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普林斯顿大学校友和博士后研究员因突破性的等离子体物理学而获奖

Elizabeth Paul是一位具有开创性的物理学家,她是普林斯顿大学和普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的2015届校友和2020年总统博士后研究员,她赢得了久盛盛名和高度竞争的2021年Marshall N. Rosenbluth杰出博士论文奖。

Elizabeth Paul, a 2020 Presidential Postdoctoral Research Fellow

Elizabeth Paul, 2020年总统博士后研究员,2015届成员

“我非常荣幸能获得这个奖项,”保罗说。他与普林斯顿天体物理学教授阿米塔瓦·巴塔查尔吉(Amitava Bhattacharjee)一起工作,巴塔查尔吉曾是PPPL的理论主管。“每年只有一位等离子体物理学家获得这个奖项,而最近有很多博士生做了高质量的研究。”

保罗是俄勒冈州波特兰市人,2015年在普林斯顿大学获得天体物理学学士学位,2020年在马里兰大学获得物理学博士学位。

她说:“刚来普林斯顿的时候,我并不知道自己要学什么专业。“但在普林斯顿大学读本科时,我接触到了等离子物理研究,这对我的职业生涯产生了很大的影响。”

等离子物理学和恒星物理学吸引她的一个方面是“对人类的潜在益处”,她说,这与普林斯顿的非正式座右铭“为国家服务,为人类服务”相呼应。

“而且,等离子体物理本身是一个非常有趣的学科,有很多复杂的现象,”她说。“在理解恒星时,有很多数学上的美。”

保罗发现,数学之美与服务的结合令人信服。“我喜欢数学和物理交叉的问题,”她说。“我喜欢实用的东西,你可以用一些理论工具来理解。这就是等离子体物理学如此令人兴奋的原因。”

该奖项由美国物理学会颁发,是为了表彰保罗的论文。他的论文应用了一种用于设计汽车和飞机的数学工具,来推进恒星的发展。恒星是一种旨在在地球上产生聚变能量,驱动太阳和恒星的扭磁瓶。

由恒星产生的聚变能——或者更广泛使用的甜甜圈形状的托卡马克装置,比如PPPL的装置——可以成为一种几乎无限的安全和清洁的发电能源。

巴塔查尔吉说:“伊丽莎白在恒星设计方面做出了卓越的贡献,她结合了一种优雅的数学技术,将现有的计算方法提高了几个数量级,并将该方法与物理洞察力结合起来,获得了惊人的结果。”“她的论文因其成熟和技术性而与众不同。”

Marshall N. Rosenbluth奖以等离子体物理学领域的一位世界领袖命名,表彰“在等离子体物理学领域完成具有杰出科学质量和成就的原创论文工作的杰出青年科学家”。该奖项特别表彰保罗“开创了融合等离子体的伴随方法和形状微积分应用的发展,实现了一种新的基于导数的恒星设计方法。”

Paul作为一名总统博士后研究员正在进行各种各样的研究,这是一个为期三年的指定项目,在她的情况下,前两年将由大学资助,第三年由PPPL资助。“我有很多自由,可以学我想学的东西,”她说。

她的兴趣广泛,从扩展她的论文工作到理解混沌磁场中的热传输,以及为实验灵活性优化恒星。在接下来的几个月里,她计划与巴塔查尔吉和罗斯科·怀特(Roscoe White)一起研究恒星中的高能粒子。怀特是最近退休的PPPL物理学家,现在是一名高级研究员。

在过去的三年里,保罗一直在与PPPL的助理研究物理学家阿黛尔·赖特(Adelle Wright)和亚利桑那大学(University of Arizona)的数学教授莉斯-玛丽·伊伯特-杰拉德(Lise-Marie Imbert-Gerard)一起写一本关于恒星的书。纽约的西蒙斯基金会支持这项工作,并在PPPL联合赞助的暑期学校课堂上使用了他们的书的早期版本。

PPPL位于新泽西州普兰斯伯勒的普林斯顿大学福雷斯特尔校区,致力于创造关于等离子体(超热带电气体)物理学的新知识,并为聚变能量的产生开发实用的解决方案。该实验室由美国能源部科学办公室管理,该办公室是美国物理科学基础研究的最大单一支持者,正在努力应对我们这个时代的一些最紧迫的挑战。欲了解更多信息,请访问energy.gov/science。