Wilson, William (vědec)

William Wilson
William Wilson
Datum narození	1. března 1875( 1875-03-01 )
Místo narození	Goodyhills, Cumberland
Datum úmrtí	14. října 1965 (90 let)( 1965-10-14 )
Místo smrti	Hereford , Herefordshire
Země	Velká Británie
Vědecká sféra	teoretická fyzika
Místo výkonu práce	King's College London Bedford College London
Alma mater	Agricultural College of Aspatria Royal College of Sciences Univerzita v Lipsku
Ocenění a ceny	člen Královské společnosti v Londýně

William Wilson ( angl.  William Wilson ; 1. března 1875 – 14. října 1965) – britský teoretický fyzik , člen Královské společnosti v Londýně (1923). Známý pro jeho práci na teorii relativity a kvantové fyzice , zejména v roce 1915, nezávisle na Arnold Sommerfeld a Jun Ishiwara , formuloval kvantizační pravidla pro systémy s několika stupni volnosti.

Životopis

William Wilson se narodil ve vesnici Goodyhills v severním hrabství Cumberland do rodiny farmáře. Nejprve studoval na vesnické škole v Holme St. Cuthbert a ve 14 letech získal stipendium ke studiu na Agricultural College v Aspatrii . Zde strávil tři roky a seznámil se se základy řady věd, zejména chemie a biologie. V roce 1892 se Wilson stal členem Royal Mining and Agricultural Society a následující rok získal stipendium ke studiu na Royal College of Science v Londýně . V hlavním městě studoval především zemědělské vědy, ale také geologii (u Johna Wesleyho Judda ), fyziku (u Arthura Rookera a Williama Watsona ) a astronomii (u Normana Lockyera a Alfreda Fowlera ); samostatně studoval matematiku [1] .

Wilson opustil Royal College of Science v létě 1896 bez titulu a přijal práci jako učitel v Towster kde dokonce napsal učebnici elementární algebry. Následně vystřídal další dvě školy – v Beckles a Highgate . Wilson se rozhodl pokračovat ve studiu na německé univerzitě. Nejprve začal učit na jazykové škole Berlitz a dva a půl roku vyučoval angličtinu na pobočkách školy v Dortmundu , Münsteru , Barmenu a Kolíně nad Rýnem . V létě 1902 se stal studentem na univerzitě v Lipsku , kde studoval matematiku u Carla Neumanna a experimentální fyziku u Otto Wienera . To bylo pro experimentální studia fotoelektrického jevu , uskutečněný v laboratoři jednou organizovaný specificky pro Wilhelma Webera , ten Wilson byl udělen summa cum laude Ph.D. v 1906 [2] .

V roce 1906 se Wilson vrátil do své vlasti a nastoupil na místo asistenta na King's College London . V roce 1917 mu byl udělen titul doktora věd ( doktor věd ) na University of London a o dva roky později získal místo přednášejícího ( čtenáře ) a v roce 1921 se stal profesorem fyziky ( předsedkyně fyziky Hildred Carlile ) na Bedford College , ženské vysoké škole na University of London. Wilson napsal třísvazkový kurz teoretické fyziky ve 30. letech a několik dalších knih v 50. letech. Během druhé světové války, kdy byla vysoká škola evakuována do Cambridge, učil v Cavendish Laboratory . V roce 1944 odešel vědec do důchodu a stal se čestným profesorem na univerzitě. Byl ženatý s Rose Blanche Lucy Heathfield z Devonu , se kterou se seznámil v Lipsku; měli jednoho syna [3] .

Wilsonovi životopisci mu dali následující charakteristiku [4] :

Wilson byl vysoký muž se širokými rameny a velkým hnědým knírem. Chodil a pohyboval se nápadným a neobvyklým způsobem, skoro jako by byl jedním ze tří původních Dumasových mušketýrů a chystal se tasit meč a zasalutovat. (Podle jeho manželky tato chůze vznikla ze zvyku zvedat nohy při přecházení brázd na oraném poli.) Jeho jasné a pronikavé oči zářily nadšením, když vykládal své vědecké teorie. Vždy sděloval velkou vitalitu a přátelskost. Byl trpělivý a soucitný a vždy byl ochoten najít si čas na vyřešení věcí.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Wilson byl vysoký muž se širokými rameny a velkými hnědými kníry. Chodil a pohyboval se nápadným a neobvyklým způsobem, skoro jako by byl jedním ze tří původních Dumasových mušketýrů a chystal se nakreslit a rozkvést rapír. (Podle jeho manželky tato chůze vznikla ve zvyku zvedat nohy, aby překonal hřebeny v zoraném poli.) Jeho jasné a pronikavé oči zářily nadšením, když vykládal své vědecké teorie. Vždy vyjadřoval nesmírnou vitalitu a přátelskost. Byl trpělivý a soucitný a vždy připravený najít si čas na objasnění obtíží.

Vědecká činnost

Wilsonova raná práce, včetně jeho disertační práce, byla experimentální studie fotoelektrického jevu ; Jeho poslední článek na toto téma byl publikován v roce 1917. V téže době začala ve vědeckém výzkumu zaujímat významné místo teoretické otázky, především kvantová teorie a teorie relativity [5] . V roce 1913 tedy aplikoval kvantovou teorii k vysvětlení elektrického výboje z ohřátých těles nebo, řečeno moderními termíny, termionické emise . V březnu 1915 Wilson dokončil práci na článku (vyšel v červnu), ve kterém se pokusil získat výsledky tehdy známého Plancka a Bohra z jednotných úvah. Jednotu přístupu zajišťovala dvě ustanovení: a) diskrétnost výměny energie mezi dynamickými systémy a éterem (okolitým prostorem); b) pohyb soustav v intervalu mezi těmito výměnami podléhá hamiltonovské mechanice . Na tomto základě uvažoval o víceperiodickém systému popsaném množinou souřadnic ( ) a impulsů ( ) a došel ke kvantovacím podmínkám tvaru Podobné vztahy pro systémy s několika stupni volnosti nezávisle získali Arnold Sommerfeld a Jun Ishiwara . Wilson aplikoval své požadavky na odvození Planckovy rovnice a popis pohybu elektronu po kruhových drahách v Bohrově modelu . V dalším článku, dokončeném v listopadu 1915, rozšířil svou teorii na případ eliptických elektronových drah a získal vztah mezi excentricitou orbity a kvantovými čísly odpovídajících stupňů volnosti [6] [7] . Je třeba poznamenat velkou roli Johna Williama Nicholsona , který v roce 1912 jako jeden z prvních použil kvantové úvahy při zvažování struktury atomu a který přispěl k časnému zveřejnění Wilsonových prací [8] [6 ] .

V roce 1923 Wilson zobecnil své kvantizační podmínky na případ rotace elektronu v magnetickém poli [9] . Ve zobecněném vyjádření pod integrálním znaménkem, výrazem pro hybnost, , vědec nahradil v souladu s požadavky teorie relativity zobecněnou hybností relativistické teorie, , když získal: , kde je vektorový potenciál elektromagnetického pole . Podobné pokusy spojit kvantové podmínky s relativistickými úvahami v těchto letech učinili i jiní fyzikové, ale nehrály významnou roli ve vývoji teorie a byly brzy po objevu spinu zavrženy [10] [11] . Sám Wilson považoval tento svůj výsledek za důležitější než objev počátečních kvantových podmínek a později své myšlenky rozvinul, mimo jiné i směrem k pětirozměrnému zobecnění teorie gravitace v duchu Kalužovy teorie . Jeho další práce, napsané v pozdější fázi jeho života, odrážejí šíři vědeckých zájmů vědce, protože zahrnují tak různorodá témata, jako jsou problémy termodynamiky , teorie dimenzí fyzikálních veličin , kritika Milneovy kinematické teorie relativity. , atd. [3]

Publikace

knihy

• Wilson W. Teoretická fyzika (ve třech svazcích). - Londýn: Methuen, 1931-1940.
• Wilson W. Sto let fyziky. — Londýn: Denchworth, 1950.
• Wilson W. Mikrofyzikální svět. — Londýn: Methuen, 1951.
• Wilson W. Vesmírný čas a vesmír. — Londýn: Methuen, 1958.

Hlavní články [12]

• Wilson W. Lichtelektrische Entladung und durch Bestrahlung erzeugtes Leitvermögen // Annalen der Physik . - 1907. - Bd. 328 (23). - S. 107-130. - doi : 10.1002/andp.19073280607 .
• Wilson W. Výboj kladné elektřiny z horkých těles // Filosofický časopis (Ser. 6). - 1911. - Sv. 21. - S. 634-640. - doi : 10.1080/14786440508637075 .
• Wilson W. Kvantová teorie energie a emise elektřiny z horkých těles // Proceedings of the Physical Society of London. - 1912. - Sv. 25. - S. 331-335. - doi : 10.1088/1478-7814/25/1/336 .
• Wilson W. Versuch einer Anwendung der Quantenhypothese auf die elektrische Entladung von heißen Körpern // Annalen der Physik. - 1913. - Bd. 347 (42). - S. 1154-1162. - doi : 10.1002/andp.19133471608 .
• Wilson W. Kvantová teorie záření a čárových spekter // Philosophical Magazine (Ser. 6). - 1915. - Sv. 29. - S. 795-802. - doi : 10.1080/14786440608635362 .
• Wilson W. The quantum of action // Filosofický časopis (Ser. 6). - 1916. - Sv. 31. - S. 156-162. - doi : 10.1080/14786440208635487 .
• Wilson W. Kompletní fotoelektrická emise ze slitiny sodíku a draslíku // Proceedings of the Royal Society A . - 1917. - Sv. 93. - S. 359-372. - doi : 10.1098/rspa.1917.0024 .
• Wilson W. Relativita a gravitace // Proceedings of the Physical Society of London. - 1919. - Sv. 31. - S. 69-78. - doi : 10.1088/1478-7814/31/1/304 .
• Wilson W. Kvantová teorie a elektromagnetické jevy // Proceedings of the Royal Society A. - 1923. - Vol. 102. - S. 478-483. - doi : 10.1098/rspa.1923.0007 .
• Wilson W. Relativity a vlnová mechanika // Proceedings of the Royal Society A. - 1928. - Vol. 118. - S. 441-448. - doi : 10.1098/rspa.1928.0062 .
• Wilson W. Hmotnost konvekčního pole a Einsteinův zákon hmoty-energie // Proceedings of the Physical Society. - 1936. - Sv. 48. - S. 736-740. - doi : 10.1088/0959-5309/48/5/306 .
• Wilson W. Původ a povaha vlnové mechaniky  // Science Progress. - 1937. - Sv. 32. - S. 209-227.
• Flint HT, Wilson W. Základní jednotka elektrického náboje // Proceedings of the Physical Society. - 1938. - Sv. 50. - S. 340-344. - doi : 10.1088/0959-5309/50/3/302 .
• Wilson W., Cattermole J. Elementární částice // Filosofický časopis (Ser. 7). - 1939. - Sv. 27. - S. 84-93. - doi : 10.1080/14786443908562207 .
• W. W. fyzikální veličiny // Filosofické dimenze. - 1942. - Sv. 33. - S. 26-33. - doi : 10.1080/14786444208521336 .
• Wilson W. Kinematická relativita // Filosofický časopis (Ser. 7). - 1944. - Sv. 35. - S. 241-249. doi : 10.1080 / 14786444408520875 .

Poznámky

1. ↑ Temple & Flint, 1967 , str. 387.
2. ↑ Temple & Flint, 1967 , str. 388.
3. ↑ 1 2 Temple & Flint, 1967 , str. 389-390.
4. ↑ Temple & Flint, 1967 , str. 390.
5. ↑ Temple & Flint, 1967 , str. 389.
6. ↑ 1 2 Mehra & Rechenberg I, 1982 , pp. 211-212.
7. ↑ Jammer, 1985 , str. 98-99.
8. ↑ Mehra & Rechenberg IV, 1982 , s. 51.
9. ↑ Mehra & Rechenberg IV, 1982 , s. 52.
10. ↑ Jammer, 1985 , str. 102-103.
11. ↑ Mehra & Rechenberg V, 1987 , s. 318.
12. ↑ Temple & Flint, 1967 , str. 391.

Literatura

• Temple G., Flint HT William Wilson, 1875-1965 // Biografické paměti členů Královské společnosti. - 1967. - Sv. 13. - S. 386-391. - doi : 10.1098/rsbm.1967.0020 .
• Mehra J., Rechenberg H. Historický vývoj kvantové teorie. sv. 1, část 1: Kvantová teorie Plancka, Einsteina, Bohra a Sommerfelda: Její založení a vzestup jejích obtíží, 1900-1925. — Springer , 1982.
• Mehra J., Rechenberg H. Historický vývoj kvantové teorie. sv. 4, Část 1: Základní rovnice kvantové mechaniky, 1925-1926. - Springer, 1982.
• Mehra J., Rechenberg H. Historický vývoj kvantové teorie. sv. 5: Erwin Schrödinger a vzestup vlnové mechaniky. - Springer, 1987.
• Jammer M. Evoluce konceptů kvantové mechaniky. — M .: Nauka , 1985.

Tematické stránky	zbMATH Otevřeno
Slovníky a encyklopedie	Oxfordský životopisný
V bibliografických katalozích BNE : XX1160758 GND : 1055360573 ISNI : 0000 0001 1058 5346 J9U : 987007271540405171 LCCN : n87106562 NLA : 35100195 NTA : 164317163 NUKAT : n2005128539 VIAF : 40884371 WorldCat VIAF : 40884371