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看板 Gossiping
作者 TW689 (TW689)
標題 [新聞] “觸摸太陽”的瘋狂計劃背後 精彩無比...
時間 2018-08-20 Mon. 08:52:18


from https://www.toutiao.com/a6591501600634700295/


“觸摸太陽”的瘋狂計劃背後,是60年前無人理解的絕境求生

科技日報2018-08-20 02:32:40

來源:微信公眾號“中小企業科技故事”



還有什麼比親眼看著以自己命名的航天器發射升空更過癮?

尤金· 帕克(Eugene Parker),正是史上第一人。

一周前,北京時間8月12日下午3點31分,帕克太陽探測器隨德爾塔4重型火箭順利發射升空。

已91歲高壽的帕克本人親臨現場,目送“帕克號”奔向太陽,開啟逐日之旅。

這是NASA首次破例,以健在人物命名航天器。

在過去,從來沒有開過這樣的先例,都是以已故名人命名。

[圖]


尤金· 帕克老爺爺在現場

此外,這將是人類文明最接近太陽的一次,堪稱史詩級任務。

“帕克號”也是有史以來飛行速度最快的探測器。

在未來為期7年的任務裡,她將深入高達1400攝氏度的日冕層。

最近距離太陽的表面只有600萬千米,將大幅度地刷新以往所有記錄。

太陽半徑約70萬千米,這只相當於8.5個太陽半徑,幾乎可以用“觸摸太陽”來形容。

之所以用帕克來命名,是為了表彰紀念尤金· 帕克對太陽的研究貢獻。

他首次提出了太陽風的概念,從根本上改變了20世紀50年代關於太陽系的錯誤猜想。

當然,扭轉守舊的觀念並不簡單。

帕克當年那篇開創性論文可是經歷了不少波折。

被直接拒稿,差點連發表的機會都沒有。

[圖]


1927年,尤金· 帕克(Eugene Newman Parker)出生於美國密歇根州。

他從小就是個“不太熱情”的學生。

但自從高中起,他就愛上了物理這門研究萬物運行規律的學科。

在獲得博士學位的幾年後,他便在芝加哥大學尋得一份不錯的教職。

那一年,他剛好28歲,滿心憧憬。

[圖]


但剛踏進芝加哥大學還未站穩腳,年輕的帕克就遇上了人生第一個難題:

是遵循自己的內心,還是“精明”地附和上司以圖平步青雲?

____________

自19世紀以來,科學家就知道,某些太陽活動會影響到地球。

1859年9月1日的卡林頓事件,就是有觀測以來最強的大規模磁暴事件之一。

那天兩位英國業餘天文學家理查德· 卡琳頓和理查德· 霍奇森,獨立觀察到了太陽表面散發出的“白色耀斑”

[圖]


理查德· 卡琳頓勾勒出來的太陽黑子,白色耀斑出現在A,B位置,5分鐘後移動到C,d處消失

大約過了17.6個小時,地球的磁場就受到了嚴重影響。

地磁儀的指針因超強的地磁強度而跳出了刻度範圍。

與此同時,各地的電報塔都閃著火花,電線被熔斷,北美與歐洲的電報系統陷入癱瘓。

這天夜裡,北極光一直向南蔓延至赤道附近,古巴和牙買加都能看到。

[圖]


當年卡林頓事件的報導

因為從觀察到太陽耀斑到地球磁暴只間隔了17.6個小時,而太陽與地球之間的距離為9300萬英里。

這將意味著,會有什麼東西從太陽那邊以每小時超過500萬英里的速度向地球奔去。

然而並沒有人知道,太陽究竟是以什麼方式影響地球的。

更多的,只是把太陽的異常運動與地球磁暴現象當作是一種巧合或迷信。

但路德維格· 比爾曼(Ludwig Biermann)博士,卻不是這樣認為的。

20世紀60年代,他就在觀測彗星中注意到了一個有趣的現象 - 彗尾好像被人動過手腳一樣。

當慧星在太空穿梭時,會出現兩條指向不同的尾巴。

然而無論的運動方向如何,彗尾都不會像人們預期那樣指向經過的路線,反而總是指向背離開太陽的方向。

[圖]


