Hartree, Douglas Rayner

Douglas Rayner Hartree
Douglas Rayner Hartree
Jméno při narození Angličtina  Douglas Rayner Hartree
Datum narození 27. března 1897( 1897-03-27 )
Místo narození Cambridge
Datum úmrtí 12. února 1958 (ve věku 60 let)( 1958-02-12 )
Místo smrti Cambridge
Země Velká Británie
Vědecká sféra teoretická fyzika
matematika
Místo výkonu práce
Alma mater Cambridgeská univerzita
Akademický titul Beyerova katedra aplikované matematiky [d]
vědecký poradce

Ralph Fowler

Ernest Rutherford
Studenti Aaron Klug
John Crank
Charlotte Fisher
Známý jako jeden z autorů metody Hartree-Fock , jeden z průkopníků výpočetní techniky
Ocenění a ceny Kelvinova přednáška (1943)

Douglas Rayner Hartree ( Eng.  Douglas Rayner Hartree ; 27. března 1897 , Cambridge  – 12. února 1958 , Cambridge) je anglický teoretický fyzik a matematik . Člen Královské společnosti v Londýně ( 1932 ). Hartreeova práce ve fyzice se zaměřuje hlavně na kvantovou teorii a atomovou fyziku . Je také známý svou prací v oblasti tvorby a údržby výpočetních systémů a je jedním z průkopníků výpočetní techniky ve Velké Británii.

Životopis

Vzdělávání

Hartree se narodil v Cambridge v rodině dědičných intelektuálů. Jeho otec William Hartree, vnuk slavného spisovatele Samuela Smilese , přednášel na univerzitě a jeho matka Eva Rayner hrála významnou roli v různých ženských organizacích a dokonce nějakou dobu sloužila jako starostka Cambridge a předsedkyně Národní rady Ženy ( Národní rada žen ). Douglas Hartree získal své školní vzdělání nejprve v Cambridge a od roku 1910 na Bedales School v Petersfieldu (viz Bedales School ), kde se dobře učila matematika.

V roce 1915 Hartree vstoupil na University of Cambridge (St John's College, viz St John's College ), ale koncem prvního roku byla jeho studia přerušena kvůli první světové válce . Hartree se připojil ke skupině vědců vedených Archibaldem Hillem , která prováděla balistické výpočty a v níž pracoval již jeho otec. Zde Douglas získal své první zkušenosti s numerickými výpočty. Tím, že se zabýval integrací diferenciálních rovnic pro trajektorie, ukázal výhodu získání závislostí parametrů na čase a ne na úhlu, jak se dříve praktikovalo.

Po skončení války se Hartree vrátil do Cambridge a promoval v roce 1921 s vyznamenáním první třídy v matematice a vyznamenáním druhé třídy ve vědě. V roce 1923 se oženil s Elaine Charlton ( Elaine Charlton ), která absolvovala stejnou školu Bedales jako Hartree. Měli tři děti, dceru a dva syny.

Práce v Cambridge a Manchesteru

Po promoci pokračoval Hartree ve své výzkumné práci pod vedením Ralpha Fowlera . Klíčovou událostí, která ovlivnila směr jeho práce, byla série přednášek o kvantové teorii , které Niels Bohr přednesl v Cambridge v roce 1921. Hartree začal uplatňovat své matematické znalosti k výpočtu některých detailů v Bohrově modelu atomu a také v teorii difrakce rentgenového záření . Od roku 1925 začal provádět výpočty v rámci vlnové mechaniky . Výsledky výzkumu dosáhly doktorské disertační práce, kterou obhájil v roce 1926 . V roce 1928 navrhl self-konzistentní metodu pole pro kvantový popis mnoha těles (víceelektronových atomů, molekul), kterou dále zdokonalil Vladimir Fok , který ukázal potřebu brát v úvahu výměnné síly ( Hartree-Fock metoda ). Ve stejném roce Hartree podal matematickou definici pojmu informace .

V roce 1929 byl Hartree pozván na místo profesora aplikované matematiky na univerzitě v Manchesteru a v roce 1937 nastoupil na místo profesora teoretické fyziky. Během této doby se zabýval výpočtem elektronové struktury těžkých atomů a provedl velké množství výpočetní práce. Proto vytvoření prvního diferenciálního analyzátoru v USA Vannevarem Bushem v roce 1933 okamžitě přitáhlo pozornost Hartree. Odjel se na stroj podívat do Bostonu a po návratu postavil první model analyzátoru ve Spojeném království, založený na prvcích konstruktéra Meccana . Později vytvořil výkonnější model. Dalo by se použít k řešení diferenciálních rovnic , které vznikly v problémech balistiky , hydrodynamiky , fyziky atmosféry , šíření rádiových vln a samozřejmě k výpočtu stavů multielektronových atomů. Hartree významně přispěl k rozvoji numerických přístupů v těchto oblastech vědy ( rovnice Appleton-Hartree atd.).

Aktivity během války a po válce

Během druhé světové války vedl Hartree počítačovou skupinu, která prováděla výpočty balistiky střel, šíření rádiových vln v troposféře , chování magnetronu , ovládání tanku atd., včetně použití speciálních strojů . Hartree s pomocí svého analyzátoru řešil problémy automatizace , například chování tzv. tříčlenného regulátoru ( tříčlenný regulátor ), používaného ve výrobě k řízení různých procesů. Brzy poté, co se ve Spojených státech objevil první digitální počítač ENIAC , vyvstal problém jeho použití k řešení balistických problémů. Hartree působil jako konzultant pro využití schopností nového zařízení a následně aktivně pomáhal zavádět takové počítače, zejména EDSAC v Cambridge, Ferranti v Manchesteru (viz Ferranti Mark 1 ), řadu strojů v Americe a Austrálii.

V roce 1946 se Hartree vrátil do Cambridge jako Plummer profesor matematické fyziky , kterou Fowler zastával před ním. Ve svém inauguračním projevu uvedl:

Klidně se může stát, že vysokorychlostní digitální počítač bude mít na civilizaci stejně velký dopad jako nástup jaderné energie.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Klidně se může stát, že vysokorychlostní digitální počítač bude mít na civilizaci stejně velký vliv jako nástup jaderné energie. — D. R. Hartree. Počítací stroje, současný a budoucí vývoj (Inaugurační přednáška). — Cambridge: University Press, 1947.

Hartree pokračoval ve studiu atomové fyziky a hydrodynamiky, přizpůsoboval elektronické stroje pro tyto účely a dohlížel na práci velkého počtu mladých zaměstnanců. Rovněž radil Britskému dopravnímu úřadu (viz British Transport Commission ) ohledně používání počítačů k řízení dopravy.

Hartree zemřel v Cambridge na selhání srdce .

Jeho jméno nese atomová jednotka energie .

Publikace

Knihy

Hlavní články

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie