سيرة جان بيير بيتي

Biography of Jean Pierre Petit
J-P. Petit : Biography

...Jean-Pierre Petit was born in 1937. In 1961 he graduated from National Aeronautical School of Paris (fluid mechanics speciality).

...

...At school he accomplished a certain amount of unpublished personal works on a supersonic disk nozzle, and on very thin hypersonic flat jets, which were full of many paradoxical features.

...In 1961 he was invited to join Princeton University and for the journey there he boarded the steamer named Mauretania, the one which was built just before the Titanic, in England. Fortunately it was a good journey an no iceberg was encountered.

...In Princeton he joined the James Forrestal Center, directed by Professor Bodganoff, but his stay was very short.

...When he arrived at the laboratory, he found it was deserted as everyone had gone out for lunch. Petit's curiosity got the better of him and he decided to have a look around. He neglected the signs saying "restricted area, authorized persons only", and he discovered a very strange machine which was disk shaped. He decided to inspect it, so he got on-board.

...When Dr. Bogdanoff got back from his lunch, Petit decided to talk to him about what he'd seen. Bodganoff got angry :

' Your crazy" he says "do you know that is a top secret machine !".

Petit replies :

"No kidding, it will never work. It is just a ground effect machine, you will never de able to take off with that '".

...The conversation turned sour and Petit had to quit the university and leave Princeton immediatly. Without a penny, he earnt his living in New York selling drawings in Greenweich Village in order to earn the money for his return ticket.

...The steamer he took for his journey, back to France, was the "Liberté" of the well-known "French-Line" and this was to be the last trip as she had been sold to a Japanase Comany who wanted to transform her into a floating hotel.

...No icebergs were seen during the return voyage, just an autumn storm with an extremely violent west wind. The waves were 30 meters high and the sea was covered in foam. Nearly everyone suffered terribly with sea-sickness. The distance between to tops of the successive waves finished comparable to the length of the ship, approaching 300 meters. Like the wind, the waves arrived from behind and on one side. The ship which has been navigated at just about the same speed, suddently started to oscillate. Petit remembers :

• On all the ups and downs, the ship inclined at 43°. On board two were dead. An old lady fell in her cabin and knocked herself on her basin and a stewart who didn't have the presence of mind to let go of his tray, smashed the top of his head at the far end of the corridor.

Petit was able to observe this phenomenon from a superior deck of the ship.

...The captain decided to turn to the west in order to face the very dangerous waves. Petit was fascinated by the storm. One night he wanted to explore the lower deck, normally forbidden to passengers, to observe at close quarters the raging sea. The mountains of block water and whote foam blocked the horizon. Suddently Petit realises that one of the waves floods the ship bridge, which becomes swamped with water and he himself risks being swepted out by one of the waves to be left alone in the middle of the Atlantic Ocean, in the middle of the night, in the ship's wake. He just manages to save himself.

...When Petit returned to France, he took up his military service, became a lieutenant in the Army, and ran a military gliding club in Fribourg, Germany. In his spare time he made 200 free-fall parachute jumps.

...Somewhat disappointed by his experiences in Princeton, he became an artist for several years. He made a profession in painting and engraving copper and lithographic stones in Paris. Then he joined a company located in the south of France which had a test-site for powder propelled rockets.

...But he he got rapidly bored with it and joined a State Research Institute. He worked on a MHD power plant, a short duration system based on a so-called "shock-tube" (short-duration shock driven wind tunnel). The latter produced hot and dense argon flow during 200 microseconds at pressure : one bar, temperature : ten thousandd degrees, velocity : 2500 m/s.

...Combining this flow to a transverse two tesla magnetic field, one gets a strong induced electric field VB, and an electric current, flowing through wall electrodes and external loads. At such high temperatures the electric conductivity of argon is high enough to have huge amounts of electric power density : two megawatts for a MHD channel as large as a beer can.

...We are now in 1965. People were interested in high efficiencies of MHD power plants (theoretically : up to 60 %). The labs were rich in all countries and they spent money.

...MHD men dream to be able to couple their generators to high temperature reactors (htr). Inert gases like argon or helium would cool the heart of the reactor and pick out thermal energy from it. Adding 2% of cesium would increase the electrical conductivity.

...Htr people refuse to think about reactors working at temperatures higher than 1500°. MHD needs 2000 ou 2500.....

...Then people think about a two temperature system (in the US : Kerrebock, and in Russia Shendlin and his coworkers). The idea is simple. A fluorescent tube is a two temperature device. The gas, neon, is cool. Proof's that you can touch it with your hand. But the electric field gives large energies to free electrons. These electrons strike the fluorescent layer, inside the glass wall, which therefore reacts, emiting white light.

...Americans and Russians think that in certain adequate conditions, a two temperature MHD generator can work, say at a gas temperature of 1500° and electron temperature of 2500-3000° Kelvin. You get good electrical conductivity (which depends on electron temperature), good efficiency, in fact, good everything.

...But in 1964 a young Russian went to an International MHD meeting in Newcastle, U.K. The young E.Velikhov, who belonged to the Russian team. As a theoretician, he prohesizes :

• Your two temperature plasmas will be fairly unstable. You will have plane electron density waves, transforming your working gas into a ... capaciror, a succession of high and low electrical conductivity layers. The electric current will not flow, therefore no electric power, nothing. "I have calculated all that" he said.

...Nobody believed him, but it turns out to be the true. In Warsaw in 1967, Ricateau, the French builder of the plant "Typhée" in Fontenay-aux-Roses, concludes :"we face the wall the the Velikhovs electrothermal instability".

...In 1965 Petit joined the Institute of Fluid Mechanics at Marseille, which was directed by Professor J.Valensi, (now deceased). Copying the American Bert Zauderer, the French used shock tubes to produce at source hot gas flow, quickly driven towards small MHD channels. They proved to be relatively low cost experiments. The two teslas magnetic field was delivered by a capacitor bank. The MHD channel was built in plexiglass and the electrodes were made of red copper.

...In France the French Commissariat à l'Energie Atomique (CEA, the Frenche department dor atomic energy) held almost the MHD activity in "closed cycles". But their huge generator "Typhée", in its large room, turned out to be unstable as all his brothers over the world. The electric power output was close to nothing.

Then the guys at the CEA say :

"Why don't we try to simulate that with these small shock tubes, in the lab of Marseille ?".

...The idea came from a young student of Kerrebrock : Solbès. In Marseille the contract was rapidly signed up, although there nobody knows what a two temperature generator is. Recently engaged, Petit learns plasma physics. In 1967 Sutton and Sherman had just published their excellent book (Mac Graw Hill) entitled "Engineering magnetohydrodynamics". Petit understood the problem, buildt, and published his own theory of Velikhov's instability and had an original idea. He discovered, through his theoretical studies, that when the plasma becomes "fully ionized", if fast enough, the instability does not occur. The ionization stabilizes the plasma. This phenomenon was rediscovered fifteen years later by a Japanese, who called it "to climb the mount Fuji" (due to the peculiar shape of the instability growth rate curve, looking like the famous Japanese vulcano).

...In 1966, the experiment calculated by Petit was fully successfull. For the first time in the world a MHD generator works with two temperatures and large power output, in stable conditions. Gas temperature : 6000°, electron température : 10,000°. Output power : two megawatts (during 200 microseconds...).

Petit's collegues were skeptical. But Petit said :

• Let's put 2% of carbon dioxyde in the gas. It will absorb the energy of the electron gas, transforming it into vibration energy and radiative output. The process will be very fast, due to large cross section of the CO2, and I have been able to compute that.

...Once again, Petit's predictions were sound. He confirmed that he is a good prophet and he was able to present his work at the International MHD Meeting of Warsaw in 1967. Later the temperature of the gas was successfully lowered to 4000° Kelvin. The stability of the plasma was confirmed by photos taken of it on the first available american electronic camera.

...The director of the lab was enthusiastic. Everybody thought that this was the solution and all dream to lower the gas temperature to 1500°. Of course, the shock tube is just a simulator. But people think the idea is great and should solve the problems of the "big brothers", the full size MHD converters.

...The lab's boss decides to run the experiment on his own, as usual. He put his own team on the plant built by Petit by his own hands, and rejects him in a small room, under the roof. There, Petit calculates again and laughs : the boat is a pierced boat. The theory shows that this method will not allow them to make the gas temperature lower than 4000°. All that excitement for nuts....

...During the next few monthes Petit works like hell to build his "lifeboat" : a Phd thesis based on kinetic theory of ionized gases. He knows he will have to give up seven years of hard work, here, and leave the lab.

...Downstairs, things don't work so well. The boss' collaborators have made many errors and almost destroyed the MHD convertor. Valensi orders Petit to come back and rebuild the almost destroyed machine. But too late. Petit's Phd thesis has come to an end and he leaves the lab, whick sinks. Tired by all that noise, Petit decides to transform electrons into stars, in the equations, and to join the Observatory of Marseille. (Practically, for the specialist : transforming the Boltzmann equation into the Vlasov equation, whose second member is zero).

