Войти
| Кристиан Олаф Бернхард Биркеланд | |
|---|---|
 Портрет Асты Норрегаард, 1900 | |
| Родился | (1867-12-13) 13 декабря 1867 г.. Христиания, Соединенное Королевство Швеции и Норвегия |
| Умер | 15 июня 1917 (1917-06-15) (49 лет). Токио, Япония |
| Гражданство | Норвежский |
| Гражданство | Королевство Норвегии (1867–1917) |
| Известен | течением Биркеланда. процессом Биркеланда – Эйда. Исследования Северного сияния. C Oilgun |
| Супруг (ы) | Ида Шарлотта Хаммер |
| Научная карьера | |
| Филдс | Физика |
| Учреждения | Королевский университет Фредерика |
Кристиан Олаф Бернхард Биркеланд (13 декабря 1867 - 15 июня 1917) был норвежским ученым. Его лучше всего помнят за его теории атмосферных электрических токов, которые пролили свет на природу северного сияния. Чтобы профинансировать свои исследования полярных сияний, он изобрел электромагнитную пушку и процесс Биркеланда-Эйда закрепления азота из воздух. Биркеланд был номинирован на Нобелевскую премию семь раз.
Биркеланд родился в Христиании (Осло сегодня) в семье Рейнарта Биркеланда и Ингеборг (урожденная Эге) и написал свою первую научную статью в возрасте 18 лет. Биркеланд женился на Иде Шарлотте Хаммер в мае 1905 года. У них не было детей, и из-за того, что Биркеланд был занят своей работой, они развелись в 1911 году.
Страдая от тяжелой паранойи из-за использования Веронала в качестве снотворного, он умер при загадочных обстоятельствах в своей комнате в отеле Seiyoken в Токио во время посещения коллеги из Токийского университета. Вскрытие показало, что Биркеланд принял 10 г веронала в ночь своей смерти вместо рекомендованных 0,5 г. Время смерти было определено в 7 часов утра 15 июня 1917 года. Некоторые авторы утверждали, что он покончил жизнь самоубийством. «На тумбочке лежал револьвер».
Кристиан Биркеланд Биркеланд организовал несколько экспедиций в высокоширотные районы Норвегии, где он основал сеть обсерваторий под северными сияниями для сбора данные магнитного поля. Результаты Норвежской полярной экспедиции, проводившейся с 1899 по 1900 годы, содержали первое определение глобальной картины электрических токов в полярной области на основе измерений магнитного поля земли. Открытие рентгеновских лучей вдохновило Биркеланда на разработку вакуумных камер для изучения влияния магнитов на катодные лучи. Биркеланд заметил, что электронный луч, направленный на намагниченную терреллу, направлялся к магнитным полюсам и создавал световые кольца вокруг полюсов, и пришел к выводу, что полярное сияние может быть создано аналогичным образом. Он разработал теорию, в которой энергичные электроны выбрасывались из солнечных пятен на солнечной поверхности, направлялись к Земле и направлялись в полярные области Земли с помощью геомагнитного поля, где они создавали видимое Аврора. По сути, это теория полярного сияния сегодня.
Биркеланд в 1908 году в своей книге «Норвежская полярная экспедиция за полярное сияние 1902–1903» предположил, что полярные электрические токи, которые сегодня называют авроральными электроджетами, были связаны с системой токов, протекающих вдоль геомагнитных полей. силовые линии в полярную область и из нее. Такие продольные токи известны сегодня как токи Биркеланда в его честь. Он представил диаграмму продольных токов в книге, и эта диаграмма была воспроизведена на обороте норвежской банкноты 7-й серии в 200 крон в правом нижнем углу и его terrella Эксперимент показан спереди слева, а справа - портрет Биркеланда. Книга об экспедиции 1902–1903 гг. Содержит главы о магнитных бурях на Земле и их связи с Солнцем, происхождением самого Солнца, кометы Галлея, и кольца Сатурна.
видение Биркеландом того, что сейчас известно как токи Биркеланда, стали источником споров, которые продолжались более полувека, поскольку их существование не могло быть подтверждено из только наземные измерения. В то время его теория оспаривалась и высмеивалась как второстепенная теория со стороны основных ученых, в первую очередь со стороны выдающегося британского геофизика и математика Сидни Чепмена, который отстаивал общепринятую точку зрения, согласно которой токи не могут пересекать космический вакуум, и поэтому токи должны генерироваться Землей. Теория полярного сияния Биркеланда продолжала отвергаться ведущими астрофизиками после его смерти в 1917 году. Ее особенно отстаивал шведский ученый-плазмот Ханнес Альфвен, но работа Альфвена, в свою очередь, также была оспорена Чепменом.
Доказательство теории полярного сияния Биркеланда было получено только в 1967 году, после того, как в космос был отправлен зонд. Важнейшие результаты были получены со спутника ВМС США 1963-38C, запущенного в 1963 году и имеющего магнитометр над ионосферой. Магнитные возмущения наблюдались почти на каждом пролете над высокоширотными регионами Земли. Первоначально они интерпретировались как гидромагнитные волны, но позже выяснилось, что они были вызваны продольными токами или токами Биркеланда.
