Дон Л. Андерсон

Дон Л. Андерсон
Рожденный	( 1933-03-05 ) 5 марта 1933 г. Фредерик , Мэриленд
Умер	2 декабря 2014 г. (2014-12-02) (в возрасте 81 года) Камбрия , Калифорния
Национальность	Американец
Альма -матер	Политехнический институт Ренсселера , Калифорнийский технологический институт
Известен для	Тектоника пластины , сейсмология , геохимия , научная поэзия
Награды	Crafoord Prize (1998) Национальная медаль науки (1998) Медаль Уильяма Боуи Американского геофизического союза (1991) Золотая медаль Королевского астрономического общества (1988) Артур Л. Дэй -медаль Геологического общества Америки (1987)
Научная карьера
Поля	Сейсмология , геофизика , геология , геохимия
Учреждения	Калифорнийский технологический институт , сейсмологическая лаборатория Caltech
Докторский советник	Фрэнк Пресс
Докторские студенты	Томас Х. Джордан
Примечания
Экспертиза Андерсона в многочисленных научных дисциплинах был признан золотыми медалями Королевской шведской академии наук, Геологического общества Америки, Королевского астрономического общества и высших научных медалей от Американского геофизического союза и президента Соединенных Штатов.

Дон Линн Андерсон (5 марта 1933 года - 2 декабря 2014 г.) был американским геофизиком , который внес значительный вклад в понимание происхождения, эволюции, структуры и состава земли и других планет. Эксперт в многочисленных научных дисциплинах, работа Андерсона объединила сейсмологию , физику твердого состояния , геохимию и петрологию, чтобы объяснить, как работает Земля . Андерсон был наиболее известен своим вкладом в понимание глубокого интерьера Земли, а в последнее время , для теории пластин гипотеза о том, что горячие точки являются продуктом тектоники пластины, а не узких шлейфов, исходящих из глубокой земли . Андерсон был профессором (почетным) геофизики в отделе геологических и планетарных наук в Калифорнийском технологическом институте (Caltech) . Он получил многочисленные награды от геофизических, геологических и астрономических обществ. В 1998 году он был удостоен премии Крафорорд Королевской шведской академией наук вместе с Адамом Дзьюнски . Позже в том же году Андерсон получил национальную медаль науки . Он получил почетные докторские степени из политехнического института Ренсселера (где он занимался бакалавриатом в области геологии и геофизики ) и Парижского университета (Сорбонн) и служил в многочисленных университетских консультативных комитетах, в том числе в Гарварде , Принстон , Йельский университет Чикагского университета , Чикагский университет , Стэнфорд , Парижский университет , Университет Пердью и Райс Университет . Широкие исследования Андерсона привели к сотням опубликованных работ в области планетарной науки , сейсмологии , физики минералов , петрологии , геохимии , тектоники и философии науки .

Жизнь и основной научный вклад

Получение национальной медаль науки от президента Билла Клинтона

Дон и Нэнси Андерсон празднуют свою 50 -ю годовщину свадьбы

Обложка книги Андерсона « Новая теория Земли» иллюстрирует продолжающиеся дебаты среди геофизиков о том, являются ли вулканы естественным результатом тектоники пластин или исходящими из глубокой земли через узкие перья.

Родился в Фредерике , штат Мэриленд , в 1933 году, Андерсон переехал в Балтимор, когда ему было шесть лет. Окончил Балтиморский политехнический институт Затем посетил 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 и служил в воздушных силах в Массачусетсе и Туле, Гренландия перед переездом в Калифорнию, где он получил докторскую степень В геофизике и математике в Caltech в 1962 году. Он провел большую часть своей последующей академической карьеры в сейсмологической лаборатории Caltech , став его вторым самым длинным директором с 1967 по 1989 год. У него был женат на Нэнси Рут Андерсон, у него были двое детей, Линн Андерсон и Ли. Уэстон Андерсон и четыре внучки.

