Hartree, Douglas Rayner

Douglas Rayner Hartree
Douglas Rayner Hartree
Namn vid födseln engelsk  Douglas Rayner Hartree
Födelsedatum 27 mars 1897( 1897-03-27 )
Födelseort Cambridge
Dödsdatum 12 februari 1958 (60 år)( 1958-02-12 )
En plats för döden Cambridge
Land Storbritannien
Vetenskaplig sfär teoretisk fysik
matematik
Arbetsplats
Alma mater Cambridge universitetet
Akademisk titel Beyers ordförande för tillämpad matematik [d]
vetenskaplig rådgivare

Ralph Fowler

Ernest Rutherford
Studenter Aaron Klug
John Crank
Charlotte Fisher
Känd som en av författarna till Hartree-Fock-metoden , en av datateknikens pionjärer
Utmärkelser och priser Kelvin föreläsning (1943)

Douglas Rayner Hartree ( eng.  Douglas Rayner Hartree ; 27 mars 1897 , Cambridge  - 12 februari 1958 , Cambridge) är en engelsk teoretisk fysiker och matematiker . Medlem av Royal Society of London ( 1932 ). Hartrees arbete inom fysik fokuserar främst på kvantteori och atomfysik . Han är också känd för sitt arbete inom skapandet och underhållet av datorsystem, och är en av pionjärerna inom databehandling i Storbritannien.

Biografi

Utbildning

Hartree föddes i Cambridge i en familj av ärftliga intellektuella. Hans far William Hartree, barnbarn till den berömda författaren Samuel Smiles , var lektor vid universitetet, och hans mor Eva Rayner spelade en framträdande roll i olika kvinnoorganisationer och tjänstgjorde till och med under en tid som borgmästare i Cambridge och ordförande för National Council of Kvinnor ( National Council of Women ). Douglas Hartree fick sin skolutbildning först vid Cambridge, och från 1910 vid Bedales School i Petersfield (se Bedales School ), där matematiken var väl undervisad.

1915 gick Hartree in på University of Cambridge (St John's College, se St John's College ), men i slutet av hans första år avbröts hans studier på grund av första världskriget . Hartree gick med i en grupp forskare ledda av Archibald Hill , som utförde ballistiska beräkningar och där hans far redan arbetade. Här fick Douglas sin första erfarenhet av numeriska beräkningar. Eftersom han var engagerad i integrationen av differentialekvationer för banor visade han fördelen med att få parametrarnas beroende i tid och inte på vinkeln, som tidigare praktiserades.

Efter krigsslutet återvände Hartree till Cambridge och tog examen 1921 med en First Class Honours in Mathematics och en Second Class Honours in Science. 1923 gifte han sig med Elaine Charlton ( Elaine Charlton ), som tog examen från samma Bedales School som Hartree. De fick tre barn, en dotter och två söner.

Jobb i Cambridge och Manchester

Efter examen fortsatte Hartree sitt forskningsarbete under Ralph Fowler . Den viktigaste händelsen som påverkade inriktningen av hans arbete var den serie föreläsningar om kvantteori som hölls av Niels Bohr i Cambridge 1921. Hartree började tillämpa sin matematiska kunskap för att beräkna några av detaljerna i Bohr-modellen av atomen , såväl som i teorin om röntgendiffraktion . Från 1925 började han utföra beräkningar inom ramen för vågmekaniken . Resultaten av forskningen uppgick till en doktorsavhandling, som han disputerade 1926 . 1928 föreslog han en självständig fältmetod för kvantbeskrivning av många kroppar (multielektronatomer, molekyler), som förbättrades ytterligare av Vladimir Fok , som visade behovet av att ta hänsyn till utbyteskrafter ( Hartree-Fock) metod ). Samma år gav Hartree en matematisk definition av begreppet information .

1929 blev Hartree inbjuden till tjänsten som professor i tillämpad matematik vid University of Manchester , och 1937 tillträdde han tjänsten som professor i teoretisk fysik. Under denna tid var han engagerad i beräkningen av den elektroniska strukturen hos tunga atomer och utförde en stor mängd beräkningsarbete. Därför väckte skapandet av den första differentialanalysatorn i USA av Vannevar Bush 1933 omedelbart Hartrees uppmärksamhet. Han åkte till Boston för att titta på maskinen, och när han återvände byggde han den första analysatormodellen i Storbritannien, baserad på element från Meccano- konstruktören . Senare skapade han en mer kraftfull modell. Det skulle kunna användas för att lösa differentialekvationer som uppstod i problem med ballistik , hydrodynamik , atmosfärsfysik , radiovågsutbredning och, naturligtvis, för att beräkna tillstånden för multielektronatomer. Hartree gav ett betydande bidrag till utvecklingen av numeriska tillvägagångssätt inom dessa vetenskapsområden ( Appleton-Hartree-ekvationen , etc.).

Aktiviteter under och efter kriget

Under andra världskriget ledde Hartree en datorgrupp som utförde beräkningar på projektilballistik, radiovågsutbredning i troposfären , magnetronbeteende , stridsvagnskontroll , etc., inklusive användning av speciella maskiner . Med hjälp av sin analysator löste Hartree automationsproblem , till exempel beteendet hos den så kallade tretermsregulatorn ( tretermskontrollern ), som används i produktionen för att styra olika processer. Strax efter uppkomsten av den första digitala ENIAC -datorn i USA uppstod problemet med att använda den för att lösa ballistiska problem. Hartree fungerade som konsult för att använda funktionerna hos den nya enheten och hjälpte sedan aktivt till att introducera sådana datorer, särskilt EDSAC i Cambridge, Ferranti i Manchester (se Ferranti Mark 1 ), ett antal maskiner i Amerika och Australien.

1946 återvände Hartree till Cambridge som Plummer-professor i matematisk fysik , vilket Fowler hade haft före honom. I sitt invigningstal sa han:

Det kan mycket väl vara så att en höghastighets digital dator kommer att ha lika stor inverkan på civilisationen som tillkomsten av kärnkraft.

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] Det kan mycket väl hända att den höghastighets digitala datorn kommer att ha lika stort inflytande på civilisationen som tillkomsten av kärnkraft. — D. R. Hartree. Räknemaskiner, nyare och framtida utvecklingar (Invigningsföreläsning). — Cambridge: University Press, 1947.

Hartree fortsatte att studera atomfysik och hydrodynamik, anpassade elektroniska maskiner för dessa ändamål och övervakade arbetet för ett stort antal unga anställda. Han har också givit råd till British Transport Authority (se British Transport Commission ) om användningen av datorer för att styra trafiken.

Hartree dog i Cambridge av hjärtsvikt .

Atomenheten för energi bär hans namn .

Publikationer

Böcker

Huvudartiklar

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk