Джон Уильям Стратт, 3-й барон Рэлей , OM , PC , FRS ( / ˈr eɪ l i / ; 12 ноября 1842 — 30 июня 1919 ) — британский математик и физик, внесший огромный вклад в науку . Всю свою академическую карьеру он провел в Кембриджском университете . Среди многих наград он получил Нобелевскую премию по физике 1904 года «за исследования плотности важнейших газов и за открытие аргона в связи с этими исследованиями». Он занимал пост президента Королевского общества с 1905 по 1908 год и ректора Кембриджского университета с 1908 по 1919 год.
Рэлей предоставил первое теоретическое объяснение упругого рассеяния света частицами, намного меньшими, чем длина волны света, явление, теперь известное как « рассеяние Рэлея », которое, в частности, объясняет, почему небо голубое. Он изучил и описал поперечные поверхностные волны в твердых телах, известные теперь как « волны Рэлея ». Он внес большой вклад в гидродинамику , разработав такие концепции, как число Рэлея ( безразмерное число , связанное с естественной конвекцией ), поток Рэлея , неустойчивость Рэлея-Тейлора и критерий Рэлея для устойчивости потока Тейлора-Куэтта . Он также сформулировал циркуляционную теорию аэродинамической подъемной силы . В оптике Рэлей предложил известный критерий углового разрешения . Его вывод закона Рэлея-Джинса для классического излучения черного тела позже сыграл важную роль в зарождении квантовой механики (см. «Ультрафиолетовая катастрофа »). Учебник Рэлея « Теория звука » (1877 г.) до сих пор используется акустиками и инженерами. Он представил тест Рэлея на круговую неоднородность, который визуализирует график Рэлея .
Стратт родился 12 ноября 1842 года в Лэнгфорд-Гроув в Малдоне, Эссекс . В ранние годы он страдал от слабости и плохого здоровья. [3] Он учился в Итонском колледже и школе Харроу (каждая в течение короткого периода времени), [4] прежде чем перейти в Кембриджский университет в 1861 году, где он изучал математику в Тринити-колледже в Кембридже . Он получил степень бакалавра гуманитарных наук ( старший спорщик и 1-ю премию Смита ) в 1865 году и степень магистра гуманитарных наук в 1868 году . [5] Впоследствии он был избран в стипендию Тринити. Он занимал этот пост до своей женитьбы на Эвелин Бальфур, дочери Джеймса Мейтленда Бальфура , в 1871 году. От нее у него было трое сыновей. [4] В 1873 году, после смерти своего отца, Джона Стратта, 2-го барона Рэлея, он унаследовал баронство Рэлей .
Он был вторым профессором физики Кавендиша в Кембриджском университете (после Джеймса Клерка Максвелла ) с 1879 по 1884 год. Впервые он описал динамическое парение морских птиц в 1883 году в британском журнале Nature . [6] С 1887 по 1905 год он был профессором натуральной философии в Королевском институте .
Примерно в 1900 году Рэлей разработал дуплексную (комбинацию двух) теорию локализации человеческого звука с использованием двух бинауральных сигналов : межушной разности фаз (IPD) и межушной разницы уровней (ILD) (на основе анализа сферической головы без внешних ушных раковин ). Теория утверждает, что мы используем два основных сигнала для латерализации звука: разницу в фазах синусоидальных компонентов звука и разницу в амплитуде (уровне) между двумя ушами.
В 1904 году он был удостоен Нобелевской премии по физике «за исследования плотности важнейших газов и за открытие аргона в связи с этими исследованиями».
Во время Первой мировой войны он был президентом правительственного консультативного комитета по аэронавтике , который располагался в Национальной физической лаборатории и возглавлялся Ричардом Глейзбруком . [7]
В 1919 году Рэлей занимал должность президента Общества психических исследований . [8] Будучи сторонником того, что простота и теория должны быть частью научного метода, Рэлей отстаивал принцип подобия .
Рэлей был избран членом Королевского общества 12 июня 1873 года и занимал пост президента Королевского общества с 1905 по 1908 год. Время от времени он участвовал в работе Палаты лордов ; однако он высказывался только в том случае, если политики пытались вмешаться в науку.
Многие из написанных им статей по смазке [9] теперь признаны ранними классическими вкладами в область трибологии . За этот вклад Дункан Доусон назвал его одним из 23 «Людей трибологии» . [10]
Он умер 30 июня 1919 года в своем доме в Уитеме , Эссекс. [4] [11] Ему наследовал, как 4-й лорд Рэлей, его сын Роберт Джон Стратт , другой известный физик. Лорд Рэлей был похоронен на кладбище церкви Всех Святых в Терлинге в Эссексе. Ему установлен памятник Дервента Вуда в часовне Святого Андрея Вестминстерского аббатства . [12]
Рэлей был англиканцем . Хотя он не писал о взаимосвязи науки и религии, он сохранял личный интерес к духовным вопросам. [13] Когда его научные статьи должны были быть опубликованы в сборнике издательства Cambridge University Press , Стратт хотел включить цитату из Библии , но его отговаривали от этого, как он позже сообщил:
Когда я публиковал свои научные статьи , я предложил девиз из Псалмов : «Велики дела Господни, их ищут все, кто наслаждается ими». Секретарь прессы со многими извинениями предположил, что читатель может подумать, что я Господь. [14] [15]
Однако его желание исполнилось, и цитата была напечатана в пятитомном сборнике научных трудов. В письме члену семьи он писал о своем неприятии материализма и говорил об Иисусе Христе как об учителе нравственности:
Я никогда не думал, что материалистический взгляд возможен, и я смотрю на силу, превосходящую то, что мы видим, и на жизнь, в которой мы можем, по крайней мере, надеяться принять участие. Более того, я думаю, что Христос и другие духовно одаренные люди видят дальше и правдивее, чем я, и я хочу следовать за ними, насколько смогу.
- Рэлей (1910) [16] [17] [18]
Он интересовался парапсихологией и был одним из первых членов Общества психических исследований (SPR). Он не был убежден в спиритизме , но оставался открытым для возможности сверхъестественных явлений. [19] Рэлей был президентом SPR в 1919 году. В год своей смерти он выступил с президентской речью, но не пришел к каким-либо определенным выводам. [20] [21]
В его честь названы лунный кратер Рэлей , а также марсианский кратер Рэлей . [22] [23] Астероид 22740 Рэлей был назван в его честь 1 июня 2007 года. [24] Тип поверхностных волн известен как волны Рэлея , а упругое рассеяние электромагнитных волн называется рассеянием Рэлея . В его честь также назван райл — единица удельного акустического сопротивления . Рэлей также был награжден (в хронологическом порядке):
Лорд Рэлей был среди первых получателей Ордена « За заслуги» (OM) в списке наград коронации 1902 года , опубликованном 26 июня 1902 года, [25] и получил орден от короля Эдуарда VII в Букингемском дворце 8 августа 1902 года. [26] [ 27]
Он получил степень доктора математики ( honoris causa ) в Королевском университете Фредерика 6 сентября 1902 года, когда праздновали столетие со дня рождения математика Нильса Хенрика Абеля . [28] [29]
Сэр Уильям Рамзи , его коллега по расследованию открытия аргона, описал Рэлея как «величайшего человека из ныне живущих», разговаривая с леди Рамзи во время его последней болезни. [30]
Его Величество Гайндман сказал о Рэлее, что «ни один человек никогда не проявлял меньшего сознания великого гения». [30]
