فينسنت شيفر

في عام ١٩٢٢، طلب والدا شيفر منه ترك المدرسة الثانوية والالتحاق بالعمل للمساهمة في دخل الأسرة. وبناءً على نصيحة أخواله، التحق شيفر بدورة تدريبية لمدة أربع سنوات في مجال تشغيل الآلات في شركة جنرال إلكتريك . خلال السنة الثانية من تدريبه، مُنح شيفر إجازة لمدة شهر لمرافقة الدكتور آرثر سي. باركر ، عالم الآثار في ولاية نيويورك، في رحلة استكشافية إلى وسط نيويورك. ومع اقتراب شيفر من إنهاء دورة التدريب في عام ١٩٢٦، تم تعيينه للعمل في ورشة الآلات في مختبر أبحاث جنرال إلكتريك، حيث عمل لمدة عام كصانع أدوات ماهر.

Somewhat discouraged by the work of a toolmaker, Schaefer sought to satisfy a desire to work outdoors and to travel by joining, initially through a correspondence course, the Davey Institute of Tree Surgery in Kent, Ohio, in 1927. After a brief period working in Michigan, Schaefer asked to be transferred back to the Schenectady area and for a while worked as an independent landscape gardener. Upon the advice of Robert Palmer, Superintendent of the GE Research Laboratory, in 1929 Schaefer declined an opportunity to enter into a partnership for a plant nursery and instead rejoined the machine shop at the Research Laboratory, this time as a model maker.

At the Research Laboratory machine shop, Schaefer built equipment for Langmuir and his research associate, Katharine B. Blodgett. In 1932, Langmuir asked Schaefer to become his research assistant. Schaefer accepted and in 1933 began his research work with Langmuir, Blodgett, Whitney, and others at the Research Lab and throughout the General Electric organization. With Langmuir, Blodgett and others as well as by himself, Schaefer published many reports on the areas he studied, which included surface chemistry techniques, electron microscope techniques, polarization, the affinity of ice for various surfaces, protein and other monolayers, studies of protein films, television tube brightness, and submicroscopic particulates. An example of Scaefer's lasting contribution to surface science is the description in 1938 of a technique developed by him and Langmuir (later known as the Langmuir–Schaefer method) for the controlled transfer of a monolayer to a substrate,^[3] a modification of the Langmuir–Blodgett method.

After his promotion to research associate in 1938, Schaefer continued to work closely with Langmuir on the many projects Langmuir obtained through his involvement on national advisory committees, particularly related to military matters in the years immediately before and during the Second World War. This work included research on gas mask filtration of smokes, submarine detection with binaural sound, and the formation of artificial fogs using smoke generators—a project which reached fruition at Vrooman's Nose in the Schoharie Valley with a demonstration for military observers.

During his years as Langmuir's assistant, Langmuir allowed and encouraged Schaefer to carry on his own research projects. As an example of this, in 1940, Schaefer became known in his own right for the development of a method to make replicas of individual snowflakes using a thin plastic coating. This discovery brought him national publicity in popular magazines and an abundance of correspondence from individuals, including many students, seeking to replicate his procedure.

في عام ١٩٤٣، تحوّل تركيز أبحاث شيفر ولانغمير إلى فيزياء الهطول الساكن، وتجمّد الطائرات، ونوى الجليد، والسحب، وأُجريت العديد من تجاربهم في مرصد جبل واشنطن في نيو هامبشاير . في صيف عام ١٩٤٦، وجد شيفر أن "صندوق التبريد" التجريبي الخاص به دافئ جدًا بالنسبة لبعض الاختبارات المعملية التي أراد إجراؤها. وعزمًا منه على مواصلة عمله، أحضر بعض "الجليد الجاف" ( _ثاني أكسيد الكربون الصلب ) ووضعه في قاع "صندوق التبريد". وبينما كان يُكوّن سحابة بأنفاسه، لاحظ فجأةً ضبابًا أزرقًا لم يره من قبل، تحوّل فجأةً إلى ملايين من بلورات الجليد المجهرية التي أبهرته في الغرفة المضاءة بضوء الوميض. لقد اكتشف بالصدفة المبدأ نفسه الذي كان خفيًا في جميع التجارب السابقة - التأثير المحفز للتغير المفاجئ في الحرارة/البرودة، والرطوبة، في الماء فائق التبريد، والذي يُنتج تلقائيًا مليارات من نوى الجليد. من خلال عشرات التجارب المتكررة، طور بسرعة طريقة "لتلقيح" السحب فائقة التبريد بالثلج الجاف.

