Hannes Olof Gösta Alfvén ( sueco: [alˈveːn] ; 30 de mayo de 1908 - 2 de abril de 1995 [2] ) fue un ingeniero eléctrico sueco , físico de plasma y ganador del Premio Nobel de Física en 1970 por su trabajo sobre magnetohidrodinámica (MHD). Describió la clase de ondas MHD que ahora se conocen como ondas Alfvén . Originalmente se formó como ingeniero de energía eléctrica y luego se trasladó a la investigación y la enseñanza en los campos de la física del plasma y la ingeniería eléctrica. Alfvén hizo muchas contribuciones a la física del plasma, incluidas las teorías que describen el comportamiento de las auroras , los cinturones de radiación de Van Allen., el efecto de las tormentas magnéticas en el campo magnético de la Tierra , la magnetosfera terrestre y la dinámica de los plasmas en la galaxia Vía Láctea .
Hannes Alfvén | |
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Nació | Hannes Olof Gösta Alfvén 30 de mayo de 1908 Norrköping , Suecia |
Fallecido | 2 de abril de 1995 Djursholm , Suecia | (86 años)
alma mater | Universidad de upsala |
Conocido por | |
Premios |
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Carrera científica | |
Campos | Ingeniería eléctrica y física del plasma |
Instituciones | |
Asesor de doctorado | Manne Siegbahn Carl Wilhelm Oseen |
Estudiantes de doctorado |
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Educación
Alfvén recibió su doctorado en la Universidad de Uppsala en 1934. [3] Su tesis se tituló "Investigaciones de ondas electromagnéticas de alta frecuencia". [ cita requerida ]
Primeros años
En 1934, Alfvén enseñó física tanto en la Universidad de Uppsala como en el Instituto Nobel de Física (más tarde rebautizado como Instituto de Física Manne Siegbahn [4] ) en Estocolmo , Suecia. [ cita requerida ] En 1940, se convirtió en profesor de teoría electromagnética y mediciones eléctricas en el Instituto Real de Tecnología de Estocolmo. [ cita requerida ] En 1945, adquirió el puesto no designado de Presidente de Electrónica. Su título fue cambiado a Cátedra de Física del Plasma en 1963. [ cita requerida ] De 1954 a 1955, Alfvén fue becario Fulbright en la Universidad de Maryland, College Park . En 1967, después de dejar Suecia y pasar un tiempo en la Unión Soviética , se mudó a los Estados Unidos. [ cita requerida ] Alfvén trabajó en los departamentos de ingeniería eléctrica en la Universidad de California, San Diego y la Universidad del Sur de California . [ cita requerida ]
Años despues
En 1991, Alfvén se jubiló como profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de California, San Diego y profesor de física del plasma en el Royal Institute of Technology de Estocolmo. [ cita requerida ]
Alfvén pasó su última vida adulta alternando entre California y Suecia. [ cita requerida ] Murió a la edad de 86 años. [ cita requerida ]
Investigar
En 1937, Alfvén argumentó que si el plasma impregnara el universo, podría transportar corrientes eléctricas capaces de generar un campo magnético galáctico. [5] Después de ganar el Premio Nobel por sus trabajos en magnetohidrodinámica , enfatizó que:
Para comprender los fenómenos en una determinada región de plasma, es necesario mapear no solo el campo magnético sino también el eléctrico y las corrientes eléctricas. El espacio está lleno de una red de corrientes que transfieren energía e impulso a grandes o muy grandes distancias. Las corrientes a menudo pellizcan las corrientes filamentosas o superficiales. Es probable que estos últimos le den al espacio, como también al espacio interestelar e intergaláctico, una estructura celular. [6]
Su trabajo teórico sobre las corrientes eléctricas alineadas en el campo en la aurora (basado en trabajos anteriores de Kristian Birkeland ) fue confirmado en 1967, [7] estas corrientes ahora se conocen como corrientes de Birkeland . [ cita requerida ]
El trabajo de Alfvén fue cuestionado durante muchos años por el científico principal en física espacial, el matemático y geofísico británico Sydney Chapman . [8] Los desacuerdos de Alfvén con Chapman se debieron en gran parte a problemas con el sistema de revisión por pares . Alfvén rara vez se benefició de la aceptación que generalmente se otorga a los científicos de alto nivel en las revistas científicas . Una vez envió un artículo sobre la teoría de las tormentas magnéticas y las auroras a la revista estadounidense Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity, pero su artículo fue rechazado porque no estaba de acuerdo con los cálculos teóricos de la física convencional de la época. [9] Muchos físicos lo consideraban una persona con opiniones poco ortodoxas en el campo, [10] RH Stuewer señaló que "... siguió siendo un forastero amargado, ganándose poco respeto de otros científicos incluso después de recibir el Premio Nobel. .. " [11] ya menudo se vio obligado a publicar sus artículos en revistas poco conocidas. Alfvén recordó:
