Артур Шустер

сэр Артур Шустер ФРС ФРСЭ
Рожденный	Франц Артур Фридрих Шустер ( 1851-09-12 ) 12 сентября 1851 г. Франкфурт-на-Майне , Германская Конфедерация
Умер	14 октября 1934 г. ( 1934-10-14 ) (83 года) Поместье Йелдалл, Беркшир , Англия
Альма-матер	Гейдельбергский университет
Награды	ФРС (1879 г.) Королевская медаль (1893 г.) Медаль Рамфорда (1926 г.) Медаль Копли (1931)
Научная карьера
Научные консультанты	Вильгельм Эдуард Вебер

Сэр Франц Артур Фридрих Шустер FRS FRSE немецкого происхождения, (12 сентября 1851 — 14 октября 1934) — британский физик известный своими работами в области спектроскопии , электрохимии , оптики , рентгеновской радиографии и применения гармонического анализа в физике. Интеграл Шустера назван в его честь. Он способствовал превращению Манчестерского университета в центр изучения физики.

Ранние годы

Артур Шустер родился во Франкфурте-на-Майне , Германия, в семье Франца Йозефа Шустера, торговца хлопком и банкира, и его жены Мари Пфайффер.

Родители Шустера поженились в 1849 году, перешли из иудаизма в христианство и воспитали своих детей в этой вере. В 1869 году его отец переехал в Манчестер, где базировался семейный текстильный бизнес. Артур, который учился в школе во Франкфурте и учился в Женеве , присоединился к своим родителям в 1870 году, а в 1875 году он и другие дети стали британскими гражданами.

С детства Шустер интересовался наукой и, проработав год (1870/71) в семейной фирме братьев Шустер в Манчестере, убедил отца позволить ему учиться в колледже Оуэнс . Он изучал математику у Томаса Баркера и физику у Бальфура Стюарта и вместе с Генри Роско начал исследования спектров водорода и азота. Он провел год с Густавом Кирхгофом в Гейдельбергском университете и, получив докторскую степень, вернулся в Оуэнс в качестве бесплатного демонстратора по физике. Позже Шустер использовал богатство своей семьи для покупки материалов и оборудования, а также для предоставления читательской аудитории по математической физике в Манчестере и метеорологии в Кембриджском университете . Он также внес вклад в деятельность Королевского общества и Международного союза сотрудничества в области солнечных исследований.

После дальнейшего периода обучения в Германии у Вильгельма Эдуарда Вебера и Германа фон Гельмгольца он вернулся в Англию, где его знания в области спектрального анализа привели к тому, что его назначили руководить экспедицией в Сиам для фотографирования коронального спектра во время полного солнечного затмения. от 6 апреля 1875 года . Это было важное назначение для такого молодого ученого. По дороге он написал письмо в журнал Nature от 21 февраля 1875 года, в котором описал свое наблюдение феномена «зеленой вспышки».

и

Артур Шустер, Уильям Орпен , 1912 год.

Шустер на Четвертой конференции Международного союза сотрудничества в области солнечных исследований в обсерватории Маунт-Вилсон , 1910 год.

По возвращении в Манчестер в 1875 году он начал исследования электричества, а затем провел пять лет в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Его статус там был совершенно неофициальным; он не был ни студентом, ни товарищем. Он работал с Джеймсом Клерком Максвеллом и Рэлеем . В 1881 году он был назначен на кафедру прикладной математики Бейера в Оуэнсе, который теперь является одним из колледжей нового Университета Виктории. Он сменил своего учителя Бальфура Стюарта на посту профессора физики в 1888 году. Это назначение дало ему возможность создать большой активный преподавательский и исследовательский отдел. В 1900 году была официально открыта новая лаборатория, за которую он боролся и которую спроектировал. Он был четвертым по величине в мире. Лаборатория быстро стала серьезным конкурентом Кавендиша; см . Зал славы науки Манчестера . Большая часть этой более поздней славы была связана с Эрнестом Резерфордом , который сменил Шустера на посту профессора Лэнгуорси в 1907 году. Шустер ушел с кафедры, частично по состоянию здоровья, а частично для продвижения дела международной науки. Он гарантировал, что Резерфорд станет его преемником.

Шустеру приписывают создание концепции антивещества в двух письмах к журналу Nature в 1898 году. Он выдвинул гипотезу об антиатомах и целых солнечных системах из антивещества, которые будут давать энергию, если атомы объединятся с атомами обычной материи. Его гипотеза получила математическое обоснование в работе Поля Дирака в 1928 году, которая предсказала античастицы и позднее привела к их открытию.

Шустера, пожалуй, больше всего помнят за его анализ периодограммы — метод, который долгое время был основным практическим инструментом для определения статистически важных частот, присутствующих во временных рядах наблюдений. Впервые он использовал эту форму гармонического анализа в 1897 году, чтобы опровергнуть утверждение К. Г. Нотта о периодичности землетрясений. Он продолжил применять эту технику для анализа активности солнечных пятен . Это был старый интерес. В 1875 году друг Стюарта и двоюродный брат Роско, экономист Джевонс , сообщил: «Г-н А. Шустер из Оуэнс-колледжа остроумно отметил, что периоды хорошего урожая в Западной Европе случались с интервалами, примерно равными одиннадцати годам, то есть средней продолжительности периода основной цикл солнечных пятен».

считает, что Шустер Чандрасекар дал новый старт проблеме переноса излучения . Шустер сформулировал в 1905 году проблему переноса излучения, пытаясь объяснить появление линий поглощения и излучения в спектрах звезд. Это было первое использование приближения двух потоков , которое лежит в основе рассмотрения переноса излучения практически во всех погоды и климата моделях .

В 1912 году он купил поместье Йелдалл в Хэйр-Хэтч недалеко от Уоргрейва в Беркшире .

США В 1913 году Шустер был избран членом Национальной академии наук и Американского философского общества .

После начала Первой мировой войны в 1914 году семья Шустеров подверглась антинемецким предубеждениям в прессе и, в случае Артура, в некоторых кругах Королевского общества. Его брату сэру Феликсу Шустеру пришлось сделать заявление, в котором указывалось на лояльность семьи Великобритании и на то, что у всех них есть сыновья, служащие в британской армии. В тот день, когда Артур выступил со своим президентским обращением на собрании Британской ассоциации в 1915 году , он узнал, что его сын был ранен.

Современники считали Шустера физиком-математиком исключительных способностей, но также способным администратором и учителем, а также защитником роли науки в образовании и промышленности.

Он умер в Хэйр-Хэтч 14 октября 1934 года. Он похоронен на Бруквудском кладбище на окраине Лондона.

Семья

В 1887 году он женился на Кэролайн Лавдей.

Эдгар Шустер (1897–1969), первый научный сотрудник Гальтона по евгенике в Университетском колледже Лондона, был его племянником.

Почести и награды

Шустер был избран членом Королевского общества (FRS) в 1879 году . и посвящен в рыцари новогодних наград 1920 года . Другие награды включают докторские степени университетов Калькутты (1908 г.), Женевы (1909 г.), Сент-Эндрюса (1911 г.) и Оксфорда (1917 г.), а также награждение Королевскими медалями Румфорда . и Копли Королевского общества (1893, 1926 и 1931 гг.) ); доктор юридических наук, Калькутта, 1876 г.;

Шустер занимал пост секретаря Королевского общества и был избран вице-президентом (1919–20) и министром иностранных дел (1920–24). Он также был секретарем Международного исследовательского совета (1919–28) и членом руководящих комитетов Метеорологического бюро (1905–32) и Национальной физической лаборатории (1899–1902, 1920–25).

посвятил его в рыцари В 1920 году король Георг V .

Манчестерского университета лаборатория Шустера , где находится Школа физики и астрономии Его именем названа .

Публикации

• Шустер, Артур (январь 1905 г.). «Радиация в туманной атмосфере» . Астрофизический журнал . 21 : 1. Бибкод : 1905ApJ....21....1S . дои : 10.1086/141186 . ISSN   0004-637X .
• Прогресс физики (1910 г.) Четыре лекции, прочитанные в Калькуттском университете в марте 1908 г., которые дают осторожное предварительное одобрение Альберта Эйнштейна и специальной теории относительности первоначальных идей Макса Планка о квантах.
• Введение в теорию оптики (1904 г.) У этой книги есть два последующих издания, автором которых является Шустер. Второе издание было опубликовано в 1909 году, а третье издание имеет две даты публикации: 1924 и 1928 годы.

Галерея

• 
  Пуля в основании мозга, рентгенограмма Артура Шустера, ок. 1895 г.
• 
  Рентгенограмма стопы художника-пантомимиста, на которой видна игла у одного из пальцев ноги, c. 1895 г.
• 
  Лягушка со сломанной ногой, которая зажила, показана в Манчестере 3 марта 1896 года.
• 
  Рентгенограмма рук Артура Шустера

См. также

• Эффект Блэкетта
• Спектроскопия диффузного отражения
• Электрон
• Масса покоя электрона
• Теория репрезентативного слоя
• Серия Sharp
• Космическая погода

Дальнейшее чтение

• Начиная с 1871 года Шустер опубликовал множество статей в журналах Королевского общества. Эти статьи доступны в Интернете на сайтах JSTOR и Gallica .
• Артура Шустера Биографические фрагменты Лондон; Макмиллан (1932). – Интересный сборник воспоминаний об образовании Шустера и его экспедициях с воспоминаниями известных ему ученых.
• Физические лаборатории Манчестерского университета - профессор Артур Шустер: Биографические и библиографические заметки . Манчестер: Издательство Манчестерского университета. 1906. С. 39–60 . Физические лаборатории Манчестерского университета.

Внешние ссылки

• Работы Артура Шустера или о нем в Internet Archive
• Документы Артура Шустера в библиотеке Джона Райландса , Манчестер.
• Артур Шустер, «О лунной и солнечной периодичности землетрясений», Труды Лондонского королевского общества , Vol. 61 (1897) , стр. 455–465 - первая статья Шустера об использовании метода, который он позже назвал периодограммой.
• Артур Шустер, «О периодичности солнечных пятен», Философские труды Лондонского королевского общества. Серия А , Том. 206. (1906) , стр. 69–100. - более поздняя статья Шустера о солнечных пятнах.
• Шустера Цитата Королевского общества подписано Максвеллом, Джоулем и другими
• Уведомления о некрологе: Стипендиаты: - Шустер, сэр Артур, Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, Vol. 95, стр.326
• Фотография Шустера есть в Библиотеке изображений науки и общества и многие другие (а также сделанные им рентгеновские снимки) на сайте Wellcome Images .
• Историю Шустера и медицинского использования рентгеновских лучей рассказывает сэр Артур Шустер, пионер в использовании рентгеновских лучей.
• Положение Шустера в Кавендишской лаборатории описано в книге «Кавендишская лаборатория: первые десять лет».