Hannesa Alfvéna

Hannes Alfvén
YoungAlfven.jpg
Alfvén w 1942 roku
Urodzić się
Hannes Olof Gösta Alfvén

( 1908-05-30 ) 30 maja 1908
Norrköping , Szwecja
Zmarł 2 kwietnia 1995 ( w wieku 86) ( 02.04.1995 )
Danderyd , Szwecja
Alma Mater Uniwersytet w Uppsali
Znany z
Nagrody
Kariera naukowa
Pola Elektrotechnika i fizyka plazmy
Instytucje
Doradca doktorski
Manne Siegbahn Carl Wilhelm Oseen
Doktoranci

Hannes Olof Gösta Alfvén ( szwedzki: [alˈveːn] ; 30 maja 1908 - 2 kwietnia 1995) był szwedzkim inżynierem elektrykiem , fizykiem plazmy i zdobywcą 1970 Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za pracę nad magnetohydrodynamiką (MHD). Opisał klasę fal MHD znaną obecnie jako fale Alfvéna . Początkowo był wyszkolony jako inżynier elektroenergetyk, a później przeniósł się do badań i nauczania w dziedzinie fizyki plazmy i elektrotechniki. Alfvén wniósł wiele wkładu w fizykę plazmy, w tym teorie opisujące zachowanie zórz polarnych , pasy promieniowania Van Allena , wpływ burz magnetycznych na pole magnetyczne Ziemi , ziemską magnetosferę i dynamikę plazmy w galaktyce Drogi Mlecznej .

Edukacja

Alfvén uzyskał stopień doktora na Uniwersytecie w Uppsali w 1934 roku. Jego praca dyplomowa nosiła tytuł „Badania fal elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości”.

Wczesne lata

W 1934 roku Alfvén wykładał fizykę zarówno na Uniwersytecie w Uppsali, jak iw Instytucie Fizyki im. Nobla (później przemianowanym na Instytut Fizyki im. Manne'a Siegbahna ) w Sztokholmie w Szwecji. W 1940 został profesorem teorii elektromagnetycznej i pomiarów elektrycznych w Królewskim Instytucie Technologicznym w Sztokholmie. W 1945 objął niemianowane stanowisko Katedry Elektroniki. Jego tytuł został zmieniony na katedrę fizyki plazmy w 1963 roku. Od 1954 do 1955 Alfvén był stypendystą Fulbrighta na University of Maryland, College Park . W 1967 roku, po opuszczeniu Szwecji i pobycie w Związku Radzieckim , przeniósł się do Stanów Zjednoczonych. Alfvén pracował na wydziałach elektrotechniki zarówno na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, jak i na Uniwersytecie Południowej Kalifornii .

Późniejsze lata

W 1991 roku Alfvén przeszedł na emeryturę jako profesor elektrotechniki na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego i profesor fizyki plazmy w Królewskim Instytucie Technologicznym w Sztokholmie.

Alfvén spędził swoje późniejsze dorosłe życie na przemian w Kalifornii i Szwecji. Zmarł w wieku 86 lat.

Badania

W 1937 roku Alfvén argumentował, że jeśli plazma przeniknie wszechświat, może przenosić prądy elektryczne zdolne do generowania galaktycznego pola magnetycznego. Po zdobyciu Nagrody Nobla za prace z magnetohydrodynamiki podkreślił, że:

Aby zrozumieć zjawiska w określonym obszarze plazmy, konieczne jest zmapowanie nie tylko pola magnetycznego, ale także elektrycznego i prądów elektrycznych. Przestrzeń wypełniona jest siecią prądów, które przenoszą energię i pęd na duże lub bardzo duże odległości. Prądy często łączą się z prądami włóknistymi lub powierzchniowymi. Te ostatnie prawdopodobnie nadadzą przestrzeni, podobnie jak przestrzeni międzygwiezdnej i międzygalaktycznej, strukturę komórkową.

Jego praca teoretyczna na temat prądów elektrycznych w zorzy polarnej (oparta na wcześniejszych pracach Kristiana Birkelanda ) została potwierdzona w 1967 r., a prądy te są obecnie znane jako prądy Birkelanda .

Prace Alfvéna były przez wiele lat kwestionowane przez starszego naukowca w dziedzinie fizyki kosmicznej, brytyjskiego matematyka i geofizyka Sydneya Chapmana . Alfvén był uważany przez wielu fizyków za osobę o niekonwencjonalnych poglądach w tej dziedzinie, RH Stuewer zauważył, że „… pozostał rozgoryczonym outsiderem, zdobywając niewielki szacunek innych naukowców nawet po otrzymaniu Nagrody Nobla…” i był często zmuszony do publikowania swoich artykułów w mało znanych czasopismach. Alfvén wspominał:

Kiedy opisuję [zjawiska plazmy] zgodnie z tym formalizmem, większość recenzentów nie rozumie, co mówię i odrzuca moje artykuły. Biorąc pod uwagę system sędziowski, który rządzi dziś amerykańską nauką, oznacza to, że moje artykuły rzadko są akceptowane przez czołowe amerykańskie czasopisma.

Alfvén odegrał kluczową rolę w rozwoju:

W 1939 roku Alfvén zaproponował teorię burz magnetycznych i zórz polarnych oraz teorię dynamiki plazmy w ziemskiej magnetosferze . Był to artykuł odrzucony przez amerykańskie czasopismo Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity .

Zastosowania badań Alfvéna w naukach o kosmosie obejmują:

Poglądy Alfvéna były zgodne z poglądami założyciela fizyki magnetosfery, Kristiana Birkelanda . Pod koniec XIX wieku Birkeland zaproponował (poparte obszernymi danymi), że prądy elektryczne płynące wzdłuż ziemskich pól magnetycznych do atmosfery powodują zorzę polarną i magnetyczne zaburzenia polarne.

Obszary technologii korzystające z wkładu Alfvén obejmują:

Wkład w astrofizykę:

Fale Alfvéna ( oscylacje plazmy hydromagnetycznej o niskiej częstotliwości ) zostały nazwane na jego cześć i rozchodzą się z prędkością Alfvéna. Wiele z jego teorii dotyczących Układu Słonecznego zostało zweryfikowanych dopiero w latach 80. XX wieku poprzez zewnętrzne pomiary magnetosfer komet i planet. Jednak sam Alfvén zauważył, że podręczniki astrofizyczne słabo przedstawiają znane zjawiska plazmowe:

Przeprowadzono badanie, w jaki sposób wiele najczęściej używanych podręczników astrofizyki traktuje ważne pojęcia, takie jak warstwy podwójne , prędkość krytyczna , efekty zaciskania i obwody. Stwierdzono, że uczniowie korzystający z tych podręczników pozostają zasadniczo nieświadomi istnienia tych pojęć, pomimo faktu, że niektóre z nich są dobrze znane od pół wieku (np. ).

Alfvén poinformował, że z 17 najczęściej używanych podręczników astrofizyki żaden nie wspomina o efekcie szczypania, żaden nie wspomina o krytycznej prędkości jonizacji, tylko o dwóch wspomnianych obwodach i trzech wspomnianych warstwach podwójnych.

Alfvén uważał, że problem z Wielkim Wybuchem polegał na tym, że astrofizycy próbowali ekstrapolować pochodzenie wszechświata na podstawie teorii matematycznych opracowanych na tablicy, zamiast zaczynać od znanych obserwowalnych zjawisk. Uważał również Wielki Wybuch za mit wymyślony w celu wyjaśnienia stworzenia. Alfvén i współpracownicy zaproponowali model Alfvéna-Kleina jako alternatywną teorię kosmologiczną zarówno dla kosmologii Wielkiego Wybuchu , jak i teorii stanu ustalonego .

Życie osobiste

Alfvén był żonaty przez 67 lat ze swoją żoną Kerstin (1910–1992). Wychowali pięcioro dzieci, jednego chłopca i cztery dziewczynki. Ich syn został lekarzem, podczas gdy jedna córka została pisarką, a druga prawnikiem w Szwecji. Pisarka była Inger Alfvén i jest dobrze znana ze swojej pracy w Szwecji. Kompozytor Hugo Alfvén był wujem Hannesa Alfvéna.

Alfvén studiował historię nauki , filozofię Wschodu i religię . Jeśli chodzi o swoje poglądy religijne, Alfven był niereligijny i krytyczny wobec religii. Mówił po szwedzku, angielsku, niemiecku, francusku i rosyjsku, trochę po hiszpańsku i chińsku. Wyraził wielkie zaniepokojenie trudnościami trwałego gospodarowania odpadami radioaktywnymi na wysokim poziomie .” Alfvén interesował się również problemami kosmologii i wszystkimi aspektami fizyki zórz polarnych i korzystał ze znanej książki Schrödera o zorzach polarnych, Das Phänomen des Polarlichts . Listy Alfvéna, Tredera i Schrödera zostały opublikowane z okazji 70. urodzin Tredera. Relacje między Hansem-Jürgenem Trederem, Hannesem Alfvénem i Wilfriedem Schröderem zostały szczegółowo omówione przez Schrödera w jego publikacjach.

Alfvén zmarł 2 kwietnia 1995 roku w Djursholm w wieku 86 lat.

Nagrody i wyróżnienia

Jego imieniem nazwano nagrodę im. Hannesa Alfvéna, przyznawaną corocznie przez Europejskie Towarzystwo Fizyczne za wybitny wkład w fizykę plazmy . Asteroida 1778 Alfvén została nazwana na jego cześć.

Nagrody

Alfvén był jednym z nielicznych naukowców, którzy byli zagranicznymi członkami Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych i ZSRR .

Wybrana bibliografia

Pełną listę publikacji zob.

Książki
  • Cosmical Electrodynamics , International Series of Monographs on Physics, Oxford: Clarendon Press, 1950. (Patrz także drugie wydanie 1963, współautorstwo z Carlem-Gunne Fälthammarem).
  • Światy-antyświaty: antymateria w kosmologii (1966).
  •   The Great Computer: A Vision (1968) (satyra polityczno-naukowa pod pseudonimem Olof Johannesson; wyd. Gollancz, ISBN 0-575-00059-7 ).
  • Atom, człowiek i wszechświat: długi łańcuch komplikacji, WH Freeman and Company, 1969.
  •   Living on the Third Planet, autorstwa Kerstin Alfvén, WH Freeman and Company, 1972. ISBN 0-7167-0340-8 .
  •   Cosmic Plasma , Astrophysics and Space Science Library, tom. 82 (1981) Springer Verlag. ISBN 90-277-1151-8
  • Schrödera, Wilfrieda i Hansa Jürgena Tredera. 2007. Fizyka teoretyczna i geofizyka: wspomnienia Hansa-Jürgena Tredera (1928–2006) . Poczdam: wydania naukowe.
Artykuły

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hannes_Alfvén&oldid=1136113239 ”