Джеймс Альфред Юинг: Физик, инженер және сейсмолог
Alfred Ewing
Джеймс Юинг (1855-1935) – британ физигі, металдардың магниттік қасиеттерін зерттеген, гистерезис құбылысын ашқан ғалым. Биографиясы, жетістіктері туралы оқыңыз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Британдық физик және инженер (1855–1935)
British physicist and engineer (1855–1935)
Сэр Джеймс Альфред Юинг MInstitCE (27 наурыз 1855 – 7 қаңтар 1935) – шотландтық физик және инженер, ең алдымен металдардың магниттік қасиеттерін зерттеу жұмыстарымен, сондай-ақ гистерезис терминін ашқаны және енгізгенімен танымал. Юинг туралы айтылатын: «Ол әрқашан сыртқы түріне аса мұқият болған, көбінесе сұр костюм киген, соған қоса ол әдетте, сәнге қарамастан, жилетіне ақ пике жолағын, қызғылт көйлек, ақ көбелек жағасын және ақ нүктелі қара көк галстук тартатын». Ол зерек және табысты адам ретінде танылған, бірақ өзінің мәртебесі мен орнына сезімтал болған. Жаңа құрылған Адмиралтействоның шифрларды бұзу бөлімінің басшысы болып тағайындалғанда, Әскери-теңіз барлау директоры Генри Оливер оны «барлау директорының немесе штаб бастығының тікелей басшылығына ресми түрде бағынуға лайық емес, аса беделді тұлға» деп сипаттады. Оның бірінші әйелі Энни – америкалық, Джордж Вашингтонның шөбересінің шөбересі.
Sir James Alfred Ewing MInstitCE (27 March 1855 − 7 January 1935) was a Scottish physicist and engineer, best known for his work on the magnetic properties of metals and, in particular, for his discovery of, and coinage of the word, hysteresis. It was said of Ewing that he was 'Careful at all times of his appearance, his suits were mostly grey, added to which he generally wore – whatever the fashion – a white piqué stripe to his waistcoat, a mauve shirt, a white butterfly collar and a dark blue bow tie with white spots.' He was regarded as brilliant and successful, but was conscious of his dignity and position. On appointment to head the newly created Admiralty codebreaking department, the Director of Naval Intelligence, Henry Oliver, described him as 'too distinguished a man to be placed officially under the orders of the Director of Intelligence or Chief of Staff'. His first wife, Annie, was an American, a great great niece of George Washington.
Ерте өмір
Шотландияның Данди қаласында туған, Шотландияның еркін шіркеуінің пасторы, преподобный Джеймс Юингтің үшінші ұлы болған. Вест-Энд академиясында және Данди жоғары мектебінде білім алған Юинг ғылым мен технологияға ертеден қызығушылық танытқан. Юинг Эдинбург университетінде Питер Гатри Тейттің жетекшілігімен физиканы оқып, кейін инженерлік мамандықты бітірген. Жазғы каникулдарында ол Уильям Томсон, 1-ші барон Келвин және Флиминг Дженкин басшылығымен телеграф кабельдерін төсеу экспедицияларында, оның ішінде Бразилияға барған экспедицияда жұмыс істеген.
Born in Dundee, Scotland, Ewing was the third son of the Reverend James Ewing a minister of the Free Church of Scotland. He was educated at West End Academy and the High School of Dundee, Ewing showed an early interest in science and technology. Ewing won a scholarship to the University of Edinburgh where he studied physics under Peter Guthrie Tait before graduating in engineering. During his summer vacations, he worked on telegraph cable laying expeditions, including one to Brazil, under William Thomson, 1st Baron Kelvin and Fleeming Jenkin.
