丁查普曼/NASA
第谷坑是月球上的一座环形山,澳亚玻璃陨石是在澳大利亚和一些东南亚国家发现的一批陨石。这二者之间有什么关系呢?事实上,这些陨石很可能是在大约70万年前月球遭到一颗小行星的撞击而产生第谷坑的同时一些飞溅出来的月球物质飞落到地球上的。这听起来似乎有些难以置信,但得出这个结论主要靠的就是数学。进行这项分析的就是 NASA 的一名科学家丁查普曼 (Dean Roden Chapman,1922 一 1995) 。
1、人生经历
查普曼于1922年3月8日在新墨西哥州桑姆那堡 (Fort Sumner ,New Mexico)出生。他有一个弟弟汤姆 (Perry T. “Tom” )和一个姐姐卡门(Carmen)。在他还很小的时候, 全家搬到了亚利桑那州,很快又安顿在了南加州。那是 1926年。他和弟弟和姐姐一起长大。他和弟弟几乎在一起做所有的事情: 一起玩, 一起卖杂志,一起送报。送报很辛苦,他们必须早上3点半起床去工作,然后去上学。放学后他们还一起打篮球,甚至到了发狂的地步。由於送报和篮球,查普曼在高中的成绩很一般。
高中毕业时,查普曼和两个同学商量一起报名陆军航空兵。但是预飞训练要求本科学分。所以他们只好到洛杉矶城市学院去修课。他的两个同学完成了学分,在陆军航空兵报 上了名,而查普曼则被一位教授鼓励申请了加州理工学院。教授对他的机敏和智慧印象深刻并深信他经过加州理工的学习后能达到更高的目标。查普曼不但被录取,还得到了一笔奖学金。1941年,查普曼以最高荣誉从城市学院毕业,在加州理工他也是成绩优秀,还是 一名篮球明星。他以最高分获得机械工程学士学位,又以优秀生的荣誉获得航空工程的硕 士学位。
毕业后,查普曼得到了NACA 艾姆斯航空实验室(即现在的 NASA艾姆斯研究中心)的一个职位。当时二战还在进行之中。美国政府为了避免把这里的精英抽去当兵,干脆把这里的人都征入海军编制。就这样,查普曼算是实现了他当年加入海军的愿望。虽然不是航空兵,但他是搞航空研究的,也算圆了梦。二战结束后,他又回到了加州理工去攻读博士学位,从师汉斯利浦曼 (Hans Wolfgang Liepmann) ,从事超音速飞行的研究。1948年, 他获到了博士学位。
查普曼于1948年再次加入艾姆斯航空实验室。后来成为那里的航空部主任。他是著名的流体力学专家和现代计算流体力学的先驱。他还对存有争议的玻璃陨石来源的理论进行过研究。
作为一名科学家,查普曼具有一个特别的优点:他集出色的数学修养和工程师素质于一身。他又善於把问题简化并用文字清晰地表述出来。
在艾姆斯,查普曼最初的工作是在世界上最大的40x80英尺亚音速风洞部门。不久他被调到1x3英尺超音速部门并在那里工作了很长时间。查普曼的早期工作主要是表面摩擦、基础压力和热传导。他还率先在高马赫数在风洞里使用混合气体,以避免气体液化的问题。在流体分离的特徵及其对相应区域中热传导的影响方面进行了大 量的理论和实验研究。
从1944年到1979年,他一步一步地建立起自己在表面摩擦、边界层、基础压力、分离流动、湍流和风洞中混合气体、电弧风洞 (arc-jet) 、大气进入动力学、烧蚀分析、防热、高超音速真实气体、计算流体力学、激波分析等多方面的专家。但连他自己都没有想到,他的这些技能会在陨石研究上发挥作用。
2、研究陨石
玻璃陨石/维基百科
对查普曼来说,最具有挑战性的工作是玻璃陨石的来源问题。他的方法就是:统计+ 建模+计算+试验。
本来NASA对玻璃陨石的研究兴趣来自于对陨石的空气动力受热的性质从而用于未来再入航天器的设计上。但出於科学的好奇心,NASA科学家们也对陨石本身产生兴趣。
澳亚石场/维基百科
玻璃陨石是具有粗糙玻璃形状的鳞状物体,在地球的很多地方都有过发现。各方面的科学家对玻璃陨石己经研究了好几百年,提出了多种理论来解释玻璃陨石的来源。最早报告澳大利亚的玻璃陨石的是达尔文。他说在澳大利亚的新南威尔士发现了一些像镜片似的“火山炸弹”(volcanic bombs) 。这些炸弹具有绿色玻璃似的压扁的瓶状,并在表面有条纹。在过去的两个世纪里,这些后来被称为“奥石”(australites) 的东西引起了人们的极大兴趣和争论。他们认为这些东西一定是一次火山爆发的结果:可能是陆地火山(达尔文的观点),也可能是月球火山,也可能来自太阳,也可能是来自木星或其它行星。后来,人们发现这些“奥石”不仅在澳大利亚有,而且在东南亚一带也有很多,范围可能覆盖了30%的地球表面。人们称之为“澳亚石场”(Australasian strewnfield)“奥石”只是“澳亚石场”的一部分。
在1960年代,在一个博物馆里查普曼意识到玻璃陨石的形状可能是在它们进入大气层时出於受热和空气动
