Ха́ннес У́лоф Йёста Альве́н ( швед. Hannes Olof Gösta Alfvén ; 30 мая 1908 , Норрчёпинг — 2 апреля 1995 , Юрсхольм ) — шведский физик, специалист по физике плазмы, лауреат Нобелевской премии по физике в 1970 году за работы в области теории магнитогидродинамики .

Внёс существенный вклад в физику плазмы, включая такие направления, как теории северного сияния , радиационных поясов Ван Аллена , эффект геомагнитных бурь на магнитное поле Земли , магнитосферы , в проблемы формирования хвостов комет и солнечной системы , динамики плазмы в галактике ( ).

В 1937 году, когда считалось, что межзвёздное пространство является вакуумом и, следовательно, неспособно проводить электрический ток , утверждал, что, если бы плазма заполняла вселенную, то она могла бы проводить электрические токи, которые могли бы произвести галактическое магнитное поле. По легенде, после получения Нобелевской премии за магнитогидродинамику , потратил оставшуюся часть своей жизни в попытках убедить учёных, что магнитные поля — это только половина дела, и что электрические токи играют более существенную роль во вселенной. В 1974 году его теоретическая работа по выстраиванию в поле электрических токов в северном сиянии, основанная на более ранней работе Кристиана Биркеланда , была подтверждена спутником, и были открыты . — теория, альтернативная теории Большого взрыва , базируется на работе Альвена и продолжилась в работах американского физика Энтони Ператта .

Образование

Получил кандидатскую степень в университете Уппсалы в 1934 году, диссертация — «Исследования ультракоротких электромагнитных волн».

Ранние годы

В 1934 году преподавал физику как в университете Уппсалы, так и в Нобелевском институте физики в Стокгольме . В 1940 году стал профессором по теории электромагнетизма и электрических измерений в Королевском технологическом институте в Стокгольме, в 1945 году возглавил там же кафедру электроники (в 1963 году переименована в кафедру физики плазмы). В 1967 году, после отъезда из Швеции и пребывания в течение некоторого времени в Советском Союзе , переехал в США. Работал на факультетах электрической техники в двух университетах — Университете Калифорнии в Сан-Диего и в университете Южной Калифорнии .

Считал себя инженером в области электрической энергии. Примечательно, что до присуждения Нобелевской премии Альвена не считали ведущим специалистом в научном сообществе, хотя его работы активно цитировались и использовались.

Исследования, награды и труды

Работы Альвена постоянно обсуждались в течение многих лет знаменитым ученым в области космической физики, англо - американским геофизиком Сиднеем Чепмэном . Считается, что у Альвена были проблемы с системой научного рецензирования — никогда, ни при каких обстоятельствах, ему не удавалось получить без длительных дискуссий одобрения рецензентов в научных журналах. В частности, одна из статей по теории магнитных бурь и северного сияния была отклонена журналом « » на том основании, что она не совпадала с теоретическими выкладками физики того времени. Многими физиками Альвен считался человеком с нестандартными взглядами в области науки, часто был вынужден публиковать статьи не в самых авторитетных журналах.

Нобелевскую премию по физике получил в 1970 году за работы по магнитогидродинамике (МГД). В 1988 году был награждён американским Геофизическим союзом медалью Боуи за работы по кометам и плазме в солнечной системе.

Другие награды Альвена:

• Золотая медаль Королевского астрономического общества (1967)
• Медаль Франклина Института Франклина (1971)
• Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова Академии наук СССР (1971)
• (1988)

Был членом следующих Академий и институтов:

• Шведская королевская академия наук (1947)
• (1947; в 1980 из нее вышел)
• Институт инженеров электротехники и электроники (пожизненный член)
• Европейское физическое общество
• Американская академия искусств и наук (1962)
• (1974)
• Пагуошское движение учёных
• Академия наук СССР (1958)
• Национальная академия наук США (1966)
• Индийская национальная академия наук (INSA; 1976)
• Лондонское королевское общество (1980) .

Исследования

Сыграл центральную роль в развитии таких направлений, как физика плазмы , теория пучков заряженных частиц, физика межпланетной среды , физика магнитосферы , магнитогидродинамика , исследованиях солнечных эффектов (в том числе солнечного ветра ), северного сияния .

В 1939 году предложил теорию геомагнитных бурь и северного сияния, а также теорию динамики плазмы в Земной магнитосфере. Электрические заряды закручивающиеся в магнитных полях вызывают движение электронов и ионов .