Андерсон начал свою научную карьеру во время службы в ВВС США . В Гренландии он изучал свойства морского льда. Андерсону было предъявлено обвинение в определении того, был ли лед достаточно сильным, чтобы противостоять посадке тяжелых самолетов. Работая со своим коллегой, доктором Уилфордом Уиксом, над научными статьями, полученными в результате исследования, Андерсону стало ясно, что ему нужно больше образования. Он решил посетить Caltech в геофизике. Тезис Андерсона был сосредоточен на анизотропных или направленно зависимых свойствах мантии . Он проанализировал распространение волн в слоистых сложных средах. До работы Андерсона сейсмологи предположили, что внутренняя часть Земли ведет себя как стекло, и был изотропным. После завершения доктора философии В 1962 году Андерсон присоединился к преподавателям в Калдехе и перешел на другие области обучения, написав статьи о композиции, физическом состоянии и происхождении Земли, а также на других планетах. Гораздо позже в своей карьере он вернулся к последствиям анизотропии и частичного плавления и присутствия жидкостей в Верхняя мантия . Он и его коллеги разработали методы для учета анизотропии и неэластического поведения сейсмических волн, чтобы объяснить, как работает Земля. Техническими терминами для предметов его исследований являются ангармония, асферичность, неластичность, а также анизотрофия. Другими словами, Земля не идеальная, эластичная сфера.

За более чем 50-летнюю карьеру Андерсон опубликовал статьи о композиции и происхождении Луны , Венера и Марса , а также Земли . Он был главным исследователем миссии викингов на Марсе в 1971 году. Андерсон и его сотрудники исследовали отношения между поведением мантийной породы под высоким давлением и температурами, фазовыми трансформациями мантийных минералов и генерацией землетрясений . Они внесли значительный вклад в понимание движений тектонических плитов путем картирования конвекционных токов в мантии Земли с использованием сейсмологических методов. Эти исследования привели к разработке предварительной эталонной модели Земли (PREM), которая обеспечивает стандартные значения для важных свойств Земли, включая сейсмические скорости, плотность, давление, ослабление и анизотропию как функцию планетарного радиуса и длины волны. Прем теперь является стандартной эталонной моделью для Земли. Эта работа была процитирована, когда Андерсон вместе со своим коллегой Адамом Дзьюнски из Гарвардского университета были удостоены премии Crafoord в 1998 году в Швеции.

Принимая во внимание физику и термодинамику земных материалов в условиях высокой температуры и давления в глубокой внутренней части, Андерсон разработал теории, которые отрываются от основных научных спекуляций. В частности, Андерсон показал, что стандартные геохимические и эволюционные модели для Земли ошибочны, потому что они нарушают законы термодинамики способами , которые заставляли Землю вести себя как вечная движущаяся машина . Андерсон сравнил эти модели с » Рудиарда Киплинга « Just Stories , и указал, что эти теории увековечены, когда противодействующие доказательства объясняются как аномалии или парадоксы. Модели Андерсона основаны на физике и термодинамике , а также на геофизике , а также противостоят наблюдениям и основанным на фактических данных тестов.

Андерсон разработал альтернативную модель минералогического и изотопного состава мантии. Земля имела высокотемпературное происхождение и была химически стратифицирована с тех пор, как она набрала 4,5 миллиарда лет назад. Традиционная научная мудрость заключается в том, что вся мантия в основном состоит из перидотита, доминирующего с оливином , некоторые из которых являются изначальным материалом. Андерсон, с другой стороны, показал, что средняя мантия состоит из Piclogite, пироксена и граната -рока. Страги, чтобы преобладать научные взгляды, Андерсон утверждал, что более глубокие слои мантии являются плотными и рефрактерными и не могут подняться на поверхность или производить базальты . Андерсон предположил, что все базальты производятся в верхней мантии. Эти идеи развивались из 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 образуются вулканы , в частности, теорию конвективных мантийных шлейфов на земле, как предложено В. Джейсоном Морганом что гипотеза так называемой мантий , Андерсон утверждал , Такие, как Гавайи или Исландия , являются, вместо этого обычные продукты тектоники пластин . В то время как многие геохимики считают, что вулканы вытекают из узких шлейфов, выходящих из чуть выше ядра Земли, Андерсон показал, что их можно полностью объяснить химическими и минералогическими аномалиями в верхней мантии. Более того, Андерсон отметил, что все демонстрации гипотезы мантийного шлейфа нарушают основные законы термодинамики, потому что они полагаются на постоянное запас тепла, исходящего с глубокой земли или даже из -за пределов земли. Андерсон, с другой стороны, принял классический взгляд, что внутренняя часть Земли охлаждает и что вулканы просто коснулись слоя растопленной скалы, который существует в верхней мантии или внешней оболочке Земли. Через движение тарелок Магма разрешено достигать поверхности через зоны перелома, разрывы , вулканы и так называемые горячие точки. Андерсон также считал, что Tectonics Plate - это естественный результат того, что планета охлаждается сверху.

