James Dungey
जेम्स वायने "जिम" डंगे (1923-2015) एक ब्रिटिश अंतरिक्ष वैज्ञानिक थे जिन्होंने अंतरिक्ष मौसम के क्षेत्र की स्थापना में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई और प्लाज्मा भौतिकी की मौलिक समझ में महत्वपूर्ण योगदान दिया। प्रारंभिक जीवन और करियर जिम डंगे एक स्कूल शिक्षक के बेटे स्टैमफोर्ड, लिंकनशायर में पले-बढ़े। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, उन्होंने रग्बी में ब्रिटिश थॉम्पसन-ह्यूस्टन में रडार के विकास पर काम किया। युद्ध की समाप्ति के बाद, उन्होंने 1947 में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के हिस्से मैग्डलीन कॉलेज से डिग्री प्राप्त की। इसके बाद उन्होंने फ्रेड हॉयल की देखरेख में उसी संस्थान में पीएचडी पूरी की। डंगे ने 1950 से 1953 तक सिडनी विश्वविद्यालय में रॉन जियोवेनेली के साथ, 1953 से 1954 तक पेंसिल्वेनिया स्टेट विश्वविद्यालय में और 1954 से 1957 तक कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में काम किया। 1957 से 1959 तक वे किंग्स कॉलेज, न्यूकैसल अपोन टाइन (अब न्यूकैसल विश्वविद्यालय) में गणित के व्याख्याता थे और 1959 से 1963 तक उन्होंने यूके परमाणु हथियार प्रतिष्ठान में काम किया। 1963 में वे इंपीरियल कॉलेज लंदन की ब्लैकेट प्रयोगशाला में चले गए, जहाँ वे 1965 से 1984 में अपनी सेवानिवृत्ति तक भौतिकी के प्रोफेसर रहे। चुंबकीय पुनर्संयोजन की खोज डंगे ने चुंबकीय पुनर्संयोजन की अवधारणा पेश की, एक ऐसा तंत्र जिसे शुरू में स्वीकार नहीं किया गया था, लेकिन अब प्लाज्मा (आयनित गैस) भौतिकी के सभी क्षेत्रों में मौलिक महत्व का माना जाता है। चुंबकीय ऊर्जा को ऊष्मा और सक्रिय आवेशित कणों में परिवर्तित करने में चुंबकीय पुनर्संयोजन का खगोलीय, अंतरिक्ष और प्रयोगशाला प्लाज्मा पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। यह चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को पुनर्गठित करके घटनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला को भी सक्षम बनाता है। पुनर्संयोजन एक ऐसी प्रक्रिया है जो सौर कोरोना, अंतरग्रहीय अंतरिक्ष, पृथ्वी के चुंबकमंडल, संलयन टोकामक्स और कई खगोलीय वस्तुओं में होती है। यह परिचालन प्रणालियों पर अंतरिक्ष मौसम के प्रभावों में भी प्रमुख नियंत्रण कारक है, जिससे सौर ज्वालाओं और कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) में ऊर्जा की रिहाई होती है और यह प्रमुख तंत्र है जो सौर पवन प्रवाह (और सीएमई के कारण इसकी वृद्धि) से ऊर्जा को पृथ्वी के अंतरिक्ष वातावरण, मैग्नेटोस्फेयर में स्थानांतरित करता है। यह संलयन अनुसंधान में भी बहुत महत्वपूर्ण है, जिससे टोकामक्स में प्लाज्मा के चुंबकीय बंधन के लिए समस्याएं पैदा होती हैं, लेकिन प्लाज्मा को संपीड़ित करने में मदद करने के लिए कुछ उपकरणों में इसका उपयोग किया जाता है। डंगे ने ध्रुवीय आयनोस्फेयर में धाराओं की ज्ञात प्रणाली की उत्पत्ति पर विचार किया जो उच्च-अक्षांश मैग्नेटोमीटर का उपयोग करके पता लगाया गया था। हॉयल द्वारा सिडनी, ऑस्ट्रेलिया