Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Сэр Артур Шустер
Артур Шустер.jpg
Родившийся
Франц Артур Фридрих Шустер

( 1851-09-12 )12 сентября 1851 г.
Франкфурт-на-Майне , Германская Конфедерация
Умер14 октября 1934 г. (1934-10-14)(83 года)
Yeldall Manor, Беркшир , Англия
Награды
Научная карьера
Академические консультантыВильгельм Эдуард Вебер

Сэр Франц Артур Фридрих Шустер FRS [1] FRSE (12 сентября 1851 - 14 октября 1934) был британским физиком немецкого происхождения, известным своими работами в области спектроскопии , электрохимии , оптики , рентгеновской радиографии и применения гармонического анализа в физике . В его честь назван интеграл Шустера . [2] Он внес свой вклад в превращение Манчестерского университета в центр изучения физики. [3] [4]

Ранние годы [ править ]

Артур Шустер родился во Франкфурте-на-Майне , Германия, в семье Фрэнсиса Йозефа Шустера, торговца хлопком и банкира, и его жены Мари Пфайффер. [5]

Родители Шустера поженились в 1849 году, обратились из иудаизма в христианство и воспитали своих детей в этой вере. В 1869 году его отец переехал в Манчестер, где располагался семейный текстильный бизнес. Артур, который учился в школе во Франкфурте и учился в Женеве , присоединился к своим родителям в 1870 году, и он и другие дети стали британскими гражданами в 1875 году. Эдгар Шустер (1897–1969) был его племянником. [6]

С детства Шустер интересовался наукой и, проработав год (1870/71) в семейной фирме братьев Шустер в Манчестере, убедил своего отца позволить ему учиться в колледже Оуэнс . Он изучал математику у Томаса Баркера и физику у Бальфура Стюарта и начал исследования с Генри Роско по спектрам водорода и азота. Он провел год с Густавом Кирхгофом в Гейдельбергском университете и, получив докторскую степень, вернулся в Оуэнс в качестве бесплатного демонстратора по физике. Позже Шустер использовал богатство своей семьи для покупки материалов и оборудования, а также для расширения читательской аудитории по математической физике в Манчестере и метеорологии в университете.Кембриджский университет . Он также внес свой вклад в Королевское общество и Международный союз сотрудничества в исследованиях солнечной энергии.

После дальнейшего периода обучения в Германии у Вильгельма Эдуарда Вебера и Германа фон Гельмгольца он вернулся в Англию, где его знания в области спектрального анализа привели к тому, что его назначили руководить экспедицией в Сиам для фотографирования коронального спектра во время полного солнечного затмения. от 6 апреля 1875 года . Это было важное назначение для такого молодого ученого. По дороге он написал письмо в Nature от 21 февраля 1875 года, в котором описал свои наблюдения за феноменом «зеленой вспышки».

Карьера и дальнейшая жизнь [ править ]

Артур Шустер, Уильям Орпен , 1912 год.

По возвращении в Манчестер в 1875 году он начал исследования в области электричества, а затем провел пять лет в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Его статус там был совершенно неофициальным; он не был ни студентом, ни товарищем. Он работал с Джеймсом Клерком Максвеллом и с Рэли . В 1881 году он был назначен на кафедру прикладной математики имени Бейера.в Оуэнсе, который сейчас является одним из колледжей нового университета Виктории. Он сменил своего учителя Бальфура Стюарта на посту профессора физики в 1888 году. Это назначение дало ему возможность основать большой и активный учебный и исследовательский отдел. В 1900 году была официально открыта новая лаборатория, за которую он боролся и которую он спроектировал. Он был четвертым по величине в мире. Лаборатория быстро стала серьезным конкурентом Кавендишам; см. Манчестерский Зал славы науки . Большая часть этой более поздней известности была связана с Эрнестом Резерфордом, который сменил Шустера на посту профессора Лэнгуорти.в 1907 году. Шустер ушел с кафедры отчасти по состоянию здоровья, а отчасти для продвижения дела международной науки. Он заверил, что Резерфорд станет его преемником.

Шустеру приписывают создание концепции антивещества в двух письмах к Nature в 1898 году. Он выдвинул гипотезу об антиатомах и целых антивещественных солнечных системах, которые давали бы энергию, если бы атомы объединялись с атомами нормальной материи. Его гипотеза получила математическое обоснование в работе Поля Дирака в 1928 году, который предсказал античастицы и позже привел к их открытию. [7] [8]

Шустера, пожалуй, больше всего помнят за его анализ периодограмм , метод, который долгое время был основным практическим инструментом для определения статистически важных частот, присутствующих во временных рядах наблюдений. Он впервые применил эту форму гармонического анализа в 1897 году, чтобы опровергнуть утверждение К.Г. Нотта о периодичности возникновения землетрясений. Он продолжил применять эту технику для анализа активности солнечных пятен . Это был давний интерес. В 1875 году друг Стюарта и двоюродный брат Роско, экономист Джевонс, сообщает: «Мистер А. Шустер из Оуэнс-колледжа гениально указал, что периоды хорошего урожая в Западной Европе случались с интервалами, примерно равными одиннадцати годам, средней продолжительности основного цикла солнечных пятен».

