Відкрити головне меню

Джоан Фейнман (також Джоан Хіршберг за прізвищем першого чоловіка з 1948—1974) англ. Joan Feynman (Joan Hirshberg), нар. 31 березня 1927 року — американська гео- і астрофізикиня, яка внесла значний вклад у вивчення сонячного вітру і його впливу на магнітосферу Землі. Найбільш відома роботами, які допомогли зрозуміти фізичну природу полярного сяйва, а також моделлю, яка значно спростила розрахунки радіаційного навантаження на штучні супутники Землі, та розробкою методу передбачення інтенсивності циклів сонячної активності[1]. Перша жінка, яка обрана членом Американського геофізичного союзу (АГС), член Міжнародного астрономічного союзу. Молодша сестра фізика Річарда Фейнмана.

Джоан Фейнман
Joan Feynman.jpg
Народилася 31 березня 1927(1927-03-31) (92 роки)
Far Rockaway[d], Квінз, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США
Громадянство
(підданство)
Flag of the United States.svg США
Діяльність фізик, астрофізик, астроном
Alma mater Сиракузький університет[d], Колумбійський університет і Oberlin College[d]
Науковий керівник Melvin Lax[d]
Нагороди
NASA Exceptional Scientific Achievement Medal

Зміст

БіографіяРедагувати

Ранні рокиРедагувати

Джоан Фейнман народилася і виросла в нью-йоркському районі Фар-Роквей[en] в сім'ї Мелвілла Фейнмана і Люсіль Фейнман (в дівоцтві Філліпс) — іммігрантів з Російської імперії (батько уродженець Мінська; Люсіль, яка народилася в США, походила з родини із польським корінням)[2]. Другою дитиною в сім'ї був її старший брат Річард Фейнман — майбутній видатний вчений-фізик.

За спогадами Джоан, її дитячі роки пройшли щасливо, в родині панували гармонія і злагода. Вона, як і її брат, з ранніх років була допитливою дитиною і виявляла інтерес до вивчення природи. Брат Річард завжди заохочував її цікавість і залучав до участі у своїх науково-технічних заняттях, наприклад, копирсанню з електроприладами у своїй дитячій лабораторії. Одного разу вночі він розбудив Джоан, щоб показати їй полярне сяйво, яке мерехтіло над безлюдним полем для гольфа поруч з їхнім будинком — це визначило її долю: вона захотіла вивчати це прекрасне явище[3]. Батько також захоплювався наукою, деякий час книгою Джоан для читання на ніч була монографія німецького геолога і метеоролога Альфреда Вегенера про теорію дрейфування континентів, що тоді тільки з'явилася і ще не була доведеною. Мати і бабуся не заохочували інтересу Джоан до точних наук, так як були переконані самі і повторювали дочці, що жіночий мозок, на відміну від чоловічого, не здатний сприймати складні наукові концепції[./Джоан_Фейнман#cite_note-FOOTNOTEOttaviani_Jim.2C_Leland_Myrick._Feynman201156-1 [1]][4]. Тим не менш, після прочитання книги «Астрономія» — підручника для коледжу, подарованого їй братом на 14-річчя, в якому Фейнман уперше зіткнулася з результатами досліджень астронома Сесілії Пейн-Гапошкіної, вона прийшла до переконання, що жінкам під силу займатися науковою діяльністю[1][5][4].

ОсвітаРедагувати

Вища освіта (ступінь бакалавра фізики) Фейнман отримала у Оберлинському коледжі, під час навчання в якому часто стикалася з проявами сексизму. Вони підточували її віру у власні сили, але постійне листування з братом, підтримувало Джоан у наукових устремліннях, стимулювало її продовжувати роботу над собою. На першому курсі Оберлина Джоан познайомилася зі своїм майбутнім першим чоловіком — Річардом Хіршбергом, який повернувся в коледж для продовження навчання після служби на Тихоокеанському театрі воєнних дій Другої світової війни. Він був на три роки старший і теж вивчав фізику. Їх роман розвивався швидко: у 1946 році вони заручилися, а через два роки, одразу після закінчення коледжу, одружилися.

