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陳騮

美国物理学家

陳騮（英語：Liu Chen，1946年2月4日—），生於中國浙江省安吉縣孝豐鎮，長於台灣，美籍華裔等離子體物理學家。其知名於動理學阿爾芬波[1]、環形等離子體中阿爾芬波間隙束縛態[2] 與 高能量粒子模[3]之發現； 地磁脈動[4]、 阿爾芬波加熱[5] 與「魚骨模」振動[6]之理論解釋； 以及非線性迴旋動理學方程之首次提出[7]。現今為美國加利福尼亞大學爾灣分校物理與天文學系榮休教授。

陳騮
Liu Chen
2004年攝於爾灣
出生(1946-02-04)1946年2月4日
 中華民國浙江省安吉縣孝豐鎮
國籍 中華民國、 美國
母校台北市大安國民小學（1956）
國立台灣師範大學附屬高級中學（1962）
台灣大學(學士，1966)
華盛頓州立大學(碩士，1969)
加州大學柏克萊分校(博士，1972)
配偶李醒夏（1969年結婚）
兒女1
獎項John Dawson Award (2004)
Hannes Alfvén Prize (2008)
James Clerk Maxwell Prize for Plasma Physics (2012)
Subramanyan Chandrasekhar Prize of Plasma Physics (2019)
科學生涯
研究領域物理
等離子體物理
機構貝爾實驗室
普林斯頓大學
加利福尼亞大學爾灣分校
浙江大學
博士導師Charles K. Birdsall

生平

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1946年（民國三十五年）陳騮出生於中國浙江省安吉縣孝豐鎮，祖籍浙江餘姚梁弄鎮，本姓黃，系明末清初大學者黃宗羲後裔[8]。 黃氏為浙東望族，其先祖黃澄量為清代名儒，嘉慶年間築五桂樓於梁弄，而後箕引裘隨，聚書六萬餘卷，有「浙東第二藏書樓」之稱，至今尚存。曾祖黃承乙在光緒年間任台灣縣（今台中市）知縣，後官至江蘇淮揚海河兵備道，兼按察使銜，有政聲。其父陳禮，民國時為浙江孝豐縣（今屬安吉）縣長。其母諱學言，為孝豐鄉賢金文濟女。國共內戰後，陳騮與兄妹三人隨母於1950年至香港與父團聚，寄居調景嶺難民營，始入小學。1951年，其隨家人赴台灣定居。陳騮於1969年八月與李懷民將軍之女李醒夏結婚，二人育有一子培進。

陳騮中學就讀於國立台灣師範大學附屬高級中學，後考入國立台灣大學，於1966年獲學士學位。1967年，陳騮赴美留學，先於華盛頓州立大學獲碩士學位 （1969年），後入加州大學柏克萊分校攻讀博士學位，師從Charles K. Birdsall。其於1972年取得博士學位，論文題為I. Heating of Magnetized Plasmas by Large-Amplitude Electric Field. II. Reduction of the Grid Effects in Simulation Plasmas。

1972至1974年間，陳騮於貝爾實驗室與長谷川晃(Akira Hasegawa)合作從事博士後研究。期間，他們基於在磁流體剪切阿爾芬波連續譜中存在之區域性共振，提出一種關於地球磁層中長周期磁振動的理論，被稱爲Chen-Hasegawa磁力線共振模型[4]，如今已是描述磁層中磁脈動之標準模型。而後，他們首次論證帶電粒子可通過阿爾芬波連續譜之共振吸收而被加熱[5]，該理論引起全世界的實驗研究，並被應用於解釋日冕加熱問題。此外，他們首次理論發現了動理學阿爾芬波[1]，該預測之後在太空和實驗室等離子體中被觀測所證實。

自1974年起，陳騮在普林斯頓等離子體物理實驗室 (PPPL)與普林斯頓大學工作19年，並將其主要研究興趣轉為磁約束聚變等離子體物理。陳騮與Edward A. Frieman合作首次推導出非線性迴旋動理學方程[7]，此方程後被命名為 Frieman-Chen方程，在過去幾十年間被廣泛應用於各類磁化等離子體環境之中，為現代等離子體物理最為重要的進展之一。其與合作者理論預測了在磁約束聚變等離子體中密佈的磁流體阿爾芬波連續譜中存在間隙束縛態，且此類束縛態可經由波和粒子相互作用而被激發，並導致大量粒子和能量損失[2]，此理論亦為實驗所證實，開闢出全新研究方向，並成爲磁約束聚變重要研究領域之一。其首次論證在磁約束聚變等離子體中超熱高能粒子可激發一種獨特宏觀磁流體波[6]（從磁場信號來看，被稱作「魚骨模」）。1986至1993年間，陳騮曾任普林斯頓等離子體物理實驗室理論部副主任。

