Howarda P. Robertsona

Howarda P. Robertsona
Urodzić się	( 1903-01-27 ) 27 stycznia 1903 Hoquiam, Waszyngton
Zmarł	26 sierpnia 1961 ( w wieku 58) ( 26.08.1961 ) Pasadena, Kalifornia
Narodowość	amerykański
Alma Mater	Kalifornijski Instytut Technologiczny Uniwersytetu Waszyngtońskiego
Znany z	Metryka Friedmanna – Lemaître – Robertsona – Walkera Efekt Poyntinga – Robertsona Relacja Robertsona – Schrödingera
Nagrody	Medal za Zasługi (1946)
Kariera naukowa
Pola	Fizyk
Instytucje	Kalifornijski Instytut Technologii Uniwersytetu Princeton
Praca dyplomowa	O dynamicznych czasoprzestrzeniach, które zawierają konformalną euklidesową 3-przestrzeń (1925)
Doradca doktorski	Harry'ego Batemana
Doktoranci	Banesh Hoffmann Eugene Parker Abraham H. Taub

Howard Percy „Bob” Robertson (27 stycznia 1903 - 26 sierpnia 1961) był amerykańskim matematykiem i fizykiem znanym ze składek związanych z kosmologią fizyczną i zasadą nieoznaczoności . Był profesorem fizyki matematycznej w California Institute of Technology i Princeton University .

Robertson wniósł ważny wkład w matematykę mechaniki kwantowej , ogólną teorię względności i geometrię różniczkową . Stosując teorię względności do kosmologii , niezależnie rozwinął koncepcję rozszerzającego się wszechświata . Jego nazwisko jest najczęściej kojarzone z efektem Poyntinga-Robertsona , procesem, w którym promieniowanie słoneczne powoduje, że pyłek pyłu krążący wokół gwiazdy traci moment pędu , który opisał również w kategoriach ogólnej teorii względności.

Podczas II wojny światowej Robertson służył w Narodowym Komitecie Badań nad Obronnością (NDRC) oraz Biurze Badań Naukowych i Rozwoju (OSRD). Pełnił funkcję konsultanta technicznego Sekretarza Wojny , oficera łącznikowego OSRD w Londynie oraz szefa Sekcji Doradczej Wywiadu Naukowego w Naczelnym Dowództwie Sojuszniczych Sił Ekspedycyjnych .

Po wojnie Robertson był dyrektorem Grupy ds . Oceny Systemów Broni w Biurze Sekretarza Obrony w latach 1950-1952, przewodniczącym Panelu Robertsona ds. UFO w 1953 r . 1955. W latach 1956-1961 był przewodniczącym Rady Naukowej ds. Obrony, a w latach 1957-1961 członkiem Prezydenckiego Komitetu Doradczego ds. Nauki (PSAC).

krater po drugiej stronie Księżyca.

Wczesne życie

Howard Percy Robertson urodził się 27 stycznia 1903 roku w Hoquiam w stanie Waszyngton jako najstarsze z pięciorga dzieci George'a Duncana Robertsona, inżyniera, który budował mosty w stanie Waszyngton, i pielęgniarki Anny McLeod. Jego ojciec zmarł, gdy miał 15 lat, ale chociaż pieniędzy było mało, cała piątka rodzeństwa studiowała na uniwersytecie. Wstąpił na University of Washington w Seattle w 1918 roku, początkowo z zamiarem studiowania inżynierii, ale później przeszedł na matematykę. Zdobył Bachelor of Science w dziedzinie matematyki w 1922 roku i Master of Science z matematyki i fizyki w 1923 r.

W 1923 roku Robertson poślubił Angelę Turinsky, studentkę filozofii i psychologii na Uniwersytecie Waszyngtońskim. Mieli dwoje dzieci: George'a Duncana, który został chirurgiem, i Mariettę, która później poślubiła California Institute of Technology (Caltech), Petera W. Faya . Na Uniwersytecie Waszyngtońskim poznał także Erica Temple Bella , który zachęcił go do studiowania matematyki na Caltech. Robertson ukończył tam swoją doktorską z matematyki i fizyki w 1925 roku pod kierunkiem Harry'ego Batemana , pisząc „O dynamicznych czasoprzestrzeniach, które zawierają konformalną euklidesową 3-przestrzeń”.

Po otrzymaniu doktoratu Robertson otrzymał stypendium National Research Council Fellowship na studia na Uniwersytecie w Getyndze w Niemczech, gdzie poznał Davida Hilberta , Richarda Couranta , Alberta Einsteina , Wernera Heisenberga , Erwina Schrödingera , Martina Schwarzschilda , Johna von Neumanna i Eugene'a Wignera . . Uznał, że Max Born nie przychyla się do jego koncepcji rozszerzającego się wszechświata , który Born uznał za „śmieci”. Sześć miesięcy spędził również na Uniwersytecie Ludwika Maksymiliana w Monachium , gdzie był doktorantem Arnolda Sommerfelda .

Matematyka

Robertson wrócił do Stanów Zjednoczonych w 1927 roku i został adiunktem matematyki na Caltech. W 1928 przyjął stanowisko adiunkta fizyki matematycznej na Uniwersytecie Princeton , gdzie w 1931 został profesorem nadzwyczajnym , aw 1938 profesorem. Rok 1936 spędził na urlopie naukowym w Caltech. Jego zainteresowanie ogólną teorią względności i geometrią różniczkową doprowadziło do serii artykułów z lat dwudziestych XX wieku, które rozwinęły ten temat.

Theory of Groups and Quantum Mechanics autorstwa Hermanna Weyla (przetłumaczone z drugiego, poprawionego wydania niemieckiego przez Robertsona)

Robertson napisał trzy ważne artykuły na temat matematyki mechaniki kwantowej . W pierwszym, napisanym po niemiecku, przyjrzał się układowi współrzędnych wymaganemu do rozwiązania równania Schrödingera . Drugi badał związek między właściwością przemienności a zasadą nieoznaczoności Heisenberga . Trzeci rozszerzył drugi na przypadek m obserwowalnych. W 1931 roku opublikował tłumaczenie Teorii grup i mechaniki kwantowej Weyla .

To anonimowa krytyczna recenzja Robertsona z 1936 r. dotycząca artykułu przesłanego przez Alberta Einsteina do Physical Review spowodowała, że ​​Einstein wycofał artykuł z rozpatrzenia.

Być może jednak najbardziej znaczącymi osiągnięciami Robertsona było zastosowanie teorii względności do kosmologii . Niezależnie opracował koncepcję rozszerzającego się wszechświata, co oznaczałoby, że odległe galaktyki widziane z Ziemi byłyby przesunięte ku czerwieni – zjawisko to zostało wcześniej potwierdzone przez Vesto Sliphera . Robertson zastosował teorię grup ciągłych w przestrzeniach Riemanna , aby znaleźć wszystkie rozwiązania opisujące przestrzenie kosmologiczne. Zostało to rozszerzone przez Arthura Geoffreya Walkera w 1936 roku i jest dziś powszechnie znane w Stanach Zjednoczonych jako Metryka Robertsona-Walkera .

Jeden z przełomowych artykułów Robertsona, krótka notatka w The Annals of Mathematics , zatytułowana „Uwaga do poprzedniego artykułu: Problem dwóch ciał w ogólnej teorii względności”, rozwiązała ten problem w stopniu przybliżenia, którego nie poprawiano przez kilka dziesięcioleci. Wcześniejsze prace, takie jak metryka Schwarzschilda , dotyczyły centralnego ciała, które się nie poruszało, podczas gdy rozwiązanie Robertsona uwzględniało dwa ciała krążące wokół siebie. Niemniej jednak jego rozwiązanie nie obejmowało promieniowania grawitacyjnego , więc ciała krążą w nieskończoność, zamiast zbliżać się do siebie.

