范艾伦【美国物理学家】

范艾伦简介

范艾伦

范艾伦，美国物理学家。1914年9月7日生于爱荷华州芒特普莱曾特。范艾伦是一位律师的儿子。1935年毕业于在他的故乡爱荷华的美以美学院。他在大学二年级的时候已着手从事宇宙射线强度的测量工作。

范艾伦资料

外文名：Van Allen，James Alfred

出生日期：1914年9月7日

国籍：美国

性别：男

中文名：范艾伦

简介

范艾伦1914年生于美国艾奥瓦州，1939年获艾奥瓦大学博士学位，二战后，范艾伦领导了对缴获的德国V－2火箭的研究，为后来美国太空探索积累了宝贵的经验，此后，他还参与了美国首颗人造卫星的研制项目。1958年，范艾伦用美国卫星上的盖革计数器第一次直接探测到地球周围存在高能带电粒子，从而证实了辐射带的存在，被命名为“范艾伦辐射带”。范艾伦因此成为1959年5月《时代》杂志封面人物，并当选为美国国家科学院院士。1987年，美国总统里根授予范艾伦美国科学界最高荣誉“国家科学奖章”。两年后，范艾伦又获得了瑞典皇家科学院颁发的克拉福德奖

当时正乘船赴南极洲的范艾伦闻讯立即返回美国，参加美国的太空研究计划即“先锋计划”，以尽快发射美国自己的卫星。这时，同样是美国航天业先驱的威廉·皮克林正担任喷气推进实验室主任。他为美国向太空发射第一颗人造卫星立下汗马功劳。皮克林于2004年逝世。

生平事迹

童年的梦想

1914年9月7日范艾伦生于美国艾奥瓦州普莱森特芒特镇，父亲是律师。早在少年时代，范艾伦就对天上的星星产生了浓厚的兴趣，并显露出了很高的科学天分。

然而，尽管对星空的兴趣自小就有，范艾伦却选择了物理学。1939年，范艾伦在艾奥瓦大学获得博士学位，并于1951年起任该校物理系主任。

身为物理学家的范艾伦，在物理学领域也取得不小的成绩。只是这位物理系主任的心中一直有个太空梦，他与太空的情缘也自少年时代便结下了。范艾伦在进入大学学习后，便参与研制了探测高层大气火箭的实验，此后，他又被美国宇航局委以重任。

上世纪50年代，范艾伦参与了美国第一颗人造卫星的研制工作。

1972年，在范艾伦的领导下，“探险者10号”探测器开始了去木星探险的征途。“探险者10号”在宇宙的漫漫征途中，不断发回各种信息和数据，范艾伦和他的同事通过这些信息和数据，对我们所处的太阳系以及其他行星有了更加清晰的认识。

走进实验室

2004年，“星尘”宇宙探测器触摸到“怀尔德2”彗星的尾巴，“勇气”号火星探测器登陆火星，人类的宇宙探索又向前迈进了一大步。

与此同时，曾为美国太空探索奠定基础的范艾伦已经89岁了。他一如既往地来到大学实验楼的办公室里工作。借助陪伴了自己30多年的老式电脑，不停地写着、算着。

范艾伦的律师父亲早在其童年时，就教育他们兄弟四人必须勤奋，努力工作。范艾伦用自己一生的实践来履行了父亲的教诲。在范艾伦的心中，最愉悦的时光便是走进实验室，周末也很少见他休息。

范艾伦一生获得无数殊荣，包括国家最高科学奖。1987年，时任总统罗纳德·里根将美国科学界最高荣誉“国家科学奖章”授予范艾伦。两年之后，他又获得了瑞典皇家科学院颁发的克拉福德奖。这个奖项主要是为那些诺贝尔奖未能涵盖的科学领域所设。范艾伦为人谦和，朋友们都亲切地称呼他为“范”。

发射探险者1号

二战后，美国人缴获了纳粹德国的V-2火箭。在范艾伦的领导下，美国科学家对这些火箭进行了研究，为后来的美国太空探索积累了经验。

1957年10月4日，苏联发射了第一颗人造地球卫星，美国受到巨大震动。美国与苏联的航天竞赛由此拉开帷幕。

1958年1月31日。美国宇航局发射了第一颗人造卫星———“探险者1号”，上面就携带了范艾伦设计的小型科研装备———盖革辐射计数器。

卫星发射时一般载有测量宇宙射线和其他高能粒子的计数器，但这些仪器到达一定高度后就会停止工作。范艾伦猜测，计数器停止计数，并不是由于粒子数目降到零，相反倒是由于粒子数目太多，计数器根本无暇顾得上计数。由此，他设计了盖革辐射计数器，这是一个由铜遮蔽的计数器。原理便是令它只能接受粒子中的一小部分，用一个简单的比喻，那就像人们在耀眼阳光下戴上太阳镜一样。

发现范艾伦

“探险者Ⅰ号”卫星升空3个月后，它载有的盖革辐射计数器首次发现围绕地球的高能粒子辐射带。

范艾伦宣布，美国“探险者”号卫星及“先锋号”卫星在地面上空的地磁场内，发现了两条宽大的辐射带。这两条辐射带离地面400英里起，向上延伸至15000英里。这两条辐射带对称于地球赤道排列，且只存在于低磁纬地区上空。基于范艾伦对发现这一辐射带的贡献，科学界将其命名为“范艾伦辐射带”。

早在20世纪初，就有人提出太阳在不停地发出带电粒子，这些粒子被地球磁场俘获，束缚在离地表一定距离的高空形成一条带电粒子带。范艾伦终于通过盖革辐射计数器捕捉到了这一信息。为此，1959年，范艾伦还登上了《时代》的封面。

“范艾伦带”是太空时代的第一个重要天文发现，也为美国进入太空时代奠定了基础。范艾伦也被人称为带美国跑入太空时代的太空先驱之一。除此，“范艾伦辐射带”也衍生出磁层物理这一全新的研究领域，全球共有20多个国家的1000多名科学家在从事该领域的研究。

1992年2月初，美国和俄罗斯的空间科学家宣布，他们发现了地球的第三条辐射带。新辐射带位于内外范艾伦带当中的位置，是由所谓的反常宇宙线———大部分是丢失一个电子的氧离子构成的。科学家还认为，在地震发生前，范艾伦辐射带内总会出现受干扰情况，由此判断测量范艾伦辐射带的变化可以预报地震。

“发现‘范艾伦带’象征着工程与科学之间的交互发展，体现世界与研究实验室共同前进，”皮克林后来曾如此骄傲地评述这一重大科学发现。

反对重返月球

发现了范艾伦辐射带后，范艾伦并未停歇自己对太空世界的探索。他坚信，范艾伦辐射带是由地球磁场形成的，保护地球免遭危险的太阳辐射。它吸收太阳辐射线，在地球上空盘旋。如果飞行物穿越时间很短，并不会遭受辐射危害。但长时间处于该区域足以让宇航员致命。

因此，2004年，美国总统布什提出让宇航员重返月球及登陆火星的新太空探索计划，就立即遭到范艾伦的反对。范艾伦强调机器人设备完全可以代替宇航员进行太空探索，相较之下，采用载人飞行的代价就太大。早在1959年，范艾伦就指出太空的恶劣环境会给我们带来伤害。“人类在太空中会遇到很麻烦之事，根本就没必要让自己处于那种不舒服的状态。”

只是，尽管受到过范艾伦的反对，美国的载人计划还是在实践中，当年，阿波罗号用4小时穿过范艾伦辐射带后，声称并无大碍，就像是接受一次胸部X光透视一样。