Жапония
1878 жылы Флеминг Дженкиннің ұсынысы бойынша Юинг Мейдзи дәуіріндегі Жапонияны жаңғыртуға көмектесу үшін оятои гаикокудзинь (жалданып алынған шетелдіктер) ретінде шақырылды. Токио императорлық университетінде механика профессоры болған ол жапон сейсмологиясының негізін қалауда маңызды рөл атқарды. Юинг Токио университетіне келгеннен кейін көп ұзамай екі жақын досын тапты: Базиль Холл Чемберлен және навигацияны оқытқан лейтенант Томас Генри Джеймс РН. Ол сондай-ақ Императорлық инженерлік колледжінде (Кобу Дай Гакко) Генри Дайер және Уильям Эдвард Айртонмен тығыз байланыста болды. Токиода Юинг инженерлік мамандық студенттеріне механика және жылу машиналары, ал физика мамандығы студенттеріне электр және магнетизм курстарын оқытты. Ол магнетизм саласында көптеген зерттеу жобаларын жүргізіп, «гистерезис» терминін енгізді. Жер сілкінісін зерттеу жұмыстары 1880-1895 жылдары Императорлық инженерлік колледжінің Томас Грей мен Джон Милнмен бірлесіп, алғашқы заманауи сейсмографты жасауға оның үлесін қосты. Үшеуі де сейсмографты ойлап табу және пайдалану бойынша бір команда ретінде жұмыс істеді, бірақ Милнге көлденең маятниктік сейсмографты жасаудағы еңбегі үшін артық құрмет көрсетілді. 1880 жылы Юинг Грей мен Милнмен бірге Жапония сейсмологиялық қоғамын (SSJ) құрды.
In 1878, on Fleeming Jenkin's recommendation, Ewing was recruited to help the modernisation of Meiji Era Japan as one of the o yatoi gaikokujin (hired foreigners). Serving as professor of mechanical engineering at the Tokyo Imperial University, he was instrumental in founding Japanese seismology. Ewing made two special friends at Tokyo University soon after arriving: Basil Hall Chamberlain and Lieutenant Thomas Henry James RN, who taught navigation. He was also in close contact with Henry Dyer and William Edward Ayrton at the Imperial College of Engineering (Kobu Dai Gakkō). In Tokyo, Ewing taught courses on mechanics and heat engines to engineering students, and on electricity and magnetism to physics students. He carried out many research projects on magnetism and coined the word 'hysteresis'. His investigations into earthquakes led him to help develop the first modern seismograph, alongside Thomas Gray and John Milne of the Imperial College of Engineering, from 1880 to 1895. All three men worked as a team on the invention and use of seismographs, though Milne is generally credited with the invention of the first modern horizontal pendulum seismograph. Ewing joined Gray and Milne in founding the Seismological Society of Japan (SSJ) in 1880.
Дундиге қайта оралу
1883 жылы Юинг туған қаласы Дундиге оралып, жаңадан құрылған Университет колледжінде инженерлік ғылымның алғашқы профессоры болып жұмыс істеді. Қаланың кедей аудандарындағы тұрғын жағдайлары оны қатты ойландырды, ол оларды Жапониядағы жағдайлармен салыстырғанда нашар деп есептеді. Ол жергілікті билік пен өнеркәсіппен тығыз жұмыс істеп, тұрмыстық жағдайды жақсартуға, әсіресе кәріз жүйесін жетілдіруге және нәрестелер арасындағы өлім-жітімді төмендетуге күш салды. Осы кезеңде Юинг жазған хаттары мен басқа да құжаттары Дунди университетінің мұрағат қызметінде сақтаулы. Юингтің Университет колледжімен және Дунди қаласымен байланысын еске түсіретін нәрсе – 1954 жылы салынған және оның құрметіне аталған Дунди университетінің Юинг ғимараты. Қазіргі таңда Юинг ғимаратын университеттің Инженерлік, физика және математика мектебі пайдаланады.
In 1883, Ewing returned to his native Dundee to work at the recently established University College Dundee as its first Professor of Engineering. He was appalled by the living conditions he found in many of the poorer areas of the town which he felt compared unfavourably with those in Japan. He worked fervently with local government and industry to improve amenities, in particular sewer systems, and to lower the infant mortality rate. Some of the letters Ewing wrote at this time are now held by Archive Services, University of Dundee along with some of his other papers. A reminder of Ewing's connection with both University College and the city of Dundee is the University of Dundee's Ewing Building which was built in 1954 and named in his honour. The Ewing Building is currently used by the University's School of Engineering, Physics and Mathematics.
