Готхильф Генрих Людвиг Хаген (3 марта 1797 г. — 3 февраля 1884 г.) — немецкий инженер-строитель , внесший важный вклад в гидродинамику , гидравлическую технику и теорию вероятностей .
Хаген родился в Кёнигсберге , Восточная Пруссия ( Калининград , Россия ) у Фридриха Людвига Хагена и Элен Шарлотты Альбертины Хаген. [1] Его отец был государственным служащим, а мать была дочерью Кристиана Реккарда, профессора теологии в Кёнигсбергском университете , консисторского советника и астронома. Он показал себя многообещающим в математике в средней школе и продолжил обучение в Кёнигсбергском университете, где его дядя, Карл Готфрид Хаген, был профессором физики и химии . [1]
В 1816 году Хаген начал изучать математику и астрономию у Фридриха Вильгельма Бесселя , [2] но в 1818 году он переключился на изучение гражданского строительства, поскольку его больше привлекала прикладная, чем теоретическая наука. [3] Тем не менее, он оставался в тесном контакте с Бесселем на протяжении всей своей жизни. [4] В 1819 году он сдал экзамен на геодезиста (Landvermesserprüfung) и после окончания университета устроился на работу младшим инженером (Baukondukteur) на государственную службу. Его основной обязанностью было гидротехническое строительство и управление водными ресурсами. В 1822 году он сдал государственный экзамен в Берлине на квалификацию мастера-строителя (Baumeister). Он стал известен благодаря своим публикациям о различных гидравлических сооружениях, которые он посетил во время путешествий по Европе.
В 1824 году он был назначен директором строительства (Baukondukteur) торговым сообществом в Кёнигсберге, а в 1825 году он стал заместителем правительственного строительного инспектора (stellvertretender Regierungs- und Baurat) для Данцига ( Гданьска ). Год спустя он перешел на должность инспектора по строительству гавани (Hafenbauinspektor) в Пиллау , где отвечал за строительство гавани и дамб. [1] Разработанные им методы по-прежнему актуальны для современного управления гаванью в регионе. [5]
27 апреля 1827 года он женился на своей племяннице Августе Хаген (1806–1884), от которой у него было две дочери и пять сыновей. [1] Его сын Людвиг Хаген также стал известным инженером-строителем. [4]
.jpg/1280px-Vereinigte_Artillerie-_und_Ingenieurschule_(ab_1876).jpg)
В 1830 году Хаген присоединился к высшему строительному органу (Oberbaudeputation) в Берлине и стал главным государственным инспектором по строительству (Oberbaurat) в 1831 году. С 1834 по 1849 год он преподавал в качестве профессора гидротехники в Bauakademie и Объединенной артиллерийской и инженерной школе в Берлине. Хаген был необычен тем, что подчеркивал математические и теоретические аспекты гидротехники. В частности, он интересовался использованием исчисления вероятностей для землеустройства, и этот интерес привел к его вкладу в теорию вероятностей. В письме Бесселю от 2 августа 1836 года Хаген представил свою гипотезу об элементарных ошибках и вывел гауссово распределение для ошибок наблюдений. [6] Эта идея получила дальнейшее развитие в книге, опубликованной в 1837 году Grundzüge der Wahrscheinlichkeitsrechnung mit besonderer Anwendung auf die Operationen der Feldmeßkunst («Основы исчисления вероятностей с особым применением к операциям по землеустройству»), в которой теория вероятностей и методы наименьших квадратов применялись к строительству и геодезии [7] и был выведен закон погрешности, который не основывался на аргументах обратной вероятности. [6]
В 1839 году Хаген провел тщательные эксперименты в латунных трубках, которые позволили ему обнаружить связь между падением давления и диаметром трубки в условиях ламинарного течения однородных вязких жидкостей . [8] Хаген наблюдал эмпирическую степенную зависимость между падением давления (ΔP) и радиусом (R) трубки, соответствующую ΔP ∝ 1/R −4,12 , но предложил ввиду возможных ошибок измерений принять значение 4,0. Эта связь была также открыта независимо примерно в то же время французским физиком и физиологом Жаном Пуазейлем [9] и поэтому теперь известна как уравнение Хагена–Пуазейля или закон Пуазейля.
В 1849 году он был назначен экспертом-советником (Sachverständiger) Франкфуртского национального собрания , а в 1850 году — экспертом-советником (Vortragenden Rat) прусского министерства торговли.
В 1852 году Хаген опубликовал примечательную работу [10] , в которой описал и объяснил два фундаментальных аспекта гранулированного материала : насыщение давления с глубиной в ограниченной статической гранулированной системе — общеизвестный как эффект Янссена; и динамика потока гранул из контейнера — иногда называемый законом Беверлоо — основа теории песочных часов. [11]
Хаген сыграл решающую роль в планировании развития многочисленных немецких рек и гаваней. Прусское Адмиралтейство назначило его руководить планированием Вильгельмсхафена в 1855 году. Хаген ушел со своего поста в Министерстве торговли и стал председателем Комиссии по строительству порта в Яшмовой бухте . Отвергнув проекты двух всемирно известных экспертов, 29 мая 1856 года он предложил свой собственный проект Прусскому Адмиралтейству. Этот проект порта отвечал требованиям Прусского Адмиралтейства, но также допускал более поздние расширения и дополнения. Проект был одобрен постановлением кабинета министров 25 июня 1856 года. После завершения планирования он вернулся в Прусское Министерство торговли 12 августа 1856 года. Реализация плана была осуществлена в следующем десятилетии, и, несмотря на множество изменений, по-прежнему определяет нынешнюю планировку центра города.
В 1863 году Хаген опубликовал свой энциклопедический справочник по гидротехнике . Он представлял собой современное состояние дел в области защиты побережья и на протяжении десятилетий служил руководством для строительства береговых сооружений в Германии. [12]
В 1866 году Хаген был назначен главным директором (Oberbaudirektor) Департамента гидротехники и председателем (Vorsitzenden) отдела общественных работ Министерства торговли (Baudeputation).
В 1869 году он был назначен старшим национальным директором по строительству (Oberlandesbaudirektor). Эта должность включала ответственность за крупные водные и портовые работы в Пруссии и других немецких государствах. Он занимал этот пост до своей отставки в 1875 году.
В 1872 году во время командировки с ним произошёл несчастный случай, и с тех пор он не мог ходить. [1] Хаген умер в 1884 году, его могила находится на Инвалиденфридхоф в Берлине , на Шарнхорстштрассе, недалеко от центрального железнодорожного вокзала.
7 апреля 1842 года Хаген был избран членом Прусской королевской академии наук в Берлине по рекомендации Александра фон Гумбольдта . В 1843 году Хаген получил почетную докторскую степень от Боннского университета . В 1881 году он стал почетным гражданином Пиллау. 2 мая 1883 года он был награжден золотой медалью за исключительные заслуги в строительной отрасли.
После его смерти в Пиллау был воздвигнут памятник Хагену . В настоящее время памятник находится в Балтийске и обслуживается ВМФ России.
Площадь Готхильфа Хагена была открыта в Вильгельмсхафене в 2007 году. На площади установлена скульптура в честь Готхильфа Хагена. Ее создал художник Хартмут Визнер. В 1959 году в его честь было названо лоцманское судно «Готхильф Хаген».
