stringtranslate.com

Ханнес Альфвен

Ханнес Улоф 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 работу по магнитогидродинамике (МГД). Он описал класс МГД-волн, ныне известных как волны Альвена . Первоначально он получил образование инженера-электрика, а затем перешёл к исследованиям и преподаванию в области физики плазмы и электротехники. Альвен внёс 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 Уппсальском университете в 1934 году. [2] Его диссертация называлась «Исследования высокочастотных электромагнитных волн».

Ранние годы

В 1934 году Альфвен преподавал физику в Университете Уппсалы и Нобелевском институте физики (позднее переименованном в Институт физики имени 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 нештатную должность заведующего кафедрой электроники. Его название было изменено на кафедру физики плазмы в 1963 году. С 1954 по 1955 год Альфвен был стипендиатом Фулбрайта в Мэрилендском университете в Колледж-Парке . В 1967 году, покинув Швецию и проведя некоторое время в Советском Союзе , он переехал в Соединенные Штаты. Альфвен работал на кафедрах электротехники как в Калифорнийском университете в Сан-Диего, так и в Университете Южной Калифорнии .

Поздние годы

В 1991 году Альфвен вышел на пенсию с должности профессора электротехники в Калифорнийском университете в Сан-Диего и профессора физики плазмы в Королевском технологическом институте в Стокгольме.

Альфвен провел свою позднюю взрослую жизнь, чередуя Калифорнию и Швецию. Он умер в возрасте 86 лет. [4]

Исследовать

В 1937 году Альфвен утверждал, что если плазма пронизывает вселенную, то она может переносить электрические токи, способные генерировать галактическое магнитное поле. [5] Получив Нобелевскую премию за свои работы по магнитогидродинамике , он подчеркнул, что:

Чтобы понять явления в определенной области плазмы, необходимо картировать не только магнитное, но и электрическое поле и электрические токи. Пространство заполнено сетью токов, которые передают энергию и импульс на большие или очень большие расстояния. Токи часто сжимаются до нитевидных или поверхностных токов. Последние, вероятно, придают пространству, а также межзвездному и межгалактическому пространству, ячеистую структуру. [6]

Его теоретическая работа о продольных электрических токах в полярном сиянии (основанная на более ранней работе Кристиана Биркеланда ) была подтверждена в 1967 году [7] , и теперь эти токи известны как токи Биркеланда .

Британский ученый Сидни Чепмен был ярым критиком Альвена. [8] Многие физики считали, что Альвен придерживается неортодоксальных взглядов [9] Р. Х. Стюэр отмечал, что «... он оставался озлобленным аутсайдером, не заслуживая уважения других ученых даже после того, как получил Нобелевскую премию...» [10] и часто был вынужден публиковать свои статьи в малоизвестных журналах. Альвен вспоминал:

Когда я описываю [плазменные явления] согласно этому формализму, большинство рецензентов не понимают, что я говорю, и отклоняют мои статьи. С референтной системой, которая правит американской наукой сегодня, это означает, что мои статьи редко принимаются ведущими американскими журналами. [11]

Альфвен сыграл центральную роль в развитии:

В 1939 году Альфвен предложил теорию магнитных бурь и полярных сияний, а также теорию динамики плазмы в магнитосфере Земли . Эта статья была отклонена американским журналом Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity .

Области применения исследований Альфвена в космической науке включают:

Взгляды Альфвена следовали взглядам основателя физики магнитосферы Кристиана Биркеланда . В конце девятнадцатого века Биркеланд предположил (подкрепленный обширными данными), что электрические токи, текущие вдоль магнитных полей Земли в атмосферу, вызывают полярные сияния и полярные магнитные возмущения.

Области технологий, в которых нашли применение разработки Альфвена, включают:

Вклад в астрофизику:

Альвеновские волны (низкочастотные гидромагнитные плазменные колебания ) названы в его честь и распространяются с альвеновской скоростью. Многие из его теорий о солнечной системе были проверены еще в 1980-х годах с помощью внешних измерений кометных и планетарных магнитосфер. Однако сам Альвен отмечал, что астрофизические учебники плохо представляют известные плазменные явления:

Проведено исследование того, как ряд наиболее используемых учебников по астрофизике трактуют такие важные концепции, как двойные слои , критическая скорость , пинч-эффекты и схемы. Установлено, что студенты, использующие эти учебники, остаются по сути невежественными даже о существовании этих концепций, несмотря на то, что некоторые из них были хорошо известны в течение полувека (например, двойные слои, Ленгмюр, 1929; пинч-эффект, Беннет, 1934). [12]

Альфвен сообщил, что из 17 наиболее используемых учебников по астрофизике ни в одном не упоминается эффект пинча, ни в одном не упоминается критическая скорость ионизации, только в двух упоминаются контуры и в трех упоминаются двойные слои.

