漢尼斯阿爾文

漢尼斯·阿爾文瑞典等離子體物理學(xué)家、天文學(xué)家01人物生平阿爾文學(xué)說著作主要貢獻(xiàn)阿爾文波目錄03050204基本信息漢尼斯·奧洛夫·哥斯達(dá)·阿爾文（HannesOlofGöstaAlfvén，1908年5月30日－1995年4月2日），瑞典等離子體物理學(xué)家、天文學(xué)家，致力于磁流體動力學(xué)領(lǐng)域的研究，其成果被廣泛應(yīng)用天體物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科。1970年諾貝爾物理學(xué)獎得主。初時為工程師，后來轉(zhuǎn)為研究及教授等離子學(xué)及電子工程。阿爾文性格幽默，興趣廣泛，參加過包括國際裁軍運(yùn)動在內(nèi)的眾多社會活動。他還在科學(xué)史、東方哲學(xué)、宗教方面有一定研究，并且通曉瑞典語、英語、德語、法語、俄語，還會講一些西班牙語和漢語。阿爾文和他的妻子柯爾斯頓（Kirsten）生育了1個兒子4個女兒，兒子成為醫(yī)生，一個女兒成為作家，一個女兒成為律師。為紀(jì)念他，第1778號小行星被命名為“阿爾文”。人物生平人物生平漢尼斯·阿爾文阿爾文1908年出生于瑞典的北雪平，1926年進(jìn)入烏普薩拉大學(xué)就讀，1934年獲得該校博士學(xué)位。而后阿爾文在烏普薩拉大學(xué)和斯德哥爾摩的諾貝爾物理學(xué)院教授物理學(xué)課程，1940年起擔(dān)任斯德哥爾摩皇家理工學(xué)院教授。1967年，阿爾文移居美國，在加州大學(xué)圣地牙哥分校和南加州大學(xué)執(zhí)教。1991年退休，退休時是加利福尼亞大學(xué)圣迭哥分校的電機(jī)工程教授和皇家工學(xué)院的等離子體物理教授。退休后來往于加利福尼亞州和瑞典之間。1995年逝世，終年87歲。阿爾文性格幽默，興趣廣泛，參加過包括國際裁軍運(yùn)動在內(nèi)的眾多社會活動。他還在科學(xué)史、東方哲學(xué)、宗教方面有一定研究，并且通曉瑞典語、英語、德語、法語、俄語，還會講一些西班牙語和漢語。阿爾文和他的妻子柯爾斯頓（Kirsten）生育了1個兒子4個女兒，兒子成為醫(yī)生，一個女兒成為作家，一個女兒成為律師。為紀(jì)念他，第1778號小行星被命名為“阿爾文”。主要貢獻(xiàn)主要貢獻(xiàn)阿爾文在30～40年代，為建立宇宙物理學(xué)的重要領(lǐng)域──電磁流體力學(xué)作出了貢獻(xiàn)。他最主要的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)磁流體中的阿爾文波。1942年阿爾文在太陽黑子的理論研究中發(fā)現(xiàn)，處在磁場中的導(dǎo)電流體，在一定條件下可以使磁力線像振動的弦那樣運(yùn)動，出現(xiàn)一種磁流體波。這種波后來被稱為阿爾文波。但當(dāng)時人們并不理會他的這個發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榘凑諅鹘y(tǒng)的電磁理論，在導(dǎo)電介質(zhì)中是不可能存在電磁波的。過了7年，即一直到1949年，阿爾文波才首先在液態(tài)金屬中被觀察到，1959年又在等離子體中得到證實(shí)，終于受到應(yīng)有的重視。這一發(fā)現(xiàn)在等離子體物理、天體物理和受控?zé)岷朔磻?yīng)中都有重要應(yīng)用。