Сэр Чарльз Вернон Бойс , FRS [2] (15 марта 1855 — 30 марта 1944) — британский физик , известный своими тщательными и новаторскими экспериментальными работами в области термодинамики и высокоскоростной фотографии, а также популяризатор науки благодаря своим книги, изобретения и его публичные лекции для детей. [1] [3]
Бойс был восьмым ребенком преподобного Чарльза Бойса, англиканского викария Винга, Ратленд . Он получил образование в колледже Мальборо и Королевской горной школе , где он изучал физику у Фредерика Гатри и самостоятельно изучал высшую математику, одновременно получив степень в области горного дела и металлургии . Будучи студентом Горного института, он изобрел механическое устройство (которое он назвал « интеграф ») для построения интеграла функции. Некоторое время он работал в угольной промышленности, прежде чем принял предложение Гатри о должности «демонстратора».
Мальчики добились признания как учёные благодаря изобретению торсионных весов из плавленого кварцевого волокна , которые позволяли ему измерять чрезвычайно малые силы . Он сделал плавленые кварцевые волокна для своего инструмента, прикрепив кварцевый стержень к арбалету , нагрев стержень до точки плавления и выстрелив из арбалета. Таким образом он создал настолько тонкое волокно, что его невозможно было рассмотреть с помощью оптического микроскопа. [2]
Мальчики использовали крутильные весы из кварцевого волокна, чтобы создать радиомикрометр , способный реагировать на свет одной свечи на расстоянии более одной мили, и использовали это устройство для астрономических наблюдений. Затем он использовал те же весы , чтобы улучшить измерение Кавендишем гравитационной постоянной G. Бойс опубликовал свое измерение G в 1894 году. Его метод был основан на той же базовой установке, что и метод Кавендиша, но с двумя массами, подвешенными на одной высоте, и двумя соседними массами, подвешенными на другой высоте, чтобы минимизировать нежелательное взаимодействие между противоположными массами. [4]
Бойс критиковал конструкцию солнечного двигателя Фрэнка Шумана , что привело к тому, что Шуман нанял его в качестве технического консультанта. Вместе они запатентовали « Солнечный котел », который похож на современные солнечные электростанции с параболическими желобами . [5]
Он также работал над высокоскоростной фотографией и изобрел устройство («Камера для мальчиков»), которое позволило ему довольно подробно наблюдать, что происходит во время удара молнии . [6] Согласно Фейнмановским лекциям ,
Первые свидетельства того, что происходит при ударе молнии, были получены на фотографиях, сделанных с помощью камеры, которую держали в руке и перемещали взад и вперед с открытым затвором, направив ее в сторону места, где ожидалась молния. Первые фотографии, полученные таким образом, ясно показали, что удары молнии обычно представляют собой множественные разряды по одному и тому же пути. Позже была разработана камера «Мальчики», имевшая два объектива, установленных на быстро вращающемся диске под углом 180° друг от друга. Изображение, создаваемое каждой линзой, движется по пленке — картинка растянута во времени. Если, например, штрих повторяется, рядом будут два изображения. Сравнивая изображения двух объективов, можно выяснить детали временной последовательности вспышек.
- Р. П. Фейнман, «Электричество в атмосфере», Фейнмановские лекции по физике , том. II, гл. 9 (1964)
В 1897 году Бойс стал столичным рефери по газу , которому было поручено оценивать справедливую цену на угольный газ . Первоначально он работал над заменой стандартной свечи , используемой для определения качества газа для освещения, пентановой лампой Harcourt . Поскольку отопление стало основным видом использования угольного газа, Бойс предпринял фундаментальную работу по калориметрии для измерения и регистрации теплосодержания газа, добившись существенного повышения точности измерений. В то время национальный счет за газ Соединенного Королевства составлял пятьдесят миллионов фунтов , поэтому однопроцентная поправка к счету представляла собой очень значительную сумму денег. [2]
Мальчики читали публичные лекции о свойствах мыльных пленок , которые были собраны в книгу « Мыльные пузыри: их цвета и силы, которые их формируют» , классику научной популяризации. Первое издание «Мыльных пузырей» вышло в 1890 году, второе — в 1911 году; он остается в печати по сей день. Книга произвела глубокое впечатление на французского писателя Альфреда Жарри , написавшего в 1898 году абсурдистский роман « Подвиги и мнения доктора Фаустроля, патафизика» , в котором главный герой, родившийся в возрасте 63 лет и плывущий в решете, описывается как друг CV Boys ( см. также «Патафизика» ). Книга также была любимой американской поэтессой Элизабет Бишоп .
Бойс был доцентом Королевского научного колледжа (ныне Имперский колледж Лондона ) в Южном Кенсингтоне с 1889 по 1897 год, а также экзаменатором в Лондонском университете . В 1899 году он прочитал рождественские лекции Королевского института . Он был избран членом Королевского общества в 1888 году [2] и посвящен в рыцари в 1935 году. Он был награжден Королевской медалью в 1896 году и медалью Рамфорда в 1924 году. Он был награжден медалью Эллиота Крессона в 1939 году.
Мальчики женились на Мэрион Амелии Поллок в 1892 году, и у пары родилось двое детей. [8] После нескольких лет брака Мэрион вызвала скандал, закрутив роман с математиком Эндрю Форсайтом , в результате чего Форсайт был вынужден уйти с поста профессора Кембриджского университета . Мальчики развелись с Мэрион в 1910 году, и позже она вышла замуж за Форсайта. Мальчики больше никогда не вступали в брак.
Помимо серьезного вклада в науку, Бойс был известен как удивительно яркий и всеми любимый человек. Ему нравилось разыгрывать розыгрыши; Одним из его любимых занятий было выдувание в нужный момент пузырей и колец дыма из окна его офиса, чтобы они поглощали проходящих мимо людей. [9] Есть также сообщения о некоторых нетрадиционных проявлениях поведения; Известно, что он пил чай из блюдца, если тот был слишком горячим, и по крайней мере один раз пытался скрыть пятно на рубашке, заправляя листы бумаги за жилет. Он также переплавил несколько своих наградных медалей, в том числе Королевскую медаль, для финансирования обучения студентов в его альма-матер , колледже Мальборо. [10] Его личные интересы включали садоводство и биологию. [8]
Мальчики начали терять зрение позже в жизни и умерли в своем доме в возрасте 89 лет в Сент-Мэри-Борн, Андовер , Хэмпшир, 30 марта 1944 года. [7] [8]