Кембридж университеті
1890 жылы Юинг Кембридж университетінде механизм және қолданбалы механика профессоры лауазымын иеленді, бастапқыда Тринити колледжінде, бірақ кейіннен Король колледжіне ауысты. Кембриджте Юингтің металдарды магниттеу жөніндегі зерттеулері оны Вильгельм Вебердің дәстүрлі түсіндіруіне сын айтуға әкелді. 1890 жылы ол магниттеудің қолданылатын айнымалы токтан қалып қойғанын байқады. Ол гистерезистің ерекше қисығын сипаттап, жеке молекулалар магниттер сияқты әрекет етеді және магниттеу потенциалының өзгеруіне қарсы тұрады деп болжады. (Ескертпе: Профессор Бейтстің «Сэр Альфред Юинг: физика және инженерия саласындағы пионер» (1946) кітабында магниттік гистерезистің ашылуы Юингке дейін болған болуы мүмкін екені айтылады. Дегенмен, Юинг оны қайта ашты, егжей-тегжейлі зерттеді және «гистерезис» терминін енгізді). Юинг сондай-ақ металдардың кристалдық құрылымын зерттеді және 1903 жылы материалдардағы микроскопиялық ақаулар немесе сырғалғыш қабаттардың пайда болуынан шаршаудың (жарылудың) басталатынын алғаш рет ұсынды. 1895 жылы ол темір және басқа металдардағы магниттік индукция жөніндегі еңбектері үшін Корольдік қоғамның алтын медалін алды. Юинг сэр Чарльз Алгернон Парсонспен жақын дос болып, оның бу турбинасын әзірлеу жұмысына қатысты. Осы кезеңде Юинг «Бу машинасы және басқа да жылу машиналары» атты еңбегін жариялады. 1897 жылы ол «Турбиния» эксперименталды кемесінің теңіз сынақтарына қатысты, ол 35 теңіз шақырымынан жаңа жылдамдық рекордын орнатты. 1898 жылы Юинг әйелі мен балаларын Швейцарияға, Кингс колледжінің электр инженериясы профессоры Джон Хопкинсонның отбасымен бірге тауға серуендеуге алып кетті. Хопкинсон ағайындарының бесеуі де Альпі клуб мүшелері болды және Юингті тау шаруашылығымен айналысуға бастады. 27 тамызда Джон Хопкинсон ұлы Джек және үш қызының екеуімен тауға шығуға аттанды. Юинг күні бұрынғы шығудан кейін өзін шаршаған сезінгендіктен, олармен бірге бармауға шешім қабылдады. Топ қайтып оралмады, келесі күні таңертең төрт адамның денесі шыңнан 150 метр төмен, арқанмен байланған күйінде табылды. 1898 жылы Юинг Король колледжінің профессорлық стипендиясына сайланды.
In 1890, Ewing took up the post of Professor of Mechanism and Applied Mechanics at the University of Cambridge, initially at Trinity College, though he later moved to King's College. At Cambridge, Ewing's research into the magnetisation of metals led him to criticise the conventional account of Wilhelm Weber. In 1890, he observed that magnetisation lagged behind an applied alternating current. He described the characteristic hysteresis curve and speculated that individual molecules act as magnets, resisting changes in magnetising potential. (Note: According to the book Sir Alfred Ewing: A Pioneer in Physics and Engineering (1946) by Professor Bates, the discovery of magnetic hysteresis probably occurred before Ewing. However, Ewing re discovered it, studied it in detail and coined the word hysteresis). Ewing also researched into the crystalline structure of metals and, in 1903, was the first to propose that fatigue failures originated in microscopic defects or slip bands in materials. In 1895 he was awarded the Gold Medal of the Royal Society for his work on Magnetic Induction in Iron and other Metals. Ewing was a close friend of Sir Charles Algernon Parsons and collaborated with him on the development of the steam turbine. During this time, Ewing published The Steam Engine and other Heat Engines around this time. In 1897 he took part in the sea trials of the experimental vessel Turbinia, which set a new speed record of 35 knots. In 1898, Ewing took his wife and children to Switzerland for a mountaineering holiday with the family of noted Professor of Electrical Engineering at King's College, John Hopkinson. All five of the Hopkinson brothers were members of the Alpine Club and soon initiated Ewing into the sport of rock climbing. On 27 August, John Hopkinson set out with his son Jack and two of his three daughters to climb. Ewing decided not to go with them as he was feeling a little stiff after his climb the previous day. The party never returned, and was found the next morning, all four bodies roped together five hundred feet below the summit. In 1898 Ewing was elected to a Professorial Fellowship at King's College.
