詹姆士·霍普伍德·金斯 爵士, OM FRS [ 1] MA DSc ScD LLD[ 2] (英語:Sir James Hopwood Jeans ,1877年9月11日—1946年9月16日[ 3] ),英國 物理學家 、天文學家 、數學家 。
生平
金斯生於兰开夏郡 奧姆斯柯克 ,在他三歲時和家人遷往倫敦[ 4] 。在麦钱特泰勒斯学校 、威尔逊学校 接受教育後[ 5] ,於1896年10月進入剑桥大学三一学院 就讀[ 4] ,1900年獲得數學學位[ 6] 。他的劍橋大學數學榮譽學位考試 指導教授是羅伯特·阿爾弗雷德·赫爾曼 ,並於1898年成為該考試二級及格者 (Second Wrangler)。1901年金斯獲選為三一學院院士[ 7] ,1904年成為劍橋大學數學講師。1905年金斯前往美國 普林斯頓大學 擔任應用數學教授至1909年[ 4] ,之後回到劍橋大學。
金斯在量子力學 、輻射 和恆星演化 等物理學的許多領域作出重要貢獻。他對旋轉體分析後提出皮埃尔-西蒙·拉普拉斯 提出太陽系 形成自單一氣體雲的理論是不正確的;他並提出另一顆恆星經過太陽附近,恆星潮汐力使太陽物質災難性大量流出,而流出的物質凝聚成行星,不過這一理論今日並不被接受。
金斯和亚瑟·爱丁顿 是英國宇宙学 研究的奠基者。1928年金斯基於在宇宙中物質不斷產生的假設首次推測出穩態理論 [ 8] 。1965年宇宙微波背景辐射 被發現後,穩態理論被大爆炸 理論取代。
金斯的科學聲譽主要是基於他的數本專著。較著名的有1904年出版的《The Dynamical Theory of Gases》、1906年出版的《Theoretical Mechanics》,以及1908年出版的《Mathematical Theory of Electricity and Magnetism》。他在1929年退休後編寫了多本以社會大眾為對象的科學書籍,著名的有1930年出版的《The Mysterious Universe》、1931年出版的《The Stars in Their Courses》、1933年出版的《The New Background of Science》、1934年出版的《The Universe Around Us, Through Space and Time》。這些書籍讓金斯成為他的時代相當著名的革命性科學發現說明者,尤其是在相對論 和物理宇宙学 方面。
1939年,《英國天文協會期刊 》報導金斯將在劍橋大學選區 參選英國下議院 國會議員。不過應在1939或1940年進行的選舉並未舉辦,之後在1945年的國會議員選舉中金斯並未參選。
金斯於1943年出版了《Physics and Philosophy》,書中以現實中各種不同的觀點探討科學和哲學的關係。
金斯的宗教觀點為不可知論者[ 9] 。
金斯在薩里郡 多爾金 逝世。
主要成就
金斯的其中一個重大發現是「金斯長度」,這是太空中星際雲 的臨界半徑。該值與氣體雲溫度、密度和組成氣體的質量相關。小於金斯長度的星際雲將不會有克服氣體向外熱壓力的足夠重力,更無法凝聚形成恆星。即半徑大於金斯長度的星際雲將會塌縮,公式如下:
λ λ -->
J
=
15
k
B
T
4
π π -->
G
m
ρ ρ -->
{\displaystyle \lambda _{J}={\sqrt {\frac {15k_{B}T}{4\pi Gm\rho }}}}
金斯還提出了這項公式的另一個版本,稱為「金斯質量」或「金斯不穩定性 」,則是表示星際雲必須到達金斯質量才會塌縮。
金斯還協助提出了瑞利-金斯定律 ,這是輻射源溫度和黑體輻射 能量密度關係式的定律。公式如下:
f
(
λ λ -->
)
=
8
π π -->
c
k
B
T
λ λ -->
4
{\displaystyle f(\lambda )=8\pi c{\frac {k_{B}T}{\lambda ^{4}}}}
家庭
金斯有兩段婚姻。首任妻子是美國詩人夏洛特·蒂芬妮·米切爾 ,兩人在1907年結婚[ 10] 。之後金斯在1935年和第二任妻子,奧地利 風琴 和大鍵琴 演奏家蘇珊娜·霍克(即蘇西·金斯 )結婚。
獎項與榮譽
主要著作
Jeans, James Hopwood. (1947). The Growth of Physical Science . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00565-4 )
Jeans, James Hopwood. (1942). Physics and Philosophy . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00567-8 )
Jeans, James Hopwood. (1940). An Introduction to the Kinetic Theory of Gases . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00560-9 )
Jeans, James Hopwood. (1937). Science and Music . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00569-2 )
Jeans, James Hopwood. (1934). Through Space and Time . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00571-5 )
Jeans, James Hopwood. (1933). The New Background of Science . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00572-2 )
Jeans, James Hopwood. (1931). Stars in Their Courses . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00570-8 )
