Дон Л. Андерсон - Don L. Anderson

Дон Л. Андерсон
Портрет Дона Л. Андерсона photo.jpg
Родившийся(1933-03-05)5 марта 1933 г.
Фредерик, Мэриленд
Умер2 декабря 2014 г.(2014-12-02) (81 год)
Камбрия, Калифорния
НациональностьАмериканец
Альма-матерПолитехнический институт Ренсселера, Калифорнийский технологический институт
ИзвестенТектоника плит, Сейсмология, Геохимия, Научная поэзия
Награды
Научная карьера
ПоляСейсмология, Геофизика, Геология, Геохимия
УчрежденияКалифорнийский технологический институт, Сейсмологическая лаборатория Калифорнийского технологического института
ДокторантФрэнк Пресс [1]
ДокторантыТомас Х. Джордан[2]
Примечания
Опыт Андерсона в многочисленных научных дисциплинах был отмечен золотыми медалями Шведской королевской академии наук, Геологического общества Америки, Королевского астрономического общества и высшими научными медалями Американского геофизического союза и президента США.

Дон Линн Андерсон (5 марта 1933 г. - 2 декабря 2014 г.) Американец геофизик которые внесли значительный вклад в понимание происхождения, эволюции, структуры и состава земной шар и другие планеты. Андерсон, эксперт в многочисленных научных дисциплинах, объединил в себе сейсмология, физика твердого тела, геохимия и петрология чтобы объяснить, как земной шар работает. Андерсон был наиболее известен своим вкладом в понимание глубинных недр Земли, а в последнее время[когда? ], для гипотезы, что горячие точки являются продуктом тектоника плит а не узкие шлейфы, исходящие из глубины земной шар. Андерсон был почетным профессором геофизики Отделения геологических и планетных наук Калифорнийский технологический институт (Калифорнийский технологический институт). Он получил многочисленные награды геофизических, геологических и астрономических обществ. В 1998 г. был удостоен престижной Приз Крафорда посредством Шведская королевская академия наук вместе с Адам Дзевонски.[3] Позже в том же году Андерсон получил Национальная медаль науки. Он имел почетные докторские степени от Политехнический институт Ренсселера (где он учился на бакалавриате в геология и геофизика ) и Парижский университет (Сорбонна) и входил в состав многочисленных университетских консультативных комитетов, в том числе в Гарвард, Принстон, Йель, Чикагский университет, Стэнфорд, Парижский университет, Университет Пердью, и Университет Райса. В результате обширного исследования Андерсона были опубликованы сотни статей в области планетология, сейсмология, физика минералов, петрология, геохимия, тектоника и философия науки. Он продолжал работать и публиковаться до самой смерти. Его широко известные учебники, Теория Земли, и Новая теория Земли коллеги считают их убедительным синтезом происхождения Земли и ее внутреннего устройства одним из великих геофизиков нашего времени.

Жизнь и основные научные достижения

Получение Национальной медали науки от президента Билла Клинтона
Дон и Нэнси Андерсон празднуют 50-летие свадьбы
Обложка книги Андерсона, Новая теория Земли иллюстрирует продолжающиеся дебаты среди геофизиков о том, являются ли вулканы естественным результатом тектоники плит или исходят из глубин Земли через узкие шлейфы.

Рожден в Фредерик, Мэриленд в 1933 г.,[4] Андерсон переехал в Балтимор когда ему было шесть. Он окончил Балтиморский политехнический институт[5] затем присутствовал Политехнический институт Ренсселера (RPI), где он получил степень бакалавра наук в области геологии и геофизики в 1955 году. Затем он работал в нефтяной промышленности в Калифорнии, Монтане и Вайоминге, а также служил в ВВС в Массачусетсе и Туле, Гренландия, прежде чем переехать в Калифорнию, где он получил докторскую степень. получил степень доктора геофизики и математики в Калифорнийском технологическом институте в 1962 году. Большую часть своей последующей академической карьеры он провел в Сейсмологическая лаборатория Калифорнийского технологического института с 1967 по 1989 год он стал его вторым директором по продолжительности работы. Он был женат на Нэнси Рут Андерсон, имел двоих детей, Линн Андерсон Родригес и Ли Уэстон Андерсон, а также четырех внучек.

