ჰანეს ალფვენი

ჰანეს ალფვენი
ჰანეს ოლოფ გიოსტა ალფვენი (შვედურად: [alˈveːn]; დ. 30 მაისი, 1908 — გ. 2 აპრილი, 1995) — შვედი ელექტროინჟინერი და პლაზმის ფიზიკოსი. 1970 წელს მიიღო ნობელის პრემია ფიზიკის დარგში თავისი შრომისათვის მაგნიტოჰიდროდინამიკაზე. მან აღწერა მაგნიტოჰიდროდინამიკური ტალღების კლასი, რომელსაც ამჟამად ალფვენის ტალღები ეწოდება. თავდაპირველად მან სწავლება გაიარა, როგორც ელექტროენერგიის ინჟინერმა და მოგვიანებით გადაინაცვლა პლაზმური ფიზიკისა და ელექტროინჟინერიის დარგებში, კვლევით და საგანმანათლებლო სფეროებში. ალფვენმა დიდი წვლილი შეიტანა პლაზმურ ფიზიკაში, მათ შორის აღსანიშნავია თეორიები, რომლებიც აღწერს ციალების და ვან ალენის რადიაციის სარტყლების ქცევას, მაგნიტური შტორმების ეფექტს დედამიწის მაგნიტურ ველზე, დედამიწის მაგნიტოსფეროს და პლაზმის დინამიკას ირმის ნახტომის (ანუ ჩვენს) გალაკტიკაში.
განათლება
ალფვენმა PhD ხარისხი მიიღო უპსალას უნივერსიტეტში 1934 წელს. მისი სადოქტორო თემის სათაური იყო: "ულტრამოკლე ელექტრომაგნიტური ტალღების კვლევები".
მოწიფულობის წლები
1934 წელს ალფვენი ასწავლიდა ფიზიკას უპსალას უნივერსიტეტში და ალფრედ ნობელის სახელობის ფიზიკის ინსტიტუტში (რომელსაც შემდგომში დაერქვა მანე ზიგბანის სახელი) სტოკჰოლმში, შვედეთში. 1940 წელს იგი გახდა ამავე ქალაქის ტექნოლოგიის სამეფო ინსტიტუტის ელექტრომაგნიტური თეორიისა და ელექტრული გაზომვების პროფესორი. 1945 წ. მან მიიღო არჩევითი თანამდებობა ელექტრონიკის კათედრაზე. 1963 წ. მან შეიცვალა კათედრა და გახდა პლაზმური ფიზიკის კათედრის პროფესორი. 1954–1955 წლებში ალფვენი იღებდა ფულბრაიტის სტიპენდიას მერილენდის უნივერსიტეტში, კოლეჯ პარკში. 1967 წ., მას შემდეგ, რაც მან დატოვა შვედეთი და გარკვეული დრო დაჰყო საბჭოთა კავშირში, იგი საცხოვრებლად გადავიდა ამერიკის შეერთებულ შტატებში. შემდგომში ალფვენი მუშაობდა ელექტროინჟინერიის კათედრებზე კალიფორნიის უნივერსიტეტში, სან-დიეგოში და სამხრეთ კალიფორნიის უნივერსიტეტში.
სიბერის წლები
1991 წ. ალფვენი პენსიაზე გავიდა კალიფორნიის უნივერსიტეტის ელექტროინჟინრის პროფესორის თანამდებობიდან და სტოკჰოლმის ტექნოლოგიის სამეფო ინსტიტუტის პლაზმური ფიზიკის პროფესორის თანამდებობიდან.
მან ბოლო წლები ნაწილობრივ კალიფორნიაში, ნაწილობრივ კი შვედეთში გაატარა. სიკვდილმა 1995 წ. მოუსწრო 86 წლის ასაკში.
კვლევა
1937 წ. ალფვენი ამტკიცებდა, რომ თუკი პლაზმა ავსებს სამყაროს, მაშინ იარსებებს გალაკტიკური და მეტაგალაკტიკური მაგნიტური ველები.