Альфвен считал, что проблема с Большим взрывом заключается в том, что астрофизики пытались экстраполировать происхождение Вселенной из математических теорий, разработанных на доске, а не отталкиваясь от известных наблюдаемых явлений. Он также считал Большой взрыв мифом, придуманным для объяснения творения. [13] Альфвен и его коллеги предложили модель Альфвена–Клейна в качестве альтернативной космологической теории как для Большого взрыва , так и для теории стационарного состояния .

Личная жизнь

Альфвен был женат на своей жене Керстин (1910–1992) в течение 67 лет. Они вырастили пятерых детей, одного мальчика и четырех девочек. Их сын стал врачом, в то время как одна дочь стала писательницей, а другая — юристом в Швеции. Писательницей была Ингер Альфвен , и она хорошо известна своими работами в Швеции. Композитор Хуго Альфвен был дядей Ханнеса Альфвена.

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 языках. Он выражал большую обеспокоенность трудностями постоянного управления высокоактивными радиоактивными отходами . [16] Альфвен также интересовался проблемами космологии и всеми аспектами физики полярных сияний и использовал известную книгу Шредера о полярном сиянии Das Phänomen des Polarlichts . [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

Премия Ханнеса Альфвена , ежегодно присуждаемая Европейским физическим обществом за выдающийся вклад в физику плазмы, названа в его честь. Астероид 1778 Альфвен назван в его честь.

Награды

Альфвен был одним из немногих ученых, который был иностранным членом как Американской , так и Советской академий наук. [29]

Избранная библиография

Полный список публикаций см. [30]