第谷坑是月球上的一座环形山,澳亚玻璃陨石是在澳大利亚和一些东南亚国家发现的一批陨石。这二者之间有什么关系呢?事实上,这些陨石很可能是在大约70万年前月球遭到一颗小行星的撞击而产生第谷坑的同时一些飞溅出来的月球物质飞落到地球上的。这听起来似乎有些难以置信,但得出这个结论主要靠的就是数学。进行这项分析的就是 NASA 的一名科学家丁查普曼 (Dean Roden Chapman,1922 一 1995) 。
1、人生经历
查普曼于1922年3月8日在新墨西哥州桑姆那堡 (Fort Sumner ,New Mexico)出生。他有一个弟弟汤姆 (Perry T. “Tom” )和一个姐姐卡门(Carmen)。在他还很小的时候, 全家搬到了亚利桑那州,很快又安顿在了南加州。那是 1926年。他和弟弟和姐姐一起长大。他和弟弟几乎在一起做所有的事情: 一起玩, 一起卖杂志,一起送报。送报很辛苦,他们必须早上3点半起床去工作,然后去上学。放学后他们还一起打篮球,甚至到了发狂的地步。由於送报和篮球,查普曼在高中的成绩很一般。
高中毕业时,查普曼和两个同学商量一起报名陆军航空兵。但是预飞训练要求本科学分。所以他们只好到洛杉矶城市学院去修课。他的两个同学完成了学分,在陆军航空兵报 上了名,而查普曼则被一位教授鼓励申请了加州理工学院。教授对他的机敏和智慧印象深刻并深信他经过加州理工的学习后能达到更高的目标。查普曼不但被录取,还得到了一笔奖学金。1941年,查普曼以最高荣誉从城市学院毕业,在加州理工他也是成绩优秀,还是 一名篮球明星。他以最高分获得机械工程学士学位,又以优秀生的荣誉获得航空工程的硕 士学位。
毕业后,查普曼得到了NACA 艾姆斯航空实验室(即现在的 NASA艾姆斯研究中心)的一个职位。当时二战还在进行之中。美国政府为了避免把这里的精英抽去当兵,干脆把这里的人都征入海军编制。就这样,查普曼算是实现了他当年加入海军的愿望。虽然不是航空兵,但他是搞航空研究的,也算圆了梦。二战结束后,他又回到了加州理工去攻读博士学位,从师汉斯利浦曼 (Hans Wolfgang Liepmann) ,从事超音速飞行的研究。1948年, 他获到了博士学位。
查普曼于1948年再次加入艾姆斯航空实验室。后来成为那里的航空部主任。他是著名的流体力学专家和现代计算流体力学的先驱。他还对存有争议的玻璃陨石来源的理论进行过研究。
作为一名科学家,查普曼具有一个特别的优点:他集出色的数学修养和工程师素质于一身。他又善於把问题简化并用文字清晰地表述出来。
在艾姆斯,查普曼最初的工作是在世界上最大的40x80英尺亚音速风洞部门。不久他被调到1x3英尺超音速部门并在那里工作了很长时间。查普曼的早期工作主要是表面摩擦、基础压力和热传导。他还率先在高马赫数在风洞里使用混合气体,以避免气体液化的问题。在流体分离的特徵及其对相应区域中热传导的影响方面进行了大 量的理论和实验研究。
从1944年到1979年,他一步一步地建立起自己在表面摩擦、边界层、基础压力、分离流动、湍流和风洞中混合气体、电弧风洞 (arc-jet) 、大气进入动力学、烧蚀分析、防热、高超音速真实气体、计算流体力学、激波分析等多方面的专家。但连他自己都没有想到,他的这些技能会在陨石研究上发挥作用。
2、研究陨石
玻璃陨石/维基百科
对查普曼来说,最具有挑战性的工作是玻璃陨石的来源问题。他的方法就是:统计+ 建模+计算+试验。
本来NASA对玻璃陨石的研究兴趣来自于对陨石的空气动力受热的性质从而用于未来再入航天器的设计上。但出於科学的好奇心,NASA科学家们也对陨石本身产生兴趣。
澳亚石场/维基百科
玻璃陨石是具有粗糙玻璃形状的鳞状物体,在地球的很多地方都有过发现。各方面的科学家对玻璃陨石己经研究了好几百年,提出了多种理论来解释玻璃陨石的来源。最早报告澳大利亚的玻璃陨石的是达尔文。他说在澳大利亚的新南威尔士发现了一些像镜片似的“火山炸弹”(volcanic bombs) 。这些炸弹具有绿色玻璃似的压扁的瓶状,并在表面有条纹。在过去的两个世纪里,这些后来被称为“奥石”(australites) 的东西引起了人们的极大兴趣和争论。他们认为这些东西一定是一次火山爆发的结果:可能是陆地火山(达尔文的观点),也可能是月球火山,也可能来自太阳,也可能是来自木星或其它行星。后来,人们发现这些“奥石”不仅在澳大利亚有,而且在东南亚一带也有很多,范围可能覆盖了30%的地球表面。人们称之为“澳亚石场”(Australasian strewnfield)“奥石”只是“澳亚石场”的一部分。
在1960年代,在一个博物馆里查普曼意识到玻璃陨石的形状可能是在它们进入大气层时出於受热和空气动
