維基百科

喬安·費曼

美国天体物理学家

喬安·費曼（或譯約安·費曼、瓊·費曼，英語：Joan Feynman，1927年3月31日—2020年7月22日）是一名美國天體物理學家，以研究極光的機理而知名。她對有關太陽風的場與粒子作用、日地關係研究和磁層學說都有重要貢獻。此外她還創立了一個可預測高能粒子撞擊宇宙飛船可能性大小的模型，並提出過一個用於預測太陽周期的方法。[1]

喬安·費曼
Joan Feynman
出生(1927-03-31)1927年3月31日
 美國紐約州紐約皇后區
逝世2020年7月22日(2020歲—07—22)（93歲）
 美國加利福尼亞州文圖拉
國籍 美國
母校歐柏林學院
雪城大學
知名於極光，太陽風
獎項NASA傑出成就獎（英語：NASA Exceptional Achievement Medal）
科學生涯
研究領域天體物理學
機構國家大氣研究中心（英語：National Center for Atmospheric Research）、國家科學基金會、波士頓學院、噴氣推進實驗室
博士導師麥爾文·拉克斯（英語：Melvin Lax）
受影響自理查·費曼（哥哥）2003年諾貝爾物理學獎得主

她有一個比自己約大10歲的親哥哥理查·費曼，後者也是她的科學啟蒙老師。理查後來成為了一位享譽世界的理論物理學家。

生平 編輯

早期生活 編輯

Joan（喬安/約安（英語：Joan (given name)））一名源於法語名Johanne（約安妮），而這個法語名最早源出自希伯來語名יהוחנן‎（其拉丁字母轉寫為Yəhôḥānān‎，譯為耶和華南），意為「造物主是仁慈的」。

喬安·費曼出生於1927年3月21日[2]，與哥哥理查一同在紐約皇后區法洛克威（英語：Far Rockaway, Queens）長大的。[1]母親本名叫露西樂·菲利普斯（Lucille Phillips），是一位家庭主婦；父親名叫梅爾維爾·阿瑟·費曼（Melville Arthur Feynman）是一名對科學有業餘興趣的商人。她們一家人來自俄國和波蘭，她雙親都是阿什肯納茲猶太人。[2][3]她與哥哥一樣，也是個對自然充滿好奇，從小就喜歡問問題的孩子。然而，她的母親和祖母都曾勸過她不要從事科學研究，因為她們覺得女性對複雜科學概念的理解能力天生不如男性。[1][4][5]儘管如此，她哥哥卻經常鼓勵她要保持對宇宙萬物的好奇心。一天晚上，哥哥理查哄她去住處附近的一個空曠高爾夫球場一起看閃爍的北極光。這是她第一次認識極光，也由此開始了她與極光相伴一生的不解情緣。[4][6]不久，費曼閱讀了哥哥帶給她的天文學書籍，並從中找到了愜意的感覺。當她在書中看到一幅據天文學家塞西莉亞·佩恩-加波施金的理論所繪製的圖時，她被深深地吸引住，並開始確信自己的確有能力學習與理解科學。[1]

教育經歷 編輯

費曼在歐柏林學院取得學士學位。之後她前往雪城大學物理系，在麥爾文·拉克斯（英語：Melvin Lax）的指導下主修固體物理學。[7]碩士在讀期間，她曾休學一年，前往瓜地馬拉，並在那裡研究有關當地瑪雅人的人類學。[8]1958年，費曼取得物理學博士學位。她的博士論文與「鑽石型晶格結構晶體對紅外輻射的吸收」（"absorption of infrared radiation in crystals of diamond-type lattice structure"）有關。[5]她後在哥倫比亞大學完成過博士後研究。

從業經歷 編輯

 
卡爾加里上空顯現的一片美麗的極光。

喬安·費曼的職業生涯中，投注了大量時間在研究太陽風與地球磁層的相互作用。1971年，她任職於NASA阿姆斯研究中心（英語：NASA Ames Research Center）時發現，太陽風中的氦元素可以作為日冕大量拋射（CME，太陽物質周期噴射現象）的確認依據[1]，這項發現的重大之處在於，雖然當時已知 CME 現象存在，卻難以探測得知。

離開阿姆斯研究中心後，費曼先後換了好幾個不同的研究崗位，分別有科羅拉多州圓石市國家大氣研究中心（英語：National Center for Atmospheric Research）的高緯觀察站（英語：High Altitude Observatory）、華盛頓特區的國家科學基金會以及麻省的波士頓學院的數個職位。[7]最終，費曼於1985年接受並留在了加州帕薩迪納噴氣推進實驗室提供的一個職位[9]，在此一直工作到退休。

費曼在研究極光的性質與成因時有了重大發現。利用NASA的「Explorer 33」號飛船所採集的數據，她證明了極光的產生是地球磁層與太陽風產生的磁場相互作用的結果。[1][10]

高速的日冕物質大量拋射時所產生的磁暴會對正在工作的宇宙飛船以及在宇宙空間作業的人員產生傷害。費曼曾幫忙提出了一種可估計局部空間環境（英語：space environment）中磁暴危害的風險大小的模型。[11]高速日冕物質集中拋射會在太陽風中產生一種衝擊波，從而加速太陽粒子並在粒子到達地球磁層外部時激發磁暴。一般說來，這種風暴的產生會同時伴隨著危險的高速質子流的大量噴涌，這將損壞通訊系統並使空間飛船無非正常運作。費曼提出的模型為工程師們計算出強破壞性高能粒子流的流量提供了極大的幫助。她在此領域的工作成果對於未來空間飛船的設計有重要意義。[1][11]