მას შემდეგ, რაც მან მოიპოვა ნობელის პრემია მაგნიტოჰიდროდინამიკაში შესრულებული შრომისათვის, მან ხაზი გაუსვა იმ გარემოებას, რომ: "იმისათვის, რომ გავიგოთ პლაზმის გარკვეულ არეში განხორციელებული ფენომენი, აუცილებელია, რომ შევისწავლოთ არა მარტო მაგნიტური, არამედ ასევე ელექტრული ველი და ელექტრული ნაკადები. სივრცე სავსეა ნაკადების ქსელით, რომელთაც გადააქვთ ენერგია და მომენტი დიდ ან ძლიერ დიდ დისტანციებზე. ნაკადები ხშირად იღებს ფილამენტურ (ძაფურ, წრფივ) ან ზედაპირულ (სიბრტყულ) ფორმებს. სიბრტყის ფორმის ნაკადები სივრცეს (მათ შორის, ვარსკვლავთაშორის და გალაკტიკათშორის სივრცესაც) უჯრედულ სტრუქტურას ანიჭებს".
მისი თეორიული შრომა ჩრდილოეთის ციალის შემადგენლობაში ველების მიმართ ორიენტირებულ ელექტრულ ნაკადებზე (რომელიც ეყრდნობოდა კრისტიან ბირკელანდის უფრო ადრინდელ შრომას), დადასტურებული იქნა ექსპერიმენტულად 1967 წ. და ახლა ამ ნაკადებს ბირკელანდის ნაკადების სახელით იცნობენ.
ალფვენის შრომებს მრავალი წლის განმავლობაში აკრიტიკებდა კოსმოსის ფიზიკის ასაკით უფროსი მკვლევარი, ბრიტანელი მათემატიკოსი და გეოფიზიკოსი სიდნი ჩაპმენი. ჩაპმენთან ალფვენის უთანხმოებები გამომდინარეობდა მეტწილად რეფერირების სისტემასთან შვედი მეცნიერის პრობლემებიდან. ალფვენის სტატიებს მართლაც იშვიათად თუ სწყალობდნენ სამეცნიერო ჟურნალების უფროსი მეცნიერები. ერთხელ მან ამერიკულ ჟურნალში "დედამიწის მაგნეტიზმი და ატმოსფერული ელექტრობა" წარადგინა სტატია, სადაც აღწერდა მაგნიტური შტორმებისა და ციალების თეორიას, მაგრამ მისი სტატია უარყვეს იმ საფუძველზე, რომ იგი არ ეთანხმებოდა იმდროინდელ ფიზიკაში აღიარებულ თეორიულ გამოთვლებს.
ფიზიკოსთა შორის ალფვენს ჰქონდა რეპუტაცია პირისა, რომელსაც არაორთოდოქსული შეხედულებები ჰქონდა კვლევის სფეროსთან დაკავშირებით.
რ. ჰ. სტიუერი აღნიშნავდა, რომ "... იგი რჩებოდა გულნატკენ გარიყულად, ძალიან მცირე პატივისცემა თუ მოიპოვა სხვა მეცნიერებს შორის იმის მერეც კი, რაც ნობელის პრემია მიიღო..." და ხშირად იძულებული ხდებოდა, რომ ნაკლებად ცნობილ ჟურნალებში გამოექვეყნებინა ხოლმე თავისი სტატიები. ალფვენი იხსენებდა:
როდესაც მე აღვწერ პლაზმურ ფენომენს ფორმულებით, რედაქციების უმეტესობას არ ესმის თუ რას ვწერ და უკან მიბრუნებენ ჩემს სტატიებს. იმ რეფერენტული სისტემით, რომელიც დღეს აშშ მეცნიერებაშია გაბატონებული, ეს ნიშნავს იმას, რომ ჩემი სტატიები იშვიათად იქნება მიღებული წამყვან ამერიკულ ჟურნალებში.
