Джеймс Джинс

Английский физик, астроном и математик (1877–1946)

Сэр Джеймс Хопвуд Джинс, OM FRS ^[1] (11 сентября 1877 — 16 сентября 1946 ^[2] ) — английский физик , астроном и математик .

Ранний период жизни

Родился в Ормскирке , Ланкашир , сын Уильяма Таллока Джинса , парламентского корреспондента и автора. Джинс получил образование в Merchant Taylors' School , Wilson's Grammar School , ^{[3] [4]} Camberwell и Trinity College, Cambridge . ^[5] Как одаренный ученик, Джинс получил совет занять агрессивную позицию в конкурсе Cambridge Mathematical Tripos : ^[6]

В начале Михайлова триместра 1896 года Уокер послал за Джинсом и Харди и посоветовал им сдать Часть I Математического Трипоса через два года. Он сказал им, что не может гарантировать, что они окажутся выше пятнадцатого места в списке ворчунов , но он понимал, что они никогда об этом не пожалеют. Они последовали его совету и пошли к RR Webb , самому известному частному тренеру того периода  ... В конце своего первого года [Джинс] сказал Уокеру, что поссорился с Уэббом, своим тренером. Соответственно, Уокер сам взял Джинса, и результатом стал триумф:  ... Джинс был поставлен вторым ворчуном с JF Cameron  ... [и] RWHT Hudson был старшим ворчуном , а GH Hardy четвертым ворчуном.

Карьера

Джинс был избран членом Тринити-колледжа в октябре 1901 года, ^{[7] [8]} и преподавал в Кембридже, но в 1904 году перешел в Принстонский университет на должность профессора прикладной математики. Он вернулся в Кембридж в 1910 году.

Он внес важный вклад во многие области физики, включая квантовую теорию , теорию излучения и звездную эволюцию . Его анализ вращающихся тел привел его к выводу, что теория Пьера-Симона Лапласа о том, что Солнечная система образовалась из одного облака газа, была неверной, вместо этого предполагая, что планеты сконденсировались из материала, вытянутого из Солнца в результате гипотетического катастрофического столкновения с проходящей звездой. Эта теория сегодня не принята.

Джинс, наряду с Артуром Эддингтоном , является основателем британской космологии . В 1928 году Джинс был первым, кто выдвинул гипотезу о стационарной космологии , основанной на гипотезе непрерывного создания материи во Вселенной. ^[9] В своей книге «Астрономия и космогония » (1928) он заявил: «Тип гипотезы, которая представляется довольно настойчиво, заключается в том, что центры туманностей по своей природе являются «сингулярными точками», в которых материя изливается в нашу Вселенную из какого-то другого и совершенно постороннего пространственного измерения, так что для обитателя нашей Вселенной они кажутся точками, в которых материя непрерывно создается». ^[10] Эта теория вышла из моды, когда открытие в 1965 году реликтового излучения было широко интерпретировано как явный признак Большого взрыва .

Его научная репутация основана на монографиях «Динамическая теория газов» (1904), «Теоретическая механика» (1906) и «Математическая теория электричества и магнетизма» (1908). После выхода на пенсию в 1929 году он написал ряд книг для широкой публики, в том числе «Звезды на своих курсах» (1931), «Вселенная вокруг нас , сквозь пространство и время » (1934), «Новый фон науки» (1933) и «Таинственная вселенная» . Эти книги сделали Джинса довольно известным как толкователя революционных научных открытий своего времени, особенно в теории относительности и физической космологии .

В 1939 году журнал Британской астрономической ассоциации сообщил, что Джинс собирается баллотироваться в парламент по избирательному округу Кембриджского университета . Выборы, которые, как ожидалось, должны были состояться в 1939 или 1940 году, состоялись только в 1945 году и без его участия.

