Говард Перси «Боб» Робертсон (27 января 1903 - 26 августа 1961) был американским математиком и физиком, известным своим вкладом в физическую космологию и принцип неопределенности . Он был профессором математической физики в Калифорнийском технологическом институте и Принстонском университете .
Говард П. Робертсон | |
---|---|
Родившийся | |
Умер | 26 августа 1961 г. | (58 лет)
Национальность | Соединенные Штаты |
Альма-матер | Калифорнийский технологический институт Вашингтонского университета |
Известен | Метрика Фридмана – Лемэтра – Робертсона – Уокера Эффект Пойнтинга – Робертсона Соотношение Робертсона – Шредингера |
Награды | Медаль за заслуги (1946) |
Научная карьера | |
Поля | Физик |
Учреждения | Калифорнийский технологический институт, Принстонский университет |
Тезис | О динамическом пространстве-времени, содержащем конформное евклидово 3-пространство (1925) |
Докторант | Гарри Бейтман |
Докторанты | Авраам Х. Тауб |
Робертсон внес важный вклад в математику квантовой механики , общую теорию относительности и дифференциальную геометрию . Применяя теорию относительности к космологии , он независимо разработал концепцию расширяющейся Вселенной . Его имя чаще всего ассоциируется с эффектом Пойнтинга-Робертсона , процессом, с помощью которого солнечное излучение заставляет пылинку, вращающуюся вокруг звезды, терять угловой момент , который он также описал в терминах общей теории относительности.
Во время Второй мировой войны Робертсон работал с Национальным комитетом оборонных исследований (NDRC) и Управлением научных исследований и разработок (OSRD). Он работал техническим консультантом военного министра , офицером связи OSRD в Лондоне и начальником консультативного отдела научной разведки в Верховном штабе экспедиционных сил союзников .
После войны Робертсон был директором Группа оценки систем вооружений в аппарате министра обороны с 1950 по 1952 год , председатель Robertson группы экспертов по НЛО в 1953 году и научным советником НАТО Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе (ВГК) в 1954 году и 1955. Он был председателем Совета по оборонной науке с 1956 по 1961 год и членом Президентского научного консультативного комитета (PSAC) с 1957 по 1961 год.
Ранний период жизни
Говард Перси Робертсон родился в Хоквиаме, штат Вашингтон , 27 января 1903 года. Он был старшим из пяти детей Джорджа Дункана Робертсона, инженера, строившего мосты в штате Вашингтон, и Анны МакЛеод, медсестры. Его отец умер, когда ему было 15 лет, но, хотя денег было мало, все пятеро братьев и сестер учились в университете. Он поступил в Вашингтонский университет в Сиэтле в 1918 году, сначала намереваясь изучать инженерное дело, но позже он переключился на математику. [1] Он получил степень бакалавра математических наук в 1922 году и степень магистра математики и физики в 1923 году. [2]
В 1923 году Робертсон женился на Анжеле Турински, студентке философии и психологии Вашингтонского университета. [2] У них было двое детей: Джордж Дункан, который стал хирургом, и Мариетта, которая позже вышла замуж за историка Калифорнийского технологического института (Калифорнийского технологического института) Питера У. Фэя . В Вашингтонском университете он также встретил Эрика Темпл Белла , который вдохновил его заниматься математикой в Калифорнийском технологическом институте. [2] Робертсон завершил там свою докторскую диссертацию по математике и физике в 1925 году под руководством Гарри Бейтмана , написав «О динамическом пространстве-времени, содержащем конформное евклидово 3-пространство». [3] [4]
После получения докторской степени Робертсон получил стипендию Национального исследовательского совета для обучения в Геттингенском университете в Германии, где он познакомился с Дэвидом Гильбертом , Ричардом Курантом , Альбертом Эйнштейном , Вернером Гейзенбергом , Эрвином Шредингером , Мартином Шварцшильдом , Джоном фон Нейманом и Евгением Вигнер . [5] Он обнаружил, что Макс Борн не сочувствует его концепции расширяющейся Вселенной , которую Борн считал «вздором». [6] Он также провел шесть месяцев в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана , где он был докторантом Арнольда Зоммерфельда . [7]
Математика
Робертсон вернулся в Соединенные Штаты в 1927 году и стал доцентом математики в Калифорнийском технологическом институте. В 1928 году [8] он принял должность доцента математической физики в Принстонском университете , где он стал адъюнкт-профессором в 1931 году и профессором в 1938 году. [9] Он провел 1936 год в творческом отпуске в Калифорнийском технологическом институте. [10] Его интерес к общей теории относительности и дифференциальной геометрии привел к серии статей в 1920-х годах, в которых эта тема развивалась. [11] [12] [13]
Робертсон написал три важных статьи по математике квантовой механики . [11] В первом, написанном на немецком языке, он рассмотрел систему координат, необходимую для решения уравнения Шредингера . [14] Второй исследовал связь между коммутативным свойством и принципом неопределенности Гейзенберга . [15] Третий расширил вторую на случай m наблюдаемых. [16] В 1931 году он опубликовал перевод « Теории групп и квантовой механики» Вейля . [11]
Это было анонимное критическое рецензирование Робертсоном 1936 года статьи, представленной Альбертом Эйнштейном в Physical Review, которое заставило Эйнштейна отозвать статью из рассмотрения. [17] [18]
И все же, возможно, наиболее заметными достижениями Робертсона было применение теории относительности в космологии . [19] Он независимо разработал концепцию расширяющейся Вселенной, [20] которая подразумевала бы красное смещение далеких галактик, видимых с Земли, - явление, ранее подтвержденное Весто Слайфер [21] [22] . Робертсон применил теорию непрерывных групп в римановых пространствах, чтобы найти все решения, описывающие космологические пространства. [23] Эта метрика была расширена Артуром Джеффри Уокером в 1936 году и сегодня широко известна в США как метрика Робертсона-Уокера . [19]
В одной из знаковых статей Робертсона, краткой заметке в «Анналах математики» , озаглавленной «Заметка к предыдущей статье: проблема двух тел в общей теории относительности», эта проблема была решена в той степени приближения, которая не улучшалась в течение нескольких десятилетий. Более ранние работы, такие как метрика Шварцшильда , были для центрального тела, которое не двигалось, в то время как решение Робертсона рассматривало два тела, вращающихся вокруг друг друга. Тем не менее, его решение не учитывало гравитационное излучение , поэтому тела вращаются вечно, а не сближаются. [24]
Тем не менее , имя Робертсона чаще всего ассоциируется с эффектом Пойнтинга-Робертсона , [19] процесс , посредством которого солнечная радиация вызывает пыль сучок орбитальную звезду терять угловой момент . Это связано с касательным к движению зерна радиационным давлением . Джон Генри Пойнтинг описал это в 1903 году на основе теории «светоносного эфира», которую заменили теории относительности Эйнштейна. В 1937 году Робертсон описал эффект с точки зрения общей теории относительности. [25]
Робертсон разработал теорию инвариантов тензоров для вывода уравнения Кармана – Ховарта в 1940 году, которое позже было использовано Джорджем Бэтчелором и Субраманьяном Чандрасекаром в теории осесимметричной турбулентности для вывода уравнения Бэтчелора – Чандрасекара . [26]
Вторая Мировая Война
Помимо работы в области физики, Робертсон играл центральную роль в американской научной разведке во время и после Второй мировой войны. Ричард Толмен обратился к нему вскоре после начала Второй мировой войны в 1939 году, и он начал работать в Комитете пассивной защиты от бомбардировок. Вместе с другими группами это было передано в Отдел 2 Исследовательского комитета национальной обороны (NDRC), а Робертсон занимался изучением баллистики . [27]
В 1943 году Робертсон стал главным научным сотрудником Управления научных исследований и разработок (OSRD) в Лондоне. [27] Он подружился с Реджинальдом Виктором Джонсом , [28] и Солли Цукерман высоко оценил работу Робертсона и Джонса по скремблированию радиолокационных лучей и маяков. [29] В 1944 году Робертсон также стал техническим консультантом военного министра и начальником Консультативного отдела научной разведки в Верховном штабе союзных экспедиционных сил . [27] Его свободное владение немецким языком помогло ему допрашивать немецких ученых, в том числе ученых-ракетчиков, участвовавших в ракетной программе Фау-2 . [30] Он был награжден медалью за заслуги перед военными действиями. [10]
Более поздняя жизнь
После войны Робертсон принял профессуру в Калифорнийском технологическом институте в 1947 году. Он останется там до конца своей карьеры, за исключением длительных периодов государственной службы. [31] [27] Он был секретным сотрудником Центрального разведывательного управления и директором Группы оценки системы вооружений в канцелярии министра обороны , [32] Группы оценки системы вооружений в канцелярии министра обороны с 1950 по 1952, и научный руководитель в 1954 и 1955 годах в НАТО Верховный главнокомандующий объединенными вооруженными силами Европы (SACEUR), генерал Альфред М. Gruenther . В 1953 году он возглавлял Группу Робертсона , которая расследовала волну сообщений об НЛО в 1952 году . Он был председателем Совета оборонной науки с 1956 по 1961 год и членом Президентского научно-консультативного комитета (PSAC) с 1957 по 1961 год [27].
Он был членом Национальной академии наук , занимал пост ее министра иностранных дел с 1958 года до своей смерти в 1961 году, Американской академии искусств и наук , Американского математического общества , Американского физического общества , Американского астрономического общества , Американского философского общества. Общество , Общество операционных исследований и Общество промышленной и прикладной математики . [33]
В августе 1961 года Робертсон был госпитализирован после травмы в автомобильной катастрофе. Он перенес тромбоэмболию легочной артерии и умер 26 августа 1961 года. [9] У него остались жена и дети. [2] Его документы были переданы в архив Калифорнийского технологического института его дочерью и зятем в 1971 году. [34]
Заметки
- ^ "История математики MacTutor: Говард Перси Робертсон" . Ноября 2006 . Проверено 28 декабря 2007 года .
- ^ а б в г Гринштейн 1980 , стр. 343–344.
- ^ "Архивы Калифорнийского технологического института: документы HP Робертсона" (PDF) . Июль 2002. с. iii. Архивировано из оригинального (PDF) 26 сентября 2007 года . Проверено 28 декабря 2007 года .
- ↑ Ховард П. Робертсон в проекте « Математическая генеалогия»
- ^ Гринштейн 1980 , стр. 346.
- ^ Гринспен 2005 , стр. 141-143.
- Перейти ↑ Rabi 2006 , p. 38.
- ^ Шенстон, Аллен Г. (24 февраля 1961 г.). «Принстон и физика» . Еженедельник выпускников Принстона . 61 : 7, 20.
- ^ a b Physics Today 1961 , p. 90.
- ^ а б Гринштейн 1980 , стр. 345.
- ^ a b c SIAM 1962 , стр. 745.
- ^ Robertson 1927 , стр. 481-496.
- ^ Robertson & Вейль 1929 , стр. 716-725.
- ^ Robertson 1928 , стр. 749-752.
- ↑ Робертсон, 1929 , стр. 163–164.
- ^ Robertson 1934 , стр. 794-801.
- ^ «Эйнштейн против Physical Review », Physics Today, vol. 58, нет. 9, стр. 43, 1 сентября 2005 г. doi : 10.1063 / 1.2117822 ( Джон Т. Тейт-старший был редактором, который отправил статью Робертсону для рецензирования.)
- ^ "Обзор Эйнштейна", Наука, т. 349, нет. 6244, стр. 149, 10 июля 2015 г.
- ^ a b c SIAM 1962 , стр. 746.
- ^ Robertson 1928а , стр. 835-848.
- ^ Слайфер, В.М. (1913). «Радиальная скорость туманности Андромеды». Бюллетень обсерватории Лоуэлла . 1 : 56–57. Bibcode : 1913LowOB ... 2 ... 56S .
- ^ Слайфер, В.М. (1915). «Спектрографические наблюдения туманностей». Популярная астрономия . 23 : 21–24. Bibcode : 1915PA ..... 23 ... 21S .
- ^ Robertson 1929а , стр. 822-829.
- ↑ Робертсон, 1938 , стр. 101–104.
- ^ Robertson 1937 , стр. 423-438.
- ^ Робертсон, HP (1940, апрель). Инвариантная теория изотропной турбулентности. В «Математических трудах Кембриджского философского общества» (том 36, № 2, стр. 209–223). Издательство Кембриджского университета doi : 10.1017 / S0305004100017199
- ^ a b c d e SIAM 1962 , стр. 742–743.
- ^ Jones 1978 , стр. 378-379.
- ^ Гринштейн 1980 , стр. 358.
- Перейти ↑ Jacobsen 2014 , pp. 93–95.
- ^ Гринштейн 1980 , стр. 350.
- ^ "In memoriam: Говард П. Робертсон" (PDF) . Лето в Калтехе : 23 октября 1961 года..
- ^ SIAM 1962 , стр. 743.
- ^ «Помощь в работе с бумагами HP Робертсона 1922–1980 гг.» . Интернет-архивы Калифорнии . Проверено 16 ноября 2014 года .
Рекомендации
- Гринспен, Нэнси Торндайк (2005). Конец определенного мира: жизнь и наука Макса Борна . Нью-Йорк: Основные книги. ISBN 978-0-7382-0693-6. OCLC 56534998 .
- Гринштейн, Джесси Л. (1980). «Говард Перси Робертсон - 27 января 1903 - 26 августа 1961». Биографические воспоминания . 51 : 343–364.
- Якобсен, Энни (2014). Операция «Скрепка»: программа секретной разведки, которая привела нацистских ученых в Америку . Маленький, Браун. ISBN 978-0-316-22105-4.
- Джонс, Реджинальд Виктор (1978). Волшебная война: британская научная разведка, 1939–1945 . Трус, Макканн и Геохеган. ISBN 9780698108967.
- Физика сегодня (1961). "Ховард П. Робертсон". Физика сегодня . 14 (11): 90. DOI : 10,1063 / 1,3057266 .
- Раби, II (2006). «Истории с первых дней квантовой механики» . Физика сегодня . 59 (8): 36–41. Bibcode : 2006PhT .... 59h..36R . DOI : 10.1063 / 1.2349731 . S2CID 122813719 .
- Робертсон, HP (1927). «Динамическое пространство-время, содержащее конформное евклидово пространство» (PDF) . Труды Американского математического общества . 29 (3): 481–496. Bibcode : 1927TrAMS..29..481R . DOI : 10.1090 / S0002-9947-1927-1501400-9 .
- Робертсон, HP (1928). "Bemerkung über separierbare Systeme in der Wellenmechanik". Mathematische Annalen (на немецком языке). 98 (1): 749–752. DOI : 10.1007 / BF01451624 . ISSN 0025-5831 . S2CID 120180910 .
- Робертсон, HP (1928). «О релятивистской космологии». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 7. 5 (31): 835–848. DOI : 10.1080 / 14786440508564528 .
- Робертсон, HP; Вейль, Х. (1929). «Об одной проблеме теории групп, возникающей в основаниях инфинитезимальной геометрии» . Бюллетень Американского математического общества . 35 (5): 686–691. DOI : 10.1090 / S0002-9904-1929-04801-8 . ISSN 0273-0979 .
- Робертсон, HP (июль 1929 г.). «Принцип неопределенности». Физический обзор . 34 (1): 163–164. Полномочный код : 1929PhRv ... 34..163R . DOI : 10.1103 / PhysRev.34.163 . ISSN 0031-899X .
- Робертсон, HP (1929). «Об основах релятивистской космологии» . Труды Национальной академии наук . 15 (11): 822–829. Полномочный код : 1929PNAS ... 15..822R . DOI : 10.1073 / pnas.15.11.822 . PMC 522564 . PMID 16577245 .
- Робертсон, HP (ноябрь 1934 г.). «Отношение неопределенности для нескольких наблюдаемых и его классическая интерпретация». Физический обзор . 46 (9): 794–801. Полномочный код : 1934PhRv ... 46..794R . DOI : 10.1103 / PhysRev.46.794 . ISSN 0031-899X .
- Робертсон, HP (апрель 1937 г.). «Динамические эффекты излучения в Солнечной системе» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 97 (6): 423–438. Bibcode : 1937MNRAS..97..423R . DOI : 10.1093 / MNRAS / 97.6.423 .
- Робертсон, HP (1938). «Примечание к предыдущей статье: проблема двух тел в общей теории относительности». Анналы математики . 2. 39 (1): 101–104. DOI : 10.2307 / 1968715 . ISSN 0003-486X . JSTOR 1968715 .
- Общество промышленной и прикладной математики (декабрь 1962 г.). «HP Робертсон: 1903–1961». Журнал Общества промышленной и прикладной математики . 10 (4): 741–750. DOI : 10.1137 / 0110056 . JSTOR 2098919 .