Matematikanë

Time linjë Photos Para Pulla Sketch Kërkimi

John William Strutt (Lord Rayleigh)

Datlindja:

Vendin e lindjes:

Data e vdekjes:

Vendi i vdekjes:

12 Nov 1842

Langford Grove (near Maldon), Essex, England

30 June 1919

Terling Place, Witham, Essex, England

Prezantimi
ATTENTION - Automatic translation nga versioni anglisht

John William Strutt 's babai ishte e dytë Baron Rayleigh e Terling Vendi, Witham, në qarkun e Essex. Sigurisht kjo ishte një familje me pak interes e mëparshme në shkencë, sepse ata ishin më së shumti me interesat e pronarëve në fshat. Një përjashtim ishte Robert Boyle, i cili ishte një lidhje të largët. Le të na thonë se në fillim të këtij neni, të cilat ne do të referohemi Strutt si Rayleigh gjatë këtij neni, edhe pse ai nuk pati sukses për titull deri sa ai ishte 30 vjeç.

Si një djalë Rayleigh vuajtur nga sëmundje të dobët dhe shkollimin e tij në të dy kolegj Etoni dhe Harrow u ndërpre. Atij ju desh të largohen nga të dy shkollat pas një periudhe të shkurtër për shkak të problemeve shëndetësore. Katër vitet e kaluara në shkollë me konvikt Warner Reverend i përgatitur Rayleigh për universitet dhe në këtë fazë ai ka filluar të tregojë shenjat e aftësisë matematikore. Gjatë këtyre katër viteve ai kishte një mësues privat, por e përgjithshme ai tregoi shenja të vogla për të qenë asgjë tjetër se sa një fëmijë mesatarisht të aftësisë mesatare.

Ai hyri në Trinity College, Cambridge, në tetor 1861, ku ai mori Tripos matematikore. Trajneri i tij në Kembrixh ishte Eduard Routh i cili, përveç për të qenë më të famshme të trajnerëve Kembrixh në atë kohë (ndoshta i të gjitha kohërave), ishte vetë një matematikan shumë mirë duke aplikuar kontributet e rëndësishme për dinamikën. Nuk ka dyshim se në teknikat themelore matematikore të cilat Rayleigh kishte nga Routh ishte një faktor i rëndësishëm në karrierën e shquar e tij shkencore. Kjo ishte më shumë se vetëm matematika që ai mësuar se ishte e rëndësishme të tij, për të mësuar më tepër nga ai Routh si të vijnë deri me metodat më të përshtatshme matematikore për të trajtuar çdo problem.

Nuk ishte një tjetër ndikim të rëndësishëm në Rayleigh gjatë viteve të tij universitare në Kembrixh, dmth se i Stokes i cili ishte profesor i matematikës Lucasian në atë kohë. Stokes frymëzuar Rayleigh me leksionet e tij të cilat teoria e kombinuar dhe praktikë në një mënyrë roman me shumë eksperimente fizike që po kryhen gjatë ligjëratave. Studentët nuk kanë mundësi për të ndërmarrë eksperimente fizike veten, kështu që duke parë Stokes kryejnë eksperimentet në kohën e tij më të lehta u ekspozimit Rayleigh vetëm për anën eksperimentale e shkencës. Rayleigh vetë më vonë foli se sa e rëndësishme një Stokes kishte luajtur rol në zhvillimin e tij si shkencëtar. Megjithatë Stokes nuk duket të ketë nxitur direkt Rayleigh për të ndërmarrë një karrierë shkencore.