1993年後，陳騮執教於加利福尼亞大學爾灣分校物理與天文學系。期間，其理論發現磁約束聚變等離子體中阿爾芬波連續譜內高能量粒子模之存在，並給出可統一描述間隙束縛態與高能量粒子模之理論框架[3]。其後二十年間，此理論框架被陳騮與Fulvio Zonca合作完善推廣，如今被稱為廣義魚骨模色散關係[9]。2000年，其與合作者首次論證等離子體中漂移波湍流可以通過強度調製作用，激發相應之徑向變化的帶狀流，從而導致湍流之自我調節[10]，此非線性過程已被推廣至粒子相空間之帶狀結構[9]。陳騮於2012年從加州大學爾灣分校榮休。

中美邦交正常化後，陳騮於1975年首次訪問中國大陸。此後，其積極參與推進大陸與台灣的等離子體物理研究及新一代等離子體物理學家的培養。 1985年，其與蔡詩東和俞昌旋共同倡議開辦「中國等離子體物理暑期學校」。2007年其促成「海峽兩岸聚變能源及等離子體科學研討會」。1997至2016年間，陳騮任蔡詩東等離子體物理獎基金會創始主席。陳騮曾於1990年被中國科學院物理研究所聘為榮譽教授。2004年，其被浙江大學聘為光彪講席訪問教授。2007年，其被台灣中央大學聘為國鼎講座訪問教授。此外，陳騮參與創辦了浙江大學聚變理論與模擬中心，並於2006至2016年間任創始主任，2016後為榮譽主任。

陳騮著有Waves and Instabilities in Plasmas (World Scientific Publication Co., 1987)一書，且培養了多位海內外知名學者。

獎項榮譽

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參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 Hasegawa, Akira; Chen, Liu. Kinetic processes in plasma heating by resonant mode conversion of Alfvén wave. The Physics of Fluids. 1976, 19 (12): 1924–1934. ISSN 0031-9171. OSTI 7258509. doi:10.1063/1.861427. 
  2. ^ 2.0 2.1 Cheng, C. Z.; Chen, Liu; Chance, M. S. High-n ideal and resistive shear Alfvén waves in tokamaks. Annals of Physics. 1985, 161 (1): 21–47. ISSN 0003-4916. doi:10.1016/0003-4916(85)90335-5. 
  3. ^ 3.0 3.1 Chen, Liu. Theory of magnetohydrodynamic instabilities excited by energetic particles in tokamaks. Physics of Plasmas. 1994, 1 (5): 1519–1522. ISSN 1070-664X. doi:10.1063/1.870702. 
  4. ^ 4.0 4.1 Chen, Liu; Hasegawa, Akira. A theory of long‐period magnetic pulsations: 1. Steady state excitation of field line resonance. Journal of Geophysical Research. 1974, 79 (7): 1024–1032. ISSN 2156-2202. doi:10.1029/JA079i007p01024. 
  5. ^ 5.0 5.1 Chen, Liu; Hasegawa, Akira. Plasma heating by spatial resonance of Alfvén wave. The Physics of Fluids. 1974, 17 (7): 1399–1403. ISSN 0031-9171. doi:10.1063/1.1694904. 
  6. ^ 6.0 6.1 Chen, Liu; White, R. B.; Rosenbluth, M. N. Excitation of Internal Kink Modes by Trapped Energetic Beam Ions. Physical Review Letters. 1984, 52 (13): 1112–1115. ISSN 0031-9007. doi:10.1103/PhysRevLett.52.1122. 
  7. ^ 7.0 7.1 Frieman, E. A.; Chen, Liu. Nonlinear Gyrokinetic Equations for Low-Frequency Electromagnetic Waves in General Plasma Equilibrium. The Physics of Fluids. 1982, 25 (3): 502–508. ISSN 0031-9171. doi:10.1063/1.863762. 
  8. ^ 《餘姚竹橋黃氏宗譜》
  9. ^ 9.0 9.1 Chen, Liu; Zonca, F. Physics of Alfvén waves and energetic particles in burning plasmas. Reviews of Modern Physics. 2016, 88 (1): 0150088. ISSN 0034-6861. doi:10.1103/RevModPhys.88.015008. 
  10. ^ Chen, Liu; Lin, Z.; White, R. Excitation of zonal flow by drift waves in toroidal plasmas 7 (8): 3129–3132. 2000. ISSN 1070-664X. doi:10.1063/1.874222. 
  11. ^ 2004 Award for Excellence in Plasma Physics Research Recipient - Liu Chen. [2021-02-13]. （原始內容存檔於2016-03-03）. 
  12. ^ Liu Chen: recipient of the 2008 European Physical Society Plasma Physics Division Hannes Alfv´en Prize (PDF). [2021-02-13]. （原始內容存檔 (PDF)於2020-05-23）. 
  13. ^ Professor Liu Chen. phoenix.ps.uci.edu. [2019-07-26]. （原始內容存檔於2017-05-27）. 
  14. ^ The 2019 Subramanyan Chandrasekhar Prize in Plasma Physics. [2021-02-13]. （原始內容存檔於2020-08-11）. 
  15. ^ Chung, Jake. Top research institute selects 19 new members. taipeitimes.com. Taipei Times. [7 July 2022]. （原始內容存檔於2022-09-28）. 
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