में रॉन जियोवानेली के डी. एस. सी. शोध प्रबंध की जांच के बाद उनके पी. एच. डी. पर्यवेक्षक, फ्रेड हॉयल द्वारा उन्हें इस काम की ओर अग्रसर किया गया था-एक शोध प्रबंध जिसमें चुंबकीय नल की अवधारणा शामिल थी जो वर्तमान शीट्स पर विपरीत-निर्देशित चुंबकीय क्षेत्रों को नष्ट करके सौर ज्वालाओं को शक्ति प्रदान करने के लिए कार्य करती थी। हॉयल को आश्चर्य हुआ कि क्या ऐसा कोई तंत्र पृथ्वी के ऑरोरा को शक्ति प्रदान कर सकता है। डंगे के नवाचार वर्तमान शीट में चुंबकीय बातचीत के क्षेत्र को प्रतिबंधित करने और चुंबकीय क्षेत्र टोपोलॉजी परिवर्तनों की भविष्यवाणी करने के लिए थेः इसने सक्रिय कणों और फिर से जुड़े चुंबकीय प्रवाह को वर्तमान शीट के साथ बचने की अनुमति दी प्रारंभिक प्रतिक्रिया और पुनर्संयोजन की स्वीकृति डंगे को शुरू में अपने काम को प्रकाशित करने में कठिनाई हुई। उस समय ब्रिटिश अंतरिक्ष भौतिकी अनुसंधान के लिए सबसे महत्वपूर्ण पत्रिका रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी की मासिक सूचनाएँ थीं, लेकिन वहाँ उनकी प्रस्तुति को अस्वीकार कर दिया गया था। सिडनी चैपमैन की सलाह पर उन्होंने इस काम को फिलोसोफिकल मैगज़ीन को सौंप दिया, जहाँ इसे अंततः स्वीकार कर लिया गया। तंत्र में तकनीकी समस्याएं थीं जिन्हें दूर करने की आवश्यकता थी। उदाहरण के लिए पार्कर और स्वीट का प्रारंभिक सिद्धांत, हालांकि चुंबकीय पुनर्संयोजन देता है, पर्याप्त तेज़ नहीं है और पर्याप्त वोल्टेज प्रदान नहीं कर सकता है (जो, फैराडे के नियम के अनुसार, फ्लक्स चुंबकीय हस्तांतरण दर के बराबर है)। इसे वायुगतिकीविद् हैरी पेटचेक द्वारा हल किया गया था, जिन्होंने पुनर्संयोजन स्थल पर प्रवाह पर खड़े सदमे वाले मोर्चों को जोड़ाः इनके कई प्रभाव हैं, लेकिन महत्वपूर्ण रूप से बहिर्वाह क्षेत्र को खोलते हैं ताकि वर्तमान शीट के साथ पुनर्संयोजित प्रवाह और प्लाज्मा के अधिक तेजी से निकास की अनुमति दी जा सके, जो कि पार्कर-स्वीट पुनर्संयोजन की सीमा और चुंबकीय विनाश के घुटने बंद होने का कारण है। अब यह माना जाता है कि वही भूमिका अल्फवेन तरंगों द्वारा निभाई जाती है। इस वैध समस्या के अलावा, जिसे दूर करने की आवश्यकता थी, कई नकली समस्याएं उठाई गईंः उदाहरण के लिए, "लेंज़ के नियम" का अनुचित अनुप्रयोग (एक समस्या जिसके बारे में डंगे को पता था और उन्होंने अपने पीएचडी कार्य में हल किया था) और गतिशील चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की अवधारणा के लिए अनावश्यक दार्शनिक आपत्तियां। डंगे के 1961 के पेपर में वर्णन किया गया था कि जिसे "ओपन मैग्नेटोस्फेयर मॉडल" कहा जाने लगा और अंतरिक्ष यान द्वारा इन-सीटू माप के आगमन से कुछ ही समय पहले। जैसे-जैसे अधिक अंतरिक्ष डेटा अर्जित किया गया, मैग्नेटोस्फेरिक और आयनोस्फेरिक संरचना और व्यवहार की विशेषताओं की सूची उतनी ही लंबी हो गई, जिन्हें उनके विचार द्वारा विशिष्ट रूप से समझाया गया था। फिर भी, विडंबना यह है कि सौर भौतिकी, खगोल भौतिकी और प्रयोगशाला प्लाज्मा भौतिकी (संलयन अनुसंधान सहित) जैसे मैग्नेटोस्फेरिक भौतिकी से दूर के क्षेत्रों