Joan Feynman

Joan Feynman

Feynman w styczniu 2015
Państwo działania	Stany Zjednoczone
Data i miejsce urodzenia	31 marca 1927 Nowy Jork
Data i miejsce śmierci	21 lipca 2020 Ventura
Zawód, zajęcie	astrofizyczka
doktor fizyki
Specjalność: astrofizyka, fizyka przestrzeni kosmicznej, pogoda kosmiczna
Alma Mater	Oberlin College(inne języki) Syracuse University
Doktorat	1958 – fizyka Syracuse University
Praca zawodowa
Instytucja	NASA Ames Research Center
Instytucja	Jet Propulsion Laboratory
Nagrody
NASA Exceptional Scientific Achievement Medal

Joan Feynman (ur. 31 marca 1927 w Nowym Jorku, zm. 21 lipca 2020 w Venturze) – amerykańska astrofizyczka i badaczka fizyki przestrzeni kosmicznej. Zajmowała się przede wszystkim oddziaływaniem wiatru słonecznego z ziemską magnetosferą, fizyką zórz polarnych, pogodą kosmiczną oraz zmiennością aktywności słonecznej. Wniosła wkład w rozpoznawanie koronalnych wyrzutów masy w danych wiatru słonecznego, w modele zagrożenia cząstkami wysokoenergetycznymi dla statków kosmicznych oraz w badania związków między aktywnością Słońca a ziemskim środowiskiem. Jej prace przyczyniły się też do metod przewidywania cykli aktywności słonecznej i identyfikacji okresów wzmożonego zagrożenia burzami geomagnetycznymi.

Młodość

Joan Feynman urodziła się w nowojorskiej dzielnicy Queens jako córka Lucille z domu Phillips – urodzonej w USA w aszkenazyjskiej rodzinie o polskich korzeniach – oraz Melville’a Arthura Feynmana, urodzonego w żydowskiej rodzinie w Mińsku w ówczesnym Imperium Rosyjskim. Dorastała w dzielnicy Far Rockaway(inne języki) razem ze starszym bratem Richardem Feynmanem, który później został laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Wspominała, że w dzieciństwie słyszała od matki, iż „mózgi kobiet nie nadają się do nauki”. Ważnym przełomem było dla niej późniejsze odkrycie wykresu w popularnej książce astronomicznej opartego na badaniach Cecilii Payne-Gaposchkin, co pokazało jej, że kobieta może być zawodową badaczką w naukach fizycznych. Zainteresowanie zorzami polarnymi zaczęło się wcześniej – według biograficznej anegdoty brat zabrał ją kiedyś nocą na pobliskie pole golfowe, by pokazać jej widoczną nad nim zorzę.

Edukacja

Feynman studiowała fizykę w Oberlin College(inne języki), gdzie współtworzyła pierwszą żydowską kongregację studencką na tej uczelni. W 1948 uzyskała tam stopień bachelor of science. W tym samym roku poślubiła antropologa Richarda Hirshberga. Wraz z mężem przez krótki czas pracowała w Naval Research Laboratory w Waszyngtonie, a następnie oboje kontynuowali studia na Syracuse University, gdzie zajęła się fizyką ciała stałego w grupie Melvina Laxa(inne języki). W 1952 roku przerwała na rok studia doktoranckie i wyjechała z mężem do Gwatemali, gdzie zajmowali się antropologią Kakczikelów – jednej z grup Majów. W 1957 była współautorką pracy antropologicznej napisanej z Hirshbergiem i Betty J. Meggers(inne języki). Doktorat z fizyki uzyskała w 1958 na podstawie rozprawy o absorpcji promieniowania podczerwonego w kryształach o strukturze diamentu. W tym samym roku doktorat obronił również jej mąż; jednoczesne uzyskanie stopni naukowych przez małżeństwo było wówczas na tyle nietypowe, że odnotowała to lokalna prasa – w podpisie pod zdjęciem pary, „korygując” domniemaną pomyłkę, błędnie przypisano doktorat z fizyki Hirshbergowi, a z antropologii Feynman. Później odbyła staż podoktorski w Lamont Geological Observatory(inne języki) na Uniwersytecie Columbia.

