Buckingham, Edgar

Edgar Buckingham
engelsk  Edgar Buckingham
Födelsedatum 8 juli 1867( 1867-07-08 )
Födelseort Philadelphia , Pennsylvania , USA
Dödsdatum 29 april 1940 (72 år)( 1940-04-29 )
En plats för döden Washington , USA
Land  USA
Vetenskaplig sfär fysik , i synnerhet markfysik
Arbetsplats National Bureau of Standards
Alma mater Harvard University
Leipzig University
Akademisk examen Filosofie doktor (PhD) i fysik
vetenskaplig rådgivare Wilhelm Ostwald
Känd som som en av författarna till Pi-satsen
Utmärkelser och priser

Edgar Buckingham ( eng.  Edgar Buckingham ; 8 juli 1867 , Philadelphia , Pennsylvania , USA - 29 april 1940 , Washington , USA ) är en amerikansk fysiker.

Biografi

Han tog examen från Harvard University med en B.A. i fysik 1887 . Sedan studerade han vid universiteten i Strasbourg och Leipzig , inklusive kemisten Wilhelm Ostwald . Han doktorerade från universitetet i Leipzig 1893 , varefter han undervisade i fysikalisk kemi och fysik vid Bryn Mar College . 1897-1899 skrev han en lärobok i termodynamik . [1] År 1899 lämnade han Bryn Mar och arbetade i en koppargruva i Morenci, Arizona . 1901 gifte han sig med Elizabeth Holstein i Texas och började undervisa i fysik vid University of Wisconsin .

Från 1902 till 1906 arbetade han i Bureau of Soils vid US Department of Agriculture som jordfysiker , skrev och publicerade två artiklar under åren om dynamiken hos gas och vatten i jordar. Från 1906 till 1937 arbetade han för US National Bureau of Standards (nu National Institute of Standards and Technology , eller NIST).

1918-1919 arbetade han en tid som vetenskapsattaché vid USA:s ambassad i Rom .

1923 var Buckingham den första av National Bureau of Standards-forskarna som fick oberoende status, vilket innebar att han befriades från alla administrativa uppgifter.

Han gick i pension från National Bureau of Standards 1937 vid 70 års ålder, men fortsatte att forska för byrån tills han dog i Washington , D.C. den 29 april 1940 .

Vetenskaplig verksamhet

Hans expertområden inkluderade jordfysik , gasegenskaper, akustik , mekanik för vätske- och gasformiga medier och strålning av svartkroppar Buckingham är en av författarna till Pi-teorem inom området dimensionell analys . [2] [3]

Buckinghams första arbete i jordfysik handlade om markluftning , i synnerhet förlusten av koldioxid från jorden och dess efterföljande ersättning med syre . Från sina experiment fann han att diffusionshastigheten för gas i marken inte påverkas nämnvärt av markstrukturen , densiteten eller vatteninnehållet jorden. Med hjälp av en empirisk formel baserad på erhållna data kunde Buckingham bestämma diffusionskoefficienten som en funktion av luftinnehållet. Detta förhållande nämns fortfarande ofta i många moderna läroböcker och används i modern forskning. Som ett resultat av hans studier av gastransport drogs slutsatsen att utbytet av gaser under markluftning sker genom diffusion och är praktiskt taget oberoende av förändringar i yttre barometertryck. [fyra]

Buckingham tog sedan upp markvattenforskning. Hans arbete om jordvatten, Studies on the move of soil moisture , publicerades i Bulletin 38 av USDA Bureau of Soils 1907. Arbetet innehöll tre sektioner, varav den första behandlade avdunstning av vatten under jordlagret. Buckingham fann att jordar med varierande texturer i hög grad kan hämma avdunstning, särskilt där kapillärflöde genom de översta lagren förhindras. Den andra delen ägnades åt torkning av jordar i torra och våta förhållanden. Buckingham fann att avdunstningsförlusterna initialt var högre från torr jord, sedan efter tre dagar blev avdunstning under torra förhållanden mindre än under våta förhållanden, med de totala förlusterna som så småningom ökade från våt jord. Buckingham trodde att detta berodde på självmulching ( han kallade det jordbildande naturligt kompostmaterial) som uppvisades av jord under torra förhållanden. [5]

Det tredje avsnittet innehåller data om omättat flöde och kapillärverkan . Buckingham var den första som insåg vikten av de potentiella krafter som uppstår från samspelet mellan jord och vatten. Han kallade detta för kapillärpotentialen, som nu är känd som fukt- eller vattenpotentialen (matrispotential). Han kombinerade kapillärteorin och energipotentialen i teorin om markfysik och beskrev för första gången jordens hydrauliska konduktivitets beroende av kapillärpotentialen. Detta förhållande blev senare känt som relativ permeabilitet inom petroleumteknik. Han tillämpade också en formel som motsvarar Darcys lag på omättat flöde. [fyra]

1923 publicerade han en rapport som uttryckte skepsis mot att jetmotorer skulle vara ekonomiskt konkurrenskraftiga med propellerdrivna flygplan vid periodens låga höjder och hastigheter. [6]

Anteckningar

  1. Hall, Edwin H. Recension: Theory of Thermodynamics , av Edgar Buckingham   // Bull . amer. Matematik. soc.  : matematisk tidskrift . - American Mathematical Society , 1902. - Vol. 9 , iss. 3 . — S. 173–175 . - doi : 10.1090/s0002-9904-1902-00972-5 .
  2. Buckingham, E. Om fysiskt liknande system;  illustrationer av användningen av dimensionekvationer // Physical Review  : vetenskaplig tidskrift  . - American Physical Society , 1914. - Vol. 4 , iss. 4 . — S. 345–376 . - doi : 10.1103/PhysRev.4.345 . - .
  3. Hanche-Olsen, Harald. Buckinghams pi-teorem  . Institutet för matematiska fag . NTNU (1998). Hämtad 23 mars 2022. Arkiverad från originalet 20 september 2008.
  4. 1 2 John R. Nimmo, Edward R. Landa. The Soil Physics Contributions of Edgar Buckingham  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Isotopspårare . USGS (mars–april 2005). Arkiverad från originalet den 21 februari 2013.
  5. T.N. Narasimhan. Buckingham (1907): An appreciation  (engelska)  // Vadose Zone. - 2004. - 17 november ( vol. 4 ). Arkiverad från originalet den 23 mars 2022.
  6. Buckingham, Edgar. Rapport nr. 159: Jetframdrivning för flygplan  (engelska)  (nedlänk) . NASA Technical Reports Server . Hämtad 23 mars 2022. Arkiverad från originalet 22 februari 2014.