23-10-2023
| Джоан Фейнман | |
| Дата рождения: | |
|---|---|
| Место рождения: | |
| Страна: | |
| Научная сфера: | |
| Место работы: |
Национальный центр атмосферных исследований[en], Национальный научный фонд, Бостонский колледж, Лаборатория реактивного движения |
| Альма-матер: | |
| Научный руководитель: | |
| Известна как: |
Работы по полярному сиянию, солнечному ветру |
| Награды и премии | |
Джоан Фейнман (англ. Joan Feynman; 31 марта 1927)[1] — американский астрофизик. Сделала значимый вклад в изучение потоков частиц и полей солнечного ветра, отношений в системе Солнце-Земля и физики магнитосферы. В частности, Фейнман широко известна работами, которые помогли понять природу полярного сияния. Она также знаменита разработкой модели, которая предсказывает количество частиц высоких энергий, которые имеют большую вероятность столкновения с космическим кораблём за всё время его эксплуатации, и разработкой метода предсказания циклов солнечной активности[2]. Фейнман — младшая сестра физика Ричарда Фейнмана.
Фейнман выросла в нью-йоркском районе Фар-Роквей[en] вместе со своим старшим братом Ричардом Фейнманом[2]. Её родители — домохозяйка Люсиль Фейнман (в девичестве Филлипс) и бизнесмен Мелвилл Фейнман — оба были евреями-ашкеназами, происходившими из России и Польши[1][3]. Как и её брат, Джоан была любознательным ребёнком и проявляла интерес к изучению природы с ранних лет. Мать и бабушка отговаривали её от занятий наукой, так как были убеждены, что женский мозг не предназначен для понимания сложных научных концепций, в отличие от мужского[2][4][5]. Однако брат Ричард всегда поощрял её научное любопытство. Однажды ночью он разбудил Джоан, чтобы показать ей полярное сияние, мерцающее над безлюдным полем для гольфа рядом с их домом[4][6]. Позже Фейнман убедилась, что женщины тоже могут заниматься наукой, когда наткнулась на диаграмму, основанную на исследовании известного астронома Сесилии Пейн-Гапошкиной в книге, подаренной ей братом[2].
Фейнман получила степень бакалавра в Оберлинском колледже. Позже она изучала физику твёрдого тела под руководством Мэлвина Лакса[en] в Сиракьюсском университете[7]. Во время обучения там, она взяла академический отпуск, чтобы переехать в Гватемалу и заняться изучением народа майя[8]. Фейнман получила докторскую степень в 1958 году, защитив диссертацию по теме «поглощение инфракрасного излучения в кристаллах с алмазоподобной кристаллической решёткой»[5]. Она также закончила постдок в Колумбийском университете.
Джоан Фейнман провела большую часть своей карьеры, изучая взаимодействие между солнечным ветром и магнитосферой Земли. Во время работы в Исследовательском центре Эймса в 1971 году Фейнман обнаружила, что периодическое истечение солнечного вещества, известное как корональные выбросы массы, может быть определено по наличию гелия в солнечном ветре[2]. Это было важным открытием, так как, несмотря на то, что корональные выбросы массы были уже известны в то время, их было трудно обнаружить.
После работы в Исследовательском центре Эймса Фейнман занимала несколько разных исследовательских должностей, в том числе в Высокогорной обсерватории[en], в Национальном центре атмосферных исследований[en] в городе Боулдер, штат Колорадо, в Национальном научном фонде в Вашингтоне и в Бостонском колледже, штат Массачусетс[7]. В конце концов Фейнман приняла предложение от Лаборатории реактивного движения в городе Пасадена, штат Калифорния, где впоследствии работала до выхода на пенсию.
В ходе своих исследований Фейнман сделала важное открытие в области природы и причин возникновения полярного сияния. Используя данные, собранные космическим кораблём НАСА Explorer 33[en], она доказала, что полярное сияние является продуктом взаимодействия между магнитосферой Земли и магнитным полем солнечного ветра[2][9].
Фейнман также участвовала в разработке новой модели, оценивающей экологическую угрозу локальной космической среды. Поводом стал тот факт, что высокоскоростные корональные выбросы массы могут вызывать геомагнитные бури, опасные как для функционирующего космического корабля, так и для людей, находящихся в космосе в этот момент[10]. Такие быстрые корональные выбросы массы вызывают ударные волны в солнечном ветре, которые ускоряют солнечные частицы и провоцируют геомагнитные бури, когда частицы достигают внешней границы магнитосферы Земли. Часто начало геомагнитных бурь сопровождается сильным притоком опасных протонов, что может нанести серьезный ущерб системам связи космического корабля и помешать успешному полёту. Модель Фейнман значительно помогла инженерам вычислять предполагаемое количество высокоскоростных частиц, которые могли бы столкнуться с космическим кораблём в течение времени его эксплуатации. Эта работа привела к важным новым разработкам в области проектирования космических кораблей[2][10].
Позже Фейнман занималась изучением изменений климата. В частности, в круг её академических интересов входили вспышки на Солнце (transient solar events) и изменения цикла солнечной активности[7]. В числе других вещей она изучала влияние Солнца на поведение зимних климатических аномалий, известных как арктическая осцилляция или изменения северной циркуляции. Вместе со своим коллегой (и мужем) Александром Рузмайкиным она обнаружила, что в периоды низкой солнечной активности индекс изменений северной циркуляции так же систематически занижен. Такие периоды низкой солнечной активности совпадают с продолжительными периодами похолодания; к примеру, такое наблюдалось в Европе в так называемый Малый ледниковый период[8]. Фейнман и её коллеги также открыли связь между колебаниями солнечной активности и изменениями полноводности Нила в древности. В периоды высокой солнечной активности Нил мелел, тогда как в периоды низкой солнечной активности наоборот[11].
В 1974 году Фейнман стала первой женщиной, выбранной членом Американского геофизического союза (АГС). Она также являлась организатором комитета АГС, который занимался вопросами справедливого отношения к женщинам внутри геофизического сообщества[2]. Фейнман много лет является членом Международного астрономического союза (МАС). Она являлась членом нескольких подразделений МАС, включая такие как «Division E Sun and Heliosphere; Division G Stars and Stellar Physics; and Division E Commission 49 Interplanetary Plasma & Heliosphere»[12].
Фейнман ушла на пенсию из Лаборатории реактивного движения в качестве старшего научного сотрудника в 2003 году. Тем не менее, она продолжила работу и в 2009 году опубликовала статью о влиянии солнечной активности на климат первого тысячелетия[11][13].
В течение своей карьеры Фейнман была автором и соавтором более чем 100 уникальных публикаций. Она также являлась редактором трёх научных книг[7].
Фейнман дважды избиралась секретарём Отделения солнечной и межпланетной физики (англ. Solar and Interplanetary Physics Section) Американского геофизического союза[7].
В 2002 году Фейнман была названа одним из лучших старших научных сотрудников Лаборатории реактивного движения[14].
В 2002 была награждена медалью НАСА «За исключительные достижения»[14].
Фейнман замужем за астрофизиком Александром Рузмайкиным с 1987 года[7]. От первого брака с Ричардом Хиршбергом у неё есть дочь Сьюзан Хиршберг (Susan Hirshberg) и два сына — Чарльз Хиршберг и Мэтт Хиршберг (Matt Hirshberg).
Фейнман, Джоан.