Kariera naukowa

Już podczas stażu w obserwatorium Lamont-Doherty uzyskała pierwsze samodzielne wyniki naukowe, badając szybkie zmiany ziemskiego pola magnetycznego; równolegle z kilkoma innymi badaczami wykazała wówczas, że ziemska magnetosfera nie jest zamknięta, lecz ma rozciągnięty w kierunku przeciwnym do Słońca „ogon”.

W kolejnych latach kilkakrotnie zmieniała miejsce pracy. Współpracowała m.in. z Johnem Spreiterem(inne języki), w drugiej połowie lat 60. krótko pracowała na Uniwersytecie Stanforda, a w 1971 roku jako starsza stażystka podoktorska National Research Council prowadziła badania w NASA Ames Research Center. Od 1972 roku pracowała w High Altitude Observatory(inne języki) przy National Center for Atmospheric Research w Boulder w stanie Kolorado. W latach 1976–1979 zajmowała stanowisko administracyjne w National Science Foundation(inne języki) w Waszyngtonie, w latach 1979–1985 pracowała w laboratorium geofizyki Sił Powietrznych USA z finansowaniem z Boston College w Massachusetts, a od 1985 roku aż do emerytury w Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii. Kolejne zmiany miejsca pracy porównywała do podążania za finansowaniem badań niczym za wędrującymi stadami reniferów. Głównym obszarem jej badań były procesy zachodzące między Słońcem a Ziemią: wiatr słoneczny, pole magnetyczne Ziemi, zjawiska burz geomagnetycznych i cząstki energetyczne istotne dla bezpieczeństwa satelitów i sond kosmicznych.

W 1971 roku, analizując dane z NASA Ames, wskazała, że koronalne wyrzuty masy można rozpoznawać w wietrze słonecznym dzięki podwyższonej zawartości helu. Było to ważne, ponieważ choć same wyrzuty były już znane, to ich systematyczna identyfikacja w danych międzyplanetarnych pozostawała trudna. Później współtworzyła prace dotyczące wczesnego przewidywania burz geomagnetycznych i innych zagrożeń pogody kosmicznej.

Istotna część jej dorobku dotyczyła wyjaśniania mechanizmu zórz polarnych. Korzystając z danych zebranych przez sondę Explorer 33, wykazała, że występowanie zórz wynika z oddziaływania między ziemską magnetosferą a polem magnetycznym wiatru słonecznego. W pracy z Nancy U. Crooker i Johnem T. Goslingiem wykazała też silną korelację długookresowych średnich prędkości wiatru słonecznego z aktywnością geomagnetyczną, co wzmacniało ilościowy opis sprzężenia wiatru słonecznego z magnetosferą Ziemi.

W Jet Propulsion Laboratory pracowała także nad modelowaniem strumieni cząstek wysokoenergetycznych, które mogą uszkadzać instrumenty na statkach kosmicznych. Modele te służyły do szacowania, jakiego promieniowania może doświadczyć statek podczas całej misji, a więc miały znaczenie praktyczne dla projektowania i zabezpieczania aparatury kosmicznej.

W późniejszym okresie badała również związki zmienności aktywności słonecznej z ziemskim klimatem. We współpracy z Aleksandrem Ruzmaikinem(inne języki) analizowała m.in. relacje między aktywnością Słońca, oscylacją arktyczną i długookresowymi zapisami klimatycznymi. Wspólnie wskazywali, że okresy obniżonej aktywności słonecznej współwystępują z obniżonym indeksem tej oscylacji (NAM, ang. Northern Annular Mode) oraz z chłodniejszymi epizodami w niektórych regionach świata, na przykład w Europie w czasie małej epoki lodowej. Badali też hipotezę, że stabilizacja klimatu po młodszym dryasie mogła sprzyjać rozwojowi społeczeństw rolniczych około 10 tysięcy lat temu. W pracy z 2006 roku ich zespół wiązał zmienność aktywności słonecznej z historycznymi poziomami wody Nilu, traktując takie zapisy jako pośrednie świadectwa długookresowych zmian klimatycznych.

