Джеймс МакКаллах

Джеймс МакКаллах
Джеймс МакКаллах (1809–1847)
Рожденный	1809 Ландахаусси , графство Тайрон, ныне Северная Ирландия.
Умер	24 октября 1847 г., Дублин, Ирландия.
Национальность	ирландский
Известный	Теория упругости
Награды	Медаль Каннингема (1838 г.), Медаль Копли (1842 г.)
Научная карьера
Поля	Физика Математика

Джеймс МакКаллах (1809 – 24 октября 1847) был ирландским математиком.

Ранний период жизни

МакКалла родился в Ландахаусси , недалеко от Пламбридж , графство Тайрон , Ирландия, но семья переехала в Керли-Хилл, Страбейн , когда Джеймсу было около 10 лет. Он был старшим из двенадцати детей и проявил математические способности в раннем возрасте. Он поступил в Тринити-колледж Дублина в качестве студента в 1824 году, получил стипендию в 1827 году и окончил его в 1829 году.

Карьера

Он стал научным сотрудником Тринити-колледжа в Дублине в 1832 году и был современником Уильяма Роуэна Гамильтона . Он стал членом Королевской ирландской академии в 1833 году. В 1835 году он был назначен профессором математики Эразма Смита в Тринити-колледже Дублина , а в 1843 году стал профессором естественной и экспериментальной философии Эразма Смита . Он был вдохновляющим учителем и обучал известных ученых, в том числе Сэмюэля Хотона , Эндрю Сирла Харта , Джона Келлса Ингрэма и Джорджа Салмона .

Он неоднократно участвовал в спорах о приоритетах с Гамильтоном. В 1832 году Гамильтон опубликовал предсказание конической рефракции . В 1833 году МакКалла заявил, что это частный случай теоремы, которую он опубликовал в 1830 году, которую он не объяснил, поскольку она не имела отношения к этой конкретной статье. В 1842 году Гамильтон размышлял о модели эфира, на что МакКаллах утверждал, что он размышлял о той же модели.

Хотя он работал в основном над оптикой , его также помнят за его работы по геометрии ; его самая значительная работа по оптике была опубликована в середине-конце 1830-х годов; его самая значительная работа по геометрии «О поверхностях второго порядка» была опубликована в 1843 году. В 1838 году он был награжден медалью Каннингема Королевской ирландской академии за статью « О законах кристаллического отражения и преломления» . Он выиграл медаль Копли за свою работу о природе света в 1842 году.

МакКаллах был связан с Британской ассоциацией содействия развитию науки . Он переписывался со многими известными учёными, включая Джона Гершеля и Чарльза Бэббиджа . В «Отрывках из жизни философа » Чарльз Бэббидж написал, что МакКалла был «моим отличным другом», и обсудил преимущества и недостатки аналитической машины с ним .

Работа над светом и оптикой

Самая важная статья МакКуллаха по оптике, «Очерк динамической теории кристаллического отражения и преломления» , была представлена ​​Королевской ирландской академии в декабре 1839 года. Статья начинается с определения того, что тогда было новой концепцией, — ротора векторного поля . (Термин «ротор» впервые был использован Джеймсом Клерком Максвеллом в 1870 году.) МакКаллах первым показал, что ротор является ковариантным вектором в том смысле, что его компоненты преобразуются соответствующим образом при вращении координат. Следуя примеру Джорджа Грина , он решил разработать потенциальную функцию для динамической теории передачи света.

МакКуллах обнаружил, что обычная потенциальная функция, пропорциональная квадрату нормы поля смещения, несовместима с известными свойствами световых волн. Чтобы поддерживать только поперечные волны , он обнаружил, что потенциальная функция должна быть пропорциональна квадрату нормы ротора поля смещения. Было признано, что его радикальный выбор исключал всякую надежду на механическую модель эфирной среды. Тем не менее, было показано, что уравнения поля , вытекающие из этой чисто гиростатической среды, соответствуют всем известным законам, включая законы Снеллиуса и Огюстена-Жана Френеля .

В нескольких местах МакКалла обращается к физической природе эфирной среды, обладающей такими свойствами. Неудивительно, что он выступает против механической интерпретации светоносного эфира, поскольку он с готовностью признает, что ни одна известная физическая среда не может иметь такую ​​потенциальную функцию, сопротивляющуюся только вращению своих элементов. «Относительно своеобразного строения эфира мы ничего не знаем и не будем ничего предполагать, кроме того, что включено в предыдущие предположения [прямолинейные колебания в среде постоянной плотности]... Придя к значению [потенциальной функции], теперь мы можем принять ее за отправную точку нашей теории и отбросить предположения, которые привели нас к ней».

Несмотря на успех теории, физики и математики не были восприимчивы к идее сведения физики к набору абстрактных уравнений поля, оторванных от механической модели. Представление об эфире как о сжимаемой жидкости или подобной физической сущности слишком глубоко укоренилось в физическом мышлении девятнадцатого века, даже на протяжении десятилетий после публикации электромагнитной теории Максвелла в 1864 году. Идеи МакКалла были по большей части заброшены и забыты до 1880 года, когда Джордж Фрэнсис Фитцджеральд заново открыл и по-новому интерпретировал свои открытия в свете работы Максвелла.

Уильяму Томсону, 1-му барону Кельвину, удалось разработать физически реализуемую модель вращательно-упругого, но нечувствительного к поступлению эфира МакКаллаха, состоящую из гиростатов, установленных на каркасе из телескопических стержней, описанную в его статье « О гиростатической адинамической конституции эфира» (1890).

Смерть и наследие

МакКалла был идеалистическим националистом в духе того времени. Он безуспешно участвовал в выборах по избирательному округу Дублинского университета в 1847 году. Страдая от переутомления и приступа депрессии, он умер в 1847 году, перерезав себе горло в своей комнате в Тринити-колледже Дублина.

После его смерти Гамильтон помог получить пенсии своим сестрам.

В мае 2009 года мемориальная доска Ольстерского исторического кружка была открыта на его семейной могиле в церкви Святого Патрика в Верхнем Бадони. Мемориальная доска была частью мероприятий, организованных Историческим обществом Гленелли, чтобы отметить его жизнь.

... мое общение с бедным Мак-Каллогом, которому постоянно казалось, что люди грабят его запасы, которые, безусловно, стоили ограбления. Без сомнения, это был своего рода предвестник того безумия, которое привело к его ужасному концу. Он мог внушить любовь, и все же с ним было трудно жить; и я благодарен, что мне удалось так удачно избежать ссоры, отчасти потому, что я живу не в колледже и не в Дублине. Боюсь, все это покажется немного недобрым; но ты меня поймешь. Я был в прекрасных отношениях с Мак-Каллогом; ... рассказал об этих своих ранних статьях в 1832 году Британской ассоциации, когда она впервые встретилась в Оксфорде; приложил все усилия, чтобы продемонстрировать на свету достоинства одной из своих работ... по случаю вручения ему золотой медали в 1838 году... следовал за своим гробом пешком из колледжа по улицам Дублина; сотрудничал в обеспечении пенсии для своих сестер; и подписался на отзыв Маккаллоха.

- Уильям Роуэн Гамильтон, письмо де Моргану в 1852 году, Грейвс, Р.П., Жизнь сэра Уильяма Роуэна Гамильтона, 3 тома, Дублин, 1882–89. Том III, стр. 331

Внешние ссылки

• Джеймса МакКалла Собрание сочинений в Интернет-архиве