Nëse Rayleigh kishte qenë një nxënës mesatar shkolle ai ishte larg nga një student mesatar. Ai ishte dhënë një bursë astronomi në 1864, pastaj në provimet Tripos e 1865 ai ishte i Lartë grindavec (të lartë studenti Klasa e parë) dhe në të njëjtin vit ai u prizeman Smith të parë. Një duhet të kuptojnë se Rayleigh tani ishte ballafaquar me një vendim të vështirë. Për dikë në pozicionin e tij, duke e ditur se ai do të ketë sukses në një titull dhe të bëhet i tretë Baron Rayleigh, duke marrë një karrierë shkencore nuk ishte me të vërtetë e pranueshme, dhe me siguri anëtarë të ndryshëm të familjes së tij mendonin pikërisht në këtë mënyrë. Në këtë kohë, megjithatë, Rayleigh ishte i vendosur për të kushtojnë jetën e tij në shkencë kështu që ai ishte i sigurt në mendjen e tij se obligimet e tij sociale nuk duhet të qëndrojë në rrugën e tij.

Letër e tij e parë ishte frymëzuar nga leximi Maxwell 's 1865 letër në teorinë elektromagnetike. Kjo ishte përmes leximit gjerësisht literaturën shkencore aktuale që Rayleigh u përpoqën për të punuar se cilat kanë qenë problemet e rëndësishme mbi të cilat ai duhet të ndërmarrë kërkime. Shkencëtar të tjera vepra e të cilit ai studioi thellësisht ishte Helmholcit, në rezultatet 1860 Helmholcit veçantë leximi mbi rezonator akustike. Rayleigh Në 1866 u zgjodh anëtar i Trinity College, Cambridge, dhe ai ishte i gatshëm të bëjë shenjë e tij në shkencë.

Lënda e zakonshme e veprimit të të rinjve britanik të qëndruar sociale në këtë kohë ishte për të marrë një turne evropian - turne i madh siç ishte quajtur. Rayleigh, çuditërisht, bëri një shumë të ndryshme, dhe për atë kohë të pazakontë turne, sepse ai të paraqitura nga një udhëtim në Shtetet e Bashkuara. Një avantazh i pozicionit të privilegjuar shoqëror Rayleigh të ishte se ai nuk kishte nevojë për një post akademik për bukën e tij. Më tepër kur ai u kthye nga Shtetet e Bashkuara ka blerë pajisje për eksperimente shkencore dhe ndërmarrja e ngriti në pasurive të familjes në Terling. Ai bëri eksperimente në galvanometër dhe paraqiti rezultatet e tij në takimin e Shoqatës Britanike në Norwich në 1868.

Teoria e Rayleigh e shpërndajnë, botuar në 1871, ishte shpjegimi i parë i drejtë i pse qielli është blu. Në të njëjtin vit ai u martua me Evelyn Balfour, motra e Arthur James Balfour i cili do të ishte një anëtar drejtues i Partisë Konservatore për 50 vjet dhe Kryeministri i Britanisë 30 vjet më vonë. Rayleigh kishte qenë një student në Kembrixh me Arthur James Balfour dhe nëpërmjet tij kishte takuar Evelyn. Pak kohë pas martesës Rayleigh e tyre kishte një sulm të etheve reumatike që solli rreth aktiviteteve të tij shkencore në një përfundim të parakohshme. Ai ishte i këshilluar për të udhëtuar në Egjipt dhe në të vërtetë ai e bëri këtë vetëm me gruan e tij. Ata lundruar poshtë Nil gjatë muajve të fundit të 1872 dhe në fillim të 1873, duke u kthyer në Angli në pranverën e vitit 1873.

Ishte një udhëtim, gjatë të cilit Rayleigh mbulohen shëndetin e tij, por ai ishte gjithashtu një udhëtim me shumë përfitim nga pikëpamja shkencore. Më tepër mrekullueshëm ai filloi me shkrim një tekst të madh Teoria e zanore, ndërsa në udhëtim. Ajo ishte pesë vite pas duke filluar nga ky i madh klasik para se ai u shfaq në shtyp. Vëllimin e parë, në mekanika e mesme vibruese që prodhon zë, u botua në vitin 1877, ndërsa volumi i dytë në shumimin e valë akustike u botua vitin e ardhshëm.

