詹姆士·金斯
詹姆士·霍普伍德·金斯爵士, OM FRS[1] MA DSc ScD LLD[2](英语:Sir James Hopwood Jeans,1877年9月11日—1946年9月16日[3]),英国物理学家、天文学家、数学家。
詹姆斯·金斯爵士 Sir James Jeans | |
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出生 | 英格兰兰开夏郡奥姆斯柯克 | 1877年9月11日
逝世 | 1946年9月16日 英格兰萨里郡多尔金 | (69岁)
国籍 | 英国 |
公民权 | 英国 |
母校 | 麦钱特泰勒斯学校 剑桥大学三一学院 |
知名于 | 瑞利-金斯定律 金斯不稳定性 |
信仰 | 不可知论者 |
奖项 | 史密斯奖(1901年) 亚当斯奖(1917年) 皇家学会皇家奖章(1919年) |
科学生涯 | |
研究领域 | 天文学 数学 物理学 |
机构 | 剑桥大学 普林斯顿大学 |
著名学生 | 罗纳德·费雪 |
生平
编辑金斯生于兰开夏郡奥姆斯柯克,在他三岁时和家人迁往伦敦[4]。在麦钱特泰勒斯学校、威尔逊学校接受教育后[5],于1896年10月进入剑桥大学三一学院就读[4],1900年获得数学学位[6]。他的剑桥大学数学荣誉学位考试指导教授是罗伯特·阿尔弗雷德·赫尔曼,并于1898年成为该考试二级及格者(Second Wrangler)。1901年金斯获选为三一学院院士[7],1904年成为剑桥大学数学讲师。1905年金斯前往美国普林斯顿大学担任应用数学教授至1909年[4],之后回到剑桥大学。
金斯在量子力学、辐射和恒星演化等物理学的许多领域作出重要贡献。他对旋转体分析后提出皮埃尔-西蒙·拉普拉斯提出太阳系形成自单一气体云的理论是不正确的;他并提出另一颗恒星经过太阳附近,恒星潮汐力使太阳物质灾难性大量流出,而流出的物质凝聚成行星,不过这一理论今日并不被接受。
金斯和亚瑟·爱丁顿是英国宇宙学研究的奠基者。1928年金斯基于在宇宙中物质不断产生的假设首次推测出稳态理论[8]。1965年宇宙微波背景辐射被发现后,稳态理论被大爆炸理论取代。
金斯的科学声誉主要是基于他的数本专著。较著名的有1904年出版的《The Dynamical Theory of Gases》、1906年出版的《Theoretical Mechanics》,以及1908年出版的《Mathematical Theory of Electricity and Magnetism》。他在1929年退休后编写了多本以社会大众为对象的科学书籍,著名的有1930年出版的《The Mysterious Universe》、1931年出版的《The Stars in Their Courses》、1933年出版的《The New Background of Science》、1934年出版的《The Universe Around Us, Through Space and Time》。这些书籍让金斯成为他的时代相当著名的革命性科学发现说明者,尤其是在相对论和物理宇宙学方面。
1939年,《英国天文协会期刊》报导金斯将在剑桥大学选区参选英国下议院国会议员。不过应在1939或1940年进行的选举并未举办,之后在1945年的国会议员选举中金斯并未参选。
金斯于1943年出版了《Physics and Philosophy》,书中以现实中各种不同的观点探讨科学和哲学的关系。
金斯的宗教观点为不可知论者[9]。
主要成就
编辑金斯的其中一个重大发现是“金斯长度”,这是太空中星际云的临界半径。该值与气体云温度、密度和组成气体的质量相关。小于金斯长度的星际云将不会有克服气体向外热压力的足够重力,更无法凝聚形成恒星。即半径大于金斯长度的星际云将会塌缩,公式如下:
金斯还提出了这项公式的另一个版本,称为“金斯质量”或“金斯不稳定性”,则是表示星际云必须到达金斯质量才会塌缩。
金斯还协助提出了瑞利-金斯定律,这是辐射源温度和黑体辐射能量密度关系式的定律。公式如下:
家庭
编辑金斯有两段婚姻。首任妻子是美国诗人夏洛特·蒂芬妮·米切尔,两人在1907年结婚[10]。之后金斯在1935年和第二任妻子,奥地利风琴和大键琴演奏家苏珊娜·霍克(即苏西·金斯)结婚。
奖项与荣誉
编辑- 1906年5月获选皇家学会会士
- 1917年皇家学会贝克尔讲座
- 1919年皇家学会皇家奖章
- 1921到1924年剑桥哲学学会霍普金斯奖
- 1922年英国皇家天文学会金质奖章
- 1928年受封为爵士
- 1931年富兰克林研究所富兰克林奖章
- 1933获邀在皇家学会圣诞讲座上演说《Through Space and Time》。
- 1937年印度科学普及协会慕克吉奖章
- 1938年获选为第25届印度科学促进协会会长
- 1938年印度科学促进协会加尔各答奖章
- 1939年获选为功绩勋章成员
- 月球上的金斯环形山和火星上的金斯撞击坑。
- 罗伯特·辛普森所写的第7号弦乐四重奏于1977年金斯诞生百年作成以向他致敬。
- 金斯的母校麦钱特泰勒斯学校设有詹姆士·金斯学术奖学金,授予入学考试中数学和科学成绩优异新生。
主要著作
编辑- Jeans, James Hopwood. (1947). The Growth of Physical Science. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00565-4)
- Jeans, James Hopwood. (1942). Physics and Philosophy. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00567-8)
- Jeans, James Hopwood. (1940). An Introduction to the Kinetic Theory of Gases. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00560-9)
- Jeans, James Hopwood. (1937). Science and Music. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00569-2)
- Jeans, James Hopwood. (1934). Through Space and Time. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00571-5)
- Jeans, James Hopwood. (1933). The New Background of Science. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00572-2)