Он также написал книгу «Физика и философия» (1943), где он исследует различные взгляды на реальность с двух разных точек зрения: науки и философии. По своим религиозным взглядам Джинс был агностиком- масоном . ^{[11] [12]}

Личная жизнь

Джинс был женат дважды, сначала на американской поэтессе Шарлотте Тиффани Митчелл в 1907 году, которая умерла, ^[13] а затем на австрийской органистке и клавесинистке Сюзанне Хок (более известной как Сьюзи Джинс ) в 1935 году. У Сьюзи и Джинс было трое детей: Джордж, Кристофер и Кэтрин. ^[14] В качестве подарка на день рождения своей жены он написал книгу «Наука и музыка» .

Смерть

Джинс умер в 1947 году в присутствии своей жены и Джой Адамсон , которая предложила вдове создать посмертную маску Джинса. Сейчас она находится в Королевском обществе . ^{[15] [16]}

Главные достижения

Одно из главных открытий Джинса, названное длиной Джинса , — это критический радиус межзвездного облака в космосе. Он зависит от температуры, плотности облака и массы частиц, составляющих облако. Облако, которое меньше длины Джинса, не будет иметь достаточной гравитации, чтобы преодолеть силы отталкивающего давления газа и сконденсироваться, образуя звезду, тогда как облако, которое больше длины Джинса, схлопнется.

${\displaystyle \lambda _{\rm {J}}={\sqrt {\frac {15k_{\rm {B}}T}{4\pi Gm\rho }}}}$

Джинс придумал другую версию этого уравнения, называемую массой Джинса или неустойчивостью Джинса , которая определяет критическую массу, которую облако должно достичь, прежде чем сможет разрушиться.

Джинс также помог открыть закон Рэлея-Джинса , который связывает плотность энергии излучения черного тела с температурой источника излучения.

${\displaystyle f(\lambda )=8\pi c{\frac {k_{\rm {B}}T}{\lambda ^{4}}}}$

Джинсу также приписывают расчет скорости уноса атмосферных газов с планеты за счет кинетической энергии молекул газа, процесс, известный как унос Джинса .

Идеализм

Джинс придерживался философии науки, укорененной в метафизической доктрине идеализма и противостоящей материализму в своих выступлениях и книгах. Его научно-популярные публикации впервые выдвинули эти идеи в 1929 году в работе « Вселенная вокруг нас» , где он сравнил «обсуждение создания Вселенной в терминах времени и пространства» с «попыткой обнаружить художника и действие живописи, подойдя к краю холста». Но он обратился к этой идее как к основной теме своего бестселлера ^[17] 1930 года «Таинственная Вселенная », где он утверждал, что картина Вселенной как «немеханической реальности» возникает из науки того времени.

Вселенная начинает больше походить на великую мысль, чем на великую машину. Разум больше не кажется случайным вторжением в сферу материи... мы должны скорее приветствовать его как создателя и правителя сферы материи.

—  Джеймс Джинс, Таинственная Вселенная , ^[18]

В интервью 1931 года, опубликованном в The Observer , Джинса спросили, считает ли он, что жизнь — это случайность или она была «частью некоего великого плана». Он сказал, что поддерживает «идеалистическую теорию о том, что сознание является фундаментальным, а материальная вселенная — производной от сознания», продолжая предполагать, что «каждое индивидуальное сознание следует сравнивать с мозговой клеткой во вселенском разуме ». ^[19]

В своем обращении 1934 года к Британской ассоциации содействия развитию науки, собравшейся в Абердине в качестве президента Ассоциации, Джинс говорил конкретно о работе Декарта и ее значимости для современной философии науки. Он утверждал, что «больше нет места для дуализма , который преследовал философию со времен Декарта». ^[20]