Чандрасекар считает, что Шустер дал новый старт проблеме переноса излучения . Шустер сформулировал в 1905 году проблему переноса излучения в попытке объяснить появление линий поглощения и излучения в спектрах звезд. Это было первое использование двухпотокового приближения, которое лежит в основе рассмотрения переноса излучения практически во всех моделях погоды и климата .

В 1912 году он купил дом Йелдалла недалеко от Твифорда, Беркшир . [9]

После начала Первой мировой войны в 1914 году семья Шустеров подверглась антинемецким предубеждениям в прессе и, в случае Артура, в некоторых кругах Королевского общества. Его брат сэр Феликс Шустер был вынужден выступить с заявлением, в котором указывалось на лояльность семьи Британии и на то, что у всех них есть сыновья, служащие в британской армии. В день, когда Артур выступил со своим президентским посланием на собрании Британской ассоциации 1915 года , он узнал, что его сын был ранен.

Современники считали Шустера выдающимся математиком-физиком, но также способным администратором и учителем, а также защитником роли науки в образовании и промышленности.

Он умер в Твайфорде 14 октября 1934 года. Он похоронен на Бруквудском кладбище на окраине Лондона. [10]

Семья [ править ]

В 1887 году он женился на Кэролайн Лавдей. [11]

Почести и награды [ править ]

Шустер был избран членом Королевского общества (FRS) в 1879 году [1] и посвящен в рыцари в честь Нового года 1920 года . [12] Другие награды включают в себя докторские университетов Калькутты (1908), Женева (1909), Сент - Эндрюс (1911) и Оксфорд (1917) и премию в Royal , Рамфорд и Копли медали Королевского общества (1893 г., 1926 и 1931). ; LLD, Калькутта, 1876 г .;

Шустер служил секретарем Королевского общества и был избран вице-президентом (1919–20) и министром иностранных дел (1920–24). Он также работал секретарем Международного исследовательского совета (1919–28) и в комитетах по управлению Метеорологического бюро (1905–1932) и Национальной физической лаборатории (1899–1902, 1920–25). [ необходима цитата ]

Он был посвящен в рыцари королем Георгом V в 1920 году.

Его именем названа лаборатория Шустера Манчестерского университета , в которой находится Школа физики и астрономии .

Публикации [ править ]

  • Шустер, Артур (январь 1905 г.). «Излучение сквозь туманную атмосферу». Астрофизический журнал . 21 : 1. DOI : 10,1086 / 141 186 . ISSN  0004-637X .
  • Прогресс физики (1910) Четыре лекции , прочитанные в университете Калькутты в марте 1908 года, которые дают осторожную предварительное одобрение Альберта Эйнштейна «s Специальная теория относительности и Макса Планка » s первоначальных представлений о Quanta.
  • Введение в теорию оптики (1904 г.) Эта книга выйдет в двух последующих изданиях, и Шустер является автором. Второе издание было опубликовано в 1909 году, а третье издание имеет две даты публикации: 1924 и 1928 годы. [13] [14] [15]

Галерея [ править ]

  • Пуля в основании мозга, рентгенограмма Артура Шустера, ок. 1895 г.

  • Рентгенограмма стопы художника-пантомимы, на одном из пальцев ног обнаружена игла, c. 1895 г.

  • Лягушка со сломанной ногой, которая зажила, показана в Манчестере 3 марта 1896 года.

  • Рентгенограмма рук Артура Шустера

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Симпсон, GC (1935). «Сэр Артур Шустер 1851-1934». Уведомления о некрологе членов Королевского общества . 1 (4): 408–423. DOI : 10,1098 / rsbm.1935.0006 . JSTOR 768973 . 
  2. ^ Бейтман, Х. (1946). «Расширение интеграла Шустера» . Proc Natl Acad Sci USA . 32 (3): 70–72. Полномочный код : 1946PNAS ... 32 ... 70B . DOI : 10.1073 / pnas.32.3.70 . PMC 1078882 . PMID 16578196 .  
  3. ^ Чарльтон, HB (1951) Портрет университета . Манчестер: University Press; глава V: эпоха Шустера-Тоута
  4. ^ "Артур Шустер". Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. DOI : 10.1093 / исх: odnb / 35975 . (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
  5. ^ Биографический указатель бывших членов Королевского общества Эдинбурга 1783–2002 (PDF) . Королевское общество Эдинбурга. Июль 2006 г. ISBN.  0-902-198-84-Х. Архивировано 4 марта 2016 года из оригинального (PDF) . Проверено 30 мая 2018 .
  6. Перейти ↑ Paton, WDM & Phillips, CG (1973). "EHJ Schuster (1897–1969)". Примечания и отчеты Лондонского королевского общества . 28 (1): 111–117. DOI : 10,1098 / rsnr.1973.0009 . PMID 11615536 . S2CID 11897534 .  
  7. ^ Шустер, А. (1898). «Потенциальная материя. Праздничная мечта» . Природа . 58 (1503): 367. Bibcode : 1898Natur..58..367S . DOI : 10.1038 / 058367a0 . S2CID 4046342 . 
  8. ^ Харрисон, Эдвард (2000) Космология: наука о Вселенной , 2-е изд., Cambridge University Press, стр. 266, 433, ISBN 0-521-66148-X . 
  9. ^ http://www.readingchronicle.co.uk/news/13387358.Retro__Yielding_to_modern_needs/
  10. ^ Биографический указатель бывших членов Королевского общества Эдинбурга 1783–2002 (PDF) . Королевское общество Эдинбурга. Июль 2006 г. ISBN.  0-902-198-84-Х. Архивировано 4 марта 2016 года из оригинального (PDF) . Проверено 30 мая 2018 .
  11. ^ Биографический указатель бывших членов Королевского общества Эдинбурга 1783–2002 (PDF) . Королевское общество Эдинбурга. Июль 2006 г. ISBN.  0-902-198-84-Х. Архивировано 4 марта 2016 года из оригинального (PDF) . Проверено 30 мая 2018 .
  12. ^ "№ 31712" . Лондонский вестник (Приложение). 30 декабря 1919 г. с. 3.
  13. ^ Шустер, Артур (1909). Введение в теорию оптики . Э. Арнольд.
  14. ^ Шустер, Артур (1904). Введение в теорию оптики . Э. Арнольд.
  15. ^ Шустер, Артур (1924). Введение в теорию оптики . Э. Арнольд и компания.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Начиная с 1871 года Шустер опубликовал множество статей в журналах Королевского общества. Эти статьи доступны в Интернете на JSTOR и Gallica .
  • Биографические фрагменты Артура Шустера Лондон; Макмиллан (1932). - Замечательная коллекция воспоминаний об образовании Шустера и его экспедициях с воспоминаниями об известных ему ученых.
  • Физические лаборатории Манчестерского университета - профессор Артур Шустер: биографические и библиографические примечания . Манчестер: Издательство Манчестерского университета. 1906. стр.  39 -60. Физические лаборатории Манчестерского университета.

Внешние ссылки [ править ]

  • Работы Артура Шустера или о нем в Internet Archive
  • Документы Артура Шустера в Библиотеке Джона Райлендса , Манчестер.
  • Артур Шустер, "О лунной и солнечной периодичности землетрясений", Труды Лондонского королевского общества , Vol. 61 (1897) , стр. 455–465 - первая статья Шустера об использовании техники, которую он позже назвал периодограммой.
  • Артур Шустер, "О периодичности солнечных пятен", Философские труды Лондонского королевского общества. Серия A , Vol. 206. (1906) , стр. 69–100. - более поздняя статья Шустера о солнечных пятнах
  • Цитата Королевского общества Шустера [ постоянная мертвая ссылка ], подписанная Максвеллом, Джоулем и другими
  • Уведомления о некрологе: Стипендиаты: - Шустер, сэр Артур, Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, Vol. 95, стр.326
  • Фотография Шустера находится в библиотеке изображений « Наука и общество», а многие другие (а также сделанные им рентгеновские снимки) - в Wellcome Images .
  • История Шустера и медицинского использования рентгеновских лучей рассказана сэром Артуром Шустером, пионером в использовании рентгеновских лучей.
  • Положение Шустера в Кавендишской лаборатории описано в книге Кавендишская лаборатория: первые десять лет.
Учебные кабинеты
Предшественник
Т. Баркер		 Бейер Кафедра прикладной математики в Университете Манчестера
1881-1888		Преемник
Горация Лэмба
Предшественник
Бальфур Стюарт		 Langworthy профессор в Университете Манчестера
1887-1907		Преемник
Эрнест Резерфорд
Профессиональные и академические ассоциации
Предшественник
Генри Эдвард Шунк		Президент Манчестерского литературно-философского общества
1892–94		Преемник
Генри Уайльда