Андерсон начал свою научную карьеру, работая в ВВС США. В Гренландия, он изучал свойства морского льда. Андерсону было поручено определить, достаточно ли прочен лед, чтобы выдержать посадку тяжелых самолетов. Работая со своим коллегой доктором Уилфордом Уиксом над научными статьями, полученными в результате исследования, Андерсон понял, что ему нужно больше образования. Он решил поступить в Калифорнийский технологический институт по специальности геофизика. В диссертации Андерсона основное внимание уделялось анизотропный, или зависящие от направления, свойства мантия. Анализировалось распространение волн в слоистых сложных средах. До работы Андерсона сейсмологи предполагали, что недра Земли ведут себя как стекло и являются изотропными. После получения докторской степени В 1962 году Андерсон поступил на факультет Калифорнийского технологического института и перешел к другим областям обучения, написав статьи о составе, физическом состоянии и происхождении Земли, а также других планет. Намного позже в своей карьере он вернулся к последствиям анизотропия и частичное плавление и наличие флюидов в верхняя мантия. Он и его коллеги разработали методы учета анизотропии и неупругого поведения сейсмических волн, чтобы объяснить, как работает Земля. Технические термины для предметов его исследования - ангармоничность, асферичность, неупругость, а также анизотрофия. Другими словами, Земля не является идеальной упругой сферой.

За свою более чем 50-летнюю карьеру Андерсон опубликовал статьи о составе и происхождении Луна, Венера и Марс а также земной шар. Он был главным следователем на Викинг миссия в Марс в 1971 году. Андерсон и его сотрудники исследовали взаимосвязь между поведением мантийных пород при высоких давлениях и температурах, фазовыми превращениями мантийных минералов и образованием землетрясения. Они внесли значительный вклад в понимание движений тектонических плит, составив карту конвективных течений в мантии Земли с использованием сейсмологических методов. Эти исследования привели к развитию Предварительная эталонная модель Земли (PREM), который предоставляет стандартные значения важных свойств Земли, включая сейсмические скорости, плотность, давление, затухание и анизотропию в зависимости от радиуса планеты и длины волны. PREM теперь является стандартной эталонной моделью Земли. Эта работа была процитирована, когда Андерсон вместе со своим коллегой Адам Дзевонски из Гарвардский университет, были удостоены премии Crafoord Prize в 1998 году в Швеции.

Принимая во внимание физику и термодинамику материалов Земли в условиях высокой температуры и давления в глубоких недрах, Андерсон разработал теории, которые отклоняются от основных научных предположений. В частности, Андерсон показал, что стандартные геохимические и эволюционные модели Земли ошибочны, потому что они нарушают законы термодинамика способами, которые заставили бы Землю вести себя как вечный двигатель. Андерсон сравнил эти модели с Редьярд Киплинг "Just-So Stories, »И отметил, что эти ошибочные теории увековечиваются, когда опровержение доказательств объясняется как аномалии или парадоксы. Модели Андерсона основаны на физика и термодинамика а также геофизика, и противостоять наблюдениям и проверкам, основанным на фактах.

Андерсон разработал альтернативную модель минералогического и изотопного состава мантии. Земля имела высокотемпературное происхождение и была химически стратифицирована с момента ее образования 4,5 миллиарда лет назад. Традиционная научная мудрость состоит в том, что вся мантия в основном состоит из оливина с преобладанием перидотит Кое-что из первозданного материала. Андерсон, с другой стороны, показал, что средняя мантия состоит из пиклогита, пироксен и гранат -рик-рок. Вопреки преобладающим научным взглядам Андерсон утверждал, что более глубокие слои мантии плотные и тугоплавкие и не могут подниматься на поверхность или производить базальты. Андерсон предположил, что все базальты образуются в верхней мантии. Эти идеи возникли в результате интеграции геохимии, петрологии, сейсмологии и термодинамики, в то время как стандартные модели основаны только на одной или двух из этих дисциплин и многих предположениях.