Когда Дэниел Хельсинг рецензировал «Таинственную Вселенную» для Physics Today в 2020 году, он суммировал философские выводы книги: «Джинс утверждает, что мы должны отказаться от давнего материалистического и механистического мировоззрения науки, которое утверждает, что природа действует как машина и состоит исключительно из материальных частиц, взаимодействующих друг с другом». Его оценка Джинса противопоставила эти философские взгляды современным популяризаторам науки, таким как Нил Деграсс Тайсон и Шон Кэрролл, которые, как он предположил, «вероятно, не согласились бы с идеализмом Джинса». ^[17]

Награды и почести

• Член Королевского общества с мая 1906 г.
• Лекция Бейкериана в Королевском обществе в 1917 году.
• Королевская медаль Королевского общества 1919 года.
• Премия Хопкинса Кембриджского философского общества 1921–1924.
• Золотая медаль Королевского астрономического общества в 1922 году.
• В 1928 году он был посвящен в рыцари .
• Медаль Франклина от Института Франклина в 1931 году.
• В 1933 году Джинса пригласили прочитать рождественскую лекцию в Королевском институте на тему «Сквозь пространство и время» .
• Медаль Мукерджи Индийской ассоциации содействия развитию науки в 1937 году.
• Президент 25-й сессии Индийского научного конгресса в 1938 году.
• Калькуттская медаль Индийской ассоциации научного конгресса в 1938 году.
• Медаль Лоримера Астрономического общества Эдинбурга в 1938 году ^[21] , за которую он прочитал лекцию Лоримера «Глубины космоса» .
• Кавалер ордена «За заслуги» с 1939 года.
• В его честь названы кратер Джинс на Луне и кратер Джинс на Марсе.
• Струнный квартет № 7 Роберта Симпсона был написан в честь его столетия со дня рождения в 1977 году.

Библиография

Астрономический горизонт https://www.amazon.co.uk/dp/B000NIS57O?ref=myi_title_dp- Лекция Филипа Мориса Денеке 1944 г. - Опубликовано Oxford University Press 1945 г.

• Рост физической науки. Издательство Кембриджского университета. 2009 [1947]. ISBN 978-1-108-00565-4.
• Физика и философия. Courier Corporation. 1981 [1942]. ISBN 978-0-486-24117-3.
• Введение в кинетическую теорию газов. Архив CUP. 1982 [1940]. ISBN 978-0-521-09232-6.
• Наука и музыка. Издательство Кембриджского университета. 1937.
• Сквозь пространство и время. Издательство Кембриджского университета. 2009 [1934]. ISBN 978-1-108-00571-5.
• Новые предпосылки науки. Архив CUP. 1953 [1933]. GGKEY:HCUUR8F8EL0.
• Звезды на своих курсах. Издательство Кембриджского университета. 2009 [1931]. ISBN 978-1-108-00570-8.
• Таинственная вселенная. Архив CUP. 1944 [1930]. GGKEY:LXRDCH5GSZR.
• Астрономия и космогония. Издательство Кембриджского университета. 2009 [1928]. ISBN 978-0-521-74470-6.
• Математическая теория электричества и магнетизма. Издательство Кембриджского университета. 2009 [1925]. ISBN 978-1-108-00561-6.
• Атомность и кванты. Издательство Кембриджского университета. 2009 [1926]. ISBN 978-1-108-00563-0.
• Проблемы космологии и звездной динамики. Издательство Кембриджского университета. 2009 [1919]. ISBN 978-1-108-00568-5.
• Динамическая теория газов. Архив CUP. 1925 [1904]. GGKEY:6UDJTT06BSL.
• Вселенная вокруг нас. Макмиллан. 1929.
• Глубины космоса, Лекция Лоримера (PDF) . Астрономическое общество Эдинбурга. 1938. стр. 15. Получено 12 января 2022 г.