Jednak nazwisko Robertsona jest najczęściej kojarzone z efektem Poyntinga-Robertsona , procesem, w którym promieniowanie słoneczne powoduje, że pyłek pyłu krążący wokół gwiazdy traci moment pędu . Jest to związane z ciśnieniem promieniowania stycznym do ruchu ziarna. John Henry Poynting opisał to w 1903 roku w oparciu o teorię „świetlistego eteru”, którą wyparły teorie względności Einsteina. W 1937 roku Robertson opisał ten efekt w kategoriach ogólnej teorii względności.

Robertson opracował teorię niezmienników tensorów , aby wyprowadzić równanie Kármána – Howartha w 1940 r., Które zostało później wykorzystane przez George'a Batchelora i Subrahmanyana Chandrasekhara w teorii turbulencji osiowosymetrycznych do wyprowadzenia równania Batchelora – Chandrasekhara .

II wojna światowa

Oprócz swojej pracy w fizyce Robertson odegrał kluczową rolę w amerykańskim wywiadzie naukowym podczas i po II wojnie światowej. Wkrótce po rozpoczęciu II wojny światowej w 1939 roku zwrócił się do niego Richard Tolman i rozpoczął pracę w Komitecie Biernej Ochrony Przed Bombardowaniem. Zostało to wchłonięte wraz z innymi grupami do Dywizji 2 Komitetu Badań nad Obroną Narodową (NDRC), z Robertsonem zaangażowanym w badania balistyki końcowej .

W 1943 roku Robertson został głównym oficerem łącznikowym Biura Badań Naukowych i Rozwoju (OSRD) w Londynie. Zaprzyjaźnił się z Reginaldem Victorem Jonesem , a Solly Zuckerman chwalił pracę wykonaną przez Robertsona i Jonesa przy szyfrowaniu wiązek radarowych i latarni. W 1944 Robertson został także konsultantem technicznym Sekretarza Wojny i szefem Sekcji Doradczej Wywiadu Naukowego w Naczelnym Dowództwie Sił Ekspedycyjnych Aliantów. . Jego biegła znajomość języka niemieckiego pomogła mu przesłuchiwać niemieckich naukowców, w tym naukowców rakietowych zaangażowanych w rakietowy V-2 . Za zasługi dla działań wojennych został odznaczony Medalem Za Zasługi .

Poźniejsze życie

Po wojnie Robertson przyjął profesurę w Caltech w 1947 roku. Pozostał tam do końca swojej kariery, z wyjątkiem długich okresów służby rządowej. Był Centralnej Agencji Wywiadowczej i dyrektorem Grupy ds. Oceny Systemów Uzbrojenia w Biurze Sekretarza Obrony , Grupy ds. Oceny Systemów Uzbrojenia w Biurze Sekretarza Obrony w latach 1950-1952 oraz doradcą naukowym w 1954 i 1955 r. do Naczelnego Dowódcy Sił Sojuszniczych NATO w Europie (SACEUR), generała Alfreda M. Gruenthera . W 1953 roku przewodniczył Panelowi Robertsona , który badał falę doniesień o UFO w 1952 roku . Był przewodniczącym Rady Naukowej Obrony od 1956 do 1961, a członkiem Prezydenckiego Komitetu Doradczego ds. Nauki (PSAC) od 1957 do 1961.

Był członkiem Narodowej Akademii Nauk , służąc jako jej sekretarz spraw zagranicznych od 1958 do śmierci w 1961, Amerykańskiej Akademii Sztuki i Nauki , Amerykańskiego Towarzystwa Matematycznego , Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego , Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego , Amerykańskiego Towarzystwa Filozoficznego Society , Towarzystwo Badań Operacyjnych oraz Towarzystwo Matematyki Przemysłowej i Stosowanej .

W sierpniu 1961 roku Robertson trafił do szpitala po kontuzji w wypadku samochodowym. Doznał zatorowości płucnej i zmarł 26 sierpnia 1961 r. Pozostawił żonę i dzieci. Jego dokumenty zostały przekazane Caltech Archives przez jego córkę i zięcia w 1971 roku.

