漢尼斯阿爾文

漢尼斯·阿爾文瑞典等離子體物理學家、天文學家01人物生平阿爾文學說著作主要貢獻阿爾文波目錄03050204基本信息漢尼斯·奧洛夫·哥斯達·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家、天文學家，致力于磁流體動力學領(lǐng)域的研究，其成果被廣泛應用天體物理學、地質(zhì)學等學科。1970年諾貝爾物理學獎得主。初時為工程師，后來轉(zhuǎn)為研究及教授等離子學及電子工程。阿爾文性格幽默，興趣廣泛，參加過包括國際裁軍運動在內(nèi)的眾多社會活動。他還在科學史、東方哲學、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年進入烏普薩拉大學就讀，1934年獲得該校博士學位。而后阿爾文在烏普薩拉大學和斯德哥爾摩的諾貝爾物理學院教授物理學課程，1940年起擔任斯德哥爾摩皇家理工學院教授。1967年，阿爾文移居美國，在加州大學圣地牙哥分校和南加州大學執(zhí)教。1991年退休，退休時是加利福尼亞大學圣迭哥分校的電機工程教授和皇家工學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動在內(nèi)的眾多社會活動。他還在科學史、東方哲學、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。為紀念他，第1778號小行星被命名為“阿爾文”。主要貢獻主要貢獻阿爾文在30～40年代，為建立宇宙物理學的重要領(lǐng)域──電磁流體力學作出了貢獻。他最主要的貢獻是發(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)，處在磁場中的導電流體，在一定條件下可以使磁力線像振動的弦那樣運動，出現(xiàn)一種磁流體波。這種波后來被稱為阿爾文波。但當時人們并不理會他的這個發(fā)現(xiàn)，因為按照傳統(tǒng)的電磁理論，在導電介質(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，終于受到應有的重視。這一發(fā)現(xiàn)在等離子體物理、天體物理和受控熱核反應中都有重要應用。此外，他還提出過處理帶電粒子在磁場中運動的“導向中心”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，提出過與大爆炸起源說不同的宇宙早期演化學說。他提出了以電流為主要對象的宇宙電動力學研究方法（通常實驗室電動力學以場為主要對象），在等離子體理論研究中有效地把天體現(xiàn)象與實驗室測量結(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和等離子體物理學方面的重大貢獻，獲得1970年諾貝爾物理學獎。阿爾文學說阿爾文學說阿爾文學說是強調(diào)電磁作用的一種太陽系起源學說。1942年以來，瑞典學者阿爾文發(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力，就會激發(fā)阿爾文波。阿爾文波是由瑞典物理學家漢尼斯·阿爾文首先預言的，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是等離子體的磁導率，ρ0是離子