Эдвард Артур Милн

Чтобы узнать о других людях по имени Эдвард Милн, см. Эдвард Милн (значения) .

«Артур Милн» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о шотландском футболисте, см. Артур Милн (футболист) .

Артур Милн
Рожденный	( 1896-02-14 ) 14 февраля 1896 г. Кингстон-апон-Халл , Йоркшир, Англия
Умер	21 сентября 1950 г. ( 1950-09-21 ) (54 года) Дублин , Ирландия
Альма-матер	Тринити-колледж, Кембридж
Известный	Модель Милна Вырожденные звезды
Научная карьера
Учреждения	Манчестерский университет Виктории Оксфордский университет
Докторанты	Томас Коулинг

Эдвард Артур Милн, ФРС ( / m ɪ l n / ; 14 февраля 1896 — 21 сентября 1950) — британский астрофизик и математик.

Биография

Милн родился в Халле , Йоркшир, Англия. Он учился в Хаймерс-колледже и оттуда выиграл открытую стипендию по математике и естествознанию для обучения в Тринити-колледже в Кембридже в 1914 году, набрав наибольшее количество оценок, когда-либо выдававшихся на экзаменах. В 1916 году он присоединился к группе математиков под руководством А.В. Хилла Министерства боеприпасов, работавших над баллистикой зенитной артиллерии; они стали известны как «Разбойники Хилла». Позже Милн стал экспертом по локализации звука. В 1917 году он стал лейтенантом добровольческого резерва Королевского флота. Он был научным сотрудником Тринити-колледжа в Кембридже в 1919–1925 годах, помощником директора обсерватории физики Солнца в 1920–1924 годах, преподавателем математики в Тринити в 1924–1925 годах и университетским преподавателем астрофизики в 1922–1925 годах. Он был профессором прикладной математики Бейера в Манчестерском университете Виктории в 1924–1928 годах, а затем был назначен профессором математики Роуз Болл и получил стипендию в Уодхэм-колледже в Оксфорде в 1928 году. Ранние работы Милна были в области математической астрофизики. Большая часть его исследований в 1930-х годах была связана с теорией относительности и космологией . Его более поздние работы, посвященные внутреннему строению звезд, вызвали споры. Милн был президентом Королевского астрономического общества в 1943–1945 годах. Во время Второй мировой войны он снова работал над баллистикой.

Милн женился на Маргарет Скотт Кэмпбелл 26   июня 1928 года в Витингтоне , Манчестер. Кэмпбелл из Дорноха , Сазерленд , Шотландия, была дочерью Хью Фрейзера Кэмпбелла, адвоката из Абердина . брат Милна, Джеффри, который тогда преподавал сельскохозяйственную химию в Университете Лидса . Шафером был Маргарет Скотт Милн умерла 5   октября 1938 года в Оксфорде . Во-вторых, он женился на Беатрис Бревурт Ренвик, третьей дочери Уильяма Веттена Ренвика, 22   июня 1940 года в церкви Святого Андрея в Оксфорде. Уильям Веттен был племянником американского архитектора Джеймса Ренвика-младшего и спроектировал Святых Петра и Павла собор римско-католический в Индианаполисе , штат Индиана, США. Беатрис Бревурт Милн умерла в Оксфорде 28   августа 1945 года в возрасте всего 32 лет. Милн умер от сердечного приступа в Дублине , Ирландия, во время подготовки к чтению лекций. Их можно найти записанными в одной из его последних опубликованных книг: «Современная космология и христианская идея Бога» (1952).

Исследования звездных атмосфер и структуры

В 1920-х годах большая часть исследований Милна была связана со звездами , особенно с внешними слоями, известными как звездные атмосферы , которые производят излучение, наблюдаемое с Земли. Он рассмотрел серую атмосферу — упрощающее приближение, в котором сила поглощения света горячим ионизированным газом одинакова на всех длинах волн. Это позволило сделать предсказания о том, как температура меняется в атмосфере, включая математическое выражение, теперь известное как уравнение Милна. На основе этой модели он также рассчитал, как интенсивность света звезды зависит от длины волны.

Милн перешел к рассмотрению более реалистичного случая, когда сила поглощения света газом внутри звезд (выраженная коэффициентом поглощения) действительно меняется в зависимости от длины волны. Используя упрощающие предположения, он рассчитал, как для Солнцасила поглощения зависит от длины волны. Его результаты в то время не могли быть адекватно объяснены, но позже отрицательно заряженные ионы водорода ( H ⁻ ) внесли основной вклад в результаты Милна.

Милн, работая с Ральфом Х. Фаулером , изучал, как сила спектральных линий звезд зависит от их спектрального класса. При этом они применили работу Мегнада Саха об ионизации газов к звездным атмосферам.

Милн работал над структурами и внутренностями звезд в конце 1920-х — начале 1930-х годов. Он часто придерживался мнения, противоположного мнению Артура Эддингтона .

Исследования в области космологии и теории относительности

С начала 1930-х годов интересы Милна все больше сосредотачивались на теории относительности и космологии .

