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.[31] 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[32]) 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 სტიპენდიასმერილენდის 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. [33]
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". [34]
მისი თეორიული შრომა ჩრდილოეთის ციალის შემადგენლობაში ველების მიმართ ორიენტირებულ ელექტრულ ნაკადებზე (რომელიც ეყრდნობოდა კრისტიან ბირკელანდის უფრო ადრინდელ შრომას), დადასტურებული იქნა ექსპერიმენტულად 1967 წ.[35] და ახლა ამ ნაკადებს ბირკელანდის ნაკადების სახელით იცნობენ.
ალფვენის შრომებს მრავალი წლის განმავლობაში აკრიტიკებდა კოსმოსის ფიზიკის ასაკით უფროსი მკვლევარი, ბრიტანელი მათემატიკოსი და გეოფიზიკოსისიდნი ჩაპმენი.[36] 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.[37]
ფიზიკოსთა შორის ალფვენს ჰქონდა რეპუტაცია პირისა, რომელსაც არაორთოდოქსული შეხედულებები ჰქონდა კვლევის სფეროსთან დაკავშირებით.[38]
რ. ჰ. სტიუერი აღნიშნავდა, რომ "... იგი რჩებოდა გულნატკენ გარიყულად, ძალიან მცირე პატივისცემა თუ მოიპოვა სხვა მეცნიერებს შორის იმის მერეც კი, რაც ნობელის პრემია მიიღო..."[39] 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.[40]
ალფვენმა შეასრულა ცენტრალური როლი შემდეგი დარგების განვითარებაში:
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:
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:
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). [41]
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.
ალფვენი დაჯილდოებული იყო იუმორის კარგი გრძნობით, მონაწილეობდა ფართო სპექტრის სოციალურ მოვლენებში და მსოფლიო განიარაღების მოძრაობაში. იგი ხასიათდებოდა ჩამოყალიბებული უნდობლობით კომპიუტერების 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. "[45]
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").[46]
ალფვენის, ტრედერისა და შრიოდერის მიმოწერა გამოქვეყნებული იქნა ტრედერის 70-ე იუბილესთან დაკავშირებით.[47][48]
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.
ალფვენი იყო ერთ-ერთი იმ მცირერიცხოვან მეცნიერთაგან, რომლებიც გახდნენ როგორც აშშ მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის, ისე სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის წევრები.
ჰანეს ალფვენის მედალიდაარქივებული 2008-02-20 საიტზე Wayback Machine. - დაჯილდოვებულ იქნა გამორჩეული სამეცნიერო წვლილისათვის მზის სისტემის პლაზმური პროცესებისა და სხვა კოსმოსური პლაზმური პროცესების შემეცნების საქმეში.
ელექტროდინამიკა, ფიზიკის შესახებ მონოგრაფიების საერთაშორისო სერია, ოქსფორდი: კლარენდონის გამომცემლობა, 1950 წ. (იხილეთ აგრეთვე მე-2 გამოცემა 1963 წ., კარლ-გუნე ფელტჰამარის თანაავტორობით)
ვილფრიდ შრიოდერი და ჰანს იურგენ ტრედერი, 2007. თეორიული ფიზიკა და გეოფიზიკა: ჰანს-იურგენ ტრედერის მოგონებები (1928–2006). პოტსდამი: სამეცნიერო გამოცემები.
მზის ქარის ენერგიის წყარო პერ კარლქვისტთან თანაავტორობით (1980) (PDF) განხილულია ენერგიის პირდაპირი გადატანა ფოტოსფერული აქტივობებიდან მზის ქარზე ელექტრული ნაკადების მეშვეობით.
↑Hannes Alfvén, "Memoirs of a Dissident Scientist", American Scientist, Volume 76, No 3, May–June 1988, pp. 249–251. Quoted in Joseph Paul Martino, Science Funding: Politics and Porkbarrel 1992, Transaction Publishers, ISBN 15600003303
↑Hannes Alfvén, Cosmology—Myth or Science? J Astrophysics and Astronomy, vol. 5, pp. 79-98, (1984).
↑"Nuclear power is uniquely unforgiving: as Swedish Nobel physicist Hannes Alfvén said, "No acts of God can be permitted."" Amory Lovins, Inside NOVA - Nuclear After Japan: Amory Lovins, pbs.org.
↑Helge Kragh (2004). Matter and Spirit in the Universe: Scientific and Religious Preludes to Modern Cosmology. OECD Publishing, გვ. 252. ISBN9781860944697. „Alfven dismissed in his address religion as a "myth," and passionately criticized the big-bang theory for being dogmatic and violating basic standards of science, to be no less mythical than religion.“
↑Abbotts, John (October 1979). „Radioactive waste: A technical solution?“. Bulletin of the Atomic Scientists: 12–18.
↑Schröder, Wilfried . 2000. The Aurora in time. (Das Phänomen des Polarlichts). Darmstadt: Reproduction.
↑Schröder, Wilfried, and Hans Jürgen Treder. 1998. From Newton to Einstein: A festschrift in honour of the 70th birthday of Hans-Jürgen Treder. Bremen: Rönnebeck; Arbeitskreis Geschichte der Geophysik in der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft.
↑Schröder, Wilfried, and Hans Jürgen Treder. 1993. The earth and the universe: A festschrift in honour of Hans-Jürgen Treder. Bremen-Rönnebeck: Science Editions.