Robert Fox Bacher, född 31 augusti 1905 i Loudonville i Ohio, död 18 november 2004 i Montecito i Kalifornien, var en amerikansk kärnfysiker och en av de ledande personerna inom Manhattanprojektet. Han tog examen och doktorerade vid University of Michigan. År 1943 blev han medlem av Manhattanprojektet och var ledare för avdelningen för bombfysik 1944–1945. Efter kriget ingick han i USA:s atomenergikommission mellan 1946 och 1949, därefter blev han professor vid California Institute of Technology.
Biografi Bacher var enda barnet till Harry och Byrl Fox Bacher. År 1908 flyttade familjen till Ann Arbor, Michigan, där fadern arbetade som bankir och modern som sånglärare vid University of Michigan. Bacher gick på WS Perry School och senare på Ann Arbor High School. Medan han var där träffade han professor Harrison M. Randall, chef för fysikavdelningen vid University of Michigan, som uppmuntrade honom att studera fysik.
Bacher började på University of Michigan, där han gick med i Kappa Sigma-broderskapet och bodde i studenthuset. Han blev studentchef under andra året på gymnasiet, men flyttade hem igen under tredje året för att koncentrera sig på fysik. På Randalls förslag sökte han till Harvard Graduate School of Arts and Sciences, där han började 1926 för att studera för sin doktorsexamen. Hans avgifter betalades av hans familj, men hans far fick en hjärtattack och hade inte längre råd med dem, så 1927 flyttade Bacher tillbaka till Ann Arbor, där han bodde hemma, och studerade vid University of Michigan. Han fick ett Charles A. Coffin Foundation-stipendium från General Electric.
För att bygga upp institutionen för teoretisk fysik vid University of Michigan rekryterade Randall fyra framstående unga fysiker för att arbeta vid Ann Arbor år 1927: Otto Laporte, George Uhlenbeck, Samuel Goudsmit och David M. Dennison. Bacher anmälde sig omedelbart till Goudsmits kurs i atomstruktur. Tillsammans med Goudsmit undersökte han Zeemaneffekten av hyperfinstrukturen hos atomnivåer, vilket blev ämnet för hans doktorsavhandling 1930.
Den 30 maj 1930 gifte sig Bacher med Jean Dow. Med ett stipendium från National Research Council tillbringade han 1931 ett år vid California Institute of Technology (Caltech) eftersom Ira Bowen undervisade där. Vid Caltech deltog Bacher i föreläsningar av Robert Oppenheimer, men tillbringade större delen av sin tid vid Mount Wilson-observatoriet, som hade ett bättre bibliotek. Bacher bestämde sig för att skapa ett verk som listade energin, kopplingskonstanten, pariteten och elektronkonfigurationerna för alla kända atomer och joner, i samarbete med Goudsmit hemma i Ann Arbor. Resultatet blev en bok, Atomic Energy States as Derived from the Analysis of Optical Spectra (1932), som de tillägnade Randall.
Under det andra året av hans National Research Council-stipendium flyttade Bacher tvärs över landet till Massachusetts Institute of Technology för att arbeta med John C. Slater, som hade undervisat Bacher vid Harvard. Medan han var där bad Slater honom att hålla ett seminarium om den av James Chadwick nyligen upptäckta neutronen. När han läste Chadwicks artikel insåg han att avvikelser i den dåvarande teorin skulle lösas om neutronens spinn var . Detta blev ämnet för ett brev som han skickade in till Physical Review tillsammans med gästforskaren Edward Condon. Ett år senare blev Bacher den förste att föreslå att neutronen har ett magnetiskt moment lika med ungefär minus en kärnmagneton, baserat på kvävets ovanligt lilla magnetiska moment bestämt från dess hyperfinstruktur.