Ссылки

1. Милн, EA (1947). «Джинсы Джеймса Хопвуда. 1877–1946». Некрологи членов Королевского общества . 5 (15): 573–589. doi :10.1098/rsbm.1947.0019. S2CID  162237490.
2. "Смерти в Англии и Уэльсе 1837-2007 Транскрипция" . Findmypast . Получено 27 июня 2016 . СЕНТЯБРЬ 1946 5g 607 SURREY SE
3. Милн 2013, стр. 1.
4. Оллпорт и Фрискни 1987, стр. 234.
5. "Джинсы, Джеймс Хопвуд (JNS896JH)". База данных выпускников Кембриджа . Кембриджский университет.
6. Милн 2013, стр. 4–5.
7. «Университетская разведка – Кембридж». The Times . № 36583. Лондон. 11 октября 1901 г. стр. 4.
8. "University Intelligence – The New Trinity Fellows Cambridge" . London Daily News . 11 октября 1901 г. стр. 3 col E . Получено 27 июня 2016 г. – через British Newspaper Archive .
9. Джинс 1928, стр. 360.
10. Рейноса, Питер (16 марта 2016 г.). «Почему Эдвард П. Трайон не является всемирно известным физиком?». The Huffington Post . Получено 27 июня 2016 г.
11. Тейяр Де Шарден 2004, с. 212.
12. Белл 1986, стр. xvii.
13. О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Джинсы Джеймса Хопвуда», Архив истории математики Мактьютора , Университет Сент-Эндрюс
14. Медоуз, А. Дж. «Джинсы, сэр Джеймс Хопвуд». Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-ред.). Oxford University Press. doi :10.1093/ref:odnb/34164. (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании.)
15. "Результаты поиска". catalogs.royalsociety.org . Получено 8 августа 2023 г. .
16. "Face to Face". Брэди Харан . 30 сентября 2015 г. Получено 8 августа 2023 г.
17. Helsing, Daniel (ноябрь 2020 г.). «Джеймс Джинс и таинственная вселенная: спорный бестселлер возвестил о конце эпохи популяризации науки». Physics Today . Том 73, № 11. Американский институт физики . Получено 20 сентября 2023 г.
18. Джинсы 1944, стр. 137.
19. Пурукер, Готфрид (1931). Вопросы, которые мы все задаем: серия лекций, прочитанных в Храме Мира, Пойнт Лома, Калифорния, с 29 июня 1930 года по 26 октября 1930 года (PDF) . США: Издательство Теософского университета. стр. 223. ISBN 0766139565. Получено 20 сентября 2023 г. .
20. Джинс 1981, стр. 216.
21. «Медаль Лоримера — Астрономическое общество Эдинбурга».

Источники

• Оллпорт, Денисон Ховард; Фрискни, Норман Дж. (1987). Краткая история школы Уилсона. Благотворительный фонд школы Уилсона.
• Белл, ET (1986). Люди математики. Саймон и Шустер. ISBN 978-0-671-62818-5Великий Архитектор Вселенной теперь начинает проявляться как чистый математик .(цитата из книги Джинса «Таинственная вселенная», стр. 134).
• Тейяр де Шарден, Пьер (2004). Будущее человека. Image Books/Doubleday. ISBN 978-0-385-51072-1. В данных обстоятельствах мы вряд ли можем удивляться, что агностики, такие как сэр Джеймс Джинс и Марсель Болл, и даже убежденные верующие, такие как Гуардини, выражали изумление (с оттенком героического пессимизма или торжествующей отрешенности) по поводу очевидной незначительности феномена Жизни в масштабах космоса — немного плесени на пылинке...
• Милн, EA (2013) [1952]. Сэр Джеймс Джинс: Биография. Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-62333-0.

Внешние ссылки

• Работы Джеймса Джинса в Faded Page (Канада)
• Статья в Britannica включает фото
• Портреты Джеймса Джинса в Национальной портретной галерее в Лондоне

Работы Джинса доступны онлайн в интернет-архиве

• 1904. Динамическая теория газов
• 1906. Теоретическая механика
• 1908. Математическая теория электричества и магнетизма
• 1947. Развитие физической науки