He works there since for than 25 years.

...We writes 30 books. Some were translated into English (The Adventures of Archibald Higgins). These books were printed in the US, England, Germany, Italy, Portugal, Russia, Poland and... Iran.

...In the little stories of the Iranian Ayatollah, you find the heroine Sophie scantilly dressed, and they exercise their right to make her dress decently as customary, with a tchador. An Iranian artist takes charge of this operation for her. Iran is not the only who exercises these changes of clothing of the heroine. The second country was America. When these books came out in the U.S.A., they were taken by the department of mathematics at the University of Berkeley. Petit came to this University to give a conference and he brought with him the books already printed in England. He offered the books to the library which put at the disposition of the students two types of books, all in English language. Some carried the words "cleaned version" and the others" carried the words "original version".

...It was twenty years ago. These issues are, without a doubt, difficult to find now. The series includes :

• Here's looking at Euclid

• Computer magic.

• Everything is relative.

• Black hole.

• Big Bang

• The silent barrier

• Run, robot, run.

18 titles were printed in France.

...In 1977 Petit discovers the first micro-computers Apple-II. He writes the first computer's assisted 3d designer program (Conception Assistée par Ordinateur ou CAO), which works efficiently on small systems (48K, the 64K). He sells 1,500 copies of this software.

...During the next 8 years he runs a computing Center. At the same time he learns modern geometry with Bernard Morin, a famous blind mathematician, and draws the eversion of the 2-sphere. He also invents a new eversion of the torus, and publish this work at the French Academy of Science. He shows that the meridian lines of the mysterious Boy's surface can be ellipses. This will later enable Apery to build the first implicit equation of the surface, sixth degree.

...In 1975 Petit belongs to the Observatory of Marseille. But the old MHD ideas still run around inside his head. In 1965, during the MHD experiments, the slowing down of the plasma, in the MHD channel, was so strong that a front shock wave occured and moved at the input of the channel. This was due to Lorentz force JB. Producing electric energy slows down the gas : its' kinetic energy is transformed into electricity.

...كلما زاد إنتاج الكهرباء، زاد تأثير التباطؤ بالغاز. كما تنبأ بيت، ظهرت موجة صدمية، وفعلًا حدث ذلك.

...في وقت لاحق، في نهاية الستينيات، أُجريت تجارب تسريع ذكية وبتكلفة منخفضة في معهد ميكانيكا السوائل بمarseille، من قبل باحثين اثنين: ب. فونتين وبي. فورستييه. أظهروا أنه باستخدام المحول MHD كمُسرِّع، يمكن لسرعة البلازما الهيليومية (2750 م/ث عند دخولها القناة) أن ترتفع إلى 8000 م/ث في مسرع MHD طوله عشرة سنتيمترات.

...لكن في بداية السبعينيات، توقفت أبحاث MHD في جميع البلدان.

...في مراقبته، كان بيت ما زال يفكر في العالم المذهل لـ MHD. وفي يوم من الأيام، قال:

• إذا كان التأثير الناتج عن قوة لورنتز قويًا بما يكفي لإحداث موجة صدمية، فلماذا لا يمكنني إلغاء موجة صدمية موجودة في الجزء الأمامي لجسم يتحرك في غاز بسرعة فوق صوتية، فقط من خلال شفط هذا الغاز باستخدام حقل قوة لورنتز مصمم بشكل مناسب؟ بعبارة أخرى، هل الطيران بدون موجات صدمية ممكن عند السرعات فوق الصوتية؟

...بقيت الفكرة تبدو سخيفة تمامًا للخبراء في ميكانيكا السوائل التقليدية. وقالوا:

• يجب أن يكون لديك نظام موجة صدمية.

...لم يقتنع بيت. عندما حضر مدرسته الجوية في باريس، استخدم نموذجًا تجريبيًا لتدفق سطح الماء الحر. اليوم، اختفى هذا النموذج تمامًا من الجامعات والمختبرات. لكن في الستينيات، كان يُستخدم لمحاكاة نظام موجة الصدمة حول جناح مسطح، على سبيل المثال:

...إذا كان هناك قراء مهتمون، يمكن تقديم بعض المعلومات في هذا الموقع الإلكتروني حول موضوعات MHD وإلغاء موجات الصدمة.

...باختصار، في عام 1976، حسب بيت معاملات تجربة MHD، واستخدم مجالًا مغناطيسيًا بقوة تسلا واحدة، وماءً، وحمض كلوريد الهيدروجين، وتدفق سطح ماء حر، وأقطاب كهربائية، وألغى الموجة المائية الموجودة أمام نموذج بطول سنتيمتر واحد.

