Ричард Чейс Толмен (4 марта 1881 г. — 5 сентября 1948 г.) — американский физик-математик и физико-химик, внесший большой вклад в статистическую механику . [1] Он также внес важный вклад в теоретическую космологию вскоре после открытия Эйнштейном общей теории относительности . Он был профессором физической химии и математической физики в Калифорнийском технологическом институте (Калтех).
Толмен родился в Уэст-Ньютоне, штат Массачусетс , и изучал химическую инженерию в Массачусетском технологическом институте , получив степень бакалавра в 1903 году и степень доктора философии в 1910 году под руководством А. А. Нойеса . [2]
В 1924 году он женился на Рут Шерман Толман .
В 1912 году он сформулировал концепцию релятивистской массы , написав, что «это выражение лучше всего подходит для массы движущегося тела». [3]
В эксперименте 1916 года с Томасом Дейлом Стюартом Толмен продемонстрировал, что электричество состоит из электронов, текущих через металлический проводник . Побочным продуктом этого эксперимента было измеренное значение массы электрона . [4] Однако в целом он был в первую очередь известен как теоретик.
Толмен был членом Технического альянса в 1919 году, предшественника движения Технократии , где он помог провести энергетическое исследование, анализируя возможность применения науки в социальных и промышленных вопросах. [5] [6] [7]
Толмен был избран членом Американской академии искусств и наук в 1922 году. [8] В том же году он присоединился к факультету Калифорнийского технологического института , где стал профессором физической химии и математической физики, а затем деканом аспирантуры. Одним из первых студентов Толмена в Калтехе был химик-теоретик Лайнус Полинг , которому Толмен преподавал старую квантовую теорию . Толмен был избран в Национальную академию наук США в 1923 году. [9]
В 1927 году Толмен опубликовал текст по статистической механике , основой которого послужила старая квантовая теория Макса Планка , Нильса Бора и Арнольда Зоммерфельда . [10] Толмен был избран в Американское философское общество в 1932 году. [11] В 1938 году он опубликовал новую подробную работу, которая охватывала применение статистической механики к классическим и квантовым системам . [12] [13] Это была стандартная работа по этой теме в течение многих лет и остается интересной и сегодня.
В последние годы своей карьеры Толмен все больше интересовался применением термодинамики к релятивистским системам и космологии . В важной монографии, которую он опубликовал в 1934 году под названием «Относительность, термодинамика и космология» [14], было показано, как излучение черного тела в расширяющейся Вселенной охлаждается, но остается тепловым — ключевой указатель на свойства космического микроволнового фона . [15] Также в этой монографии Толмен был первым человеком, который задокументировал и объяснил, как замкнутая Вселенная может равняться нулевой энергии. Он объяснил, что вся энергия массы положительна, а вся гравитационная энергия отрицательна, и они компенсируют друг друга, что приводит к Вселенной с нулевой энергией. [15] Его исследование гипотезы осциллирующей Вселенной , которую Александр Фридман предложил в 1922 году, привлекло внимание к трудностям, связанным с энтропией , и привело к ее упадку до конца 1960-х годов.
Во время Второй мировой войны Толман был научным консультантом генерала Лесли Гроувза в Манхэттенском проекте . На момент своей смерти в Пасадене он был главным консультантом Бернарда Баруха , представителя США в Комиссии по атомной энергии ООН .
Ежегодно южнокалифорнийское отделение Американского химического общества чествует Толмена, вручая ему медаль Толмена «в знак признания выдающегося вклада в химию».
Братом Толмена был поведенческий психолог Эдвард Чейс Толмен .
