Готхильф Хаген

Готхильф Хаген
Рожденный	Готхильф Генрих Людвиг Хаген ( 1797-03-03 ) 3 марта 1797 г. Кёнигсберг , Восточная Пруссия
Умер	3 февраля 1884 г. ) ( 1884-02-03 ) ( 86 лет Берлин , Германская империя
Известный	Число Хагена Уравнение Хагена – Пуазейля

Готхильф Генрих Людвиг Хаген (3 марта 1797 — 3 февраля 1884) был немецким инженером-строителем , внесшим важный вклад в гидродинамику , гидротехнику и теорию вероятностей .

Жизнь и работа

Хаген родился в Кенигсберге , Восточная Пруссия ( Калининград , Россия ) в семье Фридриха Людвига Хагена и Хелен Шарлотты Альбертины Хаген. Его отец был правительственным чиновником, а мать — дочерью Кристиана Реккарда, профессора теологии Кенигсбергского университета , члена консисторского совета и астронома. Он показал многообещающие способности в математике в средней школе и продолжил обучение в Кенигсбергском университете, где его дядя Карл Готфрид Хаген был профессором физики и химии .

В 1816 году Хаген начал изучать математику и астрономию у Фридриха Вильгельма Бесселя . но в 1818 году он переключился на изучение гражданского строительства, поскольку его больше привлекала прикладная, чем теоретическая наука. Тем не менее, он оставался в тесном контакте с Бесселем на протяжении всей своей жизни. В 1819 году он сдал экзамен на геодезистов (Landvermesserprüfung) и после его окончания устроился на государственную службу младшим инженером (Baukondukteur). Его основная обязанность заключалась в гидротехнике и водном хозяйстве. В 1822 году он сдал государственный экзамен в Берлине , чтобы получить квалификацию мастера-строителя (Baumeister). Он стал известен благодаря своим публикациям о различных гидросооружениях, которые он посетил во время путешествий по Европе.

В 1824 году он был назначен директором строительства (Baukondukteur) торговым сообществом Кенигсберга, а в 1825 году стал заместителем правительственного строительного чиновника (stellvertretender Regierungs- und Baurat) в Данциге ( Гданьск ). Год спустя он перешел на должность инспектора по строительству порта (Hafenbauinspektor) в Пиллау , где отвечал за строительство гавани и дамб. Разработанные им методы до сих пор актуальны для текущего управления портами в регионе.

27 апреля 1827 года он женился на своей племяннице Огюст Хаген (1806–1884), от которой у него было две дочери и пять сыновей. Его сын Людвиг Хаген также стал известным инженером-строителем.

Объединенная артиллерийская и инженерная школа, Берлин

В 1830 году Хаген присоединился к высшему строительному управлению (Oberbaudeputation) в Берлине и в 1831 году стал главным правительственным инспектором по строительству (Oberbaurat). С 1834 по 1849 год он преподавал гидротехнику в Бауакадемии и Объединенной артиллерийской и инженерной школе в Берлине. Хаген необычно подчеркивал математические и теоретические аспекты гидротехники. В частности, он интересовался использованием вероятностного исчисления для геодезии, и этот интерес привел к его вкладу в теорию вероятностей. В письме Бесселю от 2 августа 1836 г. Хаген изложил свою гипотезу элементарных ошибок и вывел гауссово распределение ошибок наблюдений. Эта идея получила дальнейшее развитие в книге, опубликованной в 1837 году « Основы вероятностного исчисления со специальным применением к землемерным операциям » («Основы вероятностного исчисления со специальным приложением к землемерным операциям»), в которой теория вероятностей и наименьших квадратов методы применялись к строительство и геодезия и вывел закон ошибок, который не был основан на аргументах обратной вероятности.

Уравнение Хагена – Пуазейля

В 1839 Хаген провел тщательные эксперименты с латунными трубками, позволившие ему обнаружить связь между перепадом давления трубки и диаметром в условиях ламинарного течения однородных вязких жидкостей . Хаген наблюдал эмпирическую степенную зависимость между перепадом давления (ΔP) и радиусом (R) трубки, соответствующую ΔP ∝ 1/R. ^−4.12 , но с учетом возможных ошибок измерения предложил принять значение 4,0. Эта связь была независимо открыта примерно в то же время французским физиком и физиологом Жаном Пуазейлем. и поэтому теперь известно как уравнение Хагена – Пуазейля или закон Пуазейля.

В 1849 году он был назначен экспертом-консультантом (Sachverständiger) Франкфуртского национального собрания , а в 1850 году — экспертом-советником (Vortragenden Rat) в Пруссии министерстве торговли .

В 1852 году Хаген опубликовал заметную статью. это описало и объяснило два фундаментальных аспекта зернистого материала : насыщение давления с глубиной в ограниченной статической зернистой системе - широко известное как эффект Янссена ; и динамика вытекания гранул из контейнера – иногда называемая законом Беверлоо – основа теории песочных часов .

Хаген сыграл решающую роль в планировании развития многочисленных немецких рек и гаваней. Прусское адмиралтейство назначило его руководить планированием Вильгельмсхафена в 1855 году. Хаген ушел со своего поста в министерстве торговли и стал председателем Комиссии по строительству порта в Нефритовой бухте . Отвергнув проекты двух всемирно известных экспертов, он 29 мая 1856 года предложил свой собственный проект Прусскому Адмиралтейству. Этот проект порта отвечал требованиям Прусского Адмиралтейства, но допускал также последующие расширения и дополнения. Проект был одобрен приказом кабинета министров 25 июня 1856 года. После завершения планирования он вернулся в министерство торговли Пруссии 12 августа 1856 года. Реализация плана осуществлялась в следующем десятилетии, и, несмотря на многие изменения, все еще определяет текущую планировку центра города.

В 1863 году Хаген опубликовал свой энциклопедический справочник по гидротехнике . Это представляло собой современный уровень защиты берегов и на протяжении десятилетий служило руководством для береговой инженерии в Германии.

В 1866 году Хаген был назначен главным директором (Oberbaudirektor) Департамента гидротехники и председателем (Vorsitzenden) отдела общественных работ Министерства торговли (Baudeputation).

Могила Готхильфа Хагена и его жены Огюсты в Инвалиденфридхофе, Берлин.

В 1869 году он был назначен старшим национальным директором по строительству (Oberlandesbaudirektor). Эта роль включала в себя ответственность за крупные водные и портовые работы в Пруссии и других немецких государствах. Он занимал этот пост до выхода на пенсию в 1875 году.

В 1872 году во время командировки попал в аварию и в последующий период не мог ходить. Хаген умер в 1884 году, его могила находится в Инвалиденфридхофе в Берлине , на Шарнхорстштрассе, недалеко от центрального железнодорожного вокзала.

Почести и награды

7 апреля 1842 года Хаген был избран членом Королевской прусской академии наук в Берлине по рекомендации Александра фон Гумбольдта . В 1843 году Хаген получил степень почётного доктора Боннского университета . В 1881 году он стал почетным гражданином Пиллау.2 мая 1883 года он был награжден золотой медалью за выдающиеся заслуги перед строительным хозяйством.

Памятники и мемориалы

был установлен памятник Хагену После его смерти в Пиллау . Памятник в настоящее время находится в Балтийске и сейчас обслуживается ВМФ России.

Детальный вид памятника Хагену в Балтийске

Площадь Готхильфа Хагена была открыта в Вильгельмсхафене в 2007 году. На площади установлена ​​скульптура в честь Готхильфа Хагена. Его создал художник Хартмут Визнер.В 1959 году его именем была названа лоцманская станция «Готхильф Хаген».

Немецкое лоцманское судно Gotthilf Hagen в рыбном порту Бремерхафена.

См. также

• Уравнение Хагена – Пуазейля

Дальнейшее чтение

• Э. Нойман-Редлин из Мединга: Директор строительства Готтильф Хаген в Кенигсберге и Берлине. К 200-летию со дня рождения автора закона Хагена-Пуазейля. В: Königsberger Bürgerbrief 49 (1997), стр. 38–41.
• Э. Нейман-Редлин фон Мединг, А. Клеменс: Готхильф Хаген (1797–1884) – реформатор гидротехники. В: Рудольф Фрич и др. (ред.): Франц Эрнст Нойман (1798-1895). К 200-летию со дня рождения математика, физика и кристаллографа. Издательство Terra Baltica, Калининград / Университет Людвига-Максимилиана, Мюнхен, 2005, стр. 196–219.
• Кэтрин М. Олеско , Значение точности: точная чувствительность в Германии начала девятнадцатого века. В: MN Wise (ред.): Ценности точности. Издательство Принстонского университета, Принстон, 1994, С. 103–134.
• Эрнст Оттманн: Готхильф Хаген: старый мастер гидротехники . Издательство Вилх. Эрнст и сын, Берлин, 1934 г.
• Ральф Шредер (1966), «Хаген, Готхильф Генрих Людвиг» , Новая немецкая биография (на немецком языке), том. 7, Берлин: Duncker & Humblot, с. 472 ; ( полный текст онлайн )
• Ханс-Иоахим Улеманн: Готтильф Хаген (1797–1884) , в: DWhG Communications , № 14/апрель 2009 г., приложение, стр. 1–33.

Публикации

• Описание новых гидротехнических сооружений в Германии, Франции, Нидерландах и Швейцарии 1826 г.
• Исследования давления и трения песка 1833 г.
• Основные положения теории вероятностей (опубликовано в 3-х изданиях) 1837 г.
• О движении воды в узких цилиндрических трубках 1839 г.
• Справочник по гидротехнике (3 части) 1841-1863 гг.
• На поверхности жидкости 1845 г.
• О влиянии температуры на движение воды в трубках 1854 г.
• О приливе и отливе в Балтийском море 1857 г.
• К теории морских волн 1859 г.
• Новейшие теории движения текущей воды. О движении воды в ручьях 1868 г.
• О отпечатке страницы земли 1871 г.
• Скорость течения воды на разной глубине 1883 г.