...بعد ذلك، قاد رسالة دكتوراه في هذا المجال، لبرتراند لبرون.

...بالنسبة لخبير ميكانيكا السوائل، تنشأ موجات الصدمة لأن "خطوط ماخ تتجمع":

...حيث تتراكم خطوط ماخ، تميل موجات الصدمة إلى التضخم. لكن قوة لورنتز تغير زاوية ماخ المحلية ونظام خطوط ماخ المحلية. مع طالبه برتاند لبرون، أظهر بيت في عام 1982 أنه من خلال حقل قوة لورنتز مناسب، يمكن تجنب تقاطع خطوط ماخ ذاتية، وبالتالي لا تتشكل الموجات الصدمية.

...علاوة على ذلك، كان كل هذا قابلاً للاختبار تجريبيًا باستخدام مجال مغناطيسي عرضي ونظام أقطاب جدارية. عرض بيت ولبرون العمل في الاجتماع الدولي السابع في تسوكوبا، اليابان، عام 1987 (لكن بسبب نقص المال، لم يتمكنوا من الحضور).

...قام لبرون بحساب الحقل باستخدام مجموعة من أجهزة ماك إنترش، قديمة تعود لزملاء بيت. كل ليلة، كانت كل آلة تعمل على جزء من الحقل، وكل صباح كان لبرون يجمع النتائج أثناء مروره بدراجته النارية ويُجمّعها على جهاز ماك إنترش الخاص به. نظام معالجة متعددة مهام أصيل.

...على أي حال، كانت الحسابات واثقة جدًا. كان بيت قد خطط لاختبارها باستخدام قناة مدفوعة بموجة صدمية، كما هو المعتاد. كانت هذه الأنظمة القديمة تقريبًا منتهية الصلاحية، لكن مختبرًا في روان، فرنسا، ما زال يمتلك واحدة قديمة. تمكن بيت من إقناع CNRS الفرنسي (المؤسسة الوطنية للبحث العلمي) بدعم أبحاثه، وتم التخطيط لبرنامج MHD مع دعم مالي. كانت الفكرة بسيطة: قدمت أنبوب الصدمة القديم تدفقًا هيليوميًا قصير المدة (200 ميكروثانية)، ساخنًا جدًا (10000 كلفن)، وكثيفًا (ضغط: 1 بار). في الخطوة الأولى، استخدم نظام ستريوسكوبية مبني على ضوء ليزر صغير لعرض نظام موجات الصدمة حول جناح مسطح حاد الحافة.

...ثم، في تجربة أخرى، تم تشغيل MHD باستخدام مجال مغناطيسي مناسب (مجال بقوة 2 تسلا، مقدم من بنك مكثفات)، وتفريغ كهربائي مناسب في البلازما عبر أقطاب جدارية (أيضًا ناتج عن تفريغ المكثفات). ومن ثم كان من الممكن توقع أن قوة لورنتز ستلغي الموجة، خاصة الموجات الأمامية.

بيت:

• أنا متأكد من أن هذا سينجح في التجربة الأولى. كل شيء حُسب بدقة...

...لكن الجيش الفرنسي وقف كل هذا. كان الجيش مهتمًا جدًا بالمفهوم لاستخدامه الخاص، لكن فكرته الخفية كانت... صاروخ كروز فائق السرعة، وربما شيء آخر، من يدري.

...في نهاية التسعينيات، اكتشف بيت أن سبب الدولة كان واقعًا حقيقيًا.

...لا أحد يستطيع مواجهة الجيش. في النهاية استسلم واتجه نحو الكونيات النظرية، في عام 1987.

...في عام 1987، زار قسم ميكانيكا السوائل في بيركلي، الذي كان مديره آنذاك، الآن تقاعد، صديقه القديم تونيو أوبينهايم، الذي دعاه لتقديم محاضرة عن MHD وإلغاء موجات الصدمة.

...في نفس الغرفة، كان جالسًا زميل آخر يُدعى كونكل. كان مدير مسرع الجسيمات في جامعة بيركلي. أثناء محاضرة بيت، ضحك طوال الوقت. في النهاية، تساءل أوبينهايم، مبتهلًا من سلوك زميله غير المعتاد:

• يا أستاذ كونكل العزيز، لقد عرفنا بعضنا منذ سنوات عديدة. لماذا تُزعج مؤتمر صديقي بيت؟

• آسف، لكن الأمر يفوق قدرتي. بيت يشرح أمام هؤلاء الطلاب الشباب، بلغة واضحة، الكثير من الأبحاث التي تُجرى حاليًا في مختبر لورينس ليفيرمور. لكن هناك، تعتبر هذه الأبحاث سرية للغاية. في الحقيقة، سرية جدًا لدرجة أنني غير مخول بقول كلمة واحدة عنها لك. لكنها... مشابهة جدًا. هذا كل ما يمكنني قوله.

في عام 1987، انتهى قصة MHD بالنسبة لبيت. نشر ثلاث أوراق بحثية في الكونيات النظرية في مجلة Modern Physics Letters A، في 1988-1989.

...منذ عام 1977، كان بيت مهتمًا جدًا بأفكار ساخاروف (نموذج الكون المزدوج). نشر ورقتين في Comptes rendus de l'Académie des Science الفرنسية هذا العام. بعد عشر سنوات من توقف MHD بشكل دائم، عاد إلى الموضوع.

...نشر ورقة جديدة في Nuovo Cimento عام 1994، بعنوان "مشكلة الكتلة المفقودة" (مُعاد إنتاجها في Geometrical Physics A, 1). ثم ورقة أخرى في Astrophysics and Space Science، 1995 (مُعاد إنتاجها في Geometrical Physics A, 2). ثم بدأت المشاكل. أرسل العديد من الأوراق إلى مجلات مختلفة، لكنها عادت دون تقديمها لمراجع، مع جمل قصيرة مثل:

• آسف، لا ننشر أعمالًا تحليلية.

...في فبراير 1997، أخيرًا، جاء رد من Astronomy and Astrophysics. أجاب المراجع: "أعتقد أن الورقة مثيرة ومقنعة" وطرح عشرات الأسئلة المختلفة.

...بدأ اللعب واستمر لمدة عشرة أشهر. كانت الأسئلة ذات صلة، لكنها زادت من حجم الورقة بشكل كبير. كانت الورقة الأصلية بطول 22 صفحة. كلما وردت أسئلة جديدة، زادت الورقة أكثر فأكثر، حتى وصلت إلى 90 صفحة.

...طلب المراجع نموذجًا كونيًا كاملًا، وطرح ستين سؤالًا. كتب بيت سبع نسخ متتالية. كانت المراسلات البريدية مع هذا الخبير المجهول دائمًا ودودة. شكر بيت المراجع على أسئلته المفيدة، وشكره المراجع على صبره.

بما أن الورقة أصبحت كبيرة جدًا، اقترح بيت تقسيمها إلى جزأين. ثم فجأة، في ديسمبر 1997، كتب مدير المجلة، جيمس لكيوك، إلى بيت:

• هذا يكفي الآن. لن ينتهي أبدًا. سأوقفه. قراري، ونهائي.

...لا تحذير، ولا دعوة للانتهاء من العمل، لا شيء. فقط هذا القرار المفاجئ والغامض.

...طلب بيت فرصة نشر بعض الصفحات في Astronomy and Astrophysics، واقترح تقديم نسخة مختصرة للمراجع، تتكون من ما وافق عليه الرجل خلال المراسلات الطويلة. رفض لكيوك.

...طلب بيت من الدكتور لكيوك نقل رسالة أخيرة إلى مراجعه، حيث سأل:

• هل تؤكد قرار الرفض الصادر عن مدير مجلة Astronomy and Astrophysics؟ إن كان كذلك، فهل يمكنك إرسال أدلة علمية نهائية لك؟

...لم يُستقبل أي رد منذ 12 يناير 1998. في رسالة أخيرة (26/03/98)، كتب الدكتور لكيوك إلى بيت (انظر دفتر السجلات):

• أذكرك أن مدير المجلة هو الوحيد الذي يقرر ما إذا كانت الورقة مناسبة للنشر أم لا، وتقديم تقرير المراجع مجرد استشاري.

نهاية القصة.

الموقع الإلكتروني الذي أنشأه بيت له عدة أهداف:

• تقديم أعمال سابقة وحديثة للعلماء، لاستقبال آرائهم وتعليقاتهم إن وُجدت. سيتم نشرها. إن كانت ذات صلة، ستُعدّل الأوراق. وإن لم تكن، سيحاول المؤلف تفسير السبب.

• نشر بعض المعرفة حول نظرية الزمر والهندسة ومواضيع أخرى مختلفة.

• إعلام الناس.

العودة إلى الصفحة الرئيسية

**منذ 2005، 3 سبتمبر، عدد الاتصالات: **