Efteråt återvände Bacher till University of Michigan med ett Alfred H. Lloyd-stipendium. Tjänster var svåra att hitta vid denna tid på grund av den stora depressionen, men 1934 antogs han till en anställning vid Columbia University, där han arbetade med Isidor Isaac Rabi, Jerrold Zacharias, Jerome Kellogg och Sid Millman. Det var dock svårt att leva i New York på hans lön, och Jean födde deras första barn, Martha, i december 1935. Ett andra barn, Andrew, föddes 1938. Bacher accepterade därför ett erbjudande från Hans Bethe att arbeta med honom vid Cornell University i Ithaca, New York. Ithaca var en universitetsstad liknande Ann Arbor, där Bacher och Jean hade vuxit upp. Vid Cornell arbetade Bacher med Bethe på hans bok Nuclear Physics. A: Stationary States of Nuclei (1936), den första av tre böcker som skulle bli kända som "Bethe Bible".
Andra världskriget Strålningslaboratorium
I december 1940 började Bacher arbeta vid , men avbröt inte sin forskning omedelbart. Han kom överens med dess chef, Lee Alvin DuBridge, om att återvända till Cornell i fyra dagar var tredje vecka tills arbetet var klart. Han forskade om kadmiums neutrontvärsnitt, ett ämne som intresserade Enrico Fermi, som försökte bygga en kärnreaktor, men vars siffror inte överensstämde med Bachers. Bacher kontrollerade noggrant sina resultat, och Fermi, övertygad om deras korrekthet, uppmanade Bacher att publicera dem. Bacher lämnade in en artikel till Physical Review med instruktioner att avvakta med publiceringen till efter kriget, och artikeln publicerades inte förrän 1946.
DuBridge organiserade strålningslaboratoriet i två sektioner, en för inkommande radarsignaler och en för utgående radarsignaler. Bacher utsågs att hantera sektionen för inkommande signaler. Här fick han värdefull erfarenhet av administration och samordnade inte bara sina egna forskares insatser, utan även General Electric:s och RCA:s.
Manhattanprojektet År 1942 kontaktades Bacher och Rabi, strålningslaboratoriets biträdande direktör, av Oppenheimer för att ansluta sig till Manhattanprojektet i dess nya laboratorium i Los Alamos, New Mexico. De övertygade Oppenheimer om att planen på ett militärt laboratorium inte skulle fungera, eftersom en vetenskaplig insats skulle behöva vara en civil angelägenhet. Planen ändrades, och det nya laboratoriet skulle bli civilt, drivet av University of California under kontrakt med krigsdepartementet. Bacher ansåg att detta var hans första bidrag till projektets framgång. Han träffade Oppenheimer i Los Alamos i april 1943, men var inte övertygad om att han behövdes. Oppenheimer lyckades dock övertyga honom om projektets behov av hans administrativa erfarenhet, hans resultat inom neutronfysik och hans kännedom om de senaste årens utveckling vid MIT.
Bacher accepterade sedan jobbet vid Los Alamos och flyttade dit i maj 1943 med sin familj för att bli chef för avdelningen för experimentell fysik (P-avdelningen). Hans fru Jean Dow Bacher anställdes också för att arbeta som mänsklig dator vid den teoretiska avdelningen (T-avdelningen). Till sina sju gruppledare hade han John H. Williams, Robert R. Wilson, John H. Manley, Darol K. Froman, Emilio Segrè, Bruno B. Rossi och Donald W. Kerst. Bacher arbetade nära Oppenheimer, och de två männen diskuterade projektets framsteg dagligen.
I juli 1944 omorganiserade Oppenheimer laboratoriet för att fokusera på problemet med att bygga ett kärnvapen av implosionstyp, vilket var nödvändigt eftersom kanonliknande design inte skulle fungera med plutonium. P-divisionen upplöstes och Bacher blev chef för G-divisionen (för Gadget). Denna mycket större division bestod av elva grupper ledda av ledare som William Higinbotham, Seth Neddermeyer, Edwin McMillan, Luis Alvarez och Otto Frisch.
Medan George Kistiakowskys sprängämnesdivision (X-divisionen) utvecklade sprängämneslinserna, konstruerade G-divisionen resten av vapnet. Det fanns många svårigheter att övervinna, inte minst att hitta ett sätt att detonera linserna med den hastighet som krävdes. Robert F. Christys solida kärna valdes som den mest sannolika konstruktionen att lyckas.
För att samordna laboratoriets insatser skapade Oppenheimer "Cowpuncher Committee", så kallad eftersom de skulle "rida på flocken" i implosionsarbetet och samordna alla laboratoriets insatser. Den bestod av Bacher, tillsammans med Samuel Allison, George Kistiakowsky, Deak Parsons, Charles Lauritsen och Hartley Rowe.
Tre dagar före dagen då bomben skulle testdetoneras i New Mexico-öknen var Bacher en del av gruvmonteringsteamet som monterade kärnkapseln (en cylindrisk del av uranstampern, innehållande plutoniumkärnan och initiatorn) i en gammal bondgård nära Alamogordos testplats. När kapseln kördes till uransprängtornet och infördes i den sfäriska stampern, inuti explosivaggregatet, fastnade den. Bacher insåg att kapselns expansion på grund av värmen från plutoniumkärnan orsakade blockeringen, och att om de två delarna lämnades i kontakt skulle temperaturen utjämnas och kapseln kunna föras in helt. Efter att ha sett testet var hans reaktion bara "Tja, det fungerar."
Bacher packade den tredje kärnan för leverans till Tinian den 12 augusti på ishuset i Los Alamos när han fick veta att japanerna hade inlett kapitulationsförhandlingar. Han hade redan gett G-divisionen i uppdrag att designa och bygga nya typer av kärnor och enheter, och han var medförfattare till en rapport tillsammans med Robert Wilson som uppmanade till utveckling av Edward Tellers superbomb. Han tjänstgjorde i en kommitté under ledning av Richard Tolman som undersökte avklassificering av dokument producerade av Manhattanprojektet, och en under ledning av Manson Benedict som undersökte den tekniska genomförbarheten av internationell kontroll över kärnenergi. För sina tjänster till Manhattanprojektet tilldelades Bacher Medal for Merit den 12 januari 1946.
Efter andra världskriget Atomenergikommissionen Efter kriget återvände Bacher till Ithaca för att leda Cornells laboratorium för kärnstudier. År 1946 utsågs Bacher dock till den vetenskapliga och tekniska underkommittén för den nya FN:s atomenergikommission, tillsammans med sina amerikanska kollegor Tolman och Oppenheimer. Bacher var därför tvungen att dela sin tid mellan Ithaca och New York City.
I oktober 1946 bad David Lilienthal Bacher att bli en av de första kommissionärerna i United States Atomic Energy Commission, den civila myndighet som bildades för att ersätta det krigstida Manhattanprojektet. Som republikan bekräftades Bacher enkelt av senatsmedlemmarna i United States Congress Joint Committee on Atomic Energy med 8–0 röster. Eftersom han var den enda av de fem kommissionärerna som var vetenskapsman – en viktig faktor i hans beslut att acceptera posten – spelade han en ledande roll i valet av Atomic Energy Commissions inflytelserika allmänna rådgivande kommitté till vilken nio vetenskapsmän utsågs: James Conant, Lee DuBridge, Enrico Fermi, Robert Oppenheimer, Isidor Isaac Rabi, Hartley Rowe, Glenn Seaborg, Cyril Stanley Smith och Hood Worthington.
Bacher och hans kommissionärskollega Sumner Pike inledde med en inspektion av Los Alamos och Hanford-platsen, och genomförde en inventering av det klyvbara materialet i Los Alamos med Norris Bradbury, som hade efterträtt Oppenheimer som dess chef. Han fann att endast nio atombomber hade byggts 1946; endast fyra skulle bli byggda 1947, främst på grund av produktionsproblem med reaktorerna i Hanford. Dessa problem var på väg att lösas när Bacher observerade kärnvapenproven under Operation Sandstone vid Enewetakatollen 1948 som representant för Atomenergikommissionen. Bachers ursprungliga tvåårsperiod skulle ha löpt ut den 1 januari 1949, men president Harry Truman övertygade honom att stanna kvar. Bacher avgick i maj 1949, och den här gången kunde presidenten inte avråda honom.