Truesdell, Clifford Ambrose

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 24. ledna 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .
Clifford Ambrose Truesdell
Angličtina  Clifford Ambrose Truesdell III
Datum narození 18. února 1919( 1919-02-18 )
Místo narození Los Angeles ,
Kalifornie
Datum úmrtí 14. ledna 2000 (ve věku 80 let)( 2000-01-14 )
Místo smrti Baltimore , Maryland
Země
Vědecká sféra mechanika , matematika , historie vědy
Místo výkonu práce Univerzita Johnse Hopkinse
Alma mater Kalifornský technologický institut
vědecký poradce S. Lefschetz
Studenti W. Knoll ,
J. Eriksen ,
J. Serrin
Ocenění a ceny Guggenheimovo společenství ( 1956 ) Panetti Ferrari [d] Award ( 1967 ) Cena George Davida Birkhoffa [d] ( 1978 ) Binghamská medaile [d]
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Truesdell , Clifford Ambrose ( narozen  Clifford Ambrose Truesdell III ; 18. února 1919 [1] [2] , Los Angeles , Kalifornie [3] - 14. ledna 2000 [1] [2] , Baltimore , Maryland [3] ) - Američan matematik , mechanik , fyzik a historik vědy [4] .

Životopis

Truesdell se narodil 18. února 1919 v Los Angeles v Kalifornii . V letech 1938-1942 studoval na California Institute of Technology [5] .

V roce 1943 obhájil na Princetonské univerzitě doktorskou práci , jejíž téma bylo věnováno membránové teorii skořápek . V letech 1950-1961. učil na Indiana State University , kde mezi jeho studenty byli takoví později slavní mechanici vědci jako W. Knoll , J. Eriksen a J. Serrin . V roce 1952 Truesdell vytvořil Journal of Rational Mechanics and Analysis na katedře matematiky na Indiana University, kde začal publikovat články revidující některé z tradičních pohledů na mechaniku a termodynamiku . To je ostře kritizováno vedením fakulty a v roce 1956 byl Truesdell odvolán z vedení časopisu pro „kacířskou“ činnost [6] .

Díky osobním kontaktům v západoněmecké vědě se Truesdellovi podaří založit dva nové časopisy: v roce 1957 Archive for Rational Mechanics and Analysis a o tři roky později Archive for History of Exact Sciences ) [7] . Za to byl vystaven správním trestům a byl nucen v roce 1961 přestěhovat na Johns Hopkins University jako profesor teoretické mechaniky [8] , kde působil až do svého odchodu do důchodu v roce 1989. Truesdel tam spolu se svým studentem W. Knollem vytvořil moderní racionální nelineární mechaniku spojitých médií , včetně teorie pružných a tekutých těles, vyvinul pro ni zápis, který se později stal mezinárodním standardem. Truesdellův výzkum speciálních funkcí byl hlavním přispěvatelem do matematické fyziky .

Vědecká činnost

Vědecké práce Clifforda Truesdella jsou věnovány různým otázkám mechaniky a termodynamiky , stejně jako historii těchto oblastí vědy. Má více než 2500 vědeckých publikací.

Vytvořili — spolu s W. Knollem a řadou dalších podobně smýšlejících vědců — ​​významný příspěvek k axiomatizaci mechaniky a termodynamiky spojitých médií . Výsledná teorie je deduktivní povahy: základní pojmy jsou popsány pomocí formálních struktur a vztahy mezi těmito pojmy jsou popsány základními zákony mechaniky (a termodynamiky), jakož i axiomy technické povahy, které platí pro jakákoli spojitá média . . Rozdíl mezi konkrétními třídami médií zakládá teorie konstitutivních vztahů [9] . Truesdell, stejně jako A. Yu. Ishlinsky , zároveň zdůrazňoval, že v mechanice je pojem energie  - přes všechnu svou důležitost - stále druhořadý a hlavní je pojem síly (v mechanice kontinua, resp. stresu ) [10] [11] .

