“帕克”还没完成所有的日冕飞越,帕克却永远地离去了( 二 )


太阳在向地球“吹风”
早在1859年 , 科学家就观测到太阳耀斑和地球磁暴存在联系 , 这一著名的卡林顿事件(CarringtonEvent)仍是有记录以来强度最大的磁暴事件 。 从观察到太阳耀斑到发生地球磁暴只间隔了17.6小时 , 当时人们无法解释究竟发生了什么 , 只知道有什么东西以超过850万千米的时速从太阳奔向了地球 。
当时的主流观点和权威天文学家都认为 , 太空是空的 , 里面什么也没有 , 太阳的大气也是安静的、不活动的 。 不同国家的几位学者都曾提出太阳在喷射着某种粒子 , 导致了观测到的地磁活动 , 但由于缺乏完整理论模型的支持同时违背当时的主流观点 , 一直没能被学界的接受 。
直到1947年 , 德国天文学家路德维希·比尔曼(LudwigBiermann)观察到一颗彗星的两条彗尾似乎总是指向背离太阳的方向 , 而不是运动轨迹的反方向 , 由此推测来太阳发射着某种“微粒辐射”(solarcorpuscularradiation) , 才会把彗尾“吹歪”了 。
“帕克”还没完成所有的日冕飞越,帕克却永远地离去了
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彗尾方向示意图
这位天文学家不远万里从德国来到美国芝加哥 , 找到约翰·亚历山大·辛普森(JohnAlexanderSimpson)展示自己的最新研究 。 辛普森曾担任“曼哈顿计划”组长 , 是《原子科学家通报》(BulletinoftheAtomicScientists)的联合创始人 , 还是芝加哥大学空间与天体物理实验室的创始人 , 如果能得到他的支持 , 比尔曼的猜想或许更容易被学界接受 。
当时的帕克刚进入辛普森所在的芝加哥大学恩里科·费米研究所(EnricoFermiInstitute)做助理教授 , 起初他跟随着辛普森进行的是宇宙射线的相关研究 。 辛普森始终没被比尔曼的猜想说服 , 不想再多费口舌的他将研究资料交给了帕克 , 让帕克替自己“劝返”比尔曼 。
帕克认真研究了比尔曼的观测和猜想 , 还结合了英国数学家和地球物理学家悉尼·查普曼(SydneyChapman)对太阳大气中流出热量的计算 , 得出了与辛普森相反的结论:太阳大气不是静止的 , 而是动态的 , 它在向外喷射着“太阳风”!
结合前人的计算 , 帕克认为太阳上层大气 , 也就是日冕 , 在100万摄氏度的状态下是一种良好的导热体 , 在距离太阳表面很远的地方温度依然很高 , 但来自太阳的引力却有了显著下降 , 外层大气粒子能以超音速逃逸到星际空间 。 到地球附近时 , 这个速度会高达数百千米每秒 , 高速粒子流与地球磁场发生作用 , 导致了地球磁暴现象 。
基于这一系列发现与假设 , 帕克建立了一个新的太阳模型 。 他把自己得出的结论告诉辛普森时 , 不仅是在反驳自己的上司 , 也是在挑战学界权威 , 这令辛普森失望不已 。 那时的帕克不过三十出头 。
1958 , 太阳风吹向学界
面对帕克的执着倔强 , 辛普森选择与他划清界限 , 不允许他在“太阳风”论文中提及自己的名字 , 不允许他带上实验室的名头 , 这给学术界无甚名气的年轻学者和他颠覆传统认知的开创性理论 , 无疑带来了极大的阻碍 。
“你这简直是在胡说八道 。 ”“你的想法是好的 , 但它不可能是对的 。 ”“我不知道哪里出错了 , 但你肯定是错的 。 ”
没有一家学术期刊愿意接收他的论文 , 没有一位科学家认同他的理论 , 审稿人们挑不出任何错误 , 却还是纷纷拒稿 。 帕克不甘心 , 他认为自己所用的流体动力学由牛顿定律直接推导而来 , 牛顿是对的他就是对的 。
1958年 , 31岁的帕克找到了《天体物理学杂志》(TheAstrophysicalJournal)的主编苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(SubrahmanyanChandrasekhar) , 这位破解了恒星命运轨迹的物理学家和天体物理学家 , 曾被自己的导师当众撕毁论文 , 二十多岁得出的理论直到73岁那年才被授予诺贝尔物理学奖章 。