Джордж Джонстон Стони FRS (15 февраля 1826 – 5 июля 1911) был ирландским физиком . Он наиболее известен тем, что ввел термин электрон как «фундаментальную единицу количества электричества». [1]
Первоначально он назвал его «электролион» в 1881 году [2] , а позднее, в 1891 году, назвал его «электрон». [3] [4] [5] За свою жизнь он опубликовал около 75 научных работ.
Стоуни родился в Окли-Парке, недалеко от Бирра , графство Оффали , в ирландских Мидлендсах , в семье Джорджа Стоуни (1792–) и Энн Блад (1801–1883). Семья Стоуни — старинная англо-ирландская семья. [6] Он учился в Тринити-колледже в Дублине , получив степень бакалавра в 1848 году. С 1848 по 1852 год он работал помощником по астрономии у Уильяма Парсонса, 3-го графа Росса в замке Бирр, графство Оффали, где Парсонс построил самый большой в мире телескоп, 72-дюймовый Левиафан Парсонстауна . Одновременно Стоуни продолжал изучать физику и математику и в 1852 году получил степень магистра в Тринити-колледже в Дублине.
С 1852 по 1857 год Стоуни был профессором физики в Королевском колледже Голуэя . С 1857 по 1882 год он работал секретарем Королевского университета Ирландии , административной должности в Дублине . В начале 1880-х годов он перешел на должность суперинтенданта экзаменов на государственную службу в Ирландии, которую он занимал до выхода на пенсию в 1893 году. В том же году он поселился в Лондоне , Англия. Стоуни умер в 1911 году в своем доме в Ноттинг-Хилле , Лондон. [1] Стоуни продолжал свои независимые научные исследования на протяжении десятилетий своих ненаучных трудовых обязанностей в Дублине. Он также в течение десятилетий занимал должность почетного секретаря, а затем вице-президента Королевского Дублинского общества , научного общества, созданного по образцу Королевского общества Лондона, и после переезда в Лондон Стоуни также входил в совет этого общества. Кроме того, с начала 1860-х годов он периодически входил в состав научных наблюдательных комитетов Британской ассоциации содействия развитию науки .
Стоуни опубликовал семьдесят пять научных статей в различных журналах, но в основном в журналах Королевского Дублинского общества. Он внес значительный вклад в космическую физику и теорию газов. Он оценил количество молекул в кубическом миллиметре газа при комнатной температуре и давлении на основе данных, полученных из кинетической теории газов. Самой важной научной работой Стоуни была концепция и расчет величины «атома электричества». В 1891 году он предложил термин « электрон » для описания фундаментальной единицы электрического заряда [7], и его вклад в исследования в этой области заложил основы для возможного открытия частицы Дж. Дж. Томсоном в 1897 году.
Его научная работа проводилась в свободное время. [8] Гелиостат , разработанный Стоуни, находится в коллекции Science Museum Group . [9]
Стоуни был избран членом Королевского общества в июне 1861 года на основании того, что он был автором статей «Распространение волн», «О кольцах, наблюдаемых в волокнистых образцах известкового шпата» и «Молекулярная физика», опубликованных в «Трудах Королевской Ирландской академии», и т. д., отмеченный за свое знакомство с наукой астрономии и общей физикой . [10]
Стони предложил первую систему естественных единиц в 1881 году. [5] [11] Он понял, что фиксированное количество заряда переносится на химическую связь, затронутую во время электролиза, элементарный заряд e , который может служить единицей заряда, и что в сочетании с другими известными универсальными константами, а именно скоростью света c и ньютоновской постоянной тяготения G , может быть получена полная система единиц. Он показал, как вывести единицы массы, длины, времени и электрического заряда в качестве основных единиц. Из-за формы, в которой был выражен закон Кулона , константа 4 πε 0 была неявно включена, где ε 0 является диэлектрической проницаемостью вакуума .
Как и Стоуни, Планк спустя несколько десятилетий после него независимо вывел систему естественных единиц (аналогичного масштаба), используя другие константы природы.
Герман Вейль сделал заметную попытку построить единую теорию, связав гравитационную единицу заряда с длиной Стони. Теория Вейля привела к значительным математическим инновациям, но его теория, как правило, считается не имеющей физического значения. [12] [13]
Стоуни женился на своей кузине Маргарет Софии Стоуни, от которой у него было двое сыновей и трое дочерей. [14] Большую часть своих десятилетий в Дублине Стоуни проживал в районе Дандрам, Дублин . Улица, на которой он жил, была позже переименована в Стоуни-роуд в память о нем. После смерти Стоуни в Лондоне его кремированный прах был захоронен в церкви Св. Нахи в Дандраме.
Один из сыновей Стоуни, Джордж Джеральд Стоуни FRS , был ученым. Его дочь Флоренс Стоуни OBE была рентгенологом, а его дочь Эдит считается первой женщиной-медиком-физиком. Самым известным в научном отношении родственником Стоуни был его племянник, физик из Дублина Джордж Фрэнсис Фицджеральд (1851–1901).
Его братом был инженер Биндон Блад Стоуни .
Он был троюродным братом дедушки Этель Сары Тьюринг, матери Алана Тьюринга .
В июне 1902 года Стоуни получил почетную степень доктора наук (D.Sc.) от Дублинского университета. [15]
Стоуни и Фицджеральд регулярно общались по научным вопросам. Кроме того, по политическим вопросам и Стоуни, и Фицджеральд были активными противниками ирландского движения за самоуправление . По их политическим взглядам, дух ирландского самоуправления, а позднее и ирландского национализма противоречил духу науки. Стоуни ушел с должности секретаря Королевского университета Ирландии в 1882 году в знак протеста против решения правительства ввести в систему «сектантство»; то есть Стоуни хотел сохранить систему неконфессиональной, но правительство уступило требованиям ирландских католиков о католических учреждениях. [ необходима цитата ]
В 1902 году он был избран членом Американского философского общества . [16]
В его честь названы кратеры на Марсе и Луне .