Андерсон также бросил вызов традиционным научным взглядам на то, как вулканы формируются, в частности, теория конвективных мантийные перья на Земле, как предлагает В. Джейсон Морган, Андерсон утверждал, что так называемая гипотеза мантийного плюма неверна и что горячие точки и океанические острова, такие как Гавайи или же Исландия вместо этого являются нормальными продуктами тектоника плит. В то время как многие геохимики считают, что вулканы возникают из узких шлейфов, поднимающихся чуть выше ядра Земли, Андерсон показал, что их можно полностью объяснить химическими и минералогическими аномалиями в верхней мантии. Более того, Андерсон указал, что все доказательства гипотезы мантийного плюма нарушают основные законы термодинамика потому что они полагаются на постоянную подачу тепла, поступающего из глубин Земли или даже извне. Андерсон, с другой стороны, принял классическое представление о том, что внутренняя часть Земли охлаждается и что вулканы просто касаются слоя расплавленной породы, которая существует в верхней мантии или внешней оболочке Земли. Именно благодаря движению пластин магма допускается выход на поверхность через зоны трещин, трещины, вулканы и так называемые горячие точки. Андерсон также считал, что тектоника плит является естественным результатом охлаждения планеты сверху.[6]

Хотя его работа была основана на сейсмологии, классической физике и термодинамике, а также на его знаниях о недрах Земли, теории Андерсона считаются противоречивыми, поскольку они отходят от преобладающих идей, разработанных геохимическим сообществом и широко цитируемых в таких влиятельных публикациях, как в качестве Природа и Наука. Активный веб-сайт mantleplumes.org посвящен вызову Андерсона и его коллег стандартным или учебным объяснениям вулканов и динамики Земли. Междисциплинарный подход Андерсона в сочетании с его опытом геофизика, геохимия, физика твердого тела, и термодинамика, позволила ему объяснить эволюцию и структуру Земли способами, бросающими вызов общепринятым идеям его времени. Коллега Сет Штайн из Северо-Западный университет сказал о Новой теории Земли Андерсона: «Старая пословица гласит, что нет настоящих исследователей Земли, потому что мы роем свои маленькие ямы и сидим в них. Эта книга представляет собой яркий контрпример, в котором синтезируется широкий круг тем, касающихся структуры, эволюции и динамики планеты. Даже читатели, которые не согласны с некоторыми аргументами, найдут их поучительными и стимулирующими ».

Андерсон умер в Камбрия, Калифорния 2 декабря 2014 г. от рака, в возрасте 81 года.[4]

Технические детали

  • Показал, что анизотропия и неупругость играют важную роль в распространении сейсмических волн на Земле.
  • Введены частотно-зависимые и поляризационные эффекты в современную сейсмологию. Это позволило устранить расхождения между различными типами сейсмических данных (объемные волны, нормальные модели; расхождение волн Рэлея-Лява) и объединить все типы данных в единую инверсию.
  • Разработал теорию частотной зависимости как скорости волны, так и неупругости (Q) и применил ее к мантии и ядру (модель полосы поглощения).
  • Разработаны методы обращения поверхностных волн для анизотропных структур (универсальные дисперсионные кривые).
  • Показал (с Минстером), как микрофизика может объяснить, как краткосрочные явления могут быть связаны с долгосрочной реологией.
  • Совместно с Натафом, Наканиши, Танимото, Монтагнером и Реганом были разработаны первые трехмерные структуры анизотропной мантии.