С 1932 года он работал над проблемой «расширяющейся Вселенной» и в книге «Относительность, гравитация и структура мира » (1935) предложил альтернативу общей Альберта Эйнштейна теории относительности . Вместе с МакКри (1934) он также показал, что три модели, составляющие основу современной космологии, впервые предложенные Фридманом (1922) с использованием общей теории относительности, также могут быть получены с использованием только ньютоновской механики.

Альтернатива Милна общей теории относительности, основанная на кинематике, была известна как кинематическая теория относительности. Его теория была построена на специальной, а не на общей теории относительности. Из-за этого ее назвали «нерелятивистской космологией». Теория Милна встретила сопротивление со стороны других, но вдохновила теоретиков устойчивого состояния.

Относительность, гравитация и структура мира

Основное различие между моделью расширяющейся Вселенной Милна и нынешней моделью расширяющейся Вселенной (Эйнштейна) заключалось в том, что Милн априори не предполагал , что во Вселенной существует однородное распределение материи. Он также не включил в модель гравитационное взаимодействие.

Милн утверждал, что в контексте специальной теории относительности Эйнштейна и теории одновременности нестатическая Вселенная не может быть однородной. А именно, если Вселенная расширяется, ее плотность со временем уменьшается, и если бы два региона казались одному наблюдателю одинаковой плотности в одно и то же время, они не казались бы одинаковой плотности в одно и то же время для одного наблюдателя. еще один наблюдатель. Однако если каждый наблюдатель измеряет свою локальную плотность в одно и то же согласованное время, измеренная плотность должна быть одинаковой. В координатах Минковского это постоянное собственное время образует гиперболическую поверхность, которая бесконечно простирается до светового конуса события творения. Это верно, даже когда собственное время приближается к 0, времени творения. Вселенная уже в момент создания бесконечна!

Таким образом, модель Милна представляет собой сферу с примерно однородным распределением материи в пределах нескольких миллиардов световых лет от центра, плотность которой затем увеличивается до бесконечности. Можно показать, что эта бесконечная плотность на самом деле является плотностью Вселенной во время Большого взрыва. Сферическое распределение уникально тем, что после преобразования Лоренца оно практически не меняется, за исключением того, что в центре находится другая стационарная частица. Поскольку это единственное распределение, обладающее этим свойством, это единственное распределение, которое может удовлетворить космологическому принципу «отсутствия предпочтительной системы отсчета». На основе этого космологического принципа Милн создал модель, которую можно полностью описать в рамках евклидовой геометрии.

В 1935 году, используя эту модель, Милн опубликовал предсказание космического фонового излучения, которое, по-видимому, имело совершенно иной характер, чем предсказанный Эддингтоном. Фактически, многие отрывки в книге «Относительность, гравитация и структура мира» посвящены атаке на предубеждения Эддингтона.

Религиозные взгляды

Милн был христианским теистом . В 1950 году Милн прочитал десять лекций по христианству и космологии для лекций Эдварда Кэдбери, которые его пригласили прочитать в Бирмингемском университете . Лекции были опубликованы в книге «Современная космология и христианская идея Бога » под редакцией Джеральда Джеймса Уитроу и опубликованной в 1952 году.

Милн был теистическим эволюционистом , который придерживался мнения, что Бог вмешивается «ловкими прикосновениями», чтобы направить мутации в правильном направлении.

Почести

Награды

• MBE (1918)
• Премия Смита (1922 г.)
• Золотая медаль Королевского астрономического общества (1935 г.)
• Королевского общества ( Королевская медаль 1941 г.)
• Медаль Брюса (1945)

Названный в его честь

• Милн , кратер на Луне
• Центр астрофизики Е.А. Милна при Университете Халла (открыт в 2015 г.)

Книги Милна

• Термодинамика звезд , Берлин: Дж. Спрингер, 1930.
• Звезды-белые карлики , Оксфорд: Clarendon Press , 1932.
• Относительность, гравитация и структура мира , Оксфорд: Clarendon Press , 1935.
• Закон обратных квадратов гравитации , Лондон: Харрисон и сын, 1936.
• Фундаментальные концепции натуральной философии , Эдинбург: Оливер и Бойд, 1943.
• Кинематическая относительность; продолжение книги «Относительность, гравитация и структура мира» , Оксфорд: Clarendon Press, 1948.
• Векторная механика , Нью-Йорк: издательство Interscience, 1948.
• Современная космология и христианская идея Бога , Оксфорд: Clarendon Press , 1952.
• Сэр Джеймс Джинс: биография , издательство Кембриджского университета , 1952.

См. также

• Альтернативы общей теории относительности
• Герберт Дингл § Споры
• Список ученых и религиоведов
• Эффект покрытия
• Гипотеза больших чисел Дирака
• Определение Милна локального термодинамического равновесия
• Уравнение ионизации Саха

Ссылки

• Преодолев трудности: жизнь и времена Э.А. Милна, Мэг Уэстон Смит, июнь 2013 г. Опубликовано World Scientific Publishing Co.
• Гейл, Джордж, « Космология: методологические дебаты в 1930-х и 1940-х годах », Стэнфордская энциклопедия философии . Милн был крупным игроком в космологических спорах, описанных в этой статье.