Книги
Статьи

Смотрите также

Ссылки

  1. ↑ Уолтер Салливан (5 апреля 1995 г.). «Ханнес Альфвен, 86 лет, основатель направления в физике, умер». The New York Times .
  2. ^ "Альфвен, Ханнес Олоф Гёста". Кто был кто в Америке, 1993–1996, т. 11. Нью-Провиденс, Нью-Джерси: Маркиз Кто есть кто. 1996. стр. 4. ISBN 978-0-8379-0225-8.
  3. ^ "История". Архивировано из оригинала 27 апреля 2015 года . Получено 25 мая 2012 года .
  4. ↑ Салливан, Уолтер (5 апреля 1995 г.). «Ханнес Альфвен, 86 лет, основатель направления в физике, умер». New York Times .
  5. ^ Ханнес Альфвен, 1937 «Космическое излучение как внутригалактическое явление», Ark. f. мат., астр. о. фс. 25Б, нет. 29.
  6. ^ Ханнес, А (1990). «Космология в плазменной Вселенной: Вводное изложение». Труды IEEE по плазменному естествознанию . 18 (1): 5–10. Bibcode : 1990ITPS...18....5P. doi : 10.1109/27.45495. ISSN  0093-3813.
  7. ^ Peratt, AL; Peter, W.; Snell, CM (19–23 июня 1989 г.). «Трехмерное моделирование спиральных галактик методом частиц в ячейках». Труды 140-го симпозиума МАС . Галактические и межгалактические магнитные поля. Гейдельберг, Федеративная Республика Германия: Kluwer Academic Publishers. стр. 143–150. Bibcode : 1990IAUS..140..143P.
  8. ↑ С. Чепмен и Дж. Бартельс, «Геомагнетизм», т. 1 и 2, Clarendon Press, Оксфорд, 1940.
  9. ^ Миллер, DJ; Херсен М. (1992). Мошенничество в исследованиях поведенческих и биомедицинских наук. John Wiley & Sons. С. 10. ISBN 978-0-471-52068-9.
  10. ^ Стьювер, Р.Х. (2006). «Книжные рецензии». Физика в перспективе . 8 (1): 104–112. Бибкод : 2006PhP.....8..104S. дои : 10.1007/s00016-005-0251-5.
  11. ^ Ханнес Альфвен, «Мемуары ученого-диссидента», American Scientist , том 76, № 3, май–июнь 1988 г., стр. 249–251. Цитируется в книге Джозефа Пола Мартино « Финансирование науки: политика и свиная бочка» 1992 г., Transaction Publishers, ISBN 1-56000-033-3 
  12. ↑ Ханнес Альфвен, «Двойные слои и схемы в астрофизике» (1986) IEEE Transactions on Plasma Science (ISSN 0093-3813), т. PS-14, декабрь 1986 г., стр. 779–793.
  13. ^ Альфвен, Ханнес (1984). «Космология — миф или наука?». Журнал астрофизики и астрономии . 5 (1): 79–98. Bibcode : 1984JApA....5...79A. doi : 10.1007/BF02714974. S2CID  122751100.
  14. ^ «Ядерная энергетика уникально беспощадна: как сказал шведский физик-лауреат Нобелевской премии Ханнес Альфвен: «Никакие стихийные бедствия не могут быть допущены». Эмори Ловинс, Внутри NOVA – Ядерная энергетика после Японии: Эмори Ловинс, pbs.org .
  15. ^ Хельге Краг (2004). Материя и Дух во Вселенной: Научные и религиозные прелюдии к современной космологии . OECD Publishing. стр. 252. ISBN 978-1-86094-469-7В своем выступлении Альфвен отверг религию как «миф» и страстно раскритиковал теорию большого взрыва за ее догматичность и нарушение основных стандартов науки, за то, что она не менее мифична, чем религия.
  16. ^ Эбботс, Джон (октябрь 1979 г.). «Радиоактивные отходы: техническое решение?». Bulletin of the Atomic Scientists . 35 (8): 12–18. Bibcode : 1979BuAtS..35h..12A. doi : 10.1080/00963402.1979.11458649.
  17. ^ Шредер, Вильфрид. 2000. Аврора во времени. (Дас Феномен Полярных Светов). Дармштадт: Репродукция.
  18. ^ Шредер, Вильфрид и Ханс Юрген Тредер. 1998. От Ньютона до Эйнштейна: Фестиваль в честь 70-летия Ганса-Юргена Тредера . Бремен: Рённебек; Arbeitskreis Geschichte der Geophysical in der Deutschen Geophysicalischen Gesellschaft.
  19. ^ Шредер, Вильфрид и Ханс Юрген Тредер. 1993. Земля и Вселенная: Фестиваль в честь Ханса-Юргена Тредера . Бремен-Рённебек: Научные издания.
  20. ↑ Салливан, Уолтер (5 апреля 1995 г.). «Ханнес Альфвен, 86 лет, основатель направления в физике, умер». New York Times .
  21. ↑ Салливан, Уолтер (5 апреля 1995 г.). «Ханнес Альфвен, 86 лет, основатель направления в физике, умер». New York Times .
  22. ^ Пиз, Р. С.; Линдквист, С. (1998). «Ханнес Улоф Гёста Альфвен. 30 мая 1908 г. – 2 апреля 1995 г.». Биографические мемуары членов Королевского общества . 44 : 3–19. doi : 10.1098/rsbm.1998.0001 . S2CID  70640855.
  23. ^ Фальтхаммер, К. Г. (1997). «Физика плазмы от лаборатории до космоса — жизнь и достижения Ханнеса Альфвена». Труды IEEE по плазме . 25 (3): 409–414. Bibcode : 1997ITPS...25..409F. doi : 10.1109/27.597253. S2CID  123514422.
  24. ^ Европейское физическое общество чествует Ханнеса Альфвена
  25. ^ "Book of Members, 1780–2010: Chapter A" (PDF) . Американская академия искусств и наук . Получено 14 апреля 2011 г. .
  26. ^ Информационные заметки о президентах Пагуошского движения
  27. ^ СПИСОК ЛАУРЕАТОВ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ, ЯВЛЯЮЩИХСЯ ЧЛЕНАМИ ICSD/IAS
  28. ^ «История членства в APS».
  29. ^ "Ханнес Альфвен". www.nasonline.org . Получено 2022-08-30 .
  30. ^ Полный список публикаций

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Ханнесом Альфвеном .
В Wikiquote есть цитаты, связанные с Ханнесом Альфвеном .