Применения его исследований в космической науке включают:

• объяснение радиационных поясов Ван Аллена
• сокращение магнитного поля Земли во время магнитных бурь
• магнитосфера (защитная плазма, закрывающая землю)
• формирование хвостов кометы
• формирование солнечной системы
• динамика плазмы в галактике
• фундаментальный характер Вселенной

Проводил межпланетные исследования и исследования магнитосферной физики.

Представления Альвена основывались на взглядах основателя магнитосферной физики — Кристиана Биркеланда. В конце XIX века Биркеланд предложил (основываясь на многочисленных данных) что электрические токи, текущие вниз по магнитным полям Земли в атмосферу, вызывают северное сияние и полярные магнитные возмущения.

Труды Альвена помогли в развитии ускорителей заряженных частиц , управляемого термоядерного синтеза , сверхзвуковых полетов , ракетной техники , атмосферного торможения космических аппаратов .

Вклад Альвена в астрофизику: галактические магнитные полевые формы — космический магнетизм ( 1937 ), идентификация нетеплового излучения (синхротронного излучения) от астрономических объектов ( 1950 ).

В 1963 году впервые предсказал волокнистую структуру вселенной в больших масштабах, основываясь на своём опыте по волокнистой природе плазмы.

В его честь названы (низкочастотные гидромагнитные колебания плазмы). Многие из его теорий о солнечной системе были проверены уже 1980 году путём измерения магнитосфер комет и планет спутниками и зондами. Теории Альвена получили признание только спустя два или три десятилетия после их публикации. Также известен теорией плазменной космологии — нестандартной альтернативы большому взрыву. Считается, что физики недостаточно информированы о некоторых результатах Альвена в области физики плазмы (например, описание плазмы электрическим полем, токи Биркеланда, плазменные цепи) — поэтому его идеи обычно используются без осознания его авторства .

Против Большого взрыва

Предложил космологическую теорию — , которая альтернативна как космологии теории стационарной Вселенной , так и теории Большого взрыва . Полагал, что проблема с Большим взрывом состоит в том, что астрофизики попробовали экстраполировать происхождение Вселенной по математической теории, полученной на бумаге. Альтернативная концепция основывалась на идее «плазменной вселенной», которая была скептически воспринята в научном сообществе. Считал, что «может занять некоторое время, пока теория будет принята общественным сознанием».

Более поздние годы

В 1991 году уволился с постов профессора электрической техники в университете Калифорнии в Сан-Диего и профессора физики плазмы в Королевском технологическом институте в Стокгольме.

Провёл остаток жизни попеременно в Калифорнии и Швеции. Умер в возрасте 86 лет.

Память

Астероид назвали в его честь.

Его именем названы награды:

• Премия Ханнеса Альвена от Европейского физического общества
• от Европейского союза наук о Земле

Прочее

Участвовал во всемирном движении разоружения. Изучал историю науки , восточную философию и религию . Владел шведским, английским, немецким, французским и русским языками.

Выпустил несколько научно-популярных книг:

• Миры — антимиры: антивещество в космологии (1966)
• Большой компьютер: видение (1968) (политико-научная сатира под псевдонимом Олаф Юханссон )
• Атом, человек, и Вселенная: длинная цепь осложнений (1969)
• Проживание на Третьей планете (1972).

Жена — Кирстен Альвен, брак продлился в течение 67 лет, в браке воспитали сына и четырёх дочерей. Одна из дочерей — писательница и социолог Ингер Альвен (1940—2022).

Композитор Хуго Альвен (1872—1960) — дядя Ханнеса.

Примечания

Литература

• Колчинский И. Г., Корсунь А. А., Родригес М. Г. Астрономы: Биографический справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. — Киев: Наукова думка, 1986. — 512 с.
• Храмов Ю. А. Альфвен Ханнес // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука , 1983. — С. 12 — 13. — 400 с. — 200 000 экз.
• Альфвен (Alfvén), Альвен Ханнес // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

Ссылки

• (англ.)
• — предоставляется за выдающиеся научные труды о понимании плазменных процессов в солнечной системе и других космических плазменных средах
• (1945—1991) в Мандевилльской библиотеке специальных собраний.
• // QJRAS 37 (1996) 259
• / Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 1998 vol 44 pp 1-19, plate, by R. S. Pease and S. Lindqvist (англ.)
• (англ.) на сайте Internet Movie Database