Джон Леннард-Джонс

Английский математик и физик начала 20 века.

Сэр Джон Эдвард Леннард-Джонс KBE , FRS ^[1] (27 октября 1894 — 1 ноября 1954) — британский математик и профессор теоретической физики в Бристольском университете , а затем теоретической науки в Кембриджском университете . Он был важным пионером в развитии современной вычислительной химии и теоретической химии . ^{[3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]}

ранняя жизнь и образование

Леннард-Джонс родился Джон Эдвард Джонс 27 октября 1894 года в Ли , Ланкашир, в семье старшего сына Мэри Эллен и Хью Джонса, страхового агента. Он получил образование в гимназии Ли, затем поступил в Манчестерский университет , который окончил в 1915 году с отличием по математике. ^[13]

Карьера

Леннард-Джонс хорошо известен среди учёных своими работами по молекулярной структуре , валентности и межмолекулярным силам . Многие исследования по этим темам на протяжении нескольких десятилетий выросли из статьи, которую он опубликовал в 1929 году. ^[6] Его теории жидкостей и поверхностного катализа также остаются влиятельными. Он написал несколько, хотя и влиятельных, статей.

Его основной интерес касался атомной и молекулярной структуры, особенно сил между атомными частицами, природы химических связей и таких фундаментальных вопросов, как то, почему вода расширяется при замерзании. Возглавив первую кафедру теоретической химии в Соединенном Королевстве , он основал исследовательскую школу, применяющую к явлениям в физике и органической химии новые концепции квантовой механики и взаимодействия субатомных частиц. Отдел привлек многих известных ученых и математиков, в том числе С. Ф. Бойса , К. А. Коулсона , Г. Г. Холла , А. Херли и Дж. Попла .

Атомы благородного газа взаимодействуют посредством потенциала, в котором притягивающая сила Ван-дер-Ваальса уравновешивает силу отталкивания, возникающую в результате перекрытия электронных орбит. Хорошо известным приближением к этому потенциалу является так называемый потенциал Леннарда-Джонса , описание потенциальной энергии как функции разделения атомов. В лаборатории Леннарда-Джонса, также названной в его честь, находится Школа химии и физики Кильского университета . Королевское химическое общество награждает медалью Леннарда-Джонса ^[14] и каждые два года проводит лекции Леннарда-Джонса.

В Университете Кила хранится коллекция опубликованных работ Леннарда-Джонса, а также лаборатория, названная в его честь. В собрании конспектов лекций профессора К. А. Коулсона с 1928 по 1932 год, хранящемся в библиотеке Кембриджского университета , записаны лекции Леннарда-Джонса. Коулсон писал: «Я подозреваю, что это первые лекции по теоретической химии (или, точнее, квантовой химии ), прочитанные в Британии». Частные документы Леннарда-Джонса хранятся в Архивном центре Черчилля в Кембридже. ^[15]

26 августа 1925 года он женился на Кэтлин Мэри Леннард и добавил ее фамилию к своей, получив имя Леннард-Джонс. У пары было двое детей, Джон и Мэри. Он умер от рака в Сток-он-Трент 1 ноября 1954 года ^.

Краткое изложение ключевых биографических дат

• 1894 Родился в Ли , Ланкашир , как Джон Эдвард Джонс, получил образование в гимназии Ли, где специализировался на классической литературе .
• 1912 г. Изучал математику на бакалавриате Манчестерского университета .
• 1915–18 Служба в Королевском летном корпусе во время Первой мировой войны.
• 1919–22 Учеба на степень доктора наук и чтение лекций по математике в Манчестерском университете.
• 1922 г. Получает степень доктора наук в Манчестере.
• 1922–4 Студент-исследователь на старшей выставке 1851 года в Тринити-колледже в Кембридже под руководством Ральфа Х. Фаулера . Сидни Чепмен, тогдашний профессор математики в Манчестере, читал лекции в Тринити в 1914 году и посоветовал Джонсу поступить туда.
• 1924 г. Получает степень доктора наук в Кембридже. Предлагает полуэмпирический закон межатомных сил .
• 1925 Женится на Кэтлин Леннард, добавляя фамилию жены к своей собственной и становясь Леннард-Джонс.
• 1925–32 профессор теоретической физики Бристольского университета .
• 1929 г. В статье ^[6] представлено приближение линейной комбинации атомных орбиталей для молекулярных орбиталей.
• 1929 Приезжает в Бристоль Герхарда Герцберга (лауреата Нобелевской премии по химии 1971 года ) для изучения спектров двух- и многоатомных молекул .
• 1930–2 декан факультета естественных наук Бристольского университета.
• 1931 г. В статье ^[7] представлен метод для уравнений атомного самосогласованного поля (SCF). Предлагает потенциал Леннарда-Джонса .
• 1932–53 Джон Хамфри Пламмер , профессор теоретической химии Кембриджского университета . Основал секцию теоретической химии химической лаборатории Кембриджского университета.
• 1934 г. В статье ^[8] применяется теория групп для объяснения энергии и структуры углеводородных свободных радикалов.
• 1933 г. Избран членом Королевского общества ^[1].
• 1934 г. Аспирант Чарльз Коулсон (в 1972 г. первый профессор теоретической химии Оксфордского университета ) защитил докторскую диссертацию.
• 1937 г. Статья ^[16] о сопряженных углеводородах.
• 1937 г. Первый директор математической лаборатории Кембриджского университета (ныне факультет компьютерных наук и технологий ) под руководством Мориса Уилкса в качестве исследователя.
• В 1939 году, когда началась война, он был прикомандирован на должность главного суперинтенданта по исследованиям вооружения в Министерство снабжения, которое взяло на себя математическую лабораторию баллистических расчетов , сформировал для этой цели команду математиков.
• 1942–5 генеральный директор научных исследований (обороны) Министерства снабжения.
• 1942–7 Член Консультативного совета Отделения научных и промышленных исследований.
• 1946 Посвящен в рыцари (KBE), возвращается в Кембридж.
• 1947–53 Председатель Научно-консультативного совета Министерства снабжения.
• 1948–50 Президент Общества Фарадея.
• 1949 г. В статье ^[9] оправдывается использование двухатомных орбиталей только для валентных электронов , показывая, что детерминантная волновая функция инвариантна относительно унитарных преобразований, которые могут точно преобразовать молекулярные орбитали в локализованные эквивалентные орбитали.
• 1950 г. В статье ^[10] полностью определяются молекулярные орбитали как собственные функции гамильтониана СКФ.
• 1951 г. Аспирант Джон Попл ( лауреат Нобелевской премии по химии 1998 г. ) защитил докторскую диссертацию.
• 1953 г. Награжден Медалью Дэви Королевского общества за работу по применению квантовой механики к теории валентности и анализу структуры химических соединений.
• 1953 г. сменил Александра Линдсея на посту директора Университетского колледжа Северного Стаффордшира (ныне Университет Кила ). Переписывается с Лайнусом Полингом о необходимости в Англии большего количества университетов и технологических институтов.
• 1954 г. Почетный доктор наук Оксфордского университета ; умирает в Сток-он-Трент в возрасте 60 лет.

