George Johnstone Stoney - George Johnstone Stoney

George Johnstone Stoney
GeorgeJohnstoneStoney (1826-1911), Undated (DateGuessedEarly1890s) .jpg
Urodzony ( 15.02.1826 ) 15 lutego 1826
Zmarły 5 lipca 1911 (05.07.1911) (w wieku 85)
Narodowość irlandzki
Alma Mater Trinity College w Dublinie
Znany z Skala Stoney, Electron
Kariera naukowa
Pola Fizyka
Instytucje Queen's College Galway , Queen's University of Ireland
Pod wpływem JJ Thomson

George Johnstone Stoney FRS (15 lutego 1826-05 lipca 1911) był irlandzkim fizykiem. Najbardziej znany jest z wprowadzenia terminu elektron jako „podstawową jednostkę ilości energii elektrycznej”.

Pojęcie to, choć nie słowo, wprowadził już w 1874 r., Początkowo nazywając je „elektryną”, a samo słowo pojawiło się w 1891 r. W ciągu swojego życia opublikował około 75 prac naukowych.

Edukacja i zatrudnienie

Stoney urodził się w Oakley Park, niedaleko Birr , w hrabstwie Offaly , w irlandzkim regionie Midlands , jako syn George'a Stoneya (1792–) i Anne Blood (1801–1883). Rodzina Stoneyów to starodawna rodzina anglo-irlandzka. Uczęszczał do Trinity College w Dublinie , uzyskując tytuł licencjata w 1848 roku. W latach 1848-1852 pracował jako asystent astronomii Williama Parsonsa, trzeciego hrabiego Rosse w Birr Castle w hrabstwie Offaly, gdzie Parsons zbudował największy na świecie teleskop, 72-calowy Lewiatan z Parsonstown . Jednocześnie Stoney kontynuował naukę fizyki i matematyki i uzyskał tytuł magistra w Trinity College Dublin w 1852 roku.

Od 1852 do 1857 roku Stoney był profesorem fizyki w Queen's College w Galway . Od 1857 do 1882 był zatrudniony jako sekretarz Queen's University of Ireland , na stanowisku administracyjnym z siedzibą w Dublinie . Na początku lat osiemdziesiątych XIX wieku przeniósł się na stanowisko superintendenta egzaminów do służby cywilnej w Irlandii, które pełnił aż do przejścia na emeryturę w 1893 r. W tym samym roku zamieszkał w Londynie w Anglii. Stoney zmarł w 1911 roku w swoim domu w Notting Hill w Londynie. Podczas swoich dziesięcioleci pozanaukowych obowiązków zawodowych w Dublinie Stoney nadal samodzielnie prowadził badania naukowe. Przez dziesięciolecia był także honorowym sekretarzem, a następnie wiceprezesem Royal Dublin Society , towarzystwa naukowego wzorowanego na Royal Society of London, a po przeprowadzce do London Stoney zasiadał w radzie tego stowarzyszenia. Ponadto sporadycznie służył w komitetach naukowych British Association for the Advancement of Science od wczesnych lat sześćdziesiątych XIX wieku.

Dorobek naukowy

Stoney opublikował siedemdziesiąt pięć artykułów naukowych w różnych czasopismach, ale głównie w czasopismach Królewskiego Towarzystwa Dublińskiego. Wniósł znaczący wkład w fizykę kosmiczną i teorię gazów. Oszacował liczbę cząsteczek w milimetrze sześciennym gazu w temperaturze i ciśnieniu pokojowym na podstawie danych uzyskanych z kinetycznej teorii gazów. Najważniejszą pracą naukową Stoneya była koncepcja i obliczenie wielkości „atomu elektryczności”. W 1891 roku zaproponował termin „ elektron ”, aby opisać podstawową jednostkę ładunku elektrycznego, a jego wkład w badania w tej dziedzinie położył podwaliny pod ostateczne odkrycie cząstki przez JJ Thomsona w 1897 roku.

Jego praca naukowa była wykonywana w wolnym czasie.

Stoney został wybrany członkiem Towarzystwa Królewskiego w czerwcu 1861 r. Na podstawie bycia autorem artykułów „Rozprzestrzenianie się fal”, - „O pierścieniach widzianych w włóknistych okazach kamienia wapiennego” i „Fizyki molekularnej”, opublikowanych w Transactions of the Royal Irish Academy, et cetera, Wyróżniony za znajomość astronomii i fizyki ogólnej .

Skala Stoneya

Współczesna fizyka ustaliła, że skala Plancka jest najbardziej odpowiednia dla ujednoliconej teorii . Skala Plancka była jednak przewidziana przez George'a Stoneya. Podobnie jak Planck po nim, Stoney zdał sobie sprawę, że efekty na dużą skalę, takie jak grawitacja i efekty na małą skalę, takie jak elektromagnetyzm, naturalnie implikują skalę pośrednią, w której różnice fizyczne mogą być zracjonalizowane. Ta pośrednia skala obejmuje jednostki (jednostki skali Stoneya ) masy, długości, czasu itp., Ale podstawą jest masa.