ალფვენმა შეასრულა ცენტრალური როლი შემდეგი დარგების განვითარებაში:
პლაზმური ფიზიკა
დამუხტულ ნაწილაკთა ნაკადები
პლანეტათშორისი კოსმოსი
მაგნიტოსფერული ფიზიკა
მაგნიტოჰიდროდინამიკა
სოლარული ფენომენების კვლევა (მსგავსი მზის ქარისა)
აურორალური მეცნიერება _ მოძღვრება ციალის შესახებ
1939 წ. ალფვენმა წამოაყენა მაგნიტური შტორმების და ციალების თეორია და პლაზმური დინამიკის თეორია დედამიწის მაგნიტოსფეროზე დაყრდნობით. სწორედ ეს სტატია იქნა დაწუნებული აშშ ჟურნალის (Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity — "დედამიწის მაგნეტიზმი და ატმოსფერული ელექტრობა") მიერ.
კოსმოსის მეცნიერების იმ დარგებს შორის, რომელთათვისაც პრაქტიკული მნიშვნელობა ჰქონდა ალფვენის კვლევებს, შეიძლება ჩამოვთვალოთ:
ვან ალენის რადიაციის სარტყლის თეორია
დედამიწის მაგნიტური ველის რედუქცია მაგნიტური შტორმების დროს
მაგნიტოსფერო (დამცავი პლაზმა, რომელიც ფარავს დედამიწას)
კომეტის კუდების ჩამოყალიბება
მზის სისტემის ჩამოყალიბება
გალაკტიკის პლაზმოდინამიკა
ფიზიკური კოსმოლოგია
ალფვენის ძირითადი შეხედულებები მიჰყვებოდა მაგნიტოსფერული ფიზიკის დამაარსებლის, კრისტიან ბირკელანდის შეხედულებებს. მე-19 საუკუნის ბოლოს ბირკელანდმა მეცნიერებას მიაწოდა თეორია (რომელიც გამაგრებული იყო მონაცემებით), რომ დედამიწის ატმოსფეროში დედამიწის მაგნიტურ ველზე გარედან შემოსული ელექტრული ნაკადების მოქმედება იწვევს ციალს (ჩრდილოეთის ციალი) და პოლარულ მაგნიტურ შეშფოთებებს.
ტექნოლოგიის სფერომაც ისარგებლა ალფვენის შემოქმედებისგან. ამგვარ მაგალითებს შორის შეიძლება ჩამოვთვალოთ:
ნაწილაკების ამჩქარებელი
მართვადი თერმობირთვული რეაქციები
ზებგერითი ფრენა
რაკეტის ფრენა
ატმოსფეროში შემოსვლისას კოსმოსური ხომალდის დამუხრუჭება
ალფვენის წვლილი ასტროფიზიკაში:
გალაკტიკური მაგნიტური ველის ცნება (1937)
ასტრონომიული წყაროებიდან წამოსული არათერმული სინქროტრონული რადიაციის იდენტიფიცირება (1950)
ალფვენის ტალღები (ჰიდრომაგნიტური პლაზმის დაბალი სიხშირის ოსცილაციები) მის სახელს ატარებს. მზის სისტემის შესახებ გამოთქმული მისი მრავალი თეორია ათეულობით წლის შემდეგ, მაგალითად, 1980-იან წლებში დადასტურდა, როდესაც კოსმოსში შეასრულეს გარე გაზომვები კომეტებისა და პლანეტების მაგნიტოსფეროებზე. მაგრამ თვით ალფვენი აღნიშნავდა, რომ ასტროფიზიკის სახელმძღვანელოებში დიდაქტიკურად არადამაკმაყოფილებლად იყო წარმოდგენილი უკვე ცნობილი პლაზმური ფენომენები:
ჩატარებული იქნა კვლევა იმის შესახებ, თუ როგორ არის ასტროფიზიკის სახელმძღვანელოებში წარმოდგენილი იმგვარი მნიშვნელოვანი კონცეფციები, როგორიცაა ორმაგი ფენები, კრიტიკული სიჩქარე, შევიწროვების ეფექტები და წრედები. აღმოჩნდა, რომ სტუდენტებს ხშირად ამ კონცეფციებზე წარმოდგენაც კი არ გააჩნიათ, მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი ამ კონცეფციებიდან უკვე ნახევარ საუკუნეზე მეტია, რაც ცნობილია მეცნიერებისათვის (მაგალითად, ორმაგი ფენები, ლანგმიური, 1929; შევიწროვების ეფექტი, ბენეტი, 1934).
