Шведский инженер-электрик, физик-плазмофизик, лауреат Нобелевской премии.
Ханнес Олоф Гёста Альфвен ( швед.: [alˈveːn] ; 30 мая 1908 — 2 апреля 1995 [1] ) — шведский инженер-электрик , физик плазмы и лауреат Нобелевской премии по физике 1970 года за работы по магнитогидродинамике (МГД). Он описал класс МГД-волн, ныне известный как альфвеновские волны . Первоначально он получил образование инженера-электрика, а затем перешел к исследованиям и преподаванию в области физики плазмы и электротехники. Альфвен внес большой вклад в физику плазмы, включая теории, описывающие поведение полярных сияний , радиационные пояса Ван Аллена , влияние магнитных бурь на магнитное поле Земли , земную магнитосферу и динамику плазмы в галактике Млечный Путь .
Образование
Альфвен получил докторскую степень в Университете Уппсалы в 1934 году. [2] Его диссертация называлась «Исследование высокочастотных электромагнитных волн».
Ранние года
В 1934 году Альфвен преподавал физику в Упсальском университете и Нобелевском институте физики (позже переименованном в Институт физики Манне Зигбана [3] ) в Стокгольме , Швеция. В 1940 году он стал профессором электромагнитной теории и электрических измерений в Королевском технологическом институте в Стокгольме. В 1945 году он получил неназначаемую должность заведующего кафедрой электроники. В 1963 году его название было изменено на кафедру физики плазмы. С 1954 по 1955 год Альфвен был стипендиатом Фулбрайта в Университете Мэриленда в Колледж-Парке . В 1967 году, покинув Швецию и проведя время в Советском Союзе , он переехал в США. Альфвен работал на факультетах электротехники Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета Южной Калифорнии .
Спустя годы
В 1991 году Альфвен ушел с должности профессора электротехники Калифорнийского университета в Сан-Диего и профессора физики плазмы в Королевском технологическом институте в Стокгольме.
Альфвен провел свою более позднюю взрослую жизнь, попеременно то в Калифорнии , то в Швеции. Он умер в возрасте 86 лет. [4]
Исследовать
В 1937 году Альфвен утверждал, что если плазма проникнет во Вселенную, то она сможет переносить электрические токи, способные генерировать галактическое магнитное поле. [5] После получения Нобелевской премии за работы в области магнитогидродинамики он подчеркнул, что:
Чтобы понять явления в определенной области плазмы, необходимо составить карту не только магнитного, но и электрического поля и электрических токов. Пространство наполнено сетью токов, которые передают энергию и импульс на большие или очень большие расстояния. Токи часто переходят в нитевидные или поверхностные токи. Последние, вероятно, придают пространству, а также межзвездному и межгалактическому пространству ячеистую структуру. [6]
Его теоретическая работа о продольных электрических токах в полярных сияниях (основанная на более ранних работах Кристиана Биркеланда ) была подтверждена в 1967 году, [7] эти токи теперь известны как токи Биркеланда .
Британский ученый Сидней Чепмен был резким критиком Альфвена. [8] Многие физики считали Альфвена сторонником неортодоксальных взглядов. [9] Р.Х. Стьювер отмечал, что «... он оставался озлобленным аутсайдером, завоевав мало уважения со стороны других ученых даже после того, как получил Нобелевскую премию...» [10] и был часто был вынужден публиковать свои статьи в малоизвестных журналах. Альфвен вспоминал:
Когда я описываю [плазменные явления] согласно этому формализму, большинство рецензентов не понимают, что я говорю, и отвергают мои статьи. Учитывая систему рецензирования, которая сегодня управляет наукой в США, это означает, что мои статьи редко принимаются ведущими журналами США. [11]
Альфвен сыграл центральную роль в развитии:
В 1939 году Альфвен предложил теорию магнитных бурь и полярных сияний и теорию динамики плазмы в магнитосфере Земли . Эту статью отверг американский журнал « Земной магнетизм и атмосферное электричество» .
Приложения исследований Альфвена в космической науке включают:
Взгляды Альвена следовали взглядам основателя физики магнитосферы Кристиана Биркеланда . В конце девятнадцатого века Биркеланд предположил (подкрепленный обширными данными), что электрические токи, стекающие по магнитным полям Земли в атмосферу, вызывают полярные сияния и полярные магнитные возмущения.
Области технологий, в которых вклад Альфвена приносит пользу, включают:
Вклад в астрофизику:
- Галактическое магнитное поле (1937)
- Идентифицированное нетепловое синхротронное излучение астрономических источников (1950 г.)
