James Jeans - James Jeans

Domnule James Jeans OM FRS
Născut	Jeans James Hopwood (11 septembrie 1877 )11 septembrie 1877 Ormskirk , Lancashire , Anglia
Decedat	16 septembrie 1946 (16-09 1946)(69 de ani) Dorking , Surrey , Anglia
Naţionalitate	britanic
Alma Mater	Școala Merchant Taylors ; Universitatea Cambridge
Cunoscut pentru	Instabilitatea blugilor Legea Rayleigh – Jeans Blugi masă Lungime blugi Ecuații blugi Teorema blugilor Metoda încărcărilor imaginii
Premii	Premiul Smith (1901) Premiul Adams (1917) Medalia Regală (1919)
Cariera științifică
Câmpuri	Astronomie, matematică, fizică
Instituții	Trinity College, Cambridge ; Universitatea Princeton
Studenți notabili	Ronald Fisher

Sir James Hopwood Jeans OM FRS (11 septembrie 1877 - 16 septembrie 1946) a fost un fizician , astronom și matematician englez .

Tinerețe

Născut în Ormskirk , Lancashire , fiul lui William Tulloch Jeans , corespondent parlamentar și autor. Jeans a fost educat la Merchant Taylors 'School, Northwood , Wilson's Grammar School , Camberwell și Trinity College, Cambridge . În calitate de student talentat, Jeans a fost sfătuit să adopte o abordare agresivă a competiției Cambridge Mathematical Tripos :

La începutul perioadei de Michaelmas din 1896, Walker a trimis după Jeans și Hardy și i-a sfătuit să ia Partea I a Triposului Matematic în doi ani. El le-a spus că nu poate garanta că vor ieși mai sus de cincisprezece în lista luptătorilor , dar a înțeles că nu vor regreta niciodată. Aceștia i-au acceptat sfatul și s-au dus la RR Webb , cel mai faimos antrenor privat al perioadei  ... La sfârșitul primului său an, [Jeans] i-a spus lui Walker că s-a certat cu Webb, antrenorul său. În consecință, Walker l-a luat pe Jeans însuși, iar rezultatul a fost un triumf:  ... Jeans a fost al doilea wrangler între paranteze cu JF Cameron  ... [și] RWHT Hudson era Senior Wrangler și GH Hardy al patrulea wrangler.

Carieră

Jeans a fost ales membru al Trinity College în octombrie 1901 și a predat la Cambridge, dar a mers la Universitatea Princeton în 1904 ca profesor de matematică aplicată. S-a întors la Cambridge în 1910.

El a adus contribuții importante în multe domenii ale fizicii, inclusiv teoria cuantică , teoria radiațiilor și evoluția stelară . Analiza sa asupra corpurilor rotative l-a determinat să concluzioneze că teoria lui Pierre-Simon Laplace conform căreia sistemul solar se forma dintr-un singur nor de gaz era incorectă, propunând în schimb că planetele să se condenseze din materialul extras din soare de un ipotetic aproape catastrofal. ciocnire cu o stea trecătoare. Această teorie nu este acceptată astăzi.

Jeans, alături de Arthur Eddington , este un fondator al cosmologiei britanice . În 1928, Jeans a fost primul care a presupus o cosmologie în stare stabilă bazată pe o creație continuă ipotetică a materiei în univers. În cartea sa Astronomy and Cosmology (1928), el afirma: „Tipul de conjectură care se prezintă, oarecum insistent, este că centrele nebuloaselor sunt de natură„ puncte singulare ”în care materia este turnată în universul nostru din alte , și dimensiune spațială complet străină, astfel încât, pentru un locuitor al universului nostru, acestea să apară ca puncte în care materia este creată continuu. " Această teorie a căzut în dezacord atunci când descoperirea din 1965 a fundalului cosmic cu microunde a fost interpretată pe scară largă ca semnătura poveste a Big Bang-ului .

Reputația sa științifică se bazează pe monografiile Teoria dinamică a gazelor (1904), Mecanica teoretică (1906) și Teoria matematică a electricității și magnetismului (1908). După ce s-a retras în 1929, a scris o serie de cărți pentru publicul laic, inclusiv Stelele în cursurile lor (1931), Universul din jurul nostru , prin spațiu și timp (1934), The New Background of Science (1933) și The Univers misterios . Aceste cărți l-au făcut pe Jeans destul de cunoscut ca expozant al descoperirilor științifice revoluționare din zilele sale, în special în relativitate și cosmologie fizică .

