［The Plasma Universe of Hannes Alfvén ハンス・アルヴェーンのプラズマ宇宙］
David Talbott October 23, 2011 - 17:24Thunderblogs
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編集者注：次の記事は、Edge Scienceの10月から12月号に掲載されたばかりです。
20世紀には、ハンス・アルヴェーン（1908–1995）ほど、宇宙における電磁気学の知識を深めた科学者はいませんでした。
彼の洞察は宇宙の状況を変え、すべての観測スケールでの荷電粒子の動きの深刻な影響を明らかにしました。
しかし、認識がすぐに、そして簡単に行われることはありませんでした、そして主流のジャーナルは通常、アルヴェーンを部外者と見なし、しばしば彼の提出を拒否しました。
振り返ってみると、アルヴェーンの受け入れの難しさは、科学における制度化されたアイデアの慣性を浮き彫りにするだけであり、歴史の偉大な科学革新者全員が直面している障害を思い出させてくれます。
物理学への貢献で1970年にノーベル賞を受賞したアルヴェーンは、天文学、宇宙論、天体物理学の方向性に対する批評家として浮上しました。
彼は確かに彼が提案したすべてについて正しくはありませんでしたが、何十年にもわたる宇宙探査は最終的に生涯の観測と仮説を確認しました、多くの場合、多くの宇宙科学者達が聞きたくないという意味合いがあります。
「専門科学の世界では、プラズマ科学者のアンソニー・ペラットは次のように書いています。「アルヴェーンは謎でした。
多くの物理学者から異端者と見なされているアルヴェーンは、粒子ビーム加速器、制御された熱核融合、超音速飛行、ロケット推進、および再突入宇宙船のブレーキの開発に今日適用されている物理学に貢献しました。」［1］
しかし、アルヴェーンの影響は新しいテクノロジーをはるかに超えていました。
彼は人生の多くをプラズマの研究に捧げました、プラズマは、電気的に中性の原子だけでなく、自由に動く荷電粒子の存在を特徴とする、導電性の高い基本的な物質です。
通常のガスは、原子の一部が構成電子の1つまたは複数を放棄するため、加熱と部分的なイオン化によってプラズマになります。
固体、液体、気体にちなんで「第4の物質の状態」と呼ばれることが多いプラズマは、現在、観測された宇宙の99％をはるかに超える量を構成していることが知られています。
アルヴェーンは、天国の形成過程を見る新しい方法である「プラズマ宇宙論」の認められた父です。
プラズマ宇宙論の支持者達は、広大であるが目に見えない電流が、銀河や銀河団から恒星や惑星に至るまで、宇宙構造を組織化する上で基本的な役割を果たしていることを示唆しています。
ビッグバンの仮説、ブラックホール、暗黒物質、およびダークエネルギーは、この新しい視点で作業している科学者によって論争されている今日の人気のある宇宙論的テーマのほんの一部です。
プラズマ宇宙論の多くの中心的な信条は、プラズマと放電を使った実験室の実験から浮かび上がってきました。実験室でのプラズマの振る舞いを銀河系の次元にスケールアップできることを示したのはアルヴェーン自身でした：
宇宙のプラズマの広大な領域は、地球のプラズマと同じように動作します。
宇宙論において宇宙の電磁効果を無視することの巨大さを強調するのは、荷電粒子間の電気力が重力の約39桁（1000兆兆兆）倍強いという事実です。
比較すると、重力は理解できないほど弱いです；
手に-持った磁石は、地球の全重力に逆らって小さな金属球を持ち上げます。
アルヴェーンの実験室プラズマ実験の文書化により、最終的には宇宙での電気の役割を無視することができなくなりました。
彼は前任者のクリスチャン・バークランドの仕事に基づいてオーロラを説明しました；
ヴァンアレン帯を正しく説明しました；
地球の磁気圏のこれまで認識されていなかった電磁属性を特定しました；
彗星の尾の構造を説明しました；
そして、更にもっと。
読み続けてください …
〈https://www.scientificexploration.org/edgescience〉
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Editor’s note: the following article has just been published in the October-December issue of Edge Science.
編集者注：次の記事は、Edge Scienceの10月から12月号に掲載されたばかりです。
In the 20th century no scientist added more to our knowledge of electromagnetism in space than Hannes Alfvén (1908–1995).
20世紀には、ハンス・アルヴェーン（1908–1995）ほど、宇宙における電磁気学の知識を深めた科学者はいませんでした。
His insights changed the picture of the universe, revealing the profound effects of charged particle movement at all scales of observation.
彼の洞察は宇宙の状況を変え、すべての観測スケールでの荷電粒子の動きの深刻な影響を明らかにしました。
But recognition never came quickly, and never easily, and mainstream journals typically regarded Alfvén as an outsider, often rejecting his submissions.
しかし、認識がすぐに、そして簡単に行われることはありませんでした、そして主流のジャーナルは通常、アルヴェーンを部外者と見なし、しばしば彼の提出を拒否しました。
In retrospect, Alfvén’s difficulties in gaining acceptance can only highlight the inertia of institutionalized ideas in the sciences, reminding us of the obstacles faced by all of history’s great scientific innovators.
振り返ってみると、アルヴェーンの受け入れの難しさは、科学における制度化されたアイデアの慣性を浮き彫りにするだけであり、歴史の偉大な科学革新者全員が直面している障害を思い出させてくれます。
Awarded the Nobel Prize in 1970 for his contribution to physics, Alfvén emerged as a towering critic of directions in astronomy, cosmology, and astrophysics.