Масштаб исследовательских предприятий Биркеланда был таков, что финансирование стало непреодолимым препятствием. Понимая, что технологическое изобретение может принести богатство, он разработал электромагнитную пушку и вместе с некоторыми инвесторами основал компанию по производству огнестрельного оружия. Пушка работала, за исключением того, что прогнозируемая им высокая дульная скорость (600 м / с) не была произведена. Максимум, который он мог получить от своей самой большой машины, составлял 100 м / с, что соответствовало неутешительной дальности полета снаряда всего в 1 км. Поэтому он переименовал устройство в воздушную торпеду и устроил демонстрацию с явной целью продажи компании. Во время демонстрации одна из катушек замкнулась и образовала сенсационную индуктивную дугу с шумом, пламенем и дымом. Это был первый отказ любой из пусковых установок, построенных Биркеландом. Его легко могли отремонтировать и устроить очередную демонстрацию.
Однако судьба вмешалась в виде инженера по имени Сэм Эйд. Всего неделю спустя на званом обеде Эйд сказал Биркеланду, что существует промышленная потребность в самой большой вспышке молнии, которая может быть сброшена на Землю, для производства искусственного удобрения. Биркеланд ответил: «Оно у меня!» Больше не было попыток продать компанию, производящую огнестрельное оружие, и он работал с Эйдом достаточно долго, чтобы построить плазменную дугу для процесса фиксации азота. Пара работала над созданием прототипа печи конструкции, которая была экономически выгодна для крупномасштабного производства. Образовавшаяся в результате компания Norsk Hydro чрезвычайно обогатила Норвегию, и Биркеланд тогда получил адекватное финансирование на исследования, его единственный реальный интерес.
Процесс Биркеланда – Эйда относительно неэффективен с точки зрения энергопотребления. Поэтому в 1910-х и 1920-х годах он был постепенно заменен в Норвегии комбинацией процесса Габера и процесса Оствальда.
. В 1913 году Биркеланд, возможно, был первым, кто предсказал, что плазменный был вездесущ в космосе. Он писал: «Кажется естественным следствием нашей точки зрения предположение, что все пространство заполнено электронами и летающими электрическими ионами всех видов. Мы предположили, что каждая звездная система в эволюции выбрасывает в космос электрические корпускулы.. Поэтому не кажется необоснованным думать, что большая часть материальных масс во Вселенной находится не в солнечных системах или туманностях, а в «пустом» пространстве ».
В 1916 году Биркеланд был вероятно, первый человек, который успешно предсказал, что солнечный ветер ведет себя так же, как и все заряженные частицы в электрическом поле: «С физической точки зрения наиболее вероятно, что солнечные лучи не являются ни исключительно отрицательными, ни положительными лучами, но обоих видов ". Другими словами, солнечный ветер состоит как из отрицательных электронов, так и из положительных ионов.
Кристиан Биркеланд и его эксперимент с терреллой Первая полная карта статистического местоположения Биркеландских течений в полярной области Земли была разработана в 1974 году А.Дж. Змуда и Дж. К. Армстронг и усовершенствованный в 1976 г. Т. Иидзимой и Т.А. Потемра
Как ученый с широкими интересами, Биркеланд присоединился к контрольной комиссии NSFPS (= Норвежского общества психических исследований). К 1922 году в число 299 членов общества входили такие люди, как премьер-министр Гуннар Кнудсен, а также широкий круг врачей, профессоров и судовладельцев. Общество устраивало кружки экспериментов с танцевальными столами и автоматическим письмом, но привлекало больше внимания постановкой контролируемых экспериментов с приглашенными иностранными медиумами. В 1912 году якобы медиум Этта Вридт из Детройта, известная своей «духовной трубой », была разоблачена как мошенница. «Труба» г-жи Вридт должна была говорить «духовным голосом», среди прочего, Гипатии, но в Норвегии «трубные удары» воспринимались как взрывы, произведенные калием и вода. Профессор Биркеланд воскликнул по этому поводу: «Я предположительно против всех сожжений ведьм, но крохотное сожжение в честь миссис Вридт не помешало бы».
Теория Биркеланда о полярном сиянии в конечном итоге была подтверждена и принята как правильная.
Пример одного из его экспериментов изображен на левой лицевой стороне предыдущей версии норвежской банкноты 200 крон ; На нем изображена намагниченная террелла, имитирующая Землю, подвешенную в вакуумированной камере. Лицо Биркеланда появляется во второй раз в виде водяного знака в пустом пространстве над рисунком Терреллы, а его рудиментарная магнитосфера появляется на спине, но видна только в ультрафиолетовом свете. Кольцо, окружающее магнитный полюс, изображенное на обратной стороне банкноты, похоже на узоры, предсказанные Биркеландом и недавно показанные со спутников. Его рисунок того, что стало известно как течения Биркеланда из его книги, Норвежская экспедиция полярных сияний 1902–1903, показан на оборотной стороне банкноты справа.
В 2017 году Yara International заказала Yara Birkeland, который станет первым в мире автономным судном, названным в честь Birkeland. Он будет введен в эксплуатацию в 2018 году и станет полностью автономным к 2020 году.
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с: Кристиан Биркеланд (категория ) |