Річард, а потім і Джоан, влаштувалися на роботу до Лабораторії військово-морського флоту США у Вашингтоні. На наступний рік вони обидва почали навчатися в Сиракузькому університеті: вона вивчала фізику твердого тіла під керівництвом Мелвіна Лакса[en][6], а Річард вирішив переключитися на культурну антропологію. При виборі теми для дисертації Джоан зрозуміла, що вона тяжіє до теоретичної фізики, що залишало їй вибір лише з двох альтернатив: загальна теорія відносності або фізика твердого тіла. Джоан вирішила проконсультуватися на цей рахунок у професорів університету, один з яких запропонував їй вибрати темою для досліджень павутину, тому що «вона буде зустрічатися з нею під час прибирання» (англ. would encounter them whilst cleaning).

Під час навчання в аспірантурі Джоан взяла академічну відпустку, щоб супроводжувати Річарда в польових дослідженнях в Гватемалі. Весь 1952 рік вони вивчали аспекти самоідентифікації какчикелі, — одного з племен майя[7]. Вражаюча бідність і висока дитяча смертність серед цих людей перевернули уявлення Джоан про боротьбу за життя та необхідний рівень комфорту.

Наприкінці 1952 року після повернення в США Джоан Хіршберг з ентузіазмом знову взялася за фізику і вже у 1958 році отримала докторський ступінь з теоретичної фізики, захистивши дисертацію «Поглинання інфрачервоного випромінювання у кристалах з алмазоподібною кристалічною решіткою». У тому ж році захистився і Річард. Одночасне здобуття наукових ступенів чоловіком і дружиною було досить незвично для того часу, тому місцева газета опублікувала про це замітку. Жінка-фізик була ще більш незвичайним явищем, через що в результаті «виправлення помилки» у підписі до фотографії пари стверджувалося, що Річард став доктором з фізики, а Джоан — з антропології.

«Я беру на себе північні сяйва, а ти всю іншу Всесвіт»Редагувати

Влітку 1957 року у Джоан та Річарда з'явилася перша дитина — син Меттью. Проте, в середині XX століття заміжній жінці з дітьми в США було важко знайти роботу в науковій сфері, тому спочатку Джоан влаштувалася до фірми по виробництву твердотільних приладів, а у 1960 році, завагітнівши вдруге, взагалі пішла з роботи, ставши домогосподаркою. Після народження другого сина — Чарльза (який став в майбутньому відомим журналістом), родина переїхала в окремий будинок в Спрінг-ВелліСпринг-Вэлли[en] на півночі Нью-Джерсі, ближче до роботи Річарда. Класична жіноча версія реалізації «американської мрії» у вигляді роботи по дому і виховання дітей при чоловікові що заробляє гроші, привела у 1961 році Джоан на грань депресії, і її психіатр порадив їй почати працювати.

Джоан запропонувала свої послуги Обсерваторії Ламонт-Доерті[en] Колумбійського університету в 20 кілометрах від будинку, від якої несподівано для себе отримала цілих три (за іншими даними — чотири) пропозиції. Вона вибрала роботу на півставки з вивчення проблеми швидких варіацій магнітного поля Землі, походження яких тоді було невідоме. В обсерваторії Фейман пропрацювала три роки і зберегла про неї найтепліші спогади, як про місце, в якому займалися фундаментальними дослідженнями. У 1962 році Джоан довела, що північні сяйва виникають внаслідок взаємодії міжпланетного магнітного поля сонячного вітру з магнітним полем Землі, і написала про результати своїх досліджень братові, який став уже відомим фізиком, жартома запропонувавши розділити сфери досліджень: «Слухай, я не хочу, щоб ми змагалися, тому давай розділимо фізику. Я беру на себе північні сяйва, а ти весь інший Всесвіт» (англ. Look, I don’t want us to compete, so let’s divide up physics between us. I’ll take auroras and you take the rest of the Universe.). Річард Фейнман погодився.

У 1963 році Річарду Хіршбергу запропонували роботу в Каліфорнії, куди разом з ним переїхала і Джоан, продовжучи підтримувати наукові зв'язки з Обсерваторією Ламонт-Доерті. У 1964 році вона стала постдокторантом у Дослідницькому центрі Еймса — відділенні НАСА, в якому працювала разом з Джоном Спрейтером — відомим фізиком в області навколоземного космічного простору.

У вересні 1965 року в родині Хіршбергів народилася донька С'юзен, цікавість якої в області науки, так само, як і у старших синів, Джоан всіляко заохочувала.

В кінці 1960-х разом зі Спрейтером Джоан влаштувалася на роботу в Стенфордський університет, але в 1972 році, через пов'язане з рецесією скорочення бюджету НАСА, втратила роботу.

Протягом декількох місяців Джоан залишалася без роботи і знову почала впадати в депресію. За спогадами сина Чарльза, одного разу він бачив, як мама, яка повернулася з невдалої співбесіди, деякий час безцільно тягала пилосос по підлозі, а потім розридалася. Коли він теж заплакав, вона сказала йому: «Я знаю, що ти хочеш бачити мене вдома. Але я можу бути або мамою на півставки, або божевільною на повний робочий день» (англ. “I know you want me here. But I can either be a part-time mama or a full-time madwoman.”).

У 1972 році Джоан почала співпрацювати з Високогірною обсерваторією[en] Національного центру атмосферних досліджень[en] в місті Боулдер (штат Колорадо), спочатку безкоштовно, а потім, коли в наступному році отримала пропозицію роботи, і на контрактній основі. У 1973 році Річард пішов з роботи в Каліфорнії і сім'я переїхала в Боулдер. Гроші в сім'ї заробляла лише Джоан — Річард не міг знайти роботу, що призвело до конфлікту між подружжям, який закінчився розлученням у 1974 році, після якого Джоан знову взяла своє дівоче прізвище. Вона залишалася у Боулдері до 1976 року.

«Слідувати за науковим фінансуванням, як лапландці за оленячими стадами»Редагувати

У 1976 році після чергового зменшення фінансування посада Джоан в обсерваторії була скорочена, і вона знову стала безробітною. Вона вирішила, за її власними словами, «слідувати за науковим фінансуванням, як лапландці за оленячими стадами» (англ. follow research funding around the country, like Laplanders follow the reindeer herds), і досить часто переїжджала з місця на місце для роботи в різних організаціях.

Спочатку вона працювала на адміністративній посаді в Національному науковому фонді у Вашингтоні (1976—1979), потім продовжила наукові дослідження в Лабораторії геофізики ВВС США (англ. Airforce Geophysics Lab) біля Лексингтона з фінансуванням від Бостонського коледжа в Массачусетсі (1979—1985), поки, нарешті, в 1985 році не отримала довгостроковий контракт з Лабораторієй реактивного руху в місті Пасадена (штат Каліфорнія). З собою вона возила дочку С'юзан, Чарльз залишався з батьком, а Метью відокремився від родини і вчився в коледжі. З переїздом в Массачусетс, за словами Чарльза, Джоан нарешті відчула, що вона в принципі відбулася в житті: вона була більш відомим вченим, ніж навіть могла мріяти в дитинстві, і до того ж матір'ю трьох дітей.

На початку 1980-их років під час відвідування Аляски Річарда Фейнмана спробували зацікавити роботою в геофізиці, але він відповів, що йому потрібний на це дозвіл сестри. Вона відмовилася дати такий, а брат стримав свою обіцянку двадцятирічної давнини, що стало відомим жартом в геофізичному співтоваристві: на одній з конференцій була виражена «публічна подяка Річарду Фейнману за те, що він не займається північними сяйвами, що дозволяє нам приємно проводити час» (англ. “to publicly thank Richard Feynman for not studying aurora, so that we can all have some fun!”).