Cuando describo [los fenómenos del plasma] de acuerdo con este formalismo, la mayoría de los árbitros no entienden lo que digo y rechazan mis trabajos. Con el sistema de árbitros que rige la ciencia estadounidense en la actualidad, esto significa que mis artículos rara vez son aceptados por las principales revistas estadounidenses. [12]
Alfvén jugó un papel central en el desarrollo de:
- Física del plasma
- Haces de partículas cargadas
- Medio interplanetario
- Física magnetosférica
- Magnetohidrodinámica
- Investigación de fenómenos solares (como el viento solar )
- Ciencia aurora
En 1939, Alfvén propuso la teoría de las tormentas magnéticas y auroras y la teoría de la dinámica del plasma en la tierra 's magnetosfera . [ cita requerida ] Este fue el artículo rechazado por la revista estadounidense Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity . [ cita requerida ]
Las aplicaciones de la investigación de Alfvén en ciencia espacial incluyen:
- Teoría del cinturón de radiación de Van Allen
- Reducción del campo magnético de la Tierra durante tormentas magnéticas.
- Magnetosfera (plasma protector que cubre la tierra)
- Formación de colas de cometas
- Formación del sistema solar
- Dinámica de plasmas en la galaxia.
- Cosmología física
Las opiniones de Alfvén siguieron las del fundador de la física magnetosférica, Kristian Birkeland . [ cita requerida ] A fines del siglo XIX, Birkeland propuso (respaldado por datos extensos) que las corrientes eléctricas que fluyen a lo largo de los campos magnéticos de la Tierra hacia la atmósfera causaron la aurora y las perturbaciones magnéticas polares. [ cita requerida ]
Las áreas de tecnología que se benefician de las contribuciones de Alfvén incluyen:
- Aceleradores de partículas
- Fusión termonuclear controlada
- Vuelo hipersónico
- Propulsión de cohetes
- Frenado de reentrada de vehículos espaciales
Contribuciones a la astrofísica:
- Campo magnético galáctico (1937)
- Radiación de sincrotrón no térmica identificada de fuentes astronómicas (1950)
Las ondas de Alfvén ( oscilaciones de plasma hidromagnético de baja frecuencia ) reciben su nombre en su honor y se propagan a la velocidad de Alfvén. [ cita requerida ] Muchas de sus teorías sobre el sistema solar fueron verificadas hasta la década de 1980 a través de mediciones externas de magnetosferas planetarias y cometarias. [ cita requerida ] Pero el propio Alfvén señaló que los libros de texto de astrofísica representaban mal los fenómenos de plasma conocidos:
Se realiza un estudio de cómo varios de los libros de texto más utilizados en astrofísica tratan conceptos importantes como capas dobles , velocidad crítica , efectos de pellizco y circuitos. Se encuentra que los estudiantes que utilizan estos libros de texto siguen siendo esencialmente ignorantes incluso de la existencia de estos conceptos, a pesar del hecho de que algunos de ellos han sido bien conocidos durante medio siglo (p. Ej., Capas dobles, Langmuir, 1929; efecto pellizco, Bennet, 1934 ). [13]
Alfvén informó que de 17 de los libros de texto más utilizados sobre astrofísica, ninguno menciona el efecto pinch, ninguno menciona la velocidad crítica de ionización, solo dos mencionan circuitos y tres mencionan dobles capas. [ cita requerida ]
Alfvén creía que el problema con el Big Bang era que los astrofísicos intentaron extrapolar el origen del universo a partir de teorías matemáticas desarrolladas en la pizarra, en lugar de partir de fenómenos observables conocidos. También consideró al Big Bang como un mito ideado para explicar la creación. [14] Alfvén y sus colegas propusieron el modelo Alfvén-Klein como una teoría cosmológica alternativa a las cosmologías del Big Bang y de la teoría del estado estacionario . [ cita requerida ]
Vida personal
Alfvén tenía un buen sentido del humor y participó en una variedad de temas sociales y movimientos de desarme en todo el mundo. Desconfiaba desde hace mucho tiempo de las computadoras . Alfvén estudió historia de la ciencia , filosofía oriental y religión . En sus puntos de vista religiosos, Alfven era irreligioso y crítico de la religión. [15] [16] Hablaba sueco, inglés, alemán, francés y ruso, y algo de español y chino. Expresó gran preocupación por las dificultades de la gestión permanente de residuos radiactivos de alto nivel . " [17] Alfvén también estaba interesado en problemas de cosmología y todos los aspectos de la física de las auroras, y utilizó el conocido libro de Schröder sobre las auroras, Das Phänomen des Polarlichts . [ 18] Las cartas de Alfvén, Treder y Schröder se publicaron con motivo del 70 cumpleaños de Treder. [19] [20] Las relaciones entre Hans-Jürgen Treder, Hannes Alfvén y Wilfried Schröder fueron discutidas en detalle por Schröder en sus publicaciones. [ cita requerida ]
Alfvén estuvo casado durante 67 años con su esposa Kerstin (1910-1992). [ cita requerida ] Criaron cinco hijos, un niño y cuatro niñas. [ cita requerida ] Su hijo se convirtió en médico, mientras que una hija se convirtió en escritora y otra en abogada en Suecia. [ cita requerida ] La escritora era Inger Alfvén y es bien conocida por su trabajo en Suecia. [ cita requerida ] El compositor Hugo Alfvén era el tío de Hannes Alfvén. [ cita requerida ]
Premios y honores
El premio Hannes Alfvén , que otorga anualmente la Sociedad Europea de Física por sus destacadas contribuciones en física del plasma, lleva su nombre. El asteroide 1778 Alfvén recibe su nombre en su honor.
Premios
- Medalla de oro de la Royal Astronomical Society (1967) [ cita requerida ]
- Premio Nobel de Física (1970) por su trabajo sobre magnetohidrodinámica (MHD) [ cita requerida ]
- Medalla Franklin del Instituto Franklin (1971) [ citación necesaria ]
- Medalla de oro Lomonosov de la Academia de Ciencias de la URSS (1971) [ cita requerida ]
- Elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1980 [1]
- Medalla William Bowie de la Unión Geofísica Americana (1988) por su trabajo sobre cometas y plasmas en el sistema solar
- Miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias [ cita requerida ]
- Miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias de la Ingeniería [ cita requerida ]
- Becarios vitalicios del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos [21]
- Miembro de la Sociedad Europea de Física [22]
- Miembro honorario extranjero de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias (1962) [23]
- Miembro de la Academia de Ciencias de Yugoslavia [ cita requerida ]
- Colaborador de las conferencias de Pugwash sobre ciencia y asuntos mundiales [24]
- Miembro de la Academia Internacional de Ciencias [25]
- Miembro de la Academia Nacional de Ciencias de la India [ cita requerida ] [ ¿cuándo? ]
Alfvén fue uno de los pocos científicos que fue miembro extranjero de las Academias de Ciencias de los Estados Unidos y la Unión Soviética . [ cita requerida ]
Bibliografía seleccionada
Para obtener una lista completa de publicaciones, consulte. [26]
- Libros
- Electrodinámica cósmica , Serie internacional de monografías sobre física, Oxford: Clarendon Press, 1950. (Véase también la 2a edición de 1963, en coautoría con Carl-Gunne Fälthammar).
- Mundos-Antimundos: Antimateria en Cosmología (1966).
- The Great Computer: A Vision (1968) (una sátira científico-política bajo el seudónimo de Olof Johannesson; publ. Gollancz, ISBN 0-575-00059-7 ).
- Átomo, hombre y el universo: una larga cadena de complicaciones, WH Freeman and Company, 1969.
- Living on the Third Planet, escrito con Kerstin Alfvén, WH Freeman and Company, 1972. ISBN 0-7167-0340-8 .
- Biblioteca de Plasma Cósmico , Astrofísica y Ciencias Espaciales, Vol. 82 (1981) Springer Verlag. ISBN 90-277-1151-8
- Schröder, Wilfried y Hans Jürgen Treder. 2007. Física teórica y geofísica: Recuerdos de Hans-Jürgen Treder (1928-2006) . Potsdam: Science Editions.
- Artículos
- Sobre la cosmogonía del sistema solar I (1942) | Parte II | Parte III
- Campo magnético interplanetario (1958)
- Sobre el origen de los campos magnéticos cósmicos (1961)
- Sobre la estructura filamentaria de la corona solar (1963)
- Corrientes en la atmósfera solar y una teoría de las llamaradas solares (1967)
- Sobre la importancia de los campos eléctricos en la magnetosfera y el espacio interplanetario (1967)
- Corrientes en chorro en el espacio (1970)
- Evolución del sistema solar (1976) con Gustaf Arrhenius (libro de la NASA)
- Fuentes de radio dobles y el nuevo enfoque de la física del plasma cósmico (1978) (PDF)
- Las nubes interestelares y la formación de estrellas con Per Carlqvist (1978) (PDF)
- Fuente de energía del viento solar con Per Carlqvist (1980) (PDF) Se discute una transferencia directa de energía de la actividad fotosférica al viento solar por medio de corrientes eléctricas.
- Efectos electromagnéticos y estructura de los anillos de Saturno (1981) (PDF)
- Un modelo de circuito de tres anillos de la magnetosfera con Whipple, EC y Jr .; McIlwain (1981) (PDF)
- El encuentro de la Voyager 1 / Saturno y el efecto de sombra cosmogónico (1981) (PDF)
- Origen, evolución y estructura actual de la región de asteroides (1983) (PDF)
- Sobre cosmología jerárquica (1983) (PDF) Progreso en los estudios de laboratorio de plasmas y en sus métodos para transferir los resultados a las condiciones cósmicas.
- Historia del sistema solar registrada en la estructura del anillo de Saturno (1983) (PDF)
- Cosmología: ¿mito o ciencia? (1984) (PDF)
- La cosmogonía como extrapolación de la investigación magnetosférica (1984) (PDF)
Referencias
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- ^ Helge Kragh (2004). Materia y espíritu en el universo: preludios científicos y religiosos de la cosmología moderna . Publicaciones de la OCDE. pag. 252. ISBN 9781860944697.
Alfven descartó en su discurso la religión como un "mito" y criticó apasionadamente la teoría del big-bang por ser dogmática y violar los estándares básicos de la ciencia, por no ser menos mítica que la religión.
- ^ Abbotts, John (octubre de 1979). "Residuos radiactivos: ¿una solución técnica?". Boletín de los científicos atómicos . 35 (8): 12-18. Código Bibliográfico : 1979BuAtS..35h..12A . doi : 10.1080 / 00963402.1979.11458649 .
- ^ Schröder, Wilfried. 2000. La Aurora en el tiempo. (Das Phänomen des Polarlichts). Darmstadt: Reproducción.
- ^ Schröder, Wilfried y Hans Jürgen Treder. 1998. De Newton a Einstein: un festschrift en honor al 70 aniversario de Hans-Jürgen Treder . Bremen: Rönnebeck; Arbeitskreis Geschichte der Geophysik in der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft.
- ^ Schröder, Wilfried y Hans Jürgen Treder. 1993. La tierra y el universo: un festín en honor a Hans-Jürgen Treder . Bremen-Rönnebeck: Science Editions.
- ^ Fälthammer, CG (1997). "La física del plasma del laboratorio al cosmos: la vida y los logros de Hannes Alfven". Transacciones IEEE sobre ciencia del plasma . 25 (3): 409–414. Código Bibliográfico : 1997ITPS ... 25..409F . doi : 10.1109 / 27.597253 .
- ^ La Sociedad Europea de Física honra a Hannes Alfvén
- ^ "Libro de Socios, 1780-2010: Capítulo A" (PDF) . Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Consultado el 14 de abril de 2011 .
- ^ Notas de antecedentes sobre los presidentes de Pugwash
- ^ LISTA DE LAUREADOS NOBEL QUE SON MIEMBROS DE ICSD / IAS
- ^ Lista completa de publicaciones
enlaces externos
- Biografía de Hannes Alfvén
- Hannes Alfvén en Nobelprize.orgincluida la Conferencia Nobel, 11 de diciembre de 1970 Física del plasma, investigación espacial y el origen del sistema solar
- Biografía de Hannes Alfvén ( Real Instituto de Tecnología de Estocolmo, Suecia)
- Memorias biográficas de Hannes Alfvén (Actas de la American Philosophical Society )
- Papeles de Hannes Olof Gosta Alfvén
- Medalla Hannes Alfvén : otorgada por contribuciones científicas destacadas hacia la comprensión de los procesos del plasma en el sistema solar y otros entornos de plasma cósmico.
- Cronología de los premios Nobel: Hannes Olof Gosta Alfvén
- Papeles de Hannes Alfvén (1945–1991) en la Biblioteca de Colecciones Especiales de Mandeville.
- Weisstein, Eric Wolfgang (ed.). "Alfvén, Hannes (1908-1995)" . ScienceWorld .
- QJRAS Obituario 37 (1996) 259
- Nacimiento de Hannes Alfvén Centenario 30 de mayo de 2008 (2008)