Menjëherë pas kthimit nga udhëtimi i tij poshtë Nil, babai Rayleigh vdiq dhe Strutt, pasi ai kishte qenë deri në atë kohë, arriti t'i bërë titullin e tretë Baron Rayleigh. Vazhdoi ai punonte në Terling ku ai tani mori banimit. Laborator të cilën ai kishte ngritur atje ishte ajo ku ai bëri zbulime mbresëlënëse, por nuk duhet të mendojë se kjo ishte për shkak Rayleigh pasur ishte në gjendje të ketë pajisje më mirë se kushdo tjetër. Në Përkundrazi ai mori rezultatet mbresëlënëse eksperimental me pajisje të lira. Rayleigh ishte gjithmonë një të economise dhe kënaqen me pajisje të thjeshtë. Gjithashtu ai nuk ishte si jashtë, si mund të ketë qenë e pritshme, për Vitet 1870 ishin një kohë të problemeve ekonomike për bujqësi në Angli dhe si pasojë të ardhurat e tij ishte shumë më pak sesa ndryshe mund të ketë qenë rasti.

Nga 1879-1884 Rayleigh ishte profesor i dytë Cavendish të fizikës eksperimentale në Kembrixh. Laboratori ishte hapur pesë vjet më parë dhe Maxwell kishte qenë profesori i parë Cavendish. Në anën akademike Rayleigh ishte një zgjedhje e qartë për sukses të Maxwell 's karrige, por në raste të tjera ai mund të ketë qenë përmbajtje për të punuar në Terling. E depresionit bujqësore megjithatë nxorrën bërë bilancin e të ardhurave nga posti duken tërheqëse. Nuk ka asnjë sugjerim, megjithatë, se Rayleigh ishte vetëm atje për para. Në Përkundrazi ai mori detyrat e tij shumë seriozisht duke e bërë përmirësime shumë të rëndësishme për mësimin e fizikës në Kembrixh. Heathcote, në, shkruan:

Për të tij ra detyra e organizimit të laboratorit si një qendër për mësim dhe hulumtim, një detyrë të cilën ai realizohet me sukses të pazgjidhura.

Ne kemi përmendur më lart mungesa e fizikës eksperimentale Rayleigh kur vetë ishte një universitare dhe, ndonëse ndryshimet janë duke u bërë, ende një marrëveshje e madhe ishte e nevojshme për të bërë. Me të njëjtën energji me të cilën ai i afrohej çdo gjë, Rayleigh zhvilluar kurse laborator në afsh, energjisë elektrike dhe magnetizëm, prona e materies, optika, dhe akustikë.

Një pjesë e rëndësishme e punës eksperimentale ai kryhet gjatë kohës së tij si profesor Cavendish ishte një standardizimin e om. Maxwell dhe Chrystal kishte kryer eksperimente në Kembrixh më parë dhe aparatin ishte ende në dispozicion për Rayleigh. Megjithatë pajisjet e vjetër nuk ka provuar të mirë të mjaftueshme për të lejuar Rayleigh për të marrë saktësinë e nevojshme dhe kështu ai kishte ndërtuar aparate të reja. Në fjalimin e tij presidencial për të Shoqatës Britanike në Montreal, në 1884 ai shpjegoi rezultatet. Ai paraqiti temë duke thënë:

Gjatë viteve të fundit ka shumë interes është ndjerë në zvogëlimin e një standard absolut i matjeve të forcës elektromotore, rezistenca aktuale,, etj, dhe për këtë qëllim shumë i mundimshëm hetimet janë ndërmarrë. Është një subjekt që ka angazhuar një marrëveshje e mirë e vëmendjes tim ...

Pastaj në 1884 ai dha dorëheqjen Kryetari e tij në Kembrixh të kthehet në studimin e tij të pasurive të tij në Terling. Pozitën e tij financiar e kishte përmirësuar atë që ai e donte dhe ishte e kërkimit shkencor, pa kohë përgjegjësitë e konsumojnë një post universitare. Ka pasur kolegë të shumtë, të cilët u përpoqën për të marrë atë që të rishikojë veprimin e tij dhe do të vazhdojnë të mbajnë karrige por Rayleigh e dinte saktësisht se çfarë donte ai nga jeta. Kjo nuk ishte një ekzistencë të vetmuar shkencore për të në Terling që ai ka bërë vizita të shpeshta në Londër, ku ai kishte për të kryer detyrat për të mësuar shumë dhe shoqërive shkencore. Le të shikojmë shkurtimisht në disa nga aktivitetet e tij në këtë fushë.

Rayleigh ishte zgjedhur si anëtar i Shoqërisë Mbretërore në 1873. Ai mori Medaljen nga Royal Society in 1882, dhe u bë sekretar i Shoqërisë në 1885, duke u dha Medaljen Copley Shoqërisë së në vitin 1899. Ai i dha Leksion Bakerian Shoqërisë së në vitin 1902 dhe ai u zgjodh President i Shoqërisë së në vitin 1905, duke mbajtur pozicionin e deri në 1908. Rayleigh shërbeu si President i Shoqërisë matematike Londër, në vitin 1876-78 dhe ai u dha De Morgan Medaljen e Shoqërisë së në 1890. Edhe ai kishte lidhje me Institucionin Mbretërore, duke u bërë profesor i filozofisë natyrore atje në 1887. Ai u bë kancelar i Cambridge University në vitin 1908.

Aktivitete të tjera të cilat meritojnë të përmendim përfshijnë punën që ai vendos për të ndihmuar në drejtim të krijimit Fizike Laboratorin Kombëtar që u ngrit në Teddington në Middlesex në 1900. Ai u emërua këshilltar shkencor në Trini House, shoqata e detarë anglisht, në 1896. Lidhur me skenën politike me gruan e tij, ai ishte shumë i përfshirë në role këshilluese të tilla si që shërbejnë në një komitet të aeronautika.

Është e qartë se ky niveli i aktivitetit do të thotë se ai nuk mungesa e kontaktit me shkencëtarët tjerë, dhe ai përgjigjej me shumë prej shkencëtarëve kryesorë. Ne tani duhet të kthehet për të shqyrtuar shkurtimisht disa të punës shkencore të cilat ai ndërmori. Së pari, megjithatë, ne vini re që përmban një listë të plotë të publikimeve Rayleigh dhe mrekullueshëm ka 446 artikuj në listë. Ata mbulojnë një gamë të pabesueshme të temave të aplikuar në matematikë dhe fizikë. Midis botimet kushtuar matematikës, në vend se të kërkesave të saj, janë letra në funksionet Bessel, marrëdhëniet ndërmjet funksioneve Laplace dhe funksionet Bessel, dhe funksionet Lazhandrian. Përveç temave më të zakonshme të matematikës dhe fizikës e cila aplikohet ne themi pak më poshtë, ai shkruan mbi tema shumë e pazakontë si insektet dhe ngjyra e lule (1874), Mbi fluturimit të parregullt të një top tenisi (1877), The fluturues të shpendëve (1883), The fluturim me vela e Albatrosi (1889), dhe Problemi i Galeria pëshpëritje (1910).

Ne kemi përmendur më lart punën e tij për fenomenet elektromagnetike, traktat të tij të madh në të shëndosha, përcaktimin e om, dhe gazeta e tij të rëndësishme të shpërndajnë e dritës e cila shpjegoi se pse qielli është blu. Përveç:

... ai aplikohet teoria valë e lehtë për hetimin matematikore e pushtetit zgjidhjen e prisms dhe gratings shpërbërje, kështu ai tregoi se fuqia zgjidhjen e një grilë përcaktohet nga numri i përgjithshëm i linjave në skarë shumëzuar me urdhër të spektrit, dhe jo nga afërsia e vijave. ... 1887 ai botoi një letër në të cilën ai sugjeroi metodë të ngjyrave të riprodhuar nga fotografi të miratuar më vonë në parim nga Lippmann.

Rayleigh është ndoshta më i famshëm për zbulimin e tij argoni inerte gazit në vitin 1895, punë e cila i dha atij çmimin Nobel në vitin 1904. Në fjalën e tij me rastin e marrjes së çmimit Nobel Rayleigh shpjeguar se si ai e bëri zbulimin e tij të famshme (shih për shembull):

Subjekt i densiteti i gazeve ka angazhuar një pjesë e madhe e vëmendjes sime për më shumë se 20 vjet. ... Kthyer vëmendjen time të azotit, kam bërë një seri të vendimeve ... Air bubbled përmes amoniak të lëngët është kaluar nëpër një gyp të bakrit që përmban në një barazim të kuqe ku oksigjeni i ajrit është i konsumuar nga hidrogjeni e amoniakut, e tepërta të amoniakut që më pas hiqen me acid sulfurik. ... Duke marrë një seri e vrojtimeve harmonishëm në gaz përgatitur kështu Unë isha në të predispozuara të parë për të shqyrtuar punën për azoti si përfundoi. ... Më pas, megjithatë, ... I ra mbrapa me procedura më të ortodoks, sipas të cilit, e amoniakut që jipen me, ajri kalon direkt mbi bakri të kuqe të nxehtë. Përsëri një marrëveshje të mira me vetë rezultoi, por për habinë time dhe neveri the densiteti i dy metoda ndryshojnë nga një pjesë e njëmijtë - një ndryshim të vogël në vetvete, por krejtësisht përtej gabime eksperimentale. ... Është një rregull të mirë në punën eksperimentale të kërkojë për të lartësuar një mospërputhje kur ajo të parë duket më tepër se sa që duhet të ndiqni për të mbushur natyrore duke u përpjekur të marrë i pastër nga ajo. Cila ishte diferenca midis dy llojet e azotit? I ishte nxjerrë tërësisht nga ajri, e tjera pjesërisht, në masën e rreth një pjesë e pestë, nga e amoniakut. Kursi më premtuese për zmadhues mospërputhjen duket të jetë zëvendësim i oksigjenit për ajrit në metodën e amoniakut në mënyrë që të gjithë të azotit në këtë rast duhet të rrjedh nga amoniaku. Suksesi ishte arritur një herë, e azotit nga amoniakut që tani 1 / 200 pjesë lehtë se që nga ajri. ... Ndër shpjegimet që sugjeronte janë vetë prania e rëndë se sa një gaz të azotit në ajër ...

Rayleigh sigurisht ishte korrekte dhe sukses, me vështirësi të konsiderueshme, në izolimi gazit. Që nga ajo nuk pranoi të bëjë kombinime kimike është quajtur argoni nga fjala greke për joaktiv.

Në 1879 Rayleigh shkroi një letër në valët e udhëtimit, kjo teori ka zhvilluar sot në teorinë e solitons. Parathënie e shpjegon pse Rayleigh teori-valë, prezantuar prej tij në 1885 në një letër në Proceedings of Mathematical Society në Londër, ka treguar në mënyrë të rëndësishme:

Nuk ka respekt për vetëm moshën në shkencë dhe teknologji. Megjithatë, përvjetor i njëqindtë e zbulimit, nga Rayleigh tretë Zoti, që valët elastike mund të udhëhiqet nga një sipërfaqe, është i paharrueshëm për të kontradiktave që ajo përfshin: vlerësimin Rayleigh e tij klasik letre 1885 si një zhvillim mjaft i vogël matematik me një vlerë të mundshme vetëm në sizmologjisë nga njëra anë, në të tjera rediscovery e subjektit në një fushë krejt të ndryshme - atë të përpunimit të sinjalit elektronike - e cila ka çuar në rritjen e saj shpërthyese gjatë njëzet viteve të fundit.