ალფვენმა აღნიშნა, რომ ასტროფიზიკის იმდროინდელი 17 ყველაზე ხშირად ციტირებადი წიგნიდან არცერთში არ იყო ნახსენები შევიწროვების ეფექტი, მხოლოდ ორში _ წრედები და მხოლოდ სამი მათგანი აღწერდა ორმაგ ფენებს.
ალფვენს მიაჩნდა, რომ ბიგ ბენგის პრობლემა იყო შედეგი იმისა, რომ ასტროფიზიკოსები ცდილობდნენ სამყაროს დასაბამის ექსტრაპოლაციას დაფაზე აგებული მათემატიკური თეორიებისაგან და არა ცნობილი დაკვირვებადი ფენომენებისგან. იგი ასევე თვლიდა, რომ დიდი აფეთქება იყო უბრალოდ სამეცნიერო მითი, მოწოდებული შესაქმის ასახსნელად. ალფვენმა და მისმა კოლეგებმა მოგვაწოდეს ალფვენ-კლაინის მოდელი, როგორც ალტერნატიული თეორია მდგრადი მდგომარეობის თეორიისა და ბიგ ბენგის კოსმოლოგიური მოდელებისა.
პირადი ცხოვრება
ალფვენი დაჯილდოებული იყო იუმორის კარგი გრძნობით, მონაწილეობდა ფართო სპექტრის სოციალურ მოვლენებში და მსოფლიო განიარაღების მოძრაობაში. იგი ხასიათდებოდა ჩამოყალიბებული უნდობლობით კომპიუტერების მიმართ.
ალფვენი სწავლობდა მეცნიერების ისტორიას, აღმოსავლურ ფილოსოფიას და რელიგიას. რაც შეეხება მსოფლმხედველობას, ალფვენი არარელიგიური პიროვნება იყო და ხასიათდებოდა კრიტიკული განწყობით რელიგიების მიმართ.
ალფვენი საუბრობდა შვედურ, ინგლისურ, გერმანულ, ფრანგულ და რუსულ ენებზე. საკმარის დონეზე ფლობდა ესპანურ და ჩინურ ენებსაც.
ყოველთვის განიცდიდა ხოლმე პერმანენტული ძლიერ-რადიოაქტიური ნარჩენების მართვის სიძნელეებზე. "
ალფვენი აგრეთვე დაინტერესებული იყო კოსმოლოგიის პრობლემებით და ავრორალური ფიზიკის ყველა ასპექტით. მისთვის სამაგიდო წიგნს წარმოადგენდა შრიოდერის ცნობილი წიგნი ციალის შესახებ Das Phänomen des Polarlichts (გერმანულად: "პოლარული ნათების ფენომენი").
ალფვენის, ტრედერისა და შრიოდერის მიმოწერა გამოქვეყნებული იქნა ტრედერის 70-ე იუბილესთან დაკავშირებით.
გერმანულ სამეცნიერო ჟურნალში Gerlands Beiträge zur Geophysik 1988 წ. უილფრიდ შრიოდერმა სქელტანიანი სტატია გამოაქვეყნა ციალის თეორიების ცვლილებების შესახებ და იგი ჰანეს ალფვენის მე-80 იუბილეს მიუძღვნა. ამავე ავტორმა თავის სხვა სტატიებში დეტალურად გადმოსცა ურთიერთობები ჰანს-იურგენ ტრედერს, ჰანეს ალფვენსა და თვით უილფრიდ შრიოდერს შორის.
ალფვენი ქორწინებაში იმყოფებოდა 67 წლის განმავლობაში თავის მეუღლესთან კერსტინთან (1910-1992). მათ აღზარდეს ხუთი შვილი, ერთი ბიჭი და 4 გოგონა. ალფვენის ვაჟი ექიმი გახდა, ერთი ქალიშვილი მწერალი გამოვიდა, კიდევ მეორე შვედეთში მოღვაწე ადვოკატი. კომპოზიტორი ჰუგო ალფვენი ჰანეს ალფვენის ბიძა იყო.