在事業生涯後期，她研究了氣候變化。她對於太陽上發生的一些瞬變現象和太陽周期的波動尤其感興趣。[7]此外，她研究了太陽對冬季氣候反常特徵（即北極振盪或北向周年模型（North Annular Mode，NAM））的影響。在與丈夫亞歷山大·魯茨邁金（Alexander Ruzmaikin）共同工作期間，她發現當太陽活動隨周期變化時，NAM指數也會有規律地下降。這種太陽活躍度的周期性偏低現象與世界上特定地區的大降溫現象非常吻合。舉例來說，這種現象在小冰期期間曾在歐洲出現。[8]費曼及其同事還一同探究了太陽周期波動與古代尼羅河水位變化的關係。當太陽運動處於活躍期時，尼羅河周邊的環境就會變得乾燥；而當太陽運動不活躍時，尼羅河附近則會變得比較潮濕。[12]

1974年，費曼當選為美國地球物理聯盟（AGU）的第一個女性成員。她也在AGU組織過一個旨在提高地球物理社群中女性成員待遇的會議。[1]費曼也是國際天文聯合會（IAU）的長期成員。她也同時擔任過數個IAU分部的成員。[13]

退休後 編輯

2003年，費曼從噴氣推進實驗室退休。退休後，她仍繼續從事研究，2009年時還寫了一本關於頭一千年中太陽活動與太陽大氣的影響的書。[12][14]

費曼曾於在職期間參與撰寫了超過100本科技類圖書，並參與過3本科技圖書的編輯工作。[7]

2020年7月22日，費曼去世。[15]

獎項 編輯

費曼曾2次被選為美國地球物理聯盟太陽與星際物理部的秘書。[7]

2002年，費曼當選噴氣推進實驗室精英高級研究科學家（elite senior research scientist）。[9]

2002年，她榮獲NASA頒發的傑出成就獎（英語：NASA Exceptional Achievement Medal）。[9]

個人生活 編輯

她有一個女兒，名叫蘇珊（Susan Hirshberg），和2個兒子，分別叫查爾斯（Charles Hirshberg）和馬特（Matt Hirshberg）。

1987年，費曼又嫁給了研究天體物理學的同事亞歷山大·魯茨邁金（Alexander Ruzmaikin）。[7]

1993年，哥哥理查·費曼去世5年之際，布勞恩（Brown, Laurie M.）和里格登（Rigden, John S.）出版了1本紀念理查的書《滿載美好：對理查·費曼的追憶》（Most of the Good Stuff: Memories of Richard Feynman）。書中收錄了對眾多熟悉費曼的學界名人的採訪，其中就包括喬安·費曼。

參考資料 編輯

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Hirshberg, Charles. My Mother, the Scientist. Popular Science. Bonnier Corporation. 2002-04-18 [2015-12-30]. （原始內容存檔於2015-09-28）. 
  2. ^ 2.0 2.1 1940 United States Federal Census - Joan Feynman. [1 April 2013]. （原始內容存檔於2020-05-31）. 
  3. ^ Feynman biography. [31 March 2013]. （原始內容存檔於2019-02-08）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Ottaviani, Jim; Leland Myrick. Feynman 1st. New York: First Second. 2011. ISBN 978-1-59643-259-8. 
  5. ^ 5.0 5.1 Sykes, ed. by Christopher. No ordinary genius : the illustrated Richard Feynman. New York [u.a.]: Norton. 1995. ISBN 978-0393313932. 
  6. ^ Joan Feynman - The Aurora. [31 March 2013]. （原始內容存檔於2019-04-06）. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 Feynman, Joan. Physics Matters at Syracuse University: Volume 2, September 2007; CORRESPONDENCE FROM ALUMNI, Joan Feynman, PhD '58 (PDF). September 2007 [30 March 2013]. （原始內容 (PDF)存檔於2012年5月11日）. 
  8. ^ 8.0 8.1 Joan Feynman, Caltech & KITP: Climate Stability and its Effect on Human History. University of California at Santa Barbara. [31 March 2013]. （原始內容存檔於2016-03-03）. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 Space and Astrophysical Plasmas: People: Joan Feynman. NASA噴氣推進實驗室. [5 April 2013]. （原始內容存檔於2012年7月17日）. 
  10. ^ Crooker, N. U.; Feynman, J.; Gosling, J. T. On the high correlation between long-term averages of solar wind speed and geomagnetic activity. NASA. 1977-05-01 [2015-12-30]. （原始內容存檔於2019-05-14）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Collins, David; Joan Feynman. Early Prediction of Geomagnetic Storms (and Other Space Weather Hazards). Geophysical Research. 2000 [31 March 2013]. 
  12. ^ 12.0 12.1 NASA Finds Sun-Climate Connection in Old Nile Records. NASA噴氣推進實驗室. 2007-03-19 [31 March 2013]. （原始內容存檔於2012-06-06）. 
  13. ^ Joan Feynman | IAU. [31 March 2013]. （原始內容存檔於2019-05-14）. 
  14. ^ Ruzmaikin, Alexander; Joan Feynman. Search for Climate Trends in Satellite Data. Advances in Adaptive Data Analysis. 2009, 1 (4): 667–679 [30 March 2013]. doi:10.1142/S1793536909000266. （原始內容存檔於2022-04-07）. 
  15. ^ Poffenberger, Leah. Joan Feynman 1927–2020. American Physical Society. APS News. 10 August 2020 [14 August 2020]. （原始內容存檔於2022-04-22）. 

外部連結 編輯

取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=乔安·费曼&oldid=80410319」