Hannes Alfvén - Hannes Alfvén

Hannes Alfvén
YoungAlfven.jpg
narozený
Hannes Olof Gösta Alfvén

( 1908-05-30 )30. května 1908
Norrköping , Švédsko
Zemřel 02.04.1995 (1995-04-02)(ve věku 86)
Djursholm , Švédsko
Alma mater University of Uppsala
Známý jako
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole Elektrotechnika a fyzika plazmatu
Instituce
Doktorský poradce Manne Siegbahn
Carl Wilhelm Oseen
Doktorandi

Hannes Olof Gösta Alfvén ( švédsky:  [alˈveːn] ; 30. května 1908 - 2. dubna 1995) byl švédský elektrotechnik , plazmový fyzik a nositel Nobelovy ceny za fyziku z roku 1970 za práci na magnetohydrodynamice (MHD). Popsal třídu MHD vln, nyní známou jako Alfvénovy vlny . Původně byl vyučen elektrotechnikem a později se přesunul k výzkumu a výuce v oblasti fyziky plazmatu a elektrotechniky. Alfvén významně přispěl k fyzice plazmatu, včetně teorií popisujících chování polárních září, Van Allenových radiačních pásů , vlivu magnetických bouří na magnetické pole Země , pozemskou magnetosféru a dynamiku plazmatu v galaxii Mléčná dráha .

Vzdělávání

Alfvén získal doktorát na univerzitě v Uppsale v roce 1934. Jeho práce měla název „Vyšetřování vysokofrekvenčních elektromagnetických vln“.

Raná léta

V roce 1934 vyučoval Alfvén fyziku jak na univerzitě v Uppsale, tak na Nobelově fyzikálním institutu (později přejmenovaném na Fyzikální institut Manne Siegbahna ) ve Stockholmu ve Švédsku. V roce 1940 se stal profesorem elektromagnetické teorie a elektrických měření na Královském technologickém institutu ve Stockholmu. V roce 1945 získal nesouhlasné místo předsedy elektroniky. Jeho název byl změněn na předsedu fyziky plazmatu v roce 1963. V letech 1954 až 1955 byl Alfvén Fulbrightovým učencem na University of Maryland, College Park . V roce 1967, poté, co opustil Švédsko a strávil čas v Sovětském svazu , se přestěhoval do USA. Alfvén pracoval na katedrách elektrotechniky na University of California, San Diego a University of Southern California .

Pozdější roky

V roce 1991 odešel Alfvén do důchodu jako profesor elektrotechniky na Kalifornské univerzitě v San Diegu a profesor fyziky plazmatu na Královském technologickém institutu ve Stockholmu.

Alfvén strávil svůj pozdější dospělý život střídavě mezi Kalifornií a Švédskem. Zemřel ve věku 86 let.

Výzkum

V roce 1937 Alfvén tvrdil, že pokud by plazma prostupovala vesmírem, mohla by pak přenášet elektrické proudy schopné generovat galaktické magnetické pole. Poté, co získal Nobelovu cenu za práce v magnetohydrodynamice , zdůraznil, že:

Abychom porozuměli jevům v určité oblasti plazmy, je nutné zmapovat nejen magnetické, ale i elektrické pole a elektrické proudy. Prostor je naplněn sítí proudů, které přenášejí energii a hybnost na velké nebo velmi velké vzdálenosti. Proudy se často svírají k vláknovým nebo povrchovým proudům. Ty pravděpodobně poskytnou prostor, stejně jako mezihvězdný a mezigalaktický prostor, buněčnou strukturu.

Jeho teoretická práce o elektrických proudech v polární záři v souladu s polem (na základě dřívější práce Kristiana Birkelanda ) byla potvrzena v roce 1967, tyto proudy jsou nyní známé jako Birkelandské proudy .

Alfvénova práce byla po mnoho let sporná vedoucím vědcem ve vesmírné fyzice, britským matematikem a geofyzikem Sydney Chapmanem . Alfvénovy neshody s Chapmanem pramenily z velké části z problémů se systémem vzájemného hodnocení . Alfvén zřídka těžil z přijetí, které obecně poskytovali vedoucí vědci ve vědeckých časopisech . Jednou předložil článek o teorii magnetických bouří a polárních paprsků americkému časopisu Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity, jen aby byl jeho příspěvek odmítnut s odůvodněním, že nesouhlasí s teoretickými výpočty tehdejší konvenční fyziky. Mnoho fyziků ho považovalo za osobu s neortodoxními názory v této oblasti, RH Stuewer poznamenal, že „... zůstal roztrpčeným outsiderem a od ostatních vědců si získal malý respekt i poté, co obdržel Nobelovu cenu ...“ a často byl nuceni publikovat své dokumenty v obskurních časopisech. Alfvén vzpomínal:

Když popisuji [fenomény plazmy] podle tohoto formalismu, většina rozhodčích nerozumí tomu, co říkám, a odmítá mé dokumenty. Vzhledem k systému rozhodčích, který dnes vládne americké vědě, to znamená, že mé dokumenty jsou zřídka přijímány předními americkými časopisy.

Alfvén hrál ústřední roli ve vývoji:

V roce 1939, Alfvén navrhoval teorii magnetických bouří a polárních a teorii plazmy dynamiky v zemin je magnetosféru . Toto byl dokument odmítnutý americkým časopisem Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity .

Aplikace Alfvénova výzkumu ve vesmírné vědě zahrnují:

Alfvénovy názory následovaly názory zakladatele magnetosférické fyziky Kristiana Birkelanda . Na konci devatenáctého století Birkeland navrhl (podloženo rozsáhlými údaji), že elektrické proudy proudící dolů podél magnetických polí Země do atmosféry způsobují polární záři a polární magnetické poruchy.

Technologické oblasti využívající příspěvky společnosti Alfvén zahrnují:

Příspěvky k astrofyzice:

  • Galaktické magnetické pole (1937)
  • Identifikované netermální synchrotronové záření z astronomických zdrojů (1950)

Alfvénské vlny ( nízkofrekvenční oscilace elektromagnetického plazmatu ) jsou pojmenovány na jeho počest a šíří se rychlostí Alfvén. Mnoho z jeho teorií o sluneční soustavě bylo ověřeno až v 80. letech 20. století prostřednictvím externích měření kometárních a planetárních magnetosfér. Ale sám Alfvén poznamenal, že astrofyzikální učebnice špatně reprezentovaly známé plazmatické jevy:

Studie o tom, jak řada nejpoužívanějších učebnic astrofyziky zpracovává důležité pojmy, jako jsou dvojité vrstvy , kritická rychlost , efekty štípnutí a obvody. Zjistilo se, že studenti používající tyto učebnice zůstávají v podstatě ignorující dokonce i existenci těchto konceptů, a to navzdory skutečnosti, že některé z nich jsou dobře známé již půl století (např. Dvojité vrstvy, Langmuir, 1929; pinch effect, Bennet, 1934 ).

Alfvén uvedl, že ze 17 nejpoužívanějších učebnic astrofyziky nikdo nezmínil efekt špetky, nikdo nezmínil kritickou rychlost ionizace, pouze dva zmíněné obvody a tři zmíněné dvojité vrstvy.

Alfvén věřil, že problém Velkého třesku spočívá v tom, že se astrofyzici pokusili extrapolovat původ vesmíru z matematických teorií vyvinutých na tabuli, místo aby vycházeli ze známých pozorovatelných jevů. Velký třesk také považoval za mýtus, který měl vymyslet vysvětlení stvoření. Alfvén a jeho kolegové navrhli model Alfvén – Klein jako alternativní kosmologickou teorii ke kosmologii Velkého třesku i teorie ustáleného stavu .

Osobní život

Alfvén byl 67 let ženatý se svou manželkou Kerstin (1910–1992). Vychovali pět dětí, jednoho chlapce a čtyři dívky. Jejich syn se stal lékařem, zatímco jedna dcera se stala spisovatelkou a druhá právničkou ve Švédsku. Spisovatelka byla Inger Alfvén a je dobře známá pro svou práci ve Švédsku. Skladatel Hugo Alfvén byl strýcem Hannesa Alfvéna.

Alfvén studoval dějiny vědy , orientální filozofie a náboženství . Pokud jde o jeho náboženské názory, Alfven byl bezbožný a kritický vůči náboženství. Mluvil švédsky, anglicky, německy, francouzsky a rusky a částečně španělsky a čínsky. Vyjádřil velké znepokojení nad obtížemi trvalého nakládání s radioaktivním odpadem na vysoké úrovni . „Alfvén se také zajímal o problémy v kosmologii a o všechny aspekty polární fyziky a použil Schröderovu známou knihu o polární záři Das Phänomen des Polarlichts . Letters of Alfvén, Treder a Schröder byly vydány u příležitosti Trederových 70. narozenin. Vztahy mezi Hansem-Jürgenem Trederem, Hannesem Alfvénem a Wilfriedem Schröderem Schröder podrobně probral ve svých publikacích.

Ocenění a vyznamenání

Je po něm pojmenována cena Hannesa Alfvéna , kterou každoročně uděluje Evropská fyzikální společnost za mimořádné zásluhy ve fyzice plazmatu. Na jeho počest je pojmenován asteroid 1778 Alfvén .

Ocenění

Alfvén byl jedním z mála vědců, kteří byli zahraničním členem jak Spojených států, tak sovětských akademií věd.

Vybraná bibliografie

Úplný seznam publikací viz.

Knihy
  • Cosmical Electrodynamics , International Series of Monographs on Physics, Oxford: Clarendon Press, 1950. (Viz také 2. vydání 1963, spoluautorem Carl-Gunne Fälthammar.)
  • Worlds-Antiworlds: Antihmota v kosmologii (1966).
  • The Great Computer: A Vision (1968) (politicko-vědecká satira pod pseudonymem Olof Johannesson; publ. Gollancz, ISBN  0-575-00059-7 ).
  • Atom, Man and the Universe: A Long Chain of Complications, WH Freeman and Company, 1969.
  • Život na třetí planetě, autor s Kerstin Alfvén, WH Freeman and Company, 1972. ISBN  0-7167-0340-8 .
  • Cosmic Plasma , Astrophysics and Space Science Library, Vol. 82 (1981) Springer Verlag. ISBN  90-277-1151-8
  • Schröder, Wilfried a Hans Jürgen Treder. 2007. Teoretická fyzika a geofyzika: Vzpomínky Hanse-Jürgena Tredera (1928–2006) . Potsdam: Science Editions.
Články

Viz také

Reference

externí odkazy