في نوفمبر 1946، أجرى شيفر تجربة ميدانية ناجحة لتلقيح سحابة طبيعية بواسطة طائرة، مُحدثًا تأثيرًا مذهلاً من الجليد والثلج. وقد أدت هذه التجربة إلى انتشار واسع النطاق، وتلقي العديد من الرسائل، هذه المرة من أفراد وشركات يطلبون الثلج والماء، بالإضافة إلى علماء من مختلف أنحاء العالم يعملون على تعديل الطقس لتحسين الأحوال الجوية المحلية. كما أثار اكتشاف شيفر نقاشات حول مدى ملاءمة التدخل في الطبيعة من خلال تلقيح السحب. علاوة على ذلك، مكّنت التجربة الميدانية الناجحة لانغمير من الحصول على تمويل فيدرالي لدعم أبحاث إضافية في مجال تلقيح السحب وتعديل الطقس في مختبر أبحاث جنرال إلكتريك. تولى شيفر تنسيق الجزء المختبري من مشروع سيروس، بينما وفرت القوات الجوية والبحرية الطائرات والطيارين لإجراء التجارب الميدانية وجمع البيانات المستخدمة في مختبر الأبحاث. أُجريت التجارب الميدانية في منطقة سكنيكتادي، وكذلك في بورتوريكو ونيو مكسيكو.

عندما تمّ تكليف الطيارين العسكريين العاملين في مشروع سيروس بمهام تتعلق بالحرب الكورية، أوصت شركة جنرال إلكتريك بإيقاف المشروع بعد إعداد تقارير شاملة عنه وعن الاكتشافات التي تمّ التوصل إليها. صدر التقرير النهائي لمشروع سيروس في مارس 1953.

بينما كان مشروع سيروس يقترب من نهايته، تواصل فيرنون كرادج مع شيفر نيابةً عن أمناء مؤسسة مونيتالب للعمل في برنامج أبحاث الأرصاد الجوية التابع لمونيتالب. عمل شيفر لفترة من الزمن في كلٍ من مختبر الأبحاث ومونيتالب، وفي عام ١٩٥٤ ترك مختبر الأبحاث ليصبح مديرًا للأبحاث في مونيتالب. في مونيتالب، عمل شيفر مع دائرة الغابات الأمريكية في غابة بريست ريفر التجريبية شمال أيداهو مع هاري تي. جيزبورن، الباحث البارز في مجال الحرائق، في مشروع سكاي فاير، وهو برنامج لتحديد استخدامات تلقيح السحب للتأثير على أنماط البرق في العواصف الرعدية (وما ينتج عنها من حرائق غابات بسبب البرق). تعود جذور مشروع سكاي فاير إلى شراكة بين دائرة الغابات وشيفر بدأت في الأيام الأولى لمشروع سيروس. أثناء عمله في مونيتالب، عمل شيفر أيضًا على تطوير مختبر أبحاث جوية متنقل وأفلام تصوير زمني للسحب. غادر شيفر مؤسسة مونيتالب في عام 1958، رافضاً عرضاً للانتقال مع المؤسسة إلى كينيا، لكنه ظل مستشاراً لمؤسسة مونيتالب لعدة سنوات بعد ذلك.