ჯილდოები და აკადემიების წევრობა
ევროპის ფიზიკური საზოგადოების მიერ ყოველწლიურად გაიცემა ჰანეს ალფვენის პრემია პლაზმურ ფიზიკაში განსაკუთრებული მიღწევებისათვის.
ასტეროიდი 1778 ალფვენი აგრეთვე მის სახელს ატარებს.
ჯილდოები
ლონდონის სამეფო საზოგადოების უცხოელი წევრი
სამეფო ასტრონომიული საზოგადოების ოქროს მედალი (1967)
ნობელის პრემია ფიზიკაში (1970) მისი შრომისათვის მაგნიტოჰიდროდინამიკაში
ფრანკლინის ინსტიტუტის ფრანკლინის მედალი (1971)
სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ლომონოსოვის სახელობის ოქროს მედალი (1971)
ამერიკული გეოფიზიკური კავშირის უილიამ ბოუვის სახელობის მედალი (1988) მისი შრომისათვის მზის სისტემის კომეტებსა და პლაზმებზე.
აკადემიების წევრობა
შვედეთის მეცნიერებათა სამეფო აკადემია
შვედეთის საინჟინრო მეცნიერებათა სამეფო აკადემია
ელექტრულ და ელექტრონიკის ინჟინერთა ინსტიტუტი (სამუდამო წევრი)
ევროპის ფიზიკური საზოგადოება
ამერიკის ხელოვნებათა და მეცნიერებათა აკადემიის უცხოელი საპატიო წევრი (1962)
იუგოსლავიის მეცნიერებათა აკადემია
პაგუოშის სახელობის კონფერენციები მეცნიერებაზე და მსოფლიო საქმეებზე
მეცნიერებათა საერთაშორისო აკადემია
ინდოეთის მეცნიერებათა ეროვნული აკადემია
ალფვენი იყო ერთ-ერთი იმ მცირერიცხოვან მეცნიერთაგან, რომლებიც გახდნენ როგორც აშშ მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის, ისე სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის წევრები.
რესურსები ინტერნეტში (ინგლისურ ენაზე)
ჰანეს ალფვენის ბიოგრაფია
ჰანეს ალფვენი ნობელის ფონდში, დაცულია ბიოგრაფია, სანობელე ლექცია და საბანკეტო სიტყვა
ჰანეს ალფვენის ბიოგრაფია (ტექნოლოგიის სამეფო ინსტიტუტი სტოკჰოლმში, შვედეთში)
ჰანეს ალფვენის ბიოგრაფიული მემუარები (ამერიკული ფილოსოფიური საზოგადოების ნარკვევები)
ჰანეს ოლოფ გიოსტა ალფვენის სტატიები
ჰანეს ალფვენის მედალი - დაჯილდოვებულ იქნა გამორჩეული სამეცნიერო წვლილისათვის მზის სისტემის პლაზმური პროცესებისა და სხვა კოსმოსური პლაზმური პროცესების შემეცნების საქმეში.
ნობელის პრემიის ლაურეატების ქორონიკონი: ჰანეს ოლოფ გიოსტა ალფვენი
ჰანეს ალფვენის სტატიები (1945–1991) მანდევილის სპეციალური კოლექციების ბიბლიოთეკაში.
ჰანეს ალფვენის ბიოგრაფია ვოლფრამის კრებულში
სამეფო ასტრონომიური საზოგადოების კვარტალური ჟურნალი, ნეკროლოგი 37 (1996) 259
ჰანეს ალფვენის დაბადების 100 წლისთავი, 2008 წლის 30 მაისი (2008)
რჩეული ბიბლიოგრაფია
წიგნები
ელექტროდინამიკა, ფიზიკის შესახებ მონოგრაფიების საერთაშორისო სერია, ოქსფორდი: კლარენდონის გამომცემლობა, 1950 წ. (იხილეთ აგრეთვე მე-2 გამოცემა 1963 წ., კარლ-გუნე ფელტჰამარის თანაავტორობით)
სამყაროები-ანტისამყაროები: ანტიმატერია კოსმოლოგიაში (1966)
დიადი კომპიუტერი: ხილვა (1968) (ოლოფ იოჰანსენის ფსევდონიმით დაწერილი პოლიტიკური სამეცნიერო სატირა; გამომცემლობა Gollancz, ISBN 0-575-00059-7)
ატომი, კაცობრიობა და სამყარო: სირთულეების გრძელი ჯაჭვი, გამომცემლობა W.H. Freeman and Company, 1969.
ცხოვრება მესამე პლანეტაზე, კერსტინ ალფვენთან თანაავტორობით, გამომცემლობა W.H. Freeman and Company, 1972. ISBN 0-7167-0340-8
კოსმოსური პლაზმა, ასტროფიზიკისა და კოსმოსური მეცნიერების ბიბლიოთეკა, ტომი 82 (1981) გამომცელობა Springer Verlag. ISBN 90-277-1151-8
ვილფრიდ შრიოდერი და ჰანს იურგენ ტრედერი, 2007. თეორიული ფიზიკა და გეოფიზიკა: ჰანს-იურგენ ტრედერის მოგონებები (1928–2006). პოტსდამი: სამეცნიერო გამოცემები.
სტატიები (ინგლისურ ენაზე)
მზის სისტემის კოსმოგონიის შესახებ I (1942) | ნაწილი II | ნაწილი III
საპლანეტათშორისო მაგნიტური ველი (1958)
კოსმოსური მაგნიტური ველების წარმოშობის შესახებ (1961)
მზის გვირგვინის ფილამენტური სტრუქტურის შესახებ (1963)
ნაკადები მზის ატმოსფეროში და სოლარული აფეთქებების თეორია (1967)
მაგნიტოსფეროსა და საპლანეტათშორისო სივრცისათვის ელექტრული ველების მნიშვნელობის შესახებ (1967)
ჭავლური ნაკადები კოსმოსში (1970)
მზის სისტემის ევოლუცია (1976) გუსტავ არენიუსთან თანაავტორობით (NASA -ს წიგნი)
ორმაგი რადიოტალღების წყაროები და ახლებური მიდგომა კოსმოსურ პლაზმურ ფიზიკასთან (1978) (PDF)
ვარსკვლავთაშორისი ღრუბლები და ვარსკვლავების წარმოშობა პერ კარლქვისტთან თანაავტორობით (1978) (PDF)
მზის ქარის ენერგიის წყარო პერ კარლქვისტთან თანაავტორობით (1980) (PDF) განხილულია ენერგიის პირდაპირი გადატანა ფოტოსფერული აქტივობებიდან მზის ქარზე ელექტრული ნაკადების მეშვეობით.
სატურნის რგოლების ელექტრომაგნიტური ეფექტები და სტრუქტურა (1981) (PDF)
მაგნიტოსფეროს სამრგოლიანი წრედის მოდელი ე.ს. და ჯუნიორ უიპლთან და ს.ე. მაკილვეინთან თანაავტორობით (1981) (PDF)
ვოიაჯერ 1-ის შეხვედრა სატურნთან და კოსმოგონიური ჩრდილის ეფექტი (1981) (PDF)
ასტეროიდული სარტყლის წარმოშობა, ევოლუცია და ამჟამინდელი სტრუქტურა (1983) (PDF)
იერარქიული კოსმოლოგიის შესახებ (1983) (PDF) პლაზმის ლაბორატორიული კვლევების პროგრესი და მათი შედეგების კოსმოსურ პირობებზე გადატანის მეთოდები.
მზის სისტემის ისტორია, როგორც იგი ჩაწერილია სატურნის რგოლის სტრუქტურაში (1983) (PDF)
კოსმოლოგია — მითი თუ მეცნიერება (1984) (PDF)
კოსმოგონია, როგორც მაგნიტოსფეროს კვლევის ექტრაპოლაცია (1984) (PDF)
სქოლიო
დაბადებული 1908
ევროპელი ფიზიკოსები
ნობელის პრემიის ლაურეატები ანბანის მიხედვით