În 1939, Journal of the British Astronomical Association a raportat că Jeans urma să candideze pentru parlament pentru circumscripția universității Cambridge . Alegerile, așteptate să aibă loc în 1939 sau 1940, nu au avut loc decât în ​​1945 și fără implicarea sa.

De asemenea, a scris cartea Fizică și filosofie (1943), unde explorează diferitele puncte de vedere asupra realității din două perspective diferite: știința și filozofia. Din punct de vedere religios, Jeans era un francmason agnostic .

Viata personala

Jeans s-a căsătorit de două ori, mai întâi cu poetul american Charlotte Tiffany Mitchell în 1907 care a murit, apoi cu organistul și clavecinistul austriac Suzanne Hock (mai cunoscută sub numele de Susi Jeans ) în 1935. Susi și Jeans au avut trei copii: George, Christopher și Catherine .

La Școala Merchant Taylors există o bursă academică James Jeans pentru candidatul la examenele de admitere care afișează rezultate remarcabile pe toată gama de subiecte, în special în matematică și științe.

Realizari majore

Una dintre descoperirile majore ale Jeans-ului, denumită lungimea Jeans-ului , este o rază critică a unui nor interstelar în spațiu. Depinde de temperatura și densitatea norului și de masa particulelor care compun norul. Un nor care este mai mic decât lungimea Jeansului nu va avea o gravitate suficientă pentru a depăși forțele de presiune a gazului respingător și pentru a forma o stea, în timp ce un nor mai mare decât lungimea Jeansului său se va prăbuși.

${\ displaystyle \ lambda _ {J} = {\ sqrt {\ frac {15k_ {B} T} {4 \ pi Gm \ rho}}}}$

Jeansul a venit cu o altă versiune a acestei ecuații, numită Jeans Jeans sau instabilitate Jeans , care rezolvă masa critică pe care un nor trebuie să o atingă înainte de a se putea prăbuși.

De asemenea, blugii au ajutat la descoperirea legii Rayleigh – Jeans , care leagă densitatea de energie a radiației corpului negru de temperatura sursei de emisie.

${\ displaystyle f (\ lambda) = 8 \ pi c {\ frac {k_ {B} T} {\ lambda ^ {4}}}}$

Jeansului i se atribuie și calcularea ratei de evacuare atmosferică de pe o planetă datorită energiei cinetice a moleculelor de gaz, un proces cunoscut sub numele de Jeans Escape .

Idealism

Fluxul de cunoaștere se îndreaptă spre o realitate nemecanică; Universul începe să arate mai mult ca un mare gând decât ca o mare mașină. Mintea nu mai pare a fi un intrus accidental în tărâmul materiei ... ar trebui să o numim mai degrabă creatorul și guvernatorul tărâmului materiei.

-  James Jeans în Universul misterios ,

Într-un interviu publicat în The Observer (Londra), când i s-a pus întrebarea „Credeți că viața de pe această planetă este rezultatul unui fel de accident sau credeți că face parte dintr-o schemă grozavă?”, El răspuns:

Mă înclin spre teoria idealistă conform căreia conștiința este fundamentală și că universul material este derivat din conștiință, nu conștiința din universul material ... În general, universul mi se pare mai aproape de un mare gând decât de o mare mașină. Se pare că, mi se pare, fiecare conștiință individuală ar trebui să fie comparată cu o celulă cerebrală dintr-o minte universală.

Ceea ce rămâne este, în orice caz, foarte diferit de materia plină de sânge și de materialismul interzis al savantului victorian. Universul său obiectiv și material s-a dovedit a consta în puțin mai mult decât construcții ale propriilor noastre minți. În această măsură, atunci, fizica modernă s-a deplasat în direcția idealismului filosofic. Mintea și materia, dacă nu s-au dovedit a fi de natură similară, se găsesc cel puțin ingrediente ale unui singur sistem. Nu mai este loc pentru genul de dualism care a bântuit filozofia încă de pe vremea lui Descartes .