Әмірлік
1903 жылғы 8 сәуірде «Таймс» газеті Адмиралтейство Кеңесінің Гринвичтегі жаңадан құрылған Теңіз білім беру директоры (DNE) лауазымына Юингті таңдағанын жариялады. Ол 1879 жылғы 14 мамырда Токиода Анна Мария Томасина Блэкберн Вашингтонға үйленді. Ол президент Джордж Вашингтонның ағасы Джон Августин Вашингтонның ұрпағы болды. Юингтің бірінші әйелі Энни (туған есімі Вашингтон) 1909 жылы қайтыс болды, ал 1912 жылы ол өзінің ескі досы және демеушісі Джон Хопкинсонның тірі қалған қызы Элленге үйленді. Оның бірінші әйелімен екі баласы болды: Мод Джанет Уиллс, Юингтің қызы (1880 жылғы 20 мамыр – 1952 жылғы 27 сәуір) және Альфред Вашингтон Юинг (1881 жылғы 1 қараша – 1962 жылғы 5 желтоқсан). Оның қызметі үшін Юинг 1906 жылы Бат орденінің серігі, ал 1911 жылы Бат орденінің қолбасшысы атанды. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде, 1914 жылдан 1917 жылдың мамырына дейін Юинг 40-шы бөлмені басқарды, ол криптоанализдік барлаумен айналысатын Адмиралтействоның бөлімі болды және негізінен ұсталған неміс теңіз хабарларын шифрлауға жауапты болды. Осылайша, ол 1917 жылы 40-шы бөлме Германияның Мексикаға АҚШ-тың оңтүстік-батысын қайтарып алуға көмектесу жоспары туралы ақпаратты қамтитын Циммерман телеграммасын бұзғанда, кеңінен танымал болды. Циммерман телеграммасының жариялануы Американы Ұлы соғысқа бастаған оқиға ретінде қарастырылады.
On 8 April 1903, The Times announced that the Board of Admiralty selected Ewing for the newly created post of Director of Naval Education (DNE) in Greenwich. He married Anne Maria Thomasina Blackburn Washington on 14 May 1879 in Tokyo, Japan. She was a descendant of President George Washington's brother John Augustine Washington. Ewing's first wife, Annie (née Washington) died in 1909 and, in 1912, he married Ellen, the surviving daughter of his old friend and patron, John Hopkinson. He had two children with his first wife: Maud Janet Wills, née Ewing (20 May 1880 – 27 April 1952) and Alfred Washington Ewing (1 November 1881 – 5 December 1962). As reward for his services, Ewing was made Companion of the Order of the Bath in 1906 and then Knight Commander of the Bath in 1911. During World War I, from 1914 to May 1917, Ewing managed Room 40, the Admiralty intelligence department of cryptanalysis, responsible predominantly for the decryption of intercepted German naval messages. In this capacity, he achieved considerable fame in the popular press when Room 40 deciphered the Zimmermann Telegram in 1917 (which suggested a German plot to assist Mexico in recovering the southwestern United States). The publication of the Zimmermann Telegram is generally credited as the trigger event which brought American into the Great War.