Хотя его работа была основана на сейсмологии, классической физике и термодинамике, а также на его знаниях о внутренней части Земли, теории Андерсона считаются спорными, поскольку они отходят от преобладающих идей, разработанных геохимическим сообществом и которые широко цитируются в влиятельных публикациях, такие как природа и наука . Активный веб-сайт, Mantleplumes.org, посвящен вызову Андерсону и его коллегам стандартному или учебному книге объяснения вулканов и динамики Земли. Междисциплинарный подход Андерсона, в сочетании с его опытом в области геофизики , геохимии , твердотельной физики и термодинамики , позволил ему объяснить эволюцию и структуру Земли таким образом, что бросает вызов принятию представления о его времени. Коллега Сет Стейн Из Северо -Западного университета Андерсона сказал о новой теории Земли : «Старая пословица говорит, что нет настоящих студентов Земли, потому что мы копаем наши маленькие дыры и сидим в них. Эта книга является поразительным примером, который синтезирует широкий спектр тем, посвященных структуре, эволюции и динамике планеты. Даже читатели, которые не согласны с некоторыми аргументами, найдут их проницательными и стимулирующими ».

Андерсон умер в Камбрии, штат Калифорния , 2 декабря 2014 года от рака в возрасте 81 года.

Технические детали

• Показали, что анизотропия и неластичность были важны в распространении сейсмических волн на земле.
• Введенные частотные и поляризационные эффекты в современную сейсмологию. Это позволило разрешить несоответствия между различными типами сейсмических данных (волны тела, нормальные модели; Расхождение волны Rayleigh-Love) и объединение всех типов данных в единую инверсию.
• Разработанная теория частотной зависимости как Wavespeeds, так и Anelasticity (Q) и применила это к мантии и Core (модель полосы поглощения).
• Разработанные методы инвертирования поверхностных волн для анизотропных структур (универсальная дисперсия).
• Показал (с Minster), как микрофизика может объяснить, как короткие периоды могут быть связаны с долгосрочной реологией.
• С Натафом, Наканиши, Танимото, Монтегнером, Риган разработал первые 3D -структуры анизотропной мантии.

Награды и награды

• Медаль Джеймса Б. Макелване Американского геофизического союза (1966)
• Награда за достижения Аполлона Национальной авиационной и космической администрации 1969 г.
• Сотрудник Американской академии искусств и наук (1972)
• Newcomb Кливлендская премия Американской ассоциации по развитию науки (1977) ( миссии викингов ) ученые
• НАСА исключительная научная медаль достижения (1977)
• Член Национальной академии наук (1982)
• Почетный иностранный сотрудник Европейского союза геоссии (1985)
• Эмиля Вихерта Медаль Геофизического общества Германии (1986)
• Артур Л. Дэй -медаль Геологического общества Америки (1987)
• Сотрудник Американской ассоциации по развитию науки (1988)
• Золотая медаль Королевского астрономического общества (1988)
• Член Американского философского общества (1990)
• Медаль Уильяма Боуи Американского геофизического союза (1991)
• Guggenheim Fellow (1998)
• Крафорорд Премия Королевской шведской академии науки (1998 г. с Дзьюнски)
• Национальная медаль науки (1998)
• Почетные докторские степени из политехнического института Ренсселера (RPI) и Парижского университета (Sorbonne)