Альфвеновские волны (низкочастотные гидромагнитные плазменные колебания ) названы в его честь и распространяются с альфвеновской скоростью. Многие из его теорий о Солнечной системе были проверены еще в 1980-х годах посредством внешних измерений кометной и планетарной магнитосферы. Однако сам Альфвен отмечал, что в учебниках по астрофизике плохо представлены известные плазменные явления:
Проведено исследование того, как в ряде наиболее часто используемых учебников по астрофизике трактуются такие важные понятия, как двойные слои , критическая скорость , пинч-эффекты и электрические цепи. Обнаружено, что студенты, пользующиеся этими учебниками, остаются по существу в неведении даже о существовании этих концепций, несмотря на то, что некоторые из них хорошо известны уже полвека (например, двойные слои, Ленгмюр, 1929; пинч-эффект, Беннет, 1934). ). [12]
Альфвен сообщил, что из 17 наиболее часто используемых учебников по астрофизике ни в одном не упоминается пинч-эффект, ни в одном не упоминается критическая скорость ионизации, только в двух упомянуты схемы и в трех упомянуты двойные слои.
Альфвен считал, что проблема Большого взрыва заключалась в том, что астрофизики пытались экстраполировать происхождение Вселенной на основе математических теорий , разработанных на доске, а не исходя из известных наблюдаемых явлений. Он также считал Большой взрыв мифом, призванным объяснить сотворение мира. [13] Альфвен и его коллеги предложили модель Альвена-Клейна в качестве альтернативы космологической теории как теории Большого взрыва , так и теории устойчивого состояния .
Личная жизнь
Альфвен был женат 67 лет на своей жене Керстин (1910–1992). Они вырастили пятерых детей: одного мальчика и четырех девочек. Их сын стал врачом, одна дочь стала писательницей, а другая - юристом в Швеции. Писателем была Ингер Альфвен , хорошо известная своими работами в Швеции. Композитор Хьюго Альфвен приходился Ханнесу Альфвену дядей.
Альфвен изучал историю науки , восточную философию и религию . По своим религиозным взглядам Альфвен был нерелигиозен и критиковал религию. [14] [15] Он говорил на шведском, английском, немецком, французском и русском языках, а также немного на испанском и китайском. Он выразил большую обеспокоенность по поводу трудностей постоянного обращения с высокоактивными радиоактивными отходами » . 17] Письма Альфвена, Тредера и Шредера были опубликованы по случаю 70-летия Тредера. [18] [19] Отношения между Гансом-Юргеном Тредером, Ханнесом Альфвеном и Вильфридом Шредером подробно обсуждались Шредером в его публикациях.
Альфвен умер 2 апреля 1995 года в Дьюрсхольме в возрасте 86 лет.
Награды и почести
Его именем названа премия Ханнеса Альвена, ежегодно присуждаемая Европейским физическим обществом за выдающийся вклад в физику плазмы . В его честь назван астероид 1778 Альфвен .
Награды
Альфвен был одним из немногих ученых, которые были иностранными членами академий наук США и СССР . [29]
Избранная библиография
Полный список публикаций см. [30]
- Книги
- Космическая электродинамика, Международная серия монографий по физике, Оксфорд: Clarendon Press, 1950. (См. также 2-е изд. 1963 г., в соавторстве с Карлом-Гунне Фельтхаммаром.)
- Миры-антимиры: Антиматерия в космологии (1966).
- Великий компьютер: видение (1968) (политико-научная сатира под псевдонимом Олоф Йоханнессон; издатель Gollancz, ISBN 0-575-00059-7 ).
- Атом, человек и Вселенная: длинная цепочка осложнений, WH Freeman and Company, 1969.
- «Жизнь на третьей планете», написанная совместно с Керстин Альфвен, WH Freeman and Company, 1972. ISBN 0-7167-0340-8 .
- Космическая плазма, Библиотека астрофизики и космических наук, Том. 82 (1981) Спрингер Верлаг. ISBN 90-277-1151-8
- Шредер, Вильфрид и Ганс Юрген Тредер. 2007. Теоретическая физика и геофизика: Воспоминания Ганса-Юргена Тредера (1928–2006) . Потсдам: Научные издания.