-  James Jeans, adresându-se Asociației Britanice în 1934, înregistrat în Fizică și Filosofie ,

Imagine finită ale cărei dimensiuni sunt o anumită cantitate de spațiu și o anumită cantitate de timp; protonii și electronii sunt dungi de vopsea care definesc imaginea pe fundalul său spațio-temporal. Călătorind cât mai mult înapoi în timp, ne aduce nu la crearea imaginii, ci la marginea ei; crearea imaginii se află la fel de mult în afara imaginii pe cât artistul se află în afara pânzei sale. În această privință, discutarea creației universului în termeni de timp și spațiu este ca și cum ai încerca să descoperi artistul și acțiunea picturii, mergând la marginea pânzei. Acest lucru ne aduce foarte aproape de acele sisteme filozofice care consideră universul ca un gând în mintea Creatorului său, reducând astfel orice discuție despre creația materială la inutilitate.

-  James Jeans în Universul din jurul nostru ,

Premii și distincții

• Fellow of the Royal Society în mai 1906
• Lectură Bakerian către Societatea Regală în 1917.
• Medalia Regală a Societății Regale în 1919.
• Premiul Hopkins al Societății Filozofice din Cambridge 1921–1924.
• Medalia de aur a Royal Astronomical Society în 1922.
• A fost cavalerizat în 1928.
• Franklin Medalia a Institutului Franklin în 1931.
• În 1933, Jeans a fost invitat să țină Conferința de Crăciun a Instituției Regale despre Prin spațiu și timp .
• Medalia Mukerjee a Asociației Indiene pentru Cultivarea Științei în 1937.
• Președinte al celei de-a 25-a sesiuni a Congresului indian de știință din 1938.
• Medalia Calcutta a Indian Science Congress Association în 1938.
• Medalia Lorimer a Societății Astronomice din Edinburgh în 1938.
• Membru al Ordinului de Merit în 1939.
• Craterul Jeans de pe Lună îi poartă numele, la fel ca și craterul Jeans de pe Marte.
• Cvartetul de coarde nr.7 de Robert Simpson a fost scris în cinstea lui la centenarul nașterii sale, 1977.

Bibliografie

• Creșterea științei fizice . Cambridge University Press. 2009 [1947]. ISBN 978-1-108-00565-4.
• Fizică și filosofie . Courier Corporation. 1981 [1942]. ISBN 978-0-486-24117-3.
• O introducere în teoria cinetică a gazelor . Arhiva CUP. 1982 [1940]. ISBN 978-0-521-09232-6.
• Știință și muzică . Cambridge University Press. 1937.
• Prin spațiu și timp . Cambridge University Press. 2009 [1934]. ISBN 978-1-108-00571-5.
• Noul fond al științei . Arhiva CUP. 1953 [1933]. GGKEY: HCUUR8F8EL0.
• Stele în cursurile lor . Cambridge University Press. 2009 [1931]. ISBN 978-1-108-00570-8.
• Universul misterios . Arhiva CUP. 1944 [1930]. GGKEY: LXRDCH5GSZR.
• Astronomia și Cosmogonia . Cambridge University Press. 2009 [1928]. ISBN 978-0-521-74470-6.
• Teoria matematică a electricității și magnetismului . Cambridge University Press. 2009 [1925]. ISBN 978-1-108-00561-6.
• Atomicitate și Quanta . Cambridge University Press. 2009 [1926]. ISBN 978-1-108-00563-0.
• Probleme de cosmologie și dinamică stelară . Cambridge University Press. 2009 [1919]. ISBN 978-1-108-00568-5.
• Teoria dinamică a gazelor . Arhiva CUP. 1925 [1904]. GGKEY: 6UDJTT06BSL.
• Universul din jurul nostru . Macmillan. 1929.

Referințe

Surse

linkuri externe

• Lucrări de James Jeans la Faded Page (Canada)
• Articolul Britannica include fotografie
• Portrete de James Jeans la National Portrait Gallery, Londra

Works of Jeans disponibile online de pe Internet Archive

• 1904. Teoria dinamică a gazelor
• 1906. Mecanica teoretică
• 1908. Teoria matematică a electricității și magnetismului
• 1947. Creșterea științei fizice