所以比爾曼推測,除了光和熱之外,太陽一定是還發出了某種“微粒輻射”的物質流,才會把慧尾“吹歪”。

當時,他還從德國遠道而來,找到了約翰· 辛普森教授以展示自己的最新研究。

約翰· 辛普森,是芝加哥大學空間與天體物理實驗室的創始人,還曾是“曼哈頓計劃”的團隊領導。

獲得這樣的支持者,比爾曼關於彗尾的猜想或許更容易被世人接受。

但無論比爾曼怎麼解釋,辛普森教授始終都無法接受這個古怪的想法。

按照當時最權威的理論,太陽大氣的形態與地球是相似的,處以一種靜止的狀態。

而它們兩者之間差異,只在規模上。

太陽大氣的範圍極其寬廣,能將地球等行星統統收入囊中。

換句話說就是,靜止的太陽大氣並不可能向外釋放物質,更不會將彗尾吹歪。

當然,比爾曼也確實無法解釋,這種物質流究竟是如何產生,又該如何推翻舊的太陽模型。

[圖]


當時,辛普森教授還試圖將走歪了的比爾曼匡扶回正道。

只是他也不想多費口舌了,便把研究資料交給了帕克,想讓這位新人為自己代勞。

但結果,卻讓這位德高望重的教授無比失望。

尤金· 帕克拿到資料後,便回去日夜鑽研。

他越看就覺得越不對勁,明明比爾曼是對的。

結果,帕克反而“叛變”成了這個“歪理邪說”的第一支持者。

當再次見到辛普森教授時,帕克就直接攤牌了:“比爾曼是對的,你們都搞錯了太陽的大氣不是靜止的,而是動態的。”

那年,帕克才30歲出頭。

對面則是自己的頂頭上司,也是世界上最權威的專家。

而他,還是毅然選擇了遵循自己的內心

[圖]


此外,經過幾個月的研究,帕克還重新打造了一個新的太陽模型。

這個新模型,不但能解釋比爾曼慧尾曲率的觀測結果,還解決靜止大氣模型中遇到的一些矛盾。

[圖]


日全食可觀察到的日冕形態

在帕克的模型裡,日冕的超高溫會讓粒子衝破太陽的引力束縛。

而隨著日心距離的增加,日冕中釋放出來的物質也會被加速至超音速態。

到地球附近時,這個速度就已經達到數百公里每秒了。

而這種高速粒子流,會與地球磁場發生作用,甚至會引起地球磁暴現象。

對於這種從太陽向外釋放的帶電粒子流,帕克也創造性地將其稱為“太陽風”

[圖]


看帕克信心滿滿的樣子,辛普森教授腸子都快悔青。

拗不過倔強的帕克,那他只能選擇劃清界限了。

他對帕克下了最後通牒。

你的論文要發表可以,但是千萬不要帶實驗室的名頭,更不要以任何方式提及我的名字。

我丟不起這個臉,就這樣,古德拜!

[圖]


在這之後,帕克就踏上了發論文的艱辛之路。

那時,他還是個剛踏入學術圈的毛頭小子。

現在又跟上司鬧翻,自然不可能獲得其他大牛的推薦。

更重要的是,他提出的這個開創性理論,將挑戰整個物理界的權威。

所以毫無懸念地,沒有一家學術期刊願意接受他的論文

儘管審稿人沒辦法對這篇論文挑出任何的錯誤和毛病。

但他們僅憑“荒謬”二字就將帕克拒之門外,“我不知道論文錯在哪兒,但你肯定是錯的。”

帕克可咽不下這口氣,“你倒是給我揪出一點錯來”,“我用的是牛頓的公式,牛頓是對的,帕克就是對的!”

走投無路,他還主動上門找到了“天體物理學報”(Astrophysical Journal)的主編錢德拉塞卡教授。

在他手裡,能否發論文只是點頭與搖頭的區別。

事實上,錢德拉塞卡本人也覺得這套理論跑偏了。

但從帕克身上,他卻彷彿看到了自己的過去。

因為錢德拉塞卡自己的成果也一直被權威抨擊,打壓和漠視。

他原本是在英國做研究,24歲就提出了諾獎級的理論“錢德拉塞卡極限”。

但實在無法忍受英國皇家學會專家們的傲慢與打壓,他才會來到美國重新振作。

即使不認同帕克的內容,但他絕對不允許悲劇再次發生。

[圖]


所以,身為主編他決定給帕克一次機會,捍衛每一個不受待見的理論。

1958年年,帕克的開創性論文才有機會公諸於世。

雖然帕克的論文在學術界激不起一絲水花,但他總是一副胸有成竹的模樣。

因為他早就料到,不出幾年就能獲得決定性證據了。

實踐是檢驗真理的唯一標準。

很快,那些曾嘲諷或批評帕克的人就被打臉了。

得益於美蘇冷戰時期的太空競賽,各種新式的衛星被打造出來,能探索到更深更遠的太空。

就在論文正式發表的一年後,蘇聯的Luna 1就在太空中探測到持續的太陽風粒子。

雖然沒有測到粒子流的速度,但也算是個好開端。

在這之後,隨著探測衛星的不斷深入,好消息也不斷傳來。

[圖]


Mariner 2

1962年,美國的 Mariner 2 探測到太陽釋放的高速帶電離子流,速度在400到700公里每秒間變化。

那時,所有人都不得不相信帕克的神預言:太陽大氣是動態的,太陽風真的充滿了整個太陽系。

真理也許遲到,但絕不會缺席。

40歲,帕克便評上了美國國家科學院院士,各種獎項緊跟其後。

現在人類的有關太陽的研究成果,都與他的貢獻密切相關。

而當初幫助帕克的貴人錢德拉塞卡,也終憑當初的成果於1983年獲得了諾獎的認可,一洗屈辱。

當然,帕克的理論只算拋磚引玉,關於太陽還有許多謎題尚未有定論。

例如,為什麼外部的日冕的溫度(200萬℃)會比內部光球層(5500℃)熱那麼多?

一般來說,距離熱源越遠溫度越低才對,這是個未解之謎。

其次,太陽風具體是通過怎樣的物理過程才加速到超音速狀態的?

這些都是困擾了科學家數十年的難題,各種理論爭論不休。

[圖]


此次的帕克號,正是帶著各種疑問奔向太陽。

帕克項目已經醞釀了近60年,隨著相關技術的成熟才得以成型。

其中最重要的一項,自然是隔熱技術

[圖]


安裝帕克號的隔熱罩

帕克號隔熱罩呈三明治結構,兩層碳 - 碳複合材料夾著一層11.4厘米厚的碳泡沫。

而最外層則是白色的陶瓷塗層,可以反射絕大多數來自太陽的熱。

可不能小瞧這薄薄一層隔熱罩。

雖然面對的是1370℃的高溫,但躲在隔熱罩後面的探測器溫度只有29℃。

在7年任務中,探測器的目標設定在穿越日冕24次。

真金不怕洪爐火,帕克號將孤獨地飛行,開啟探索炙熱的太陽旅途。

它會像當年帕克本人一樣,在高壓一心追尋真理。

現在,帕克已經見證了以自己名字命名的太陽探測器發射。

祝愿帕克爺爺健康長壽,在未來與全人類共同見證太陽的謎底!



*參考資料

李會超。我,尤金· 帕克,決定把它叫做太陽風科普!中國.2018.8.16

V. N. Obridkoa, O. L. Vaisbergb.On the History of the Solar Wind Discovery. Solar System Research.2017

Steve Johnson.Parker Solar Probe, flying to the sun, is named after U. of C.'s own.Chicago Tribune

Parker, E.N. Dynamics of the interplanetary gas and magnetic fields. Astrophys. J. 1958


編輯:劉義陽

審核:王小龍
 


文章下的留言:
 
真理為什麼總掌握在外國人手裡?因為他們比較執著,比較拗!

咱們五千年的文明不知道幹嘛了,估計都讓孔子害了...

真金不怕火煉!希望人類能早日突破這個位面的物理桎梏

中國人還在研究怎麼給瀏覽器換殼,美帝國主義已經直面太陽了!

一個人堅持真理,往往是有很長艱辛路要走,值得學習。

看似簡單的探測,背後有多少材料學,物理,冶金,製造等技術知識的支持。

......

......