物理学への貢献で1970年にノーベル賞を受賞したアルヴェーンは、天文学、宇宙論、天体物理学の方向性に対する批評家として浮上しました。
Though he was surely not correct on everything he proposed, decades of space exploration eventually confirmed a lifetime of observations and hypotheses, often with implications that many space scientists did not want to hear.
彼は確かに彼が提案したすべてについて正しくはありませんでしたが、何十年にもわたる宇宙探査は最終的に生涯の観測と仮説を確認しました、多くの場合、多くの宇宙科学者達が聞きたくないという意味合いがあります。
“In the world of specialized science,” wrote plasma scientist Anthony Peratt, “Alfvén was an enigma.
「専門科学の世界では、プラズマ科学者のアンソニー・ペラットは次のように書いています。「アルヴェーンは謎でした。
Regarded as a heretic by many physicists, Alfvén made contributions to physics that today are being applied in the development of particle beam accelerators, controlled thermonuclear fusion, hypersonic flight, rocket propulsion, and the braking of reentering space vehicles.”［1］
多くの物理学者から異端者と見なされているアルヴェーンは、粒子ビーム加速器、制御された熱核融合、超音速飛行、ロケット推進、および再突入宇宙船のブレーキの開発に今日適用されている物理学に貢献しました。」［1］
But Alfvén’s impact reached far beyond new technologies.
しかし、アルヴェーンの影響は新しいテクノロジーをはるかに超えていました。
He devoted much of his life to the study of plasma, a highly conductive, elementary form of matter characterized by the presence of freely moving charged particles, not just electrically neutral atoms.
彼は人生の多くをプラズマの研究に捧げました、プラズマは、電気的に中性の原子だけでなく、自由に動く荷電粒子の存在を特徴とする、導電性の高い基本的な物質です。
Normal gases become plasma through heating and partial ionization as some percentage of the atoms give up one or more of their constituent electrons.
通常のガスは、原子の一部が構成電子の1つまたは複数を放棄するため、加熱と部分的なイオン化によってプラズマになります。
Often called “the fourth state of matter” after solids, liquids, and gases, plasma is now known to constitute well over 99 percent of the observed universe.
固体、液体、気体にちなんで「第4の物質の状態」と呼ばれることが多いプラズマは、現在、観測された宇宙の99％をはるかに超える量を構成していることが知られています。
Alfven is the acknowledged father of “plasma cosmology,” a new way of seeing formative processes in the heavens.
アルヴェーンは、天国の形成過程を見る新しい方法である「プラズマ宇宙論」の認められた父です。
Proponents of plasma cosmology suggest that vast but invisible electric currents play a fundamental role in organizing cosmic structure, from galaxies and galactic clusters down to stars and planets.
プラズマ宇宙論の支持者達は、広大であるが目に見えない電流が、銀河や銀河団から恒星や惑星に至るまで、宇宙構造を組織化する上で基本的な役割を果たしていることを示唆しています。
The Big Bang hypothesis, black holes, dark matter, and dark energy are only a few of today’s popular cosmological themes disputed by scientists working with this new perspective.
ビッグバンの仮説、ブラックホール、暗黒物質、およびダークエネルギーは、この新しい視点で作業している科学者によって論争されている今日の人気のある宇宙論的テーマのほんの一部です。
Many central tenets of plasma cosmology emerged from laboratory experiments with plasma and electric discharge, and it was Alfvén himself who showed that plasma behavior in the laboratory can be scaled up to galactic dimensions:
vast regions of plasma in space behave similary to plasma on earth.
プラズマ宇宙論の多くの中心的な信条は、プラズマと放電を使った実験室の実験から浮かび上がってきました。実験室でのプラズマの振る舞いを銀河系の次元にスケールアップできることを示したのはアルヴェーン自身でした：
宇宙のプラズマの広大な領域は、地球のプラズマと同じように動作します。
Underscoring the enormity of ignoring cosmic electromagnetic effects in cosmology is the fact that the electric force between charged particles is some 39 orders of magnitude (a thousand trillion trillion trillion) times stronger than the gravitational force.
宇宙論において宇宙の電磁効果を無視することの巨大さを強調するのは、荷電粒子間の電気力が重力の約39桁（1000兆兆兆）倍強いという事実です。
In comparative terms, gravity is incomprehensibly weak;
a hand-held magnet will raise a small metallic sphere against the entire gravity of the Earth.
比較すると、重力は理解できないほど弱いです；
手に-持った磁石は、地球の全重力に逆らって小さな金属球を持ち上げます。
Alfvén’s documentation of laboratory plasma experiments eventually made it impossible to ignore the role of electricity in space.
アルヴェーンの実験室プラズマ実験の文書化により、最終的には宇宙での電気の役割を無視することができなくなりました。
He explained the auroras based on the work of his predecessor Kristian Birkeland;
correctly described the Van Allen radiation belts;
identified previously unrecognized electromagnetic attributes of Earth’s magnetosphere;
explained the structure of comet tails;
and much more.
彼は前任者のクリスチャン・バークランドの仕事に基づいてオーロラを説明しました；
ヴァンアレン帯を正しく説明しました；
地球の磁気圏のこれまで認識されていなかった電磁属性を特定しました；
彗星の尾の構造を説明しました；
そして、更にもっと。
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