Masa Kamienia m S (wyrażona w kategoriach współczesnych):

gdzie ε 0 to przenikalność elektryczna wolnej przestrzeni , e to ładunek elementarny, a G to stała grawitacji , a α to stała drobnoziarnista, a m P to masa Plancka .

Podobnie jak skala Plancka, skala Stoneya funkcjonuje jako symetryczne ogniwo między procesami mikrokosmicznymi i makrokosmicznymi w ogóle, a mimo to wydaje się wyjątkowo zorientowana na unifikację elektromagnetyzmu i grawitacji. Na przykład, podczas gdy długość Plancka jest średnim pierwiastkiem kwadratowym ze zredukowanej długości fali Comptona i połową promienia grawitacyjnego dowolnej masy, długość Stoneya jest średnim pierwiastkiem kwadratowym z `` promienia elektromagnetycznego '' (patrz klasyczny promień elektronu ) i połową grawitacyjnego promień dowolnej masy, m :

gdzie jest zredukowana stała Plancka, a c jest prędkością światła . Są to tylko konstrukcje matematyczne, ponieważ muszą istnieć pewne praktyczne ograniczenia co do tego, jak mała może być długość. Jeśli długość Stoneya jest długością minimalną, wówczas albo promień elektromagnetyczny ciała, albo jego połowa promienia grawitacyjnego jest fizycznie niemożliwa, ponieważ jeden z nich musi być mniejszy niż długość Stoneya. Jeśli długość Plancka jest minimalna, wówczas albo zredukowana długość fali Comptona ciała, albo jego połowa promienia grawitacyjnego jest fizycznie niemożliwa, ponieważ jeden z nich musi być mniejszy niż długość Plancka. Co więcej, długość Stoneya i długość Plancka nie mogą być jednocześnie długością minimalną.

Zgodnie ze współczesną konwencją skala Plancka jest skalą energii próżni , poniżej której przestrzeń i czas nie mają żadnego fizycznego znaczenia. Ta recepta nakazuje ogólne zaniedbanie skali Stoneya w dzisiejszym środowisku naukowym. Przed tym mandatem Hermann Weyl podjął godną uwagi próbę skonstruowania jednolitej teorii, łącząc grawitacyjną jednostkę ładunku z długością Stoneya. Teoria Weyla doprowadziła do znaczących innowacji matematycznych, ale ogólnie uważa się, że jego teoria nie ma fizycznego znaczenia.

Rodzina

Stoney poślubił swoją kuzynkę Margaret Sophię Stoney, z którą miał dwóch synów i trzy córki. Przez większość swoich dziesięcioleci w Dublinie Stoney mieszkał w dzielnicy Dundrum w Dublinie . Ulica, przy której mieszkał, została później przemianowana na Stoney Road w jego pamięci. Po śmierci Stoneya w Londynie jego skremowane prochy zostały pochowane w kościele św. Nahi w Dundrum.

Jeden z synów Stoneya, George Gerald Stoney FRS , był naukowcem, jego córka Florence Stoney OBE była radiologiem, a jego córka Edith jest uważana za pierwszą kobietę fizyka medycznego. Ale bardziej naukowo godnym uwagi krewnym był bratanek Stoneya, fizyk z Dublina George FitzGerald (1851–1901).

Jego brat, Bindon Blood Stoney, był inżynierem portu w Dublinie, jest znany z budowy wielu głównych mostów w Dublinie, rozwoju Quayside, a także innych projektów inżynieryjnych.

Dziedzictwo

Stoney na zdjęciu z córkami Edith (po lewej) i Florence.

Stoney otrzymał honorowy doktorat z nauk ścisłych na Uniwersytecie w Dublinie w czerwcu 1902 roku.

Stoney i FitzGerald regularnie komunikowali się w sprawach naukowych. Ponadto w kwestiach politycznych zarówno Stoney, jak i FitzGerald byli aktywnymi przeciwnikami irlandzkiego Ruchu Autonomicznego . W ich opinii politycznej duch irlandzkich rządów wewnętrznych, a później irlandzkiego nacjonalizmu, był sprzeczny z duchem nauki. Stoney zrezygnował ze stanowiska sekretarza Queen's University w Irlandii w 1882 roku, sprzeciwiając się decyzji rządu o wprowadzeniu „sekciarstwa” do systemu; tj. Stoney chciał zachować system bezwyznaniowy, ale rząd przychylił się do irlandzkich żądań katolickich dotyczących instytucji katolickich.

W 1902 roku został wybrany na członka Amerykańskiego Towarzystwa Filozoficznego .

Kratery na Marsie i Księżycu zostały nazwane na jego cześć.

Zobacz też

Bibliografia

Bibliografia