※ 編輯: TW689 時間: 2018-08-20 08:55:06
※ 看板: Practice 文章推薦值: 4 目前人氣: 0 累積人氣: 2563 
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( ̄︶ ̄)b BenJiang, leon999su, Guest2242, Rita99 說讚! ( ̄︿ ̄)p FatUncle 說瞎!
1樓 時間: 2018-08-20 09:27:03 (美國)
+1 08-20 09:27 US
支那報導的新聞貼在這幹嘛?支那沒有自己的網站可以貼嗎?
這是小英最愛的 NASA 文章阿... 難道小英也紅了?!... 客官... 科學無國界... 加油....
2樓 時間: 2018-08-20 09:28:57 (台灣)
  08-20 09:28 TW
千米是啥鬼?
3樓 時間: 2018-08-20 09:33:39 (台灣)
  08-20 09:33 TW
借轉
DrPlague 轉錄至看板 Practice (使用連結) 時間:2018-08-20 09:33:52
4樓 時間: 2018-08-20 09:50:31 (台灣)
     (編輯過) TW
五千年文化早在各名族融合下一次次的消滅了,剩下的只有"錢",所以中國人只愛錢,學者也只愛錢,因為錢在中國是最能證明有沒有出息,榮譽不能換得錢,所以無官不貪,執著於理想埋首苦幹若一無所得會被笑!五千年文化只剩下了短視近利,沒有了風骨沒有了榮譽,一切的考量只剩下錢,甚至是自己個人的錢!說難聽點這個名族還存有多少真正的科學家或是父母官?
5樓 時間: 2018-08-20 10:00:20 (美國)
     (編輯過) US
TW689: 這是小英最愛的 NASA 文章阿... 難道小英也紅了?!... 客官... 科學無國界... 加油....
台灣總統去個店, 被你們統派Chinese說是台獨.....去了個NASA, 又被你們說是台灣總統最愛的NASA文章?.....很愛扣帽子給別人嘛, 你們Chinese....好棒棒....加油.....
"更早之前也有貼關於支那的文章~但只要不認同他或是被反駁到沒話講 他就會自認有高度然後來自我安慰"
"可能不是五毛,只是應該是滯台支或是對KMT失望的9.2; 回覆都很阿Q式,常常文不對題,難以對話,常常貼一些莫名其妙的文章。"
"但話說回來又如何~~~TW689是什麼用意這麼認真幫蚵PO風向文,大家心裡早就都有個底了~~~"
有種你說共匪習包子挺台獨.....呵呵呵....XDDD....哈哈哈.....
[問卦] TW689是不是五毛? - Gossiping板 - Disp BBS
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祖國的網絡評論員你忘了減轉繁 我以前就說過 有很多統派9.2反串蚵粉 好啦現在連祖國 都派網絡評論員來反串 柯seafood為甚麼那麼受到祖國的青睞? 他是甚麼顏色還不清楚嗎? 哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈
這是啥?? 客官 可否解釋解釋... 不要像 共產黨 一樣只會 文字思想檢查... 哈哈哈~~~
6樓 時間: 2018-08-20 10:22:27 (美國)
  08-20 10:22 US
TW689: 客官 可否解釋解釋... 不要像 共產黨 一樣只會 文字思想檢查 (????)
恩....我不認同你的想法, 就扣我帽子說我跟共匪一樣, 會文字思想檢查?......自己自戀倒回自己的文章, 還被人說很難懂.....呵呵呵....哈哈哈....
"一下說毛,一下說蝦,現在又說到畫了 你的文就像這樣沒有重點主題 文章末的"喵~~~",顯然是要營造人物特性,希望給人強烈印象 通常一般這類人的心態是想紅、想變得知名有特色"
Re: [問卦] 台毛 五毛 統毛 獨毛 都是甚麼隊友?? - Gossiping板 - Disp BBS
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Click 這篇釣出了很多蝦 是我說中了什麼... 還是眾蝦們接到什麼指示... 都快可以開釣蝦場了... 喵~~~ 不曉得這些蝦是自己經過獨立思考來的... 還是 有人喊衝就衝來的... 如果認為
哇!! 原來是小粉絲... 有點小激動... 這麼久的po文 都找得出來... 那客官可多看幾篇po文... 加油...
7樓 時間: 2018-08-20 10:55:59 (台灣)
  08-20 10:55 TW
非常好看 感謝分享!
lecheck 轉錄至看板 whatla (使用連結) 時間:2018-08-20 10:56:15
8樓 時間: 2018-08-20 12:25:03 (台灣)
  08-20 12:25 TW
我也不知道為什麼你們5千年文明會被人家一直打臉...Q_Q
9樓 時間: 2018-08-20 12:49:55 (美國)
  08-20 12:49 US
TW689: 哇!! 原來是小粉絲... 有點小激動... 這麼久的po文 都找得出來 (?????)
繼續扣我帽子啊....我知道你們小Chinese沒有google, 所以不知道找你的文章根本10秒都不用......我好喜歡你們Chinese跟習朝廷的貿易戰一樣, 永遠都是最後的贏家......繼續多說一點Chinese用語啊.....
客官可以多找點... 不要先扣帽 歡迎關照... 這篇雖然有點長 像中篇小說一樣 不艱深... 有點勵志 有點科學 有點浩瀚 有點啟發... 看看聽聽讀讀想想... 這絢麗無窮的世界... 加油...
10樓 時間: 2018-08-20 20:52:34 (台灣)
     (編輯過) TW
人家蚵粉耶,幹嘛這麼嗆~~~~~,又開始貼些無相干的來轉移焦點了,
一下子支那,一下子蚵粉,精神都不會分裂喔??
還支那微信公眾號咧....聽了就一肚子火起來...............
11樓 時間: 2018-08-21 10:06:42 (台灣)
  08-21 10:06 TW
身為做科研和工程的看到這種文章都繪滿激動的
這種價值是無分國界的
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