Награды и отличия

Важные публикации

  • А. М. Дзевонски; Д. Л. Андерсон. (1981). Предварительная эталонная модель Земли; Физика Земли и планетных недр 25, S.297–356.
  • Д. Л. Андерсон. (2007). Новая теория Земли; Издательство Кембриджского университета, Нью-Йорк.
  • Д. Л. Андерсон. (1989). Теория Земли; Научные публикации Блэквелла.
  • Дон Л. Андерсон и Джеймс Х. Натланд. (2014) Восходящие потоки мантии и механизмы океанического вулканизма; Труды Национальной академии наук [1] т. 111 нет. 41. Дои:10.1073 / pnas.1410229111.
  • Д. Л. Андерсон. (2013). Миф о стойком мантийном плюме - существуют ли перья?; Австралийский журнал наук о Земле: и Джеймс Х. Натланд. Дои:10.1080/08120099.2013.835283
  • Андерсон, Дон Л. (2011). Гавайи, пограничные слои и окружающая мантия - геофизические ограниченияJ. Petrol., 52, 1547-1577; Дои:10.1093 / петрология / egq068.
  • Г. Р. Фоулджер, Д. Л. Андерсон. (2005). Классная модель для горячей точки Исландии; Журнал вулканологии и геотермальных исследований 141.
  • Андерсон, Д. Л. (2005). Самогравитация, самосогласованность и самоорганизация в геодинамике и геохимии, в глубокой мантии Земли: структура, состав и эволюция, Ред. Р. Д. ван дер Хильст, Дж. Басс, Дж. Матас и Дж. Трамперт, AGU Geophysical Monograph Series 160, 165-186.
  • Андерсон, Д. Л. (2005). Горячие точки: парадигмы шлейфов и тарелок, in Foulger, G.R., Natland, J.H., Presnall, D.C., and Anderson, D.L., eds., Plumes, plumes, and paradigms: Geological Society of America Special Paper 388, p. 31–54.
  • Андерсон, Дон Л. и Натланд, Дж. Х. (2005). Краткая история гипотезы о шлейфе и ее конкурентов: концепция и противоречие, in Foulger, G.R., Natland, J.H., Presnall, D.C., and Anderson, D.L., eds., Plates, Plumes, & Paradigms,: GSA Special Paper 388, p. 119-145.
  • Мейбом, А. и Андерсон, Д. Л. (2003). Статистический комплекс верхней мантии, Earth Planet Science Letters, 217, стр. 123–139.
  • Вен, Л., и Андерсон, Дон Л. (1997). Слоистая мантийная конвекция: модель геоида и топографии, Письма о Земле и планетологии, т. 146, стр. 367-377.
  • Андерсон, Дон Л. (1995). Литосфера, астеносфера и перисфера, Обзоры геофизики, т. 33, с. 125-149.
  • Андерсон, Дон Л .; Zhang, Y.-S .; Танимото, Т. (1992). Головки плюмов, континентальная литосфера, паводковые базальты и томография, в: Магматизм и причины континентального распада, Б. К. Стори, Т. Алебастр и Р. Дж. Панкхерст, ред., Специальное издание Геологического общества, № 68.
  • Андерсон, Дон Л .; Танимото, Т .; и Zhang, Y.-S. (1992). Тектоника плит и горячие точки: третье измерение, Наука, т. 256, стр. 1645-1650.
  • Скривнер, С. и Андерсон, Дон Л. (1992). Влияние субдукции после Пангеи на глобальную томографию мантии и конвекцию, Geophys. Res. Lett., Vol. 19, нет. 10, стр. 1053-1056.
  • Андерсон, Дон Л. (1989). Где на Земле кора?, Physics Today, март, стр. 38-46.
  • Андерсон, Дон Л. (1987). Сейсмическое уравнение состояния II. Сдвиговые свойства и термодинамика нижней мантии., Phys. Планета Земля. Интерьеры, т. 45, с. 307-323.
  • Андерсон, Дон Л. (1985). Магмы горячих точек могут образовываться в результате фракционирования и загрязнения MORB., Природа, т. 318, стр. 145-149.