Награды и почести

В его честь назван Центр Леннарда-Джонса ^[17] при Кембриджском университете.

В его честь названа школа химии/медицинской химии и физики Кильского университета.

Рекомендации

1. Mott, NF (1955). «Джон Эдвард Леннард-Джонс 1894–1954». Биографические мемуары членов Королевского общества . 1 : 174–184. дои : 10.1098/rsbm.1955.0013 .
2. Мехра, Джагдиш ; Рехенберг, Гельмут (2001). Историческое развитие квантовой теории: фундаментальные уравнения квантовой механики и создание новой квантовой механики. Спрингер. п. 58. ИСБН 978-0-387-95178-2.
3. Джон Леннард-Джонс в проекте математической генеалогии
4. Джонс, Дж. Э. (1924). «Об определении молекулярных полей. I. По изменению вязкости газа с температурой». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 106 (738): 441–462. Бибкод : 1924RSPSA.106..441J. дои : 10.1098/rspa.1924.0081 .
5. Джонс, Дж. Э. (1924). «Об определении молекулярных полей. II. Из уравнения состояния газа». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 106 (738): 463–477. Бибкод : 1924RSPSA.106..463J. дои : 10.1098/rspa.1924.0082 .
6. Леннард-Джонс, JE (1929). «Электронное строение некоторых двухатомных молекул». Труды Фарадеевского общества . 25 : 668–686. Бибкод : 1929ФаТр...25..668Л. дои : 10.1039/TF9292500668.
7. Леннард-Джонс, JE (1931). «Волновые функции многоэлектронных атомов». Математические труды Кембриджского философского общества . 27 (3): 469–480. Бибкод : 1931PCPS...27..469L. дои : 10.1017/S0305004100010057. S2CID  123262522.
8. Леннард-Джонс, JE (1934). «Электронное строение и взаимодействие некоторых простых радикалов». Труды Фарадеевского общества . 30 : 70–148. дои : 10.1039/TF9343000070.
9. Леннард-Джонс, Дж. (1949). «Молекулярно-орбитальная теория химической валентности. I. Определение молекулярных орбиталей». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 198 (1052): 1–13. Бибкод : 1949RSPSA.198....1L. дои : 10.1098/rspa.1949.0083 .
10. Холл, Г.Г.; Леннард-Джонс, Дж. (1950). «Молекулярно-орбитальная теория химической валентности. III. Свойства молекулярных орбиталей». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 202 (1069): 155. Бибкод : 1950RSPSA.202..155H. дои : 10.1098/rspa.1950.0091. S2CID  97300916.
11. Портреты Джона Леннарда-Джонса в Национальной портретной галерее, Лондон
12. ""Доклад Леннарда-Джонса 1929 года и основы теории молекулярных орбиталей" Джорджа Г. Холла, Adv. Quant. Chem. 1991, 22, 1". www.quantum-chemistry-history.com .
13. Мэтью, ХГЧ; Харрисон, Б., ред. (23 сентября 2004 г.). «Оксфордский национальный биографический словарь» . Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. стр. ссылка:odnb/34496. doi : 10.1093/ref: odnb/34496. (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании.)
14. "Группа статистической механики и термодинамики".
15. "Документы сэра Джона Эдварда Леннарда-Джонса | ArchiveSearch" . archivesearch.lib.cam.ac.uk . Проверено 18 октября 2021 г.
16. Леннард-Джонс, JE (1937). «Электронная структура некоторых полиенов и ароматических молекул. I. Природа связей методом молекулярных орбиталей». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 158 (894): 280–296. Бибкод : 1937RSPSA.158..280L. дои : 10.1098/rspa.1937.0020 .
17. "Центр Леннарда-Джонса - Центр Леннарда-Джонса" . ljc.group.cam.ac.uk .