- Статьи
- О космогонии Солнечной системы I (1942) | Часть II | Часть III
- Межпланетное магнитное поле (1958)
- О происхождении космических магнитных полей (1961)
- О нитевидной структуре солнечной короны (1963)
- Токи в солнечной атмосфере и теория солнечных вспышек (1967)
- О важности электрических полей в магнитосфере и межпланетном пространстве (1967)
- Реактивные потоки в космосе (1970)
- Эволюция Солнечной системы (1976) с Густавом Аррениусом (книга НАСА)
- Двойные радиоисточники и новый подход к физике космической плазмы (1978) (PDF)
- Межзвездные облака и образование звезд с Пером Карлквистом (1978) (PDF)
- Источник энергии солнечного ветра с Пером Карлквистом (1980) (PDF) Обсуждается прямая передача энергии фотосферной активности солнечному ветру посредством электрических токов.
- Электромагнитные эффекты и структура колец Сатурна (1981) (PDF)
- Трехкольцевая модель магнитосферы с Уиплом, ЕС и младшим; Макилвейн (1981) (PDF)
- Встреча Вояджера-1 с Сатурном и эффект космогонической тени (1981) (PDF)
- Происхождение, эволюция и современная структура астероидной области (1983 г.) (PDF)
- По иерархической космологии (1983) (PDF) Прогресс в лабораторных исследованиях плазмы и в методах их переноса результатов в космические условия.
- История Солнечной системы, записанная в кольцевой структуре Сатурна (1983 г.) (PDF)
- Космология – миф или наука? (1984) (PDF)
- Космогония как экстраполяция исследований магнитосферы (1984) (PDF)
Смотрите также
Рекомендации
- ↑ Уолтер Салливан (5 апреля 1995 г.). «Ханнес Альфвен, 86 лет, основатель области физики, мертв». Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Альфвен, Ханнес Олоф Госта». Кто был кем в Америке, 1993–1996, том. 11 . Нью-Провиденс, Нью-Джерси: Маркиз Кто есть Кто. 1996. с. 4. ISBN 978-0-8379-0225-8.
- ^ «История». Архивировано из оригинала 27 апреля 2015 года . Проверено 25 мая 2012 г.
- ↑ Салливан, Уолтер (5 апреля 1995 г.). «Ханнес Альфвен, 86 лет, основатель области физики, мертв». Газета "Нью-Йорк Таймс .
- ^ Ханнес Альфвен, 1937 «Космическое излучение как внутригалактическое явление», Ark. f. мат., астр. о. фс. 25Б, нет. 29.
- ^ Ханнес, А (1990). «Космология в плазменной Вселенной: вводное изложение». Транзакции IEEE по науке о плазме . 18 (1): 5–10. Бибкод : 1990ITPS...18....5P. дои : 10.1109/27.45495. ISSN 0093-3813.
- ^ Ператт, Алабама; Питер, В.; Снелл, CM (19–23 июня 1989 г.). «Трехмерное моделирование спиральных галактик частицами в ячейках». Материалы 140-го симпозиума МАС . Галактические и межгалактические магнитные поля. Гейдельберг, Федеративная Республика Германия: Kluwer Academic Publishers. стр. 143–150. Бибкод : 1990IAUS..140..143P.
- ^ С. Чепмен и Дж. Бартельс, Геомагнетизм», Том 1 и 2, Clarendon Press, Оксфорд, 1940.
- ^ Миллер, диджей; Герсен М (1992). Мошенничество в исследованиях в области поведенческих и биомедицинских наук. Джон Уайли и сыновья. стр. 10. ISBN 978-0-471-52068-9.
- ^ Стьювер, Р.Х. (2006). "Отзывы о книге". Физика в перспективе . 8 (1): 104–112. Бибкод : 2006PhP.....8..104S. дои : 10.1007/s00016-005-0251-5.
- ^ Ханнес Альфвен, «Мемуары ученого-диссидента», американский ученый , том 76, № 3, май – июнь 1988 г., стр. 249–251. Цитируется по Джозефу Полу Мартино, « Финансирование науки: политика и свиная бочка», 1992, Transaction Publishers, ISBN 1-56000-033-3 .
- ^ Ханнес Альфвен, «Двойные слои и схемы в астрофизике» (1986) IEEE Transactions on Plasma Science (ISSN 0093-3813), том. ПС-14, декабрь 1986 г., стр. 779–793.
- ^ Альфвен, Ханнес (1984). «Космология - миф или наука?». Журнал астрофизики и астрономии . 5 (1): 79–98. Бибкод : 1984JApA....5...79A. дои : 10.1007/BF02714974. S2CID 122751100.