में अवधारणा की स्वीकृति अधिक सार्वभौमिक थी। विशेष रूप से, नोबेल पुरस्कार विजेता हैंस अल्फवेन एक मुखर, कटु और प्रभावशाली आलोचक थे, जिन्होंने बड़े पैमाने पर प्लाज्मा (जिसे "अल्फवेन की प्रमेय" या "आदर्श एम. एच. डी". भी कहा जाता है) के लिए जमे हुए चुंबकीय प्रवाह की अपनी (और अब लगभग सार्वभौमिक रूप से उपयोग की जाने वाली) अवधारणा के साथ पुनः संबंध को अस्वीकार कर दिया, जो मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक्स (एम. एच. डी.) के निर्माण का हिस्सा था, जिसके लिए उन्होंने 1970 में नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया था। पुनर्संयोजन आदर्श एम. एच. डी. का एक विघटन है जो पतली धारा पत्रकों में होता है और आदर्श एम. एच. डी. के लिए सबसे बड़ी आपत्तियों में से एक का समाधान प्रदान करता है जो क्षेत्र रेखाओं को खोलता है जो अन्यथा प्लाज्मा वेग कतरनी और भंवरों द्वारा अधिक उलझा हुआ होता है यदि इसके बिना जमे हुए-लागू किया जाता है। आज, पुनर्संयोजन एक प्रमुख तंत्र के रूप में अच्छी तरह से स्थापित है जो सौर पवन से चुंबक मंडल में द्रव्यमान, ऊर्जा और गति के हस्तांतरण को समझाने में महत्वपूर्ण है, जिससे स्थलीय अंतरिक्ष मौसम और भू-चुंबकीय गड़बड़ी होती है। पुनर्संयोजन के कारण चुंबकमंडल में प्लाज्मा के परिसंचरण को "संवहन" कहा जाता है और अक्सर इसे डंगे चक्र के रूप में जाना जाता है। डंगे ने इसे पूरे मैग्नेटोस्फेयर में विद्युत क्षेत्रों के मानचित्रण के साथ एक स्थिर परिसंचरण के रूप में परिकल्पित किया (जैसा कि स्थिर स्थिति के लिए फैराडे के नियम द्वारा भविष्यवाणी की गई थी); हालाँकि, दिन के समय मैग्नेटॉपॉज़ और रात के समय टेल करंट शीट में पुनर्संयोजन वोल्टेज में असंतुलन को बाद में ऑरोरल सबस्टॉर्म चक्र की घटना के स्रोत के रूप में पहचाना गया। इन गैर-स्थिर स्थितियों के लिए आयनमंडल और चुंबकमंडल में संवहन परिसंचरण को "विस्तारित संकुचन ध्रुवीय टोपी" (ई. सी. पी. सी.) मॉडल द्वारा समझाया गया है और डंगे चक्र को प्लाज्मा (और जमे हुए क्षेत्र) गतियों के संदर्भ में समझा जाता है जो दिन के समय और/या पूंछ के पुनर्संयोजन से परेशान होने के बाद चुंबकमंडल-आयनमंडल प्रणाली को संतुलन की ओर लौटाते हैं। 1994 में यूरोपीय भूभौतिकीय सोसायटी (अब यूरोपीय भूविज्ञान संघ) की मानद सदस्यता के पुरस्कार के लिए प्रशस्ति पत्र ने एक वैज्ञानिक के रूप में और बाद की पीढ़ियों के प्रशिक्षण में डंगे के काम के महत्व और विस्तार पर जोर दिया। पृथ्वी के मैग्नेटोस्फेयर की कई विशेषताओं को सबसे पहले डंगे द्वारा प्रस्तावित किया गया था और उनकी जांच की गई थी, जब उन्होंने चुंबकीय पुनर्संयोजन का प्रस्ताव दिया था। वह भू-चुंबकीय पूंछ की लंबाई की गणना करने वाले पहले व्यक्ति थे और उनका मूल्य अंतरिक्ष के उस क्षेत्र की यात्रा करने वाले पहले अंतरिक्ष यान मिशनों द्वारा पाए गए मूल्य के साथ अच्छी तरह से सहमत था। उन्होंने "लोब पुनर्संयोजन" की भविष्यवाणी की जब अंतरग्रहीय चुंबकीय क्षेत्र उत्तर की ओर इंगित करता है, जिसे निम्न-पृथ्वी कक्षा अंतरिक्ष यान (उदाहरण