بعد مغادرته مونيتالب، اتجهت مسيرة شيفر المهنية نحو التعليم العلمي، مما أتاح له تطبيق إيمانه بقوة التجربة والملاحظة على التعلم النظري. عمل مع الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية ومؤسسة العلوم الطبيعية على برنامج أفلام تعليمية، وعلى تطوير البرامج الصيفية لمعهد العلوم الطبيعية التي أتاحت لطلاب المدارس الثانوية فرصة العمل مع العلماء وإجراء البحوث والتجارب الميدانية بشكل مستقل. من عام ١٩٥٩ إلى عام ١٩٦١، شغل شيفر منصب مدير مركز علوم الغلاف الجوي في مدرسة لوميس بولاية كونيتيكت.

خلال سبعينيات القرن الماضي، نظم وقاد رحلات استكشافية شتوية سنوية لثمانية إلى عشرة باحثين إلى منتزه يلوستون الوطني، حيث كانت تتشكل كميات هائلة من السحب فائقة التبريد بفعل العديد من الينابيع الحارة، بما في ذلك ينبوع أولد فيثفول. هناك، وفي ظل درجات حرارة تتراوح بين -20 و-50 درجة فهرنهايت تحت الصفر، تمكن الباحثون من إجراء تجارب عديدة باستخدام الثلج الجاف ويوديد الفضة لتحويل الماء فائق التبريد إلى بلورات جليدية على مستوى سطح الأرض. وقد أتاحت درجة الحرارة وتكوينات البلورات الجليدية إمكانية الملاحظة المباشرة لمجموعة كاملة من التأثيرات البصرية للهالة والهالة الشمسية. ^{[ 4 ]}

استمر برنامج NSI من عام 1962 إلى عام 1968 تحت إدارة شيفر، وذلك تحت إشراف مركز أبحاث علوم الغلاف الجوي (ASRC) في جامعة ولاية نيويورك في ألباني (التي كانت تُعرف آنذاك باسم جامعة ألباني ، جامعة ولاية نيويورك). وخلال هذه الفترة، واصل شيفر أيضًا عمله الاستشاري مع العديد من الشركات والهيئات الحكومية والجامعات. وامتدت هذه الأنشطة الاستشارية طوال معظم مسيرة شيفر المهنية، حتى بعد تقاعده من مركز أبحاث علوم الغلاف الجوي عام 1976.

ساهم شيفر في تأسيس مركز أبحاث الغلاف الجوي (ASRC) عام 1960، وشغل منصب مدير الأبحاث فيه حتى عام 1966، حين أصبح مديرًا له. استقطب شيفر إلى المركز باحثين متميزين في علوم الغلاف الجوي، كان قد تعرف على العديد منهم خلال عمله في شركتي جنرال إلكتريك ومونيتالب. وكان برنارد فونيغوت وريموند فالكونر ودنكان بلانشارد من رواد مشروع سيروس، الذين انضموا إلى شيفر في المركز. وخلال سنوات عمله في المركز، بالإضافة إلى البرامج الصيفية للمعهد الوطني للعلوم، قاد شيفر رحلات بحثية سنوية إلى منتزه يلوستون الوطني لعلماء الغلاف الجوي للعمل في المختبر الخارجي الذي يوفره المنتزه كل شهر يناير. وفي سبعينيات القرن الماضي، تركزت اهتمامات شيفر البحثية على الطاقة الشمسية ، والهباء الجوي، والغازات، وجودة الهواء، وجزيئات التلوث في الغلاف الجوي. وقد توج عمله في بعض هذه المجالات بتقرير من ثلاثة أجزاء عن جودة الهواء على المستوى العالمي في عام 1978. بالإضافة إلى ذلك، خلال سبعينيات القرن الماضي، كان شيفر مدربًا في دورات تشوتوكوا القصيرة التي تنظمها الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم لمعلمي العلوم.