他的姓名值15亿美元:天才少年的传奇人生( 二 )
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图3:1999年日全食期间 , 在法国拍摄到的图像 , 图中浅灰色的就是日冕 。 实际上的日冕的延伸范围要远得多 , 在图上看不出来 。 丨来源:LucViatour
英国数学家与地球物理学家查普曼(SydneyChapman , 1888-1970)在1954年发表的一篇论文中计算了高温日冕的性质 , 发现日冕的导热性非常好 , 热流会向空间弥散 , 超过地球的轨道 。
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图4:查普曼丨来源:PublicDomain
帕克当然注意到了查普曼的这篇重要论文 。 但是 , 帕克还注意到了对彗星尾巴(彗尾)的研究以及“太阳可能在不断发出带电粒子”的相关假设 。
这两个课题实际上在此前就一直纠缠在一起 。
早在1859年 , 英国业余天文学家卡琳顿(RichardC.Carrington , 1826-1875)与霍格森(RichardHodgson , 1804-1872)分别独立地观测到太阳局部亮度突然剧烈增大的现象——耀斑 , 接下来的一些天 , 地球上发生了猛烈的地磁暴 。 卡琳顿猜测耀斑与地磁暴之间存在关系 。 爱尔兰物理学家菲兹杰拉德(GeorgeFrancisFitzGerald , 1851-1901)提出 , 太阳表面的物质被加速后 , 在几天之后来到地球 , 引发了地磁暴 。 [2]
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图5:菲兹杰拉德丨来源:PublicDomain
对彗尾的研究 , 让天文学家有了另一个思路 。 天文学家发现 , 彗星的“气体尾”总是“躲着”太阳 。 1910年 , 英国天文学家爱丁顿(ArthurEddington , 1882-1944)在一篇研究彗星的论文的脚注提出:来自太阳的一大群离子会对彗星造成影响 。 在此之前他已经提出类似想法 , 只是当时他猜测那是带负电的电子 。
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图6:彗尾 。 Gastail为气体尾 , Dusttail为尘埃尾 。 丨来源:NASAAmesResearchCenter/K.Jobse,P.Jenniskens(PublicDomain)
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图7:爱丁顿丨来源:PublicDomain
挪威天文学家博克兰德(KristianBirkeland , 1867-1917)在详细考察了北极光之后 , 认定地球持续受到来自太阳的带电粒子的轰炸 , 并于1916年首次提出:太阳喷发出的粒子既有带负电的电子 , 又有带正电的离子 。
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图8:博克兰德丨来源:PublicDomain
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图9:NASA的卫星“磁层顶-极光全球探索成像仪”(IMAGE)拍摄到的南极光丨来源:NASA(PublicDomain)
1951、1952与1957年 , 德国天文学家比尔曼(LudwigBiermann , 1907-1986)在3篇论文里研究了彗尾的性质 , 也提出猜测:太阳发出的带电粒子影响了彗尾的朝向 。 他将这些粒子称为“太阳微粒辐射”(solarcorpuscularradiation) , 并指出 , 它们的速度大约是每秒500到1500千米 。
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图10:比尔曼丨来源:http://phys-astro.sonoma.edu/brucemedalists/ludwig-biermann
帕克认为 , 查普曼提到的“弥散到空间的热流”与比尔曼猜想到的影响彗尾方向的“太阳微粒辐射”就是一回事 , 它们都来自炽热的日冕 。
经过严密的数学推导 , 帕克证明 , 由于日冕是热的良导体 , 其外层依然可以达到几百万摄氏度 , 其中的粒子因此具有很高的平均动能;而外层日冕的粒子受到的引力较弱 。
这两个因素会使外层日冕中的粒子足以克服太阳引力束缚 , 并以超过音速的速度脱离日冕 , 形成高速的“太阳微粒辐射” 。
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打击与反转
1958年1月2日 , ApJ编辑部收到帕克的论文 。 按照标准流程 , 编辑将其发送给一个审稿人 。
审稿人拒绝了帕克的论文 。 审稿人说:“好吧 , 我建议帕克在尝试写论文之前 , 先到图书馆读读相关学科(的论著) , 因为这篇论文完全是在胡说八道 。 ”[3]除了这个评论外 , 审稿人懒得给出针对论文细节的任何评论 。
伤害性不大 , 侮辱性极强 。
更悲催的是 , 编辑部找的第二个审稿人也拒绝了这篇稿子 。
在帕克的论文被两个审稿人拒绝后 , 当时ApJ的主编钱德拉塞卡(SubrahmanyanChandrasekhar , 1910-1995)决定自己出马 , 审阅这篇论文 。 钱德拉塞卡是全才型的天体物理学大师 , 他担任主编期间 , 可以审阅投到ApJ的所有领域的论文 。
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