Джеймс МакКуллах (1809 – 24 октября 1847) был ирландским математиком .
МакКуллах родился в Ландахаусси , недалеко от Пламбриджа , графство Тирон , Ирландия, но семья переехала в Керли-Хилл, Страбейн, когда Джеймсу было около 10 лет. [1] Он был старшим из двенадцати детей и проявил математический талант в раннем возрасте. [2] Он поступил в Тринити-колледж в Дублине в качестве студента в 1824 году, выиграл стипендию в 1827 году и окончил его в 1829 году. [1]
Он стал членом Тринити-колледжа в Дублине в 1832 году и был современником Уильяма Роуэна Гамильтона . [1] [3] Он стал членом Королевской ирландской академии в 1833 году. [3] В 1835 году он был назначен профессором математики Эразма Смита в Тринити-колледже в Дублине , а в 1843 году стал профессором естественной и экспериментальной философии Эразма Смита . [4] Он был вдохновляющим учителем и обучал выдающихся ученых, включая Сэмюэля Хогтона , Эндрю Сирла Харта , Джона Келлса Ингрэма и Джорджа Салмона . [5] [3]
Он неоднократно участвовал в спорах о приоритете с Гамильтоном. В 1832 году Гамильтон опубликовал предсказание конической рефракции . В 1833 году МакКуллах заявил, что это особый случай теоремы, опубликованной им в 1830 году, которую он не объяснил, поскольку она не имела отношения к этой конкретной работе. В 1842 году Гамильтон размышлял о модели эфира, на что МакКуллах заявил, что он размышлял о той же модели. [6]
Хотя он работал в основном над оптикой , его также помнят за его работу по геометрии ; его самая значительная работа по оптике была опубликована в середине-конце 1830-х годов; его самая значительная работа по геометрии « О поверхностях второго порядка» была опубликована в 1843 году. В 1838 году он был награжден медалью Каннингема Королевской Ирландской академии за свою работу « О законах кристаллического отражения и преломления» . [7] [1] Он получил медаль Копли за свою работу о природе света в 1842 году. [1]
МакКуллах был связан с Британской ассоциацией содействия развитию науки . [3] Он переписывался со многими известными учеными, включая Джона Гершеля и Чарльза Бэббиджа . [2] В «Отрывках из жизни философа» Чарльз Бэббидж писал, что МакКуллах был «моим превосходным другом», и обсуждал с ним преимущества и недостатки аналитической машины .
Самая важная работа МакКуллага по оптике, « Очерк о динамической теории кристаллического отражения и преломления» , была представлена Королевской Ирландской академии в декабре 1839 года. Работа начинается с определения того, что тогда было новым понятием, ротор векторного поля . (Термин «ротор» впервые был использован Джеймсом Клерком Максвеллом в 1870 году.) МакКуллага первым показал, что ротор является ковариантным вектором в том смысле, что его компоненты преобразуются соответствующим образом при вращении координат. Взяв пример с Джорджа Грина , он приступил к разработке потенциальной функции для динамической теории передачи света.
МакКуллах обнаружил, что обычная потенциальная функция, пропорциональная квадрату нормы поля смещения, несовместима с известными свойствами световых волн. Для того чтобы поддерживать только поперечные волны , он обнаружил, что потенциальная функция должна быть пропорциональна квадрату нормы ротора поля смещения. Было признано, что его радикальный выбор исключает любую надежду на механическую модель для эфирной среды. Тем не менее, было показано, что уравнения поля , вытекающие из этой чисто гиростатической среды, согласуются со всеми известными законами, включая законы Снеллиуса и Огюстена-Жана Френеля .
В нескольких местах МакКуллах обращается к физической природе эфирной среды, обладающей такими свойствами. Неудивительно, что он выступает против механической интерпретации светоносного эфира, поскольку он с готовностью признает, что ни одна известная физическая среда не могла бы иметь такую потенциальную функцию, сопротивляющуюся только вращению ее элементов. «Относительно своеобразного строения эфира мы ничего не знаем и не будем ничего предполагать, кроме того, что включено в приведенные выше предположения [прямолинейные колебания в среде постоянной плотности]... Достигнув значения [потенциальной функции], мы можем теперь принять ее за отправную точку нашей теории и отбросить предположения, с помощью которых мы к ней пришли».
Несмотря на успех теории, физики и математики не были восприимчивы к идее сведения физики к набору абстрактных уравнений поля , оторванных от механической модели. Понятие эфира как сжимаемой жидкости или подобной физической сущности было слишком глубоко укоренено в физическом мышлении девятнадцатого века, даже в течение десятилетий после публикации электромагнитной теории Максвелла в 1864 году. Идеи МакКуллага были в значительной степени заброшены и забыты до 1880 года, когда Джордж Фрэнсис Фицджеральд заново открыл и заново интерпретировал его открытия в свете работы Максвелла. [8]
Уильяму Томсону, первому барону Кельвину, удалось разработать физически реализуемую модель вращательно-упругого, но поступательно-нечувствительного эфира МакКуллаха, состоящую из гиростатов, установленных на каркасе телескопических стержней, описанную в его статье « О гиростатической адинамической конституции эфира» (1890).
МакКуллах был идеалистическим националистом, в понимании того времени. [9] [3] Он безуспешно баллотировался на выборах в избирательный округ Дублинского университета в 1847 году. [1] Страдая от переутомления и приступа депрессии, он умер в 1847 году, перерезав себе горло в своих комнатах в Тринити-колледже в Дублине. [3]
После его смерти Гамильтон помог получить пенсию для своих сестёр. [10]
В мае 2009 года на его семейной могиле в церкви Святого Патрика в Верхнем Бадонее была открыта мемориальная доска Круга истории Ольстера. [5] Мемориальная доска была частью мероприятий, организованных Историческим обществом Гленелли в память о его жизни.
... мои отношения с бедным МакКуллогом, который постоянно воображал, что люди грабят его склады, которые, безусловно, стоили того, чтобы их ограбить. Это, без сомнения, было своего рода предвестником того безумия, которое привело к его ужасному концу. Он мог внушать любовь, и все же жить с ним было трудно; и я благодарен, что мне удалось так удачно избежать ссоры, отчасти потому, что я не живу в колледже и не в Дублине. Боюсь, что все это может показаться немного недобрым; но вы поймете меня. Я был в прекрасных отношениях с МакКуллогом; ... говорил о его ранних работах в 1832 году Британской ассоциации, когда она впервые собралась в Оксфорде; приложил все усилия, чтобы продемонстрировать достоинства одной из его работ на свету ... по случаю вручения ему Золотой медали в 1838 году ... шел за его гробом пешком от колледжа по улицам Дублина; помогал в обеспечении пенсии для его сестер; и подписался на «Отзывы МакКаллога».
— Уильям Роуэн Гамильтон, письмо де Моргану в 1852 г., Грейвс, RP, Жизнь сэра Уильяма Роуэна Гамильтона, 3 тома, Дублин, 1882–1889. Том III, стр. 331