У жовтні 1990 року на конференції в Сочі, СРСР, Джоан почала зустрічатися з радянським астрофізиком Олександром Рузмайкіним. Вони познайомилися за рік до цього на конференції в США, коли Рузмайкін жорстко розкритикував доповідь Джоан під час сесії, а вона не менш жорстко відповіла йому під час обговорення за вечерею. 16 серпня 1992 вони одружилися і досі перебувають в щасливому шлюбі[8].

Фейнман вийшла на пенсію у 2003 році з посади старшого наукового співробітника Лабораторії реактивного руху. Однак, вона продовжила наукову роботу, зайнявшись питанням зв'язку космичної погоди, зокрема сонячну активність, та зміни клімату.

Наукові досягненняРедагувати

Більшу частину своєї наукової кар'єри Джоан Фейнман присвятила вивченню взаємодії сонячного вітру з магнітосферою Землі.

Працюючи в Обсерваторії Ламонт-Доерті, Джоан виявила, паралельно з декількома іншими дослідниками, що магнітосфера Землі не замкнута, а має витягнутий в напрямку від Сонця «хвіст».

Під час постдокторантури у Дослідницькому центрі Еймса в 1971 році Фейнман виявила, що періодичне витікання сонячної речовини, відоме як корональні викиди маси, може бути визначено за наявністю гелію у сонячному вітрі. Це було важливим відкриттям, так як, не дивлячись на те, що корональні викиди маси були вже відомі у той час, їх було важко виявити.

В ході своїх досліджень 60-х років Фейнман зробила важливе відкриття в області природи та причин виникнення полярного сяйва. Використовуючи дані, зібрані космічним кораблем НАСА Explorer 33[en], вона довела, що полярне сяйво є продуктом взаємодії між магнітосферою Землі і магнітним полем сонячного вітру: коли змінний сонячний вітер деформує магнітосферу Землі настільки, що траєкторії частинок сонячного вітру і магнітосферичної плазми починають перетинати атмосферу, ці частинки збуджують атоми атмосферних газів і з'являється світіння[9].

 
Полярне сяйво над Калгарі

Також у коло її академічних інтересів входили спалахи на Сонці (transient solar events) та цикли сонячної активності. Фейнман брала участь у розробці нової моделі Лабораторії реактивного руху, яка оцінює екологічну загрозу локального космічного середовища для екіпажів космічних кораблів. Приводом для цього став той факт, що високошвидкісні корональні викиди маси можуть викликати геомагнітні бурі, небезпечні як для функціонуючого космічного корабля, так і для людей, що знаходяться у космосі в цей момент[10]. Такі швидкі корональні викиди маси викликають ударні хвилі у сонячному вітрі, які прискорюють сонячні частинки і провокують геомагнітні бурі, коли частинки досягають зовнішньої границі магнітосфери Землі. Часто початок геомагнітних бурь супроводжується сильним притоком небезпечних протонів, що може завдати серйозної шкоди системам зв'язку космічного корабля і перешкодити його успішному польоту. Модель Фейнман допомогла інженерам обчислювати передбачувану кількість високошвидкісних часток, які могли б зіткнутися з космічним кораблем протягом часу його експлуатації. Ця робота привела до важливих нових розробок у області проектування космічних кораблів.

Після виходу у відставку Фейнман займалася вивченням змін клімату[11]. У числі інших питань вона вивчала вплив Сонця на поведінку зимових кліматичних аномалій, відомих як арктична осциляція або зміни північної циркуляції. Разом зі своїм колегою (і чоловіком) Олександром Рузмайкіним вона виявила, що у періоди низької сонячної активності індекс змін північної циркуляції також систематично занижений. Такі періоди низької сонячної активності збігаються з тривалими періодами похолодання; наприклад, таке спостерігалося в Європі у так званий малий льодовиковий період. Фейнман і її колеги також відкрили зв'язок між коливаннями сонячної активності і змінами повноводності Ніла у давнину. У періоди високої сонячної активності Ніл мілів, тоді як у періоди низької сонячної активності — навпаки[12]. Фейнман і Рузмайкін також є авторами оригінальної антропологічної гіпотези поширення землеробства, пов'язуючи його вибухове зростання близько 10 000 років тому з встановлення кліматичної стабільності. За оцінкою Брюса Д. Сміта[en], ця гіпотеза зараз становить основу наукового консенсусу про виникнення землеробства.

Протягом своєї кар'єри Фейнман була автором і співавтором більш ніж 100 унікальних публікацій. Вона також була редактором трьох наукових книг.

ВизнанняРедагувати

У 1974 році Фейнман стала першою жінкою, обраною членом Американського геофізичного союзу (АГС), а пізніше двічі обиралася секретарем Відділення сонячної і міжпланетної фізики (англ. Solar and Interplanetary Physics Section). Вона також була організатором комітету АГС, який займався питаннями справедливого ставлення до жінок всередині геофізичного спільноти. Фейнман багато років є членом Міжнародного астрономічного союзу (МАС). Вона була членом кількох підрозділів МАС, включаючи такі як «Division E Sun and Heliosphere; Division G Stars and Stellar Physics; and Division E Commission 49 Interplanetary Plasma & Heliosphere»[13], а також була асоційованим редактором журналу Journal of Geophysical Research: Space Physics.

У 2002 році Фейнман була названа одним з кращих старших наукових співробітників Лабораторії реактивного руху[14] і була нагороджена медаллю НАСА «За виняткові досягнення».

Основні роботиРедагувати

Основне джерело: [14]

ПриміткиРедагувати

  1. а б Hirshberg, Charles (2002-04-18). My Mother, the Scientist. Popular Science. Bonnier Corporation. Архів оригіналу за 2015-09-28. 
  2. Feynman biography. Процитовано 31 March 2013. 
  3. Joan Feynman - The Aurora. Процитовано 31 March 2013. 
  4. а б Christopher Riley. Joan Feynman: From auroras to anthropology. Chapter 17 of "A Passion for Science: Stories of Discovery and Invention" (en). Ed. by Suw Charman-Anderson. Архів оригіналу за 2015-09-06. Процитовано 2015-10-15. 
  5. Ottaviani Jim, Leland Myrick. Feynman, 2011, с. 57
  6. Feynman, Joan (September 2007). Physics Matters at Syracuse University: Volume 2, September 2007; CORRESPONDENCE FROM ALUMNI, Joan Feynman, PhD '58. Архів оригіналу за 2014-11-10. Процитовано 30 March 2013. 
  7. Joan Feynman, Caltech & KITP: Climate Stability and its Effect on Human History. University of California at Santa Barbara. Процитовано 31 March 2013. 
  8. Марина Кенин-Лопсан. (16 июля 2012). Джоан Фейнман и Александр Рузмайкин: научные светила в Туве. Тувинская правда. Процитовано 2015-11-12. 
  9. Crooker, N. U.; Feynman, J.; Gosling, J. T. (1977-05-01). On the high correlation between long-term averages of solar wind speed and geomagnetic activity. NASA. 
  10. Collins, David; Joan Feynman (2000). Early Prediction of Geomagnetic Storms (and Other Space Weather Hazards). Geophysical Research. Процитовано 31 March 2013. 
  11. Ruzmaikin, Alexander; Joan Feynman (2009). Search for Climate Trends in Satellite Data. Advances in Adaptive Data Analysis 1 (4): 667–679. doi:10.1142/S1793536909000266. Процитовано 30 March 2013. 
  12. NASA Finds Sun-Climate Connection in Old Nile Records. NASA Jet Propulsion Laboratory. 2007-03-19. Процитовано 31 March 2013. 
  13. Joan Feynman | IAU. Процитовано 31 March 2013. 
  14. а б Space and Astrophysical Plasmas: People: Joan Feynman. Jet Propulsion Laboratory. Перевірено 5 квітня 2013.Space and Astrophysical Plasmas: People: Joan Feynman. Jet Propulsion Laboratory. Процитовано 5 April 2013. 

ЛітератураРедагувати

ПосиланняРедагувати