Në fakt, në letër e tij 1885 letër Në valët futem përgjatë sipërfaqe planin e një Rayleigh elastik ngurta shkruan:

Është propozuar për të hetuar sjelljet e valët mbi sipërfaqen e një avioni infinit homogjen isotropic elastike të ngurta, karakterin e tyre të tillë që shqetësim është i mbyllur në një rajon sipërfaqësore, e me trashësi të krahasueshme me gjatësi vale. .... Nuk është e pamundshme që valët sipërfaqësore këtu hetuar luajnë një rol të rëndësishëm në tërmetet, dhe përplasja e solids elastik. E ndryshme në dy dimensionet vetëm, ata duhet të marrin në një distancë të madhe nga një burim epërsi vazhdimisht në rritje.

Rott duket në kontributin e Rayleigh në hidrodinamikë, në veçanti për ngjashmëri hydrodynamic:

[Kishte] dy fusha në mekanikën fluide në të cilën Zoti Rayleigh bërë të qartë përdorimin e ngjashmërisë hydrodynamic: teoria e drag aerodinamik dhe trajtimi i tonet Aeolian. [Ishte një] ndikim të madh të ideve Rayleigh mbi zhvillimin e teorisë së ngjashmërisë hydrodynamic dhe aplikimeve gjatë jetës së tij dhe më gjerë.

Sigurisht Rayleigh pranuar nderon shumë për punën e tij shkencore. Në 1902, në kurorëzimin e mbretit Edward VII, ai mori Urdhërin e Meritës. Përveç çmimit Nobel ai mori trembëdhjetë tituj nderi, pesë çmime të qeverisë, dhe anëtarësimin nderi i pesë botë shoqëritë mësuar-gjerë.

Rayleigh ishte një njeri modest dhe bujare. Ai dhuroi ardhurat e Çmimit Nobel të tij në Universitetin e Kembrixhit për të ndërtuar një shtrirje të laboratorëve Cavendish. Për të marrë Urdhërin e Meritës në vitin 1902 ai tha:

... merita e vetme e cila unë personalisht jam i vetëdijshëm ishte ai i ka kënaqur veten nga studimet e mia, dhe ndonjë rezultat që mund të jetë për shkak të mia hulumtime janë për shkak të faktit se ajo ka qenë një kënaqësi për mua që të bëhet një fizikant.

Ka një anë tjetër të interesave Rayleigh të cilat janë përmendur në, përkatësisht interesin e tij në kërkimin psikik. Ai ishte kryetar i Shoqërisë për Kërkime dhe psikik në fjalimin e tij në këtë shoqëri:

... ai kujtoi disa eksperimente në sugjerim hyptonic në të cilën ai mori pjesë në Kembrixh në vitet gjashtëdhjetë të shekullit të kaluar, dhe e cila i bindur atë për mundësinë e ndikuar mendjet e gatshëm nga sugjerim. Më vonë ai u bë i interesuar në gjëra të bëra e të brendshme dhe të tjera të ashtu-quajtur mediumet, dhe edhe pse ai e shpalli rezultatet në tërësi të jetë zhgënjyese, ai gjeti disa nga incidentet e vështirë për të shpjeguar.

Ne fund këtë biografi të shkurtër të Rayleigh duke cituar nga adresa e tij presidenciale Shoqatës britanike në Montreal në 1884:

Pa cenuar mbi baza appertaining për teologun dhe filozof, fushën e shkencave natyrore është mjaft i gjerë me siguri për të kënaqur ambicien wildest të robërve të saj. Në departamentet e tjera të jetës njerëzore dhe interesit, përparimi i vërtetë është më tepër një artikull i besimit se një besim racional, por në shkencë një lëvizje është reaksionar, nga natyra e rastit, pothuajse e pamundur. Rritja e njohurive sjell me pushtet në rritje, dhe i madh si po fiton e shekullit prezent, ne mund të besojmë se ata janë vetëm një shijim paraprak i asaj zbulimin dhe shpikje e kanë ende në dyqan për njerëzimin. ... Punës mund të jetë e vështirë, dhe disiplina të ashpër, por kurrë nuk e interesit, dhe i madh është privilegj e arritjes.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland