Wilson, William (vetenskapsman)

William Wilson
William Wilson
Födelsedatum	1 mars 1875( 1875-03-01 )
Födelseort	Goodyhills, Cumberland
Dödsdatum	14 oktober 1965 (90 år)( 1965-10-14 )
En plats för döden	Hereford , Herefordshire
Land	Storbritannien
Vetenskaplig sfär	teoretisk fysik
Arbetsplats	King's College London Bedford College London
Alma mater	Agricultural College of Aspatria Royal College of Sciences University of Leipzig
Utmärkelser och priser	medlem av Royal Society of London

William Wilson ( eng.  William Wilson ; 1 mars 1875 - 14 oktober 1965) - brittisk teoretisk fysiker , medlem av Royal Society of London (1923). Känd för sitt arbete med relativitetsteorin och kvantfysik , i synnerhet, 1915, oberoende av Arnold Sommerfeld och Jun Ishiwara , formulerade han kvantiseringsregler för system med flera frihetsgrader.

Biografi

William Wilson föddes i byn Goodyhills i det norra grevskapet Cumberland till en bondefamilj. Han studerade först på byskolan i Holme St. Cuthbert , och vid 14 års ålder fick han ett stipendium för att studera vid Agricultural College i Aspatria . Här tillbringade han tre år och bekantade sig med grunderna i en rad vetenskaper, särskilt kemi och biologi. 1892 blev Wilson en Fellow i Royal Mining and Agricultural Society , och året därpå fick han ett stipendium för att studera vid Royal College of Science i London . I huvudstaden studerade han främst jordbruksvetenskap, men också geologi (med John Wesley Judd ), fysik (med Arthur Rooker och William Watson ) och astronomi (med Norman Lockyer och Alfred Fowler ); han studerade matematik självständigt [1] .

Wilson lämnade Royal College of Science sommaren 1896 utan examen och tog ett jobb som lärare på Towster där han till och med skrev en lärobok om elementär algebra. Därefter bytte han ytterligare två skolor - i Beckles och Highgate . När Wilson bestämde sig för att fortsätta sina studier vid ett tyskt universitet, tog Wilson först en lärarposition vid Berlitz språkskola och undervisade i engelska i två och ett halvt år vid skolans filialer i Dortmund , Münster , Barmen och Köln . Sommaren 1902 blev han student vid universitetet i Leipzig , där han studerade matematik under Carl Neumann och experimentell fysik under Otto Wiener . Det var för experimentella studier av den fotoelektriska effekten , utförda i ett laboratorium en gång organiserat specifikt för Wilhelm Weber , som Wilson belönades med summa cum laude Ph.D. 1906 [2] .

1906 återvände Wilson till sitt hemland och tog upp posten som biträdande lektor vid King's College London . 1917 belönades han med doktorsexamen ( Doctor of Science ) från University of London och fick två år senare en tjänst som föreläsare ( läsare ) och blev 1921 professor i fysik ( Hildred Carlile professor i fysik ) vid Bedford College , kvinnliga högskola vid University of London. Wilson skrev en trevolymskurs i teoretisk fysik på 1930-talet och flera böcker till på 1950-talet. Under andra världskriget, när högskolan evakuerades till Cambridge, undervisade han på Cavendish Laboratory . 1944 gick vetenskapsmannen i pension och blev hedersprofessor vid universitetet. Han var gift med Rose Blanche Lucy Heathfield från Devon , som han träffade i Leipzig; de hade en son [3] .

Wilsons biografer gav honom följande karaktärisering [4] :

Wilson var en lång, bredaxlad man med en stor brun mustasch. Han gick och rörde sig på ett slående och ovanligt sätt, nästan som om han var en av Dumas tre ursprungliga musketörer och var på väg att dra sitt svärd och hälsa. (Enligt hans hustru härrörde denna gång från vanan att lyfta benen när han korsade fåror i en plöjd åker.) Hans ljusa och genomträngande ögon lyste av entusiasm när han förklarade sina vetenskapliga teorier. Han kommunicerade alltid stor vitalitet och vänlighet. Han var tålmodig och sympatisk och var alltid villig att ta sig tid att lösa saker.

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] Wilson var en lång, bredaxlad man med stora bruna mustascher. Han gick och rörde sig på ett slående och ovanligt sätt, nästan som om han var en av Dumas tre ursprungliga mousquetaires och på väg att rita och blomstra en gripare. (Enligt hans hustru uppstod denna gång i vanan att lyfta sina fötter för att korsa åsarna på plöjda åkrar.) Hans ljusa och genomträngande ögon skulle lysa av entusiasm när han förklarade sina vetenskapliga teorier. Han förmedlade någonsin en enorm vitalitet och vänlighet. Han var tålmodig och sympatisk och alltid redo att hitta tid för att belysa svårigheter.

Vetenskaplig verksamhet

Wilsons tidiga arbete, inklusive hans avhandling, var en experimentell studie av den fotoelektriska effekten ; Hans sista artikel i ämnet publicerades 1917. Samtidigt började teoretiska frågor inta en betydande plats i vetenskapsmannens forskning, främst kvantteorin och relativitetsteorin [5] . Så, 1913, tillämpade han kvantteori för att förklara elektrisk urladdning från uppvärmda kroppar, eller, i moderna termer, termionisk emission . I mars 1915 avslutade Wilson arbetet med en artikel (den publicerades i juni), där han försökte få fram resultaten av Planck och Bohr , kända vid den tiden, från enhetliga överväganden. Enheten i tillvägagångssättet säkerställdes genom två bestämmelser: a) diskret energiutbyte mellan dynamiska system och etern (omgivande utrymme); b) rörelsen hos system i intervallet mellan dessa utbyten är föremål för Hamiltonsk mekanik . På grundval av detta övervägde han ett multiperiodiskt system beskrivet av en uppsättning koordinater ( ) och impulser ( ) , och kom till kvantiseringsvillkor för formen Liknande relationer för system med flera frihetsgrader erhölls oberoende av Arnold Sommerfeld och Jun Ishiwara . Wilson tillämpade sina termer på härledningen av Plancks formel och beskrivningen av en elektrons rörelse i cirkulära banor i Bohr-modellen . I nästa papper, avslutad i november 1915, utvidgade han sin teori till fallet med elliptiska elektronbanor och fick en relation mellan orbitalexcentriciteten och kvanttalen för motsvarande frihetsgrader [6] [7] . Det bör noteras den stora roll som John William Nicholson spelade , som redan 1912 var en av de första som använde kvantöverväganden när man övervägde atomens struktur och som bidrog till den tidiga publiceringen av Wilsons artiklar [8] [6 ] .

1923 generaliserade Wilson sina kvantiseringsvillkor till fallet med en elektron som roterar i ett magnetfält [9] . I det generaliserade uttrycket under integraltecknet, uttrycket för rörelsemängden, , ersatte vetenskapsmannen, i enlighet med kraven i relativitetsteorin , med den generaliserade rörelsemängden för den relativistiska teorin, , efter att ha erhållit: , var är vektorpotentialen av det elektromagnetiska fältet . Liknande försök att kombinera kvantförhållanden med relativistiska överväganden gjordes under dessa år av andra fysiker, men de spelade ingen betydande roll i utvecklingen av teorin och förkastades strax efter upptäckten av spinn [10] [11] . Wilson själv ansåg att detta resultat av honom var viktigare än upptäckten av de initiala kvantförhållandena och utvecklade senare sina idéer, bland annat i riktning mot en femdimensionell generalisering av gravitationsteorin i andan av Kaluzas teori . Hans andra verk, skrivna i ett senare skede av hans liv, återspeglar vidden av vetenskapsmannens vetenskapliga intressen, eftersom de inkluderar så olika ämnen som termodynamiska problem , teorin om dimensioner av fysiska kvantiteter , kritik av Milnes kinematiska relativitetsteori. , etc. [3]

Publikationer

Böcker

• Wilson W. Teoretisk fysik (i tre volymer). - London: Methuen, 1931-1940.
• Wilson W. Hundra år av fysik. — London: Denchworth, 1950.
• Wilson W. Den mikrofysiska världen. — London: Methuen, 1951.
• Wilson W. Rymdtid och kosmos. — London: Methuen, 1958.

Huvudartiklar [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. Urladdningen av positiv elektricitet från heta kroppar // Philosophical Magazine (Ser. 6). - 1911. - Vol. 21. - P. 634-640. - doi : 10.1080/14786440508637075 .
• Wilson W. Kvantteorin om energi och utsläpp av elektricitet från heta kroppar // Proceedings of the Physical Society of London. - 1912. - Vol. 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. Kvantteorin om strålning och linjespektra // Philosophical Magazine (Ser. 6). - 1915. - Vol. 29. - P. 795-802. - doi : 10.1080/14786440608635362 .
• Wilson W. Handlingens kvantum // Philosophical Magazine (Ser. 6). - 1916. - Vol. 31. - S. 156-162. - doi : 10.1080/14786440208635487 .
• Wilson W. Den fullständiga fotoelektriska emissionen från legeringen av natrium och kalium // Proceedings of the Royal Society A . - 1917. - Vol. 93. - s. 359-372. - doi : 10.1098/rspa.1917.0024 .
• Wilson W. Relativitet och gravitation // Proceedings of the Physical Society of London. - 1919. - Vol. 31. - S. 69-78. - doi : 10.1088/1478-7814/31/1/304 .
• Wilson W. Kvantteorin och elektromagnetiska fenomen // Proceedings of the Royal Society A. - 1923. - Vol. 102. - s. 478-483. - doi : 10.1098/rspa.1923.0007 .
• Wilson W. Relativitet och vågmekanik // Proceedings of the Royal Society A. - 1928. - Vol. 118. - S. 441-448. - doi : 10.1098/rspa.1928.0062 .
• Wilson W. Massan av ett konvektionerat fält och Einsteins massenergilag // Proceedings of the Physical Society. - 1936. - Vol. 48. - P. 736-740. - doi : 10.1088/0959-5309/48/5/306 .
• Wilson W. Vågmekanikens ursprung och natur  // Science Progress. - 1937. - Vol. 32. - P. 209-227.
• Flint HT, Wilson W. Den grundläggande enheten för elektrisk laddning // Proceedings of the Physical Society. - 1938. - Vol. 50. - S. 340-344. - doi : 10.1088/0959-5309/50/3/302 .
• Wilson W., Cattermole J. Elementarpartikeln // Philosophical Magazine (Ser. 7). - 1939. - Vol. 27. - S. 84-93. - doi : 10.1080/14786443908562207 .
• W. W. fysiska storheter // Filosofiska dimensioner. - 1942. - Vol. 33. - S. 26-33. - doi : 10.1080/147864444208521336 .
• Wilson W. Kinematisk relativitet // Philosophical Magazine (Ser. 7). - 1944. - Vol. 35. - S. 241-249. doi : 10.1080 / 14786444408520875 .

Anteckningar

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

Litteratur

• Temple G., Flint HT William Wilson, 1875-1965 // Biografiska memoarer av stipendiater i Royal Society. - 1967. - Vol. 13. - s. 386-391. - doi : 10.1098/rsbm.1967.0020 .
• Mehra J., Rechenberg H. Den historiska utvecklingen av kvantteorin. Vol. 1, del 1: The Quantum Theory of Planck, Einstein, Bohr and Sommerfeld: Dess Foundation and the Rise of its Difficulties, 1900-1925. — Springer , 1982.
• Mehra J., Rechenberg H. Den historiska utvecklingen av kvantteorin. Vol. 4, del 1: Kvantmekanikens grundläggande ekvationer, 1925-1926. — Springer, 1982.
• Mehra J., Rechenberg H. Den historiska utvecklingen av kvantteorin. Vol. 5: Erwin Schrödinger and the Rise of Wave Mechanics. — Springer, 1987.
• Jammer M. Utveckling av begrepp inom kvantmekanik. — M .: Nauka , 1985.

Tematiska platser	zbMATH Öppna
Ordböcker och uppslagsverk	Oxford biografiska
I bibliografiska kataloger BNE : XX1160758 GND : 1055360573 ISNI : 0000 0001 1058 5346 J9U : 987007271540405171 LCCN : n87106562 NLA : 35100195 NTA : 164317163 NUKAT : n2005128539 VIAF : 40884371 WorldCat VIAF : 40884371