Zavedli (spolu s B. Colemanem ) pro homogenní nestlačitelná jednoduchá tělesa Coleman-Truesdellův teorém o tocích, které zachovávají cirkulaci [12] . V teorii konstitutivních vztahů předložil pravidlo ekvipřítomnosti jako obecný metodologický princip . Podle tohoto pravidla platí, že pokud je pro spojité prostředí zvolena určitá množina konstitutivních vztahů a v jedné z nich se objeví nějaké nezávislé proměnné, pak se tyto proměnné musí objevit i ve zbývajících vztazích (pokud to neodporuje zásadám mechaniky a termodynamiky ) [13] [14] .

V letech 1957-1960. Truesdell vybudoval moderní termodynamickou teorii směsí , ve které je směs považována za superpozici určitého počtu kontinuí, pro každé z nich se předpokládá, že je splněn princip spojitosti ; v tomto případě pro každou složku existují rovnice parciální zachování a parciální konstitutivní vztahy [15] .

Vyvinul verzi termodynamiky homogenních procesů založenou na konceptu "tepelné hrany" - skalární funkce, která omezuje rychlost ohřevu shora (tj. tepelný výkon tělesa) [16] [17] . Získal odhad účinnosti v cyklickém procesu (který zobecňuje klasický odhad dříve získaný Carnotem , Clausiem a Kelvinem pro užší třídu konstitutivních vztahů charakterizujících termodynamické vlastnosti tělesa) [18] . Prokázal Carnotův cyklický teorém , který uvádí, že (s některými dobře definovanými předpoklady) jedinými termodynamickými cykly , ve kterých lze dosáhnout maximálních hodnot účinnosti, jsou Carnotovy cykly [19] .

Společnost pro přírodní filozofii

Rok 1963 byl rokem sjednocení všech příznivců nových myšlenek mechaniky do jediné organizace, která se jmenovala Společnost pro přírodní filozofii. Zahrnoval matematiky, fyziky, chemiky a inženýry. První konference společnosti, na které bylo zvoleno vedení organizace, se konala 25. března 1963 v Baltimoru a byla věnována statistickým a kontinuálním teoriím materiálů. 2. listopadu téhož roku se konala druhá konference, na které Truesdell popsal vývoj konceptu tekutiny od jeho vzniku v mechanice až do roku 1900 .

Po celou dobu konání konference se společnosti dotkly nejen různých témat tradičních oblastí mechaniky kontinua ( elasticita , hydrodynamika , axiomatické systémy mechaniky ), ale i různých aplikací matematických a mechanických teorií ( plasticita , viskoelasticita , stabilita , katastrofa teorie , optimální řízení , variační počet , teorie modelu , směsi a dislokace). Sám Truesdell , jeho student Walter Noll a Bernard D. Coleman byli hlavními teoretiky společnosti .

Některé výroky K. Truesdella

Styl vědecké prózy C. Truesdella se vyznačuje bystrým, šťavnatým a obrazným jazykem, nekompromisností v prosazování zásadních ustanovení a výraznou polemikou. Představu o tom lze získat z níže uvedených citací (ve kterých se mimochodem často diskutuje o velmi důležitých - metodologických termínech).

Z „Tragikomické historie termodynamiky, 1822-1854“:

„Za posledních třicet let jsem se sedmkrát pokusil následovat argument Clausia, který se snažil dokázat, že integrační faktor existuje v obecném případě a je funkcí pouze teploty, stejnou pro všechna tělesa, a sedmkrát zcela odradilo mě“ [20] .

Z "Počátečního kurzu racionální mechaniky kontinua":

„...snažím se i začátečníkovi představit „klasickou“ mechaniku takovou, jaká je, majestátní sbírku uspořádaných konceptů a osvědčených teorémů, některé staré a dokonce velmi staré a některé umístěné na hranici známého, u vchodu. k velkým nevyřešeným problémům a nejen k čisté zkušenosti poznání přírody, jak ji vidí lidské oči a pociťují lidské ruce“ [21] .