此外，他還提出過處理帶電粒子在磁場中運(yùn)動的“導(dǎo)向中心”近似法，這方法可較簡捷地求得帶電粒子在磁場中的運(yùn)動規(guī)律。從1943年起，阿爾文系統(tǒng)地發(fā)表了關(guān)于太陽系的天體演化方面的論文，對于宇宙磁場的起源、太陽系的質(zhì)量分布與結(jié)構(gòu)、地球與月亮系統(tǒng)的起源與演化、彗星的性質(zhì)與起源、小行星帶的演化等方面，都作出了重要的貢獻(xiàn)，提出過與大爆炸起源說不同的宇宙早期演化學(xué)說。他提出了以電流為主要對象的宇宙電動力學(xué)研究方法（通常實(shí)驗(yàn)室電動力學(xué)以場為主要對象），在等離子體理論研究中有效地把天體現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)室測量結(jié)果結(jié)合起來，取得了卓越的成就。由于他在磁流體動力學(xué)和等離子體物理學(xué)方面的重大貢獻(xiàn)，獲得1970年諾貝爾物理學(xué)獎。阿爾文學(xué)說阿爾文學(xué)說阿爾文學(xué)說是強(qiáng)調(diào)電磁作用的一種太陽系起源學(xué)說。1942年以來，瑞典學(xué)者阿爾文發(fā)表了一系列有關(guān)太陽系起源的論文。1976年，他把主要的研究成果總結(jié)在與阿亨尼斯合著的《太陽系的演化》一書中。阿爾文認(rèn)為，太陽系內(nèi)的天體都是由一個高度電離的氣體云形成的。太陽一形成就有很強(qiáng)的磁場，其周圍的高溫電離氣體云（離太陽0.1光年處）因冷卻而還原成中性態(tài)，并因太陽的吸引而下落。當(dāng)下落的動能超過電離能時，由于碰撞而再度電離，并在離太陽一定距離處停止下落。根據(jù)各元素的電離電位，阿爾文算出在離太陽不同距離處先后形成大小不等四個物質(zhì)云。太陽系中的行星、衛(wèi)星都分別由這四個云中的物質(zhì)凝聚而成。阿爾文認(rèn)為，規(guī)則衛(wèi)星的形成過程同行星的相似，即在行星的周圍也形成幾個云，最后凝聚成規(guī)則衛(wèi)星。阿爾文于1942年最先提出磁耦合機(jī)制并用來解釋太陽系角動量特殊分布問題。他還推出行星自轉(zhuǎn)周期存在等周律。1969年又提出了一個“噴流”的新概念。所謂噴流,是指一群運(yùn)動軌道幾乎相同的天體。他指出:來到中心天體周圍的等離子體總是先凝聚成塵?；蛐亲樱缓笮纬蓢娏?，而噴流能俘獲與它相遇的所有固體微粒和星子，在噴流中集聚成較大的天體，直至最后形成繞中心體轉(zhuǎn)動的天體（行星、衛(wèi)星、彗星）而離開噴流為止。阿爾文在小行星中找到了三個噴流。以后，有些人又發(fā)現(xiàn)了更多的噴流。阿爾文波阿爾文波阿爾文波，又稱剪切阿爾文波，是等離子體中的一種沿磁場方向傳播的波，這種波的頻率遠(yuǎn)低于等離子體的回旋頻率，是一種線偏振的低頻橫波。處在磁場中的導(dǎo)電流體在垂直于磁場的方向上受到局部擾動時，沿著磁感線方向的磁張力提供恢復(fù)力，就會激發(fā)阿爾文波。阿爾文波是由瑞典物理學(xué)家漢尼斯·阿爾文首先預(yù)言的，因此得名。后來隆德奎斯特（Lundquist）使用1特斯拉左右的磁場在水銀中觀察到了阿爾文波，列納爾特（Lehnert）使用液態(tài)鈉也證實(shí)了阿爾文波的存在。這樣的波稱為斜阿爾文波。θ=0時是沿著磁感線的方向傳播的，稱為阿爾文波。稱為阿爾文速度，其中μ0是等離子體的磁導(dǎo)率，ρ0是離子