- ^ «Ядерная энергетика уникально неумолима: как сказал шведский физик, получивший Нобелевскую премию Ханнес Альфвен: «Никакие стихийные бедствия не допускаются». Эмори Ловинс, Inside NOVA – Nuclear After Japan: Amory Lovins, pbs.org .
- ^ Хельге Краг (2004). Материя и дух во Вселенной: научные и религиозные прелюдии к современной космологии . Издательство ОЭСР. п. 252. ИСБН 978-1-86094-469-7.
В своем обращении Альфвен отверг религию как «миф» и страстно раскритиковал теорию большого взрыва за догматичность и нарушение основных стандартов науки и за то, что она не менее мифична, чем религия.
- ^ Эбботтс, Джон (октябрь 1979 г.). «Радиоактивные отходы: техническое решение?». Бюллетень ученых-атомщиков . 35 (8): 12–18. Бибкод : 1979BuAtS..35h..12A. дои : 10.1080/00963402.1979.11458649.
- ^ Шредер, Вильфрид. 2000. Аврора во времени. (Дас Феномен Полярных Светов). Дармштадт: Репродукция.
- ^ Шредер, Вильфрид и Ханс Юрген Тредер. 1998. От Ньютона до Эйнштейна: Фестиваль в честь 70-летия Ганса-Юргена Тредера . Бремен: Рённебек; Arbeitskreis Geschichte der Geophysik in der Deutschen Geophysicalischen Gesellschaft.
- ^ Шредер, Вильфрид и Ханс Юрген Тредер. 1993. Земля и Вселенная: Фестиваль в честь Ханса-Юргена Тредера . Бремен-Рённебек: Научные издания.
- ↑ Салливан, Уолтер (5 апреля 1995 г.). «Ханнес Альфвен, 86 лет, основатель области физики, мертв». Газета "Нью-Йорк Таймс .
- ↑ Салливан, Уолтер (5 апреля 1995 г.). «Ханнес Альфвен, 86 лет, основатель области физики, мертв». Газета "Нью-Йорк Таймс .
- ^ Пиз, RS; Линдквист, С. (1998). «Ханнес Олоф Госта Альвен. 30 мая 1908 г. - 2 апреля 1995 г.». Биографические мемуары членов Королевского общества . 44 : 3–19. дои : 10.1098/rsbm.1998.0001 . S2CID 70640855.
- ^ Фельтхаммер, CG (1997). «Физика плазмы от лаборатории до космоса - жизнь и достижения Ханнеса Альвена». Транзакции IEEE по науке о плазме . 25 (3): 409–414. Бибкод : 1997ITPS...25..409F. дои : 10.1109/27.597253. S2CID 123514422.
- ^ Европейское физическое общество награждает Ханнеса Альвена
- ^ «Книга участников, 1780–2010: Глава A» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Проверено 14 апреля 2011 г.
- ^ Справочная информация о президентах Пагуоша
- ^ СПИСОК НОБЕЛЕВСКИХ ЛАУРЕАТОВ, ЯВЛЯЮЩИХСЯ ЧЛЕНАМИ ICSD/IAS
- ^ "История участников APS" .
- ^ "Ханнес Альфвен". www.nasonline.org . Проверено 30 августа 2022 г.
- ^ Полный список публикаций.
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Ханнесом Альфвеном .
В Wikiquote есть цитаты, связанные с Ханнесом Альфвеном .
- Биография Ханнеса Альфвена
- Ханнес Альфвен на Nobelprize.orgвключая Нобелевскую лекцию 11 декабря 1970 г. « Физика плазмы, космические исследования и происхождение Солнечной системы».
- Биография Ханнеса Альфвена ( Королевский технологический институт в Стокгольме, Швеция)
- Биографические мемуары Ханнеса Альфвена (Труды Американского философского общества )
- Документы Ханнеса Улофа Госты Альфвена
- Медаль Ханнеса Альфвена - присуждается за выдающийся научный вклад в понимание плазменных процессов в Солнечной системе и других космических плазменных средах.
- Хронология лауреатов Нобелевской премии: Ханнес Улоф Госта Альфвен
- Документы Ханнеса Альфвена (1945–1991) в Библиотеке специальных коллекций Мандевиля.
- Вайсштейн, Эрик Вольфганг (ред.). «Альфвен, Ханнес (1908–1995)». Мир Науки .
- Некролог QJRAS 37 (1996) 259
- 100 лет со дня рождения Ханнеса Альфвена 30 мая 2008 г. (2008 г.)