„Mezi objekty reprezentované mechanikou pomocí matematických modelů patří zvířata a rostliny, hory a atmosféra, oceány a podloží, celé prostředí, ve kterém žijeme, nebeská tělesa, stará a nová, a ty čtyři „prvky“, z nichž jak staří věřili, všechno na světě se skládá: země , voda , vzduch a oheň . Jak již název napovídá, mechanika představuje také umělá mechanická zařízení: fontány a automobily, mosty a továrny, hudební nástroje a děla, stoky a rakety. To vše modeluje mechanika, ale modeluje se to zhruba' [22] .

„Ve své knize se vyhýbám termínu [entropie] a jeho doprovodným termínům „stav“, „první termodynamický zákon“, „druhý termodynamický zákon“, „reverzibilní“, „kotel“, „vesmír“ atd. ad nauseam ( lat. to nausea ) s cílem ušetřit čtenáře před zmatkem, který obvykle vyplývá z jejich použití“ [23] .

Z "Termodynamika pro začátečníky":

„Název této přednášky není zvolen tak, aby urážel. V termodynamice nejste zdaleka nováčci ; bohužel jsem také trpěl výcvikem této vědy“ [24] .

(Byl to Newton ) 'nám řekl, že síla je něco víc než gravitace a pružnost a těch několik tehdy známých měřitelných sil. Síla, jakákoli síla, je něco, co si dokážeme představit , ať už v přírodě existuje nebo ne, a to, co nyní učíme začátečníky v mechanice, je především umět si představit jakýkoli druh síly a účinky, které by vyrábět, pokud by existoval“ [25] .

„Už mnoho let opakuji a ignoruji výsměch lidí obdařených fyzickou intuicí, že teplota a entropie jsou spolu s hmotností, polohou a časem původními neurčenými proměnnými. Jsou popsány pouze takovými vlastnostmi, které lze vyjádřit jazykem matematiky [25] .

„Pokud základní kurz fyziky umožňuje studentovi naučit se některé pravdy o mechanice, které je třeba opravit, a některé chyby, které je třeba opravit, pak základní kurz termodynamiky obohatí jeho slovní zásobu a zmatek pojmů“ [25] .

Newton ve svém velkém pojednání neříká jediné slovo o tom, co je síla a jak ji měřit. Jeho největším přínosem pro mechaniku je koncept síly a priori “ [26] .

„V termodynamice XIX století. neexistoval žádný Newton, který by jí dal recepty na řešení problémů. Místo toho, fyzikální základy toho, co je dnes považováno za jeden konkrétní problém termodynamiky, ale v té době bylo mylně považováno za podstatu předmětu, skutečnou teorii „vesmíru“, oblíbený termín ponurých proroků termodynamiky, byly žvýkány znovu a znovu“ [26] .

Ze „Šest přednášek o moderní přírodní filozofii“:

„Po dvě stě let se oblasti vědeckého výzkumu záměrně zužovaly a zmenšovaly na velikost špendlíku. Byly vytvořeny speciální mikroskopy, aby organizované mikromyšlení mohlo rozdělit tyto oblasti na mikrovědy, jejichž rozpočet se nyní počítá v megadolarech na kilogram“ [27] .

„Pro výrobu dalekohledu jsou zkušenosti s navrhováním mikroskopů nedostatečné, i když ne zbytečné“ [27] .

„Obraz přírody jako celku, který nám mechanika poskytuje, lze přirovnat k černobílé fotografii : mnohé zanedbává, ale v rámci svých omezení může být extrémně přesný. Tím, že černobílá fotografie bude flexibilnější a ostřejší, nezískáme barevné záběry ani trojrozměrné sochy, ale zůstává užitečná v případech, kdy barva a hloubka nehrají roli, kdy je nelze zprostředkovat s potřebnou přesností, popř. kdy budou odvádět pozornost od skutečného obsahu“ [27] .

“ Newton řekl: „Příroda je jednoduchá a nedovoluje přebytky.“ Abychom byli schopni zacházet s obecnými vlastnostmi, musíme se naučit znovu myslet jednoduše a používat matematické pojmy, které představují zkušenost nezkreslenou a nezpracovanou“ [28] .

Kultivátory lineární "termodynamiky nevratných procesů" se obracejí k malým poruchám termostatu. Ve snaze posílit rozpadající se iluzi, že energie je vším, rozšiřují pracné z definujících rovnic... interpretaci výsledků do některých nových zákoutí vědy a obalují předmět do pokrývky lineárního a symetrického bahna. [29] .

Ocenění

Publikace

V angličtině

Přeloženo do ruštiny

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Archiv historie matematiky MacTutor
  2. ↑ 1 2 Clifford Ambrose Truesdell // www.accademiadellescienze.it  (italsky)
  3. ↑ 1 2 www.accademiadellescienze.it  (italsky)
  4. ↑ Truesdell, Clifford Ambrose  (anglicky) v projektu Mathematical Genealogy Project
  5. ↑ Ball & James, 2002 , str. jeden.
  6. ↑ Ball & James, 2002 , str. 1, 14-15.
  7. ↑ Ignatiev Yu.A.  Clifford Truesdell a "společnost přírodní filozofie"  // Historický a matematický výzkum . - M. : Janus-K, 2003. - Vydání. 8 (43) . -S . 327-336 . _ — ISBN 5-8037-0160-2 .
  8. ↑ Na památku Clifforda Truesdella Archivováno 2. dubna 2007 na Wayback Machine z Akademie věd v Turíně
  9. ↑ Truesdell, 1975 , str. 5.
  10. ↑ Ishlinský A. Yu  . Zvláštní a obecné v mechanice. Síla a energie // Mechanika: nápady, úkoly, aplikace. — M .: Nauka , 1985. — 624 s.  - S. 253-255.
  11. ↑ Ball & James, 2002 , str. 9.
  12. ↑ Truesdell, 1975 , str. 178.
  13. ↑ Truesdell, 1975 , str. 441.
  14. ↑ Kolarov, Baltov, Boncheva, 1979 , str. 58.
  15. ↑ Petrov, Brankov, 1986 , s. 243.
  16. ↑ Truesdell, 1975 , str. 401.
  17. ↑ Kolarov, Baltov, Boncheva, 1979 , str. 46-47.
  18. ↑ Truesdell, 1975 , str. 407.
  19. ↑ Truesdell, 1975 , str. 413.
  20. ↑ Truesdell, 1980 , str. 335.
  21. ↑ Truesdell, 1975 , str. 11-12.
  22. ↑ Truesdell, 1975 , str. 13.
  23. ↑ Truesdell, 1975 , str. 403.
  24. ↑ Truesdell (Thermodynamics), 1970 , s. 116.
  25. ↑ 1 2 3 Truesdell (Termodynamika), 1970 , str. 117.
  26. ↑ 1 2 Truesdell (Termodynamika), 1970 , s. 118.
  27. ↑ 1 2 3 Truesdell (Šest přednášek), 1970 , str. 99.
  28. ↑ Truesdell (Šest přednášek), 1970 , s. 109.
  29. ↑ Truesdell (Šest přednášek), 1970 , s. 134.
  30. ↑ Binghamští medailisté . // The Society of Rheology. Získáno 18. února 2013. Archivováno z originálu 15. března 2013.
  31. ↑ Oznámení AMS. sv. 46, č. 10 . // Americká matematická společnost (listopad 1999). Získáno 18. února 2013. Archivováno z originálu 15. března 2013.
  32. ↑ Vítězové minulých ocenění von Karman Medal (odkaz není k dispozici) . // Americká společnost stavebních inženýrů. Datum přístupu: 18. února 2013. Archivováno z originálu 29. října 2013. 

Literatura

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky