太陽科學界的傳奇人物尤金·派克逝世享年九十五歲


芝加哥大學天文學和天體物理學名譽教授尤金·紐曼·派克(Eugene Newman Parker),一位開創性的天體物理學家,他對太陽物理學的貢獻巨大,以至於美國太空總署以他的名字命名派克太陽探測器(Parker Solar Probe),他於3月15日去世,享年95歲。

派克因提出太陽風的概念而享譽國際,這個想法首先遭到質疑,甚至遭到徹底的嘲笑。該理論後來證明是正確,重塑了人們對太空和太陽系的看法。派克繼續徹底改變天體物理學領域,揭露太空磁場和等離子體動力學背後的複雜物理學。

2018年8月,享年91歲的他成為第一個見證用他的名字命名的太空船發射的人。美國太空總署華盛頓總部太陽物理學部主任尼基·霍士(Nicky Fox)說:「我認為太陽物理學領域的存在很大程度上歸功於尤金·派克博士的工作,無論如何都不過分誇大其詞。即使派克博士不再和我們在一起,他的發現和遺產將永遠存在。」

尤金·派克1927年出生於密歇根州霍頓(Houghton),1948年在密歇根州立大學完成物理學本科學位,並獲得博士學位。1951年從加州理工學院畢業。他曾經在猶他大學擔任講師和助理教授,之後於1955年在芝加哥大學任職,並在那裡度過餘下的職業生涯。

1957 年,當派克將注意力轉向太陽日冕的溫度時,他還是一名年輕的助理教授。通過數學計算,他確定高溫條件應該是由太陽表面產生的超音速粒子流。

在1962年,美國太空總署的水手二號(Mariner II)太空船飛往金星,遇到源源不斷的粒子流。這種稱為太陽風的流動對太陽系的運作產生難以置信的影響,包括我們在地球上的生活。它覆蓋著行星,保護我們免受有害輻射,但在太陽耀斑的情況下,它偶爾也會擾亂我們的通訊。

在他的職業生涯中,派克還繼續研究宇宙射線和星系磁場,以及許多其它相關主題。他的開創性思想包括磁場的起源,即發電機理論;磁場迅速消散;磁化衝擊波的結構;以及高能宇宙射線的擴散。

派克的名字遍佈天體物理學界,包括:派克不穩定性(Parker instability),它描述星系中的磁場;派克方程(Parker equation),它描述粒子在等離子體中的運動;等離子體磁場的斯威-派帕克模型(Sweet-Parker model);以及磁單極子通量的派克極限(Parker limit)。

派克幾十年來的同事,芝加哥大學天文學和天體物理學米高·特納(Michael Turner)教授説:「派克通過他在宇宙各處的磁場研究改變了科學的進程,他用幾句清晰的句子,表達科學或其它問題的要點能力與史提芬·霍金(Stephen Hawking)並駕齊驅。」

派克在1995年從大學退休,但仍活躍於該領域,發表文章和書籍。2017年,美國太空總署宣佈以派克的名字命名具有里程碑意義的太陽任務,以表彰他對太陽物理學領域的貢獻。

2018年8月12日上午,派克與他的三代家人在美國佛羅里達州卡納維拉爾角(Cape Canaveral)見證了他的同名派克太陽探測器發射升空,該探測器此後完成了多次繞太陽公轉並收集了非凡的數據。

派克的眾多獎項包括美國國家科學獎章、京都(Kyoto)獎、克拉福德(Crafoord)獎、美國物理學會傑出研究成就獎章和占士·克拉克·麥士維(James Clerk Maxwell)獎。他獲選為美國國家科學院院士,並且是美國物理學會會員和美國天文學會傳統會員。

他撰寫了四本書:《行星際動力過程》(1963年)、《宇宙磁場:它們的起源及其活動》(1979年)、《磁場中的自發電流片,以及在恆星 X 射線中的應用》(1994年)以及《電場和磁場的對話在宇宙》(2007年)。

派克受邀參加下個月在瑞典舉行的儀式,慶祝他在2020年獲得的克拉福德獎。他的家人計劃代表派克出席儀式。

【圖、文:節譯自美國芝加哥大學2022年3月16日新聞公佈】

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