Jeans, James Hopwood. (1930). The Mysterious Universe . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00566-1 )
Jeans, James Hopwood. (1928). Astronomy and Cosmogony . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00562-3 )
Jeans, James Hopwood. (1925). Mathematical Theory of Electricity and Magnetism . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00561-6 )
Jeans, James Hopwood. (1926). Atomicity and Quanta . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00563-0 )
Jeans, James Hopwood. (1919). Problems of Cosmology and Stellar Dynamics . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00568-5 )
Jeans, James Hopwood. (1904). The Dynamical Theory of Gases . Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press , 2009; ISBN 978-1-108-00564-7 )
可在互联网档案馆 上獲得的著作:
其他:
1929年 The Universe Around Us
1930年 The Mysterious Universe
1931年 The Stars in Their Courses
1933年 The New Background of Science
1937年 Science and Music
1942年 Physics and Philosophy
參考資料
^ E. A. Milne. James Hopwood Jeans, 1877-1946 . Obituary Notices of Fellows of the Royal Society. 1947-02-01, 5 (15): 573–589 [2018-04-02 ] . ISSN 1479-571X . doi:10.1098/rsbm.1947.0019 (英语) .
^ Sir James Jeans 1938 (reprint of 1931's edition of 1930 book): The Mysterious Universe .
^ GRO Register of Deaths: SEP 1946 5g 607 SURREY SE – James H. Jeans, aged 69
^ 4.0 4.1 4.2 Deborah Todd; Joseph A. Angelo. A to Z of Scientists in Space and Astronomy . Infobase Publishing. 1 January 2009: 175 [26 January 2014] . ISBN 978-1-4381-0923-7 . (原始内容存档 于2014-06-27) (英语) .
^ Allport, D.H. & Friskney, N.J. "A Short History of Wilson's School", Wilson's School Charitable Trust, 1987, pg 234
^ "Jeans, James Hopwood (JNS896JH) (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )". A Cambridge Alumni Database (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ). University of Cambridge.
^ "University intelligence - Cambridge" The Times (London). Friday, 11 October 1901. (36583), p. 4.
^ Astronomy and Cosmogony, Cambridge U Press, p 360
^ Pierre Teilhard De Chardin. The Future of Man. Random House LLC. 2004: 212. ISBN 9780385510721 . We can hardly wonder, in the circumstances, that agnostics such as Sir James Jeans and Marcel Boll, and even convinced believers like Guardini, have uttered expressions ol amazement (tinged with heroic pessimism or triumphant detachment) at the apparent insignificance of the phenomenon of Life in terms of the cosmos— a little mold on a grain of dust...
^ J J O'Connor and E F Robertson. Sir James Hopwood Jeans . School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews , Scotland. October 2003 [28 November 2011] . (原始内容存档 于2019-10-28).
外部連結
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