Jej dorobek obejmował ponad sto publikacji naukowych oraz trzy książki pod jej redakcją. Ze stanowiska starszego pracownika naukowego (ang. senior research scientist) w Jet Propulsion Laboratory przeszła na emeryturę w 2003 roku, ale nadal publikowała, m.in. o wpływie aktywności słonecznej na klimat pierwszego tysiąclecia. Jeszcze w 2018 roku ukazał się jej wspólny z Ruzmaikinem rozdział o stabilności klimatu i początkach rolnictwa.

Działalność środowiskowa i wyróżnienia

W 1974 roku została pierwszą kobietą wybraną do władz Amerykańskiej Unii Geofizycznej (AGU). Dwukrotnie wybierano ją też na sekretarza sekcji fizyki Słońca i fizyki przestrzeni międzyplanetarnej AGU. Organizowała ponadto prace komitetu zajmującego się równym traktowaniem kobiet w geofizyce. Pełniła także funkcję redaktorki (ang. associate editor) czasopisma Journal of Geophysical Research(inne języki): Space Physics. Była też członkinią Międzynarodowej Unii Astronomicznej i działała w sekcjach związanych ze Słońcem, heliosferą i plazmą międzyplanetarną.

W 2000 roku otrzymała NASA Exceptional Scientific Achievement Medal za dorobek w badaniach pogody kosmicznej i oddziaływań Słońce–Ziemia. W 2002 roku została zaliczona do grona starszych pracowników naukowych Jet Propulsion Laboratory. Późniejsze opracowania biograficzne – m.in. esej w antologii A Passion for Science oraz biograficzna powieść graficzna Jima Ottavianiego i Lelanda Myricka – omawiają jej karierę jako przykład drogi kobiet w fizyce i badaniach oddziaływań Słońce–Ziemia.

Życie prywatne

Z pierwszego małżeństwa z Richardem Hirshbergiem (1948–1974) miała troje dzieci: Susan, Charlesa(inne języki) i Matta. Charles Hirshberg jest dziennikarzem naukowym i autorem opublikowanego w 2002 roku w „Popular Science” eseju o matce, My Mother, the Scientist. Z astrofizykiem Aleksandrem Ruzmaikinem(inne języki) poznała się na konferencji w Soczi około 1990 roku, a w 1992 roku zostali małżeństwem; w kolejnych latach intensywnie współpracowali naukowo. Zmarła 21 lipca 2020 w Venturze w wieku 93 lat.

Wybrane publikacje

• J. Hirshberg, D. S. Colburn, Interplanetary field and geomagnetic variations – a unifield [sic!] view, „Planetary and Space Science”, t. 17, 1969, s. 1183–1206, doi:10.1016/0032-0633(69)90010-5.
• N. U. Crooker, J. Feynman, J. T. Gosling, On the high correlation between long-term averages of solar wind speed and geomagnetic activity, „Journal of Geophysical Research”, t. 82, 1977, s. 1933–1937, doi:10.1029/JA082i013p01933.
• J. Feynman, N. U. Crooker, The solar wind at the turn of the century, „Nature”, t. 275, 1978, s. 626–627, doi:10.1038/275626a0.
• J. Feynman, X. Y. Gu, Prediction of geomagnetic activity on time scales of one to ten years, „Reviews of Geophysics”, t. 24, 1986, s. 650–666, doi:10.1029/RG024i003p00650.
• J. Feynman, G. Spitale, J. Wang, S. Gabriel, Interplanetary proton fluence model: JPL 1991, „Journal of Geophysical Research”, t. 98, 1993, s. 13281–13294, doi:10.1029/92JA02670.
• A. Ruzmaikin, J. Feynman, Y. L. Yung, Is solar variability reflected in the Nile River?, „Journal of Geophysical Research: Atmospheres”, t. 111, 2006, D21114, doi:10.1029/2006JD007462.

Przypisy

Linki zewnętrzne

• Joan Feynman. Web of Stories. [dostęp 2026-05-20]. (ang.). – cykl wywiadów filmowych z Joan Feynman