के लिए अंतरिक्ष तूफान घटना के दौरान) और दिन के आसपास के ऑरोरल रूपों के अवलोकन में देखा जाता है। लोब पुनर्संयोजन का महत्वपूर्ण निहितार्थ है कि मैग्नेटोस्फेयर शायद ही कभी, यदि कभी भी, एक संतुलन प्रणाली है। डंगे ने सबसे पहले यह सुझाव दिया कि बाहरी मैग्नेटोस्फेयर में एम. एच. डी. तरंगें पृथ्वी की सतह पर देखे जाने वाले दोलनों के स्रोत थीं और ये निरंतर स्पंदन एक अनुनाद प्रक्रिया थी और विशेष रूप से उन्होंने इस संदर्भ में मैग्नेटोस्फेरिक सीमाओं पर केल्विन-हेल्महोल्ट्ज तरंगों की भूमिका को पहचाना और (डेविड साउथवुड के साथ) इन घटनाओं ने महत्वपूर्ण तंत्र और निदान दिए। वह मैग्नेटोस्फेयर-आयनमंडल युग्मन के महत्व को पहचानने वाले पहले व्यक्ति थे और उन्होंने अपने छात्र स्टीफन नाइट के साथ क्षेत्र-संरेखित संभावित बूंदों की पीढ़ी पर काम किया। उन्होंने विकिरण पट्टियों में कण प्रसार का प्रस्ताव रखा, और (स्टेन काउली और टेड स्पीज़र के साथ) तरंगों और वर्तमान पत्रकों में कणों का। डंगे ने सबसे पहले यह भी पहचाना कि सीटी-मोड तरंगों और वैन एलन विकिरण बेल्ट इलेक्ट्रॉनों के बीच जाइरो-अनुनाद अंतःक्रियाएं बाद वाले को आयनमंडल में अवक्षेपित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, एक ऐसा तंत्र जो विकिरण बेल्ट के आधुनिक अध्ययन के लिए मौलिक है। डंगे ने अंतरिक्ष भौतिकविदों की एक श्रृंखला की भी देखरेख की, जिन्होंने इस क्षेत्र में योगदान दिया, जैसे डेविड साउथवुड, स्टेन काउली, जेफ ह्यूजेस, डॉन फेयरफील्ड और महा अशोर-अब्दाला। वह प्रस्तावित मिशनों और सुविधाओं के समर्थक भी थे जिनका उपयोग अगली पीढ़ी के वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था, जैसे कि यूरोपीय असंबद्ध स्कैटर (ईआईएससीएटी) रडार और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के क्लस्टर बहु-अंतरिक्ष यान मिशन। डंगे ने क्लस्टर के लिए पहला प्रस्ताव लिखा, जिसे टॉप्स, "टेट्राहेड्रल वेधशाला जांच प्रणाली" कहा गया। वह 1966 में था, एरियन 5 की दुर्भाग्यपूर्ण एरियन उड़ान वी88 पर क्लस्टर को लॉन्च करने के पहले प्रयास से 30 साल पहले और अंतरिक्ष यान मिशन के सफलतापूर्वक लॉन्च होने से 34 साल पहले। पुरस्कार और सम्मान 1982 रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी से चैपमैन पदक 1990 रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी का स्वर्ण पदक 1991 अमेरिकन जियोफिजिकल यूनियन से फ्लेमिंग पदक 1994 यूरोपीय जियोफिजिकल सोसाइटी (अब यूरोपीय जियोसाइंसेज यूनियन) के मानद सदस्य। रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी द्वारा उनके सम्मान में जेम्स डंगे व्याख्यान प्रतिवर्ष प्रस्तुत किया जाता है। संदर्भ 1923 जन्म 2015 मृत्यु ब्रिटिश अंतरिक्ष वैज्ञानिक अंग्रेजी प्लाज्मा भौतिक विज्ञानी रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के स्वर्ण पदक के प्राप्तकर्ता मैग्डलीन कॉलेज के पूर्व छात्र, न्यूकैसल विश्वविद्यालय के सिडनी विश्वविद्यालय के कैम्ब्रिज अकादमिक कर्मचारी इंपीरियल कॉलेज लंदन के शिक्षाविद स्टैमफोर्ड, लिंकनशायर के लोग