Важные публикации

• Am Dziewonski; Д.Л. Андерсон. (1981). Предварительная эталонная модель Земли ; Физика Земли и планетарных интерьеров 25, с.297–356.
• Д.Л. Андерсон. (2007). Новая теория Земли ; Издательство Кембриджского университета, Нью -Йорк.
• Д.Л. Андерсон. (1989). Теория Земли ; Blackwell Scientific Publications.
• Дон Л. Андерсон и Джеймс Х. Натленд. (2014) Повышение мантии и механизмы океанического вулканизма ; Труды Национальной академии наук [1] ​​Vol. 111 нет. 41 два : 10.1073/pnas.1410229111 .
• Д.Л. Андерсон. (2013). Постоянный миф о шлейфе в мантии - существуют ли шлейфы? ; Австралийский журнал наук о Земле: и Джеймс Х. Натленд. doi : 10.1080/08120099.2013.835283
• Андерсон, Дон Л. (2011). Гавайи, пограничные слои и окружающая мантия - геофизические ограничения , J. Petrol., 52, 1547–1577; doi : 10.1093/petrology/egq068 .
• Гр Фоулгер, Д.Л. Андерсон. (2005). Прохладная модель для горячей точки Исландии ; Журнал вулканологии и геотермальных исследований 141 .
• Андерсон, Д.Л. (2005). Саморавитация, самосогласованность и самоорганизация в геодинамике и геохимии, в глубокой мантии Земли: структура, композиция и эволюция , ред. Rd Van der Hilst, J. Bass, J. Matas & J. Trampert, Agu Geophysical Monograph Series 160, 165–186.
• Андерсон, Д.Л. (2005). Отвращение горячих точек: парадигмы шлейфа и тарелки , в Foulger, GR, Natland, JH, Presnall, DC и Anderson, DL, Eds., Пластины, племени и парадигмы: Геологическое общество Америки Специальная статья 388, с. 31–54.
• Андерсон, Дон Л. и Натленд, JH (2005). Краткая история гипотезы плейма и ее конкурентов: концепция и противоречия , в Foulger, GR, Natland, JH, Presnall, DC и Anderson, DL, Eds., Пластин, Plumes и Paradigms,: GSA Special Paper 388, P. Полем 119-145.
• Meibom, A. and Anderson, DL (2003). Статистическая сборная верхняя мантия , Научные буквы Земли, 217, с. 123–139.
• Вэнь Л. и Андерсон, Дон Л. (1997). Слоистая мантийная конвекция: модель для геоидов и топографии , земли и планетарных научных писем, т. 146, с. 367-377.
• Андерсон, Дон Л. (1995). Литосфера, астеносфера и перисфере , обзоры геофизики, т. 33, с. 125-149.
• Андерсон, Дон Л.; Zhang, Y.-S.; Танимото Т. (1992). Шлюмы головы, континентальная литосфера, наводнения базальты и томография , в: Магматизм и причины континентального распада, BC Storey, T. Alabaster и RJ Pankhurst , eds., Специальная публикация Геологического общества, № 68.
• Андерсон, Дон Л.; Tanimoto, T.; и Чжан Ю.-С. (1992). Тектоника пластины и горячие точки: третье измерение , наука, т. 256, с. 1645-1650.
• Scrivner, C. и Anderson, Don L. (1992). Влияние субдукции Post Pangea на глобальную мантийную томографию и конвекцию Geophys. Резерв Lett., Vol. 19, нет. 10, с. 1053-1056.
• Андерсон, Дон Л. (1989). Где на земле корка? , Физика сегодня, март, с. 38-46.
• Андерсон, Дон Л. (1987). Сейсмическое уравнение состояния II. Свойства сдвига и термодинамика нижней мантии , Phys. Земля планета. Интерьеры, ст. 45, с. 307-323.
• Андерсон, Дон Л. (1985). Magma Hotspot может образовываться путем фракционирования и загрязнения Морба , Nature, v. 318, p. 145-149.
• Tanimoto, T. и Anderson, Don L. (1985). Боковая гетерогенность и азимутальная анизотропия верхней мантии: Любовь и Рэйли волны 100-250 сек , журнал. Геофий. Res., V. 90, p. 1842-1858.
• Андерсон, Дон Л. (1986). Земные науки и государственная политика , Geotimes, v. 31, no. 10, с. 5
• Nataf, H.-C.; Наканиши, я.; и Андерсон, Дон Л. (1986). Измерения скоростей и инверсии мантийной волны для боковых неоднородностей и анизотропии, часть III: инверсия , Jour. Геофий. Res., V. 91, no. B7, p. 7261-7307.
• Андерсон, Дон Л. (1984). Земля как планета: парадигмы и парадоксы , наука, т. 223, нет. 4634, с. 347-355. 178.
• Андерсон, Дон Л. (1982). Горячие точки, полярная блуждая, мезозойская конвекция и геоид , природа, т. 297, нет. 5865, с. 391-393.
• Андерсон, Дон Л.; и дано, JW (1982). Модель Q Absorption Q для Земли , Jour. Геофий. Res., V. 87, no. B5, p. 3893-3904.

Смотрите также

• Список геофизиков

Внешние ссылки

• Веб -страница Андерсона в Caltech
• Торн Лей, «Дон Л. Андерсон», Биографические мемуары Национальной академии наук (2016)