nowej Zelandii, badającego anomalną propagację fal. Pod koniec wojny projekt ten przekształcił się w „Canterbury Project”.

Norman Alexander do upadku Singapuru był doradcą naukowym tamtejszego rządu. W ostatnich dniach przed kapitulacją pracował jako wolontariusz w , gdzie utrzymywał w działaniu aparaty rentgenowskie. Następnie jako cywil został internowany w .

Efekt wyspy Norfolk W czasie II wojny światowej fale radiowe pochodzące od Słońca wykryto niezależnie w Danii, Stanach Zjednoczonych, Anglii, Australii i Nowej Zelandii. Ze względów bezpieczeństwa odkrycia te w dużej mierze utrzymywano w tajemnicy aż do zakończenia wojny. Nowozelandzkie odkrycie nastąpiło między 27 marca a 1 kwietnia 1945 roku. Obsługa stacji radaru o częstotliwości 200 MHz Royal New Zealand Air Force na górze Mount Bates na wyspie Norfolk zaobserwowała wówczas silny wzrost szumu radiowego, pojawiający się jedynie w ciągu pół godziny od wschodu lub zachodu Słońca. Badanie zjawiska powierzono Alexander. Zjawisko nazwano „efektem wyspy Norfolk” (). Według relacji z wykładu radioastronoma Millera Gossa nazwę nadała mu sama Alexander.

Alexander zleciła obserwację Słońca w ciągu godziny od jego wschodu i zachodu w pięciu różnych lokalizacjach nowozelandzkich stacji radarowych: na wyspie Norfolk, na , w Whangaroa, w Maunganui Bluff i w . W kwietniu wszystkie pięć stacji zarejestrowało słoneczne emisje radiowe, co wykazało, że efekt wyspy Norfolk był istotny i związany z promieniowaniem Słońca. Na drugą połowę 1945 roku Alexander przygotowała szerszy program obserwacji Słońca, z udziałem stacji radarowych lotnictwa, wojsk lądowych i marynarki. W jego ramach na klifach na południe od plaży Piha zbudowano pierwszy nowozelandzki radioteleskop.

W podsumowaniu obserwacji prowadzonych w marcu, kwietniu i październiku 1945 roku Alexander stwierdziła bezpośredni związek między obecnością plam słonecznych na tarczy Słońca a występowaniem słonecznych rozbłysków radiowych. Zastrzegła, że obserwacje są zgrubne, ale zdają się wskazywać, iż Słońce wypromieniowuje niekiedy na częstotliwości 200 MHz więcej energii, niż przewiduje teoria ciała doskonale czarnego. Wayne Orchiston odczytuje to jako rozpoznanie nietermicznego charakteru emisji. Sporządziła serię raportów o swoich pracach, a na początku 1946 roku opublikowała krótki artykuł w nowo wydawanym czasopiśmie „Radio & Electronics”. Według Orchistona przedwcześnie odrzuciła w nim wnioskowanie o temperaturach Słońca rzędu milionów stopni. Jeszcze w tym samym roku w „Nature” ukazały się prace wskazujące na temperaturę korony słonecznej rzędu miliona stopni. Jej badania częściowo przyczyniły się też do uruchomienia programu radioastronomicznego w Wydziale Radiofizyki australijskiej Rady Badań Naukowych i Przemysłowych (CSIR, później CSIRO) w Sydney, od którego zaczęła się radioastronomia w Australii. Kontrakt Alexander z laboratorium wygasł wraz z końcem wojny, więc sama nie mogła kontynuować tych badań.

Z powodu tych prac Orchiston nazywa ją pierwszą na świecie kobietą, która pracowała w dziedzinie nazwanej później radioastronomią. Tytuł ten przypisywano też Ruby Payne-Scott, co w korespondencji biuletynu Society of Amateur Radio Astronomers zakwestionowano na rzecz Alexander. Sama Alexander nie wróciła po wojnie do radiolokacji ani radioastronomii i ponownie zajęła się geologią.

Kariera powojenna Po zakończeniu wojny Norman Alexander dołączył do żony i dzieci w Nowej Zelandii, a w marcu 1946 roku poleciał z powrotem do Singapuru, aby pomóc w ponownym uruchomieniu Raffles College. Elizabeth Alexander z dziećmi pozostała w Wellingtonie, a w lipcu 1946 roku popłynęła do Anglii, dokąd na pewien czas dołączył do nich mąż. On kupował sprzęt dla Raffles College, ona zaś opracowywała część swoich przedwojennych badań geologicznych. W 1947 roku małżonkowie wrócili do Singapuru, zostawiając dzieci pod opieką jednego z krewnych w Anglii, gdzie z czasem trafiły do szkół z internatem.

Dom Alexandrów wraz z laboratorium został doszczętnie ograbiony przez wojska brytyjskie, które ponownie zajęły Singapur, co uniemożliwiło jej kontynuowanie badań. Pomagała w odbudowie Raffles College, a podczas jego przekształcania w Uniwersytet Malaya tymczasowo kierowała administracją uczelni (). Próby wznowienia badań nad wietrzeniem utrudniało też to, że podczas okupacji, przy budowie dróg, ścięto szczyt wzgórza z punktem triangulacyjnym, kluczowym dla odnalezienia zakopanych próbek.

W pracy opublikowanej w 1948 Alexander wykazała, że Atrypa reticularis, gatunek kopalnego ramienionoga, uważany wówczas za bardzo zmienny i posiadający bardzo długi zasięg stratygraficzny (sylur i dewon), to w rzeczywistości kilka gatunków. Stało się to początkiem nowoczesnych badań nad rzędem Atrypida.

W 1949 roku Alexander została geolożką rządu Singapuru. Przeprowadziła rozpoznanie geologiczne wyspy i w 1950 roku opublikowała raport zawierający pierwszą w miarę kompletną mapę geologiczną wyspy. Jej prace są cytowane, omawiane i rozwijane w całej monografii geologii Singapuru wydanej po raz drugi w 2009 roku. Głównym zadaniem Alexander była ocena zasobów granitu i innego użytecznego kamienia na wyspie; oszacowała, że zasoby granitu powinny wystarczyć na 500 lat. Wprowadziła także nazwę „łupek Murai” () na określenie części i utworzyła pierwszą udokumentowaną kolekcję skamieniałości z obszaru facji Ayer Chawan.

W 1952 roku Alexanderowie przenieśli się do Ibadanu w Nigerii, gdzie Norman objął katedrę fizyki w University College Ibadan. Elizabeth Alexander została wykładowczynią gleboznawstwa w wydziale rolnictwa i ponownie podjęła badania nad wietrzeniem tropikalnym. Jak podaje Harris, było to stanowisko niższego szczebla, ponieważ żony zagranicznych pracowników mogły zostać zatrudnione tylko wtedy, gdy nie było wykwalifikowanego kandydata z Nigerii. W tym czasie przyrodnik z Raffles Museum odnalazł jeden z zakopanych przez nią koszy z próbkami skał i wysłał go do stacji badawczej Rothamsted pod Londynem, gdzie mogła badać próbki podczas corocznych urlopów. Gdy w 1958 roku uniwersytet otworzył wydział geologii, Alexander została mianowana starszą wykładowczynią i kierowniczką wydziału. Zaledwie trzy tygodnie po objęciu nowej funkcji doznała udaru mózgu i zmarła tydzień później, 15 października 1958 roku, w wieku 49 lat. Harris podaje też, że do udaru doszło podczas sporu z dyrektorem uczelni o rozwój wydziału geologii, który Alexander wcześniej zorganizowała własnym kosztem.

W 2017 roku Alexander została wybrana do projektu Royal Society Te Apārangi, upamiętniającego wkład kobiet w naukę w Nowej Zelandii.

Działalność naukowa i publikacje Alexander opublikowała szereg prac geologicznych wywodzących się z jej rozprawy doktorskiej, a także prace związane z działalnością jako gleboznawczyni w Nigerii. Jej praca o wietrzeniu tropikalnym w Singapurze została przedstawiona w Londyńskim Towarzystwie Geologicznym krótko przed jej śmiercią i ukazała się pośmiertnie w 1959 roku.

Przypisy

Bibliografia

Linki zewnętrzne Elizabeth Alexander w serwisie Royal Society Te Apārangi Elizabeth Alexander – scientific pioneer w listopadowym numerze Geoscientist z 2017 roku, s. 16–19

Kategoria:Brytyjscy geolodzy Kategoria:Brytyjscy paleontolodzy Kategoria:Gleboznawcy Kategoria:Brytyjscy astronomowie XX wieku Kategoria:Brytyjscy fizycy XX wieku Kategoria:Radioastronomowie Kategoria:Absolwenci Uniwersytetu w Cambridge Kategoria:Ludzie związani z Ibadanem Kategoria:Ludzie związani z Singapurem Kategoria:Urodzeni w 1908 Kategoria:Zmarli w 1958