Notatki

•    Greenspan, Nancy Thorndike (2005). Koniec pewnego świata: życie i nauka Maxa Borna . Nowy Jork: podstawowe książki. ISBN 978-0-7382-0693-6 . OCLC 56534998 .
• Greenstein, Jesse L. (1980). „Howard Percy Robertson - 27 stycznia 1903 - 26 sierpnia 1961” . Pamiętniki biograficzne . 51 : 343–364.
•   Jacobsen, Annie (2014). Operacja spinacz: tajny program wywiadowczy, który sprowadził nazistowskich naukowców do Ameryki . Mały, brązowy. ISBN 978-0-316-22105-4 .
•   Jones, Reginald Victor (1978). Wojna czarodziejów: brytyjski wywiad naukowy, 1939–1945 . Tchórz, McCann i Geoghegan. ISBN 9780698108967 .
• Fizyka dzisiaj (1961). „Howarda P. Robertsona”. Fizyka dzisiaj . 14 (11): 90. doi : 10.1063/1.3057266 .
•   Rabi, II (2006). „Opowieści z początków mechaniki kwantowej” . Fizyka dzisiaj . 59 (8): 36–41. Bibcode : 2006PhT....59h..36R . doi : 10.1063/1.2349731 . S2CID 122813719 .
• Robertson HP (1927). „Dynamiczne czasoprzestrzenie, które zawierają konforemną przestrzeń euklidesową” (PDF) . Transakcje Amerykańskiego Towarzystwa Matematycznego . 29 (3): 481–496. Bibcode : 1927 TraMS..29..481R . doi : 10.1090/S0002-9947-1927-1501400-9 .
•    Robertsona HP (1928). „Bemerkung über separierbare Systeme in der Wellenmechanik”. Mathematische Annalen (w języku niemieckim). 98 (1): 749–752. doi : 10.1007/BF01451624 . ISSN 0025-5831 . S2CID 120180910 .
• Robertsona HP (1928). „O kosmologii relatywistycznej”. Magazyn filozoficzny z Londynu, Edynburga i Dublina oraz Journal of Science . 7. 5 (31): 835–848. doi : 10.1080/14786440508564528 .
•   Robertson, HP; Weyl, H. (1929). „O problemie w teorii grup powstających u podstaw geometrii nieskończenie małej” . Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Matematycznego . 35 (5): 686–691. doi : 10.1090/S0002-9904-1929-04801-8 . ISSN 0273-0979 .
•   Robertson, HP (lipiec 1929). „Zasada nieoznaczoności”. Przegląd fizyczny . 34 (1): 163–164. Bibcode : 1929PhRv...34..163R . doi : 10.1103/PhysRev.34.163 . ISSN 0031-899X .
•    Robertsona, HP (1929). „O podstawach kosmologii relatywistycznej” . Obrady Narodowej Akademii Nauk . 15 (11): 822–829. Bibcode : 1929PNAS...15..822R . doi : 10.1073/pnas.15.11.822 . PMC 522564 . PMID 16577245 .
•   Robertson, HP (listopad 1934). „Relacja nieokreśloności dla kilku obserwowalnych i jej klasyczna interpretacja”. Przegląd fizyczny . 46 (9): 794–801. Bibcode : 1934PhRv...46..794R . doi : 10.1103/PhysRev.46.794 . ISSN 0031-899X .
• Robertson, HP (kwiecień 1937). „Dynamiczne skutki promieniowania w Układzie Słonecznym” . Miesięczne ogłoszenia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego . 97 (6): 423–438. Bibcode : 1937MNRAS..97..423R . doi : 10.1093/mnras/97.6.423 .
•    Robertsona HP (1938). „Uwaga do poprzedniego artykułu: Problem dwóch ciał w ogólnej teorii względności”. Roczniki matematyki . 2. 39 (1): 101–104. doi : 10.2307/1968715 . ISSN 0003-486X . JSTOR 1968715 .
•   Towarzystwo Matematyki Przemysłowej i Stosowanej (grudzień 1962). „HP Robertson: 1903–1961”. Dziennik Towarzystwa Matematyki Przemysłowej i Stosowanej . 10 (4): 741–750. doi : 10.1137/0110056 . JSTOR 2098919 .