- Jeans, James Hopwood. (1931). Stars in Their Courses. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00570-8)
- Jeans, James Hopwood. (1930). The Mysterious Universe. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00566-1)
- Jeans, James Hopwood. (1928). Astronomy and Cosmogony. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00562-3)
- Jeans, James Hopwood. (1925). Mathematical Theory of Electricity and Magnetism. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00561-6)
- Jeans, James Hopwood. (1926). Atomicity and Quanta. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00563-0)
- Jeans, James Hopwood. (1919). Problems of Cosmology and Stellar Dynamics. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00568-5)
- Jeans, James Hopwood. (1904). The Dynamical Theory of Gases. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00564-7)
- 可在互联网档案馆上获得的著作:
- 1904年 The Dynamical Theory of Gases
- 1906年 Theoretical Mechanics
- 1908年 Mathematical Theory of Electricity and Magnetism
- 1947年 The Growth of Physical Science
其他:
- 1929年 The Universe Around Us
- 1930年 The Mysterious Universe
- 1931年 The Stars in Their Courses
- 1933年 The New Background of Science
- 1937年 Science and Music
- 1942年 Physics and Philosophy
参考资料
编辑- ^ E. A. Milne. James Hopwood Jeans, 1877-1946. Obituary Notices of Fellows of the Royal Society. 1947-02-01, 5 (15): 573–589 [2018-04-02]. ISSN 1479-571X. doi:10.1098/rsbm.1947.0019 (英语).
- ^ Sir James Jeans 1938 (reprint of 1931's edition of 1930 book): The Mysterious Universe.
- ^ GRO Register of Deaths: SEP 1946 5g 607 SURREY SE – James H. Jeans, aged 69
- ^ 4.0 4.1 4.2 Deborah Todd; Joseph A. Angelo. A to Z of Scientists in Space and Astronomy. Infobase Publishing. 1 January 2009: 175 [26 January 2014]. ISBN 978-1-4381-0923-7. (原始内容存档于2014-06-27) (英语).
- ^ Allport, D.H. & Friskney, N.J. "A Short History of Wilson's School", Wilson's School Charitable Trust, 1987, pg 234
- ^ "Jeans, James Hopwood (JNS896JH) (页面存档备份,存于互联网档案馆)". A Cambridge Alumni Database (页面存档备份,存于互联网档案馆). University of Cambridge.
- ^ "University intelligence - Cambridge" The Times (London). Friday, 11 October 1901. (36583), p. 4.
- ^ Astronomy and Cosmogony, Cambridge U Press, p 360
- ^ Pierre Teilhard De Chardin. The Future of Man. Random House LLC. 2004: 212. ISBN 9780385510721.
We can hardly wonder, in the circumstances, that agnostics such as Sir James Jeans and Marcel Boll, and even convinced believers like Guardini, have uttered expressions ol amazement (tinged with heroic pessimism or triumphant detachment) at the apparent insignificance of the phenomenon of Life in terms of the cosmos— a little mold on a grain of dust...
- ^ J J O'Connor and E F Robertson. Sir James Hopwood Jeans. School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland. October 2003 [28 November 2011]. (原始内容存档于2019-10-28).
外部链接
编辑- MacTutor (St. Andrews Univ.): More biographical information. (页面存档备份,存于互联网档案馆), including photos
- Britannica article (页面存档备份,存于互联网档案馆) includes photo