  • Танимото, Т., и Андерсон, Дон Л. (1985). Боковая неоднородность и азимутальная анизотропия верхней мантии: волны Лява и Рэлея 100-250 сек., Jour. Geophys. Res., V. 90, p. 1842–1858.
  • Андерсон, Дон Л. (1986). Науки о Земле и государственная политика, Geotimes, v. 31, no. 10, стр. 5.
  • Натаф, Х.-К .; Наканиши, I .; и Андерсон, Дон Л. (1986). Измерения мантийных волновых скоростей и инверсии латеральных неоднородностей и анизотропии, часть III: инверсия, Jour. Geophys. Res., V. 91, no. В7, стр. 7261-7307.
  • Андерсон, Дон Л. (1984). Земля как планета: парадигмы и парадоксы, Наука, т. 223, вып. 4634, стр. 347-355. 178.
  • Андерсон, Дон Л. (1982). Горячие точки, полярное блуждание, мезозойская конвекция и геоид, Nature, v. 297, no. 5865, стр. 391-393.
  • Андерсон, Дон Л .; и Гивен, Дж. У. (1982). Q модель полосы поглощения для Земли, Jour. Geophys. Res., V. 87, no. B5, стр. 3893-3904.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ https://thesis.library.caltech.edu/4076/
  2. ^ https://thesis.library.caltech.edu/view/advisor/Anderson-D-L.html
  3. ^ а б "Премия Крафорда 1998". Шведская королевская академия наук. Получено 18 апреля 2011.
  4. ^ а б Свитил, Кэти (3 декабря 2014 г.). "Дон Л. Андерсон 1933–2014". Новости и события. Калтех. Получено 5 декабря 2014.
  5. ^ "Интервью с Доном Л. Андерсоном" (PDF). Архивы Калифорнийского технологического института Устные истории онлайн. Калифорнийский технологический институт. Архивировано из оригинал (PDF) 7 августа 2011 г.. Получено 18 апреля 2011.
  6. ^ Хардинг, Стефан. Анимируйте Eart. Наука, интуиция и Гайя. Chelsea Green Publishing, 2006 г., стр. 114. ISBN  1-933392-29-0
  7. ^ "Медаль Джеймса Б. Макелвейна". Американский геофизический союз. Получено 18 апреля 2011.
  8. ^ "Книга членов, 1780-2010: Глава A" (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 18 апреля 2011.
  9. ^ "Приз Ньюкомба Кливленда AAAS". Американская академия развития науки. Получено 18 апреля 2011.
  10. ^ «Почетные стипендиаты EUG». Европейский союз геологов. Европейский союз геонаук. Получено 18 апреля 2011.
  11. ^ "Эмиль-Вихерт-Медай". Deutsche Geophysikalische Gesellschaft (на немецком). Архивировано из оригинал 7 августа 2011 г.. Получено 18 апреля 2011.
  12. ^ «Прошлые обладатели наград и медалей». Геологическое общество Америки. Получено 18 апреля 2011.
  13. ^ «Обладатели золотой медали Королевского астрономического общества». Королевское астрономическое общество. Архивировано из оригинал 25 мая 2011 г.. Получено 18 апреля 2011.
  14. ^ "Публичный профиль: доктор Дон Л. Андерсон". Американское философское общество. Архивировано из оригинал 19 марта 2012 г.. Получено 18 апреля 2011.
  15. ^ "Медаль Уильяма Боуи". Американский геофизический союз. Получено 18 апреля 2011.
  16. ^ "Дон Л. Андерсон: результаты поиска". Мемориальный фонд Джона Саймона Гуггенхайма. Архивировано из оригинал 20 сентября 2012 г.. Получено 18 апреля 2011.
  17. ^ «Лауреаты 1998 года». Национальный фонд медалей науки и технологий. Архивировано из оригинал 29 сентября 2011 г.. Получено 18 апреля 2011.

внешняя ссылка