Джон Таунсенд: Ирландия-Британ физигі және газдың электр өткізгіштігін зерттеушісі

Кіріспе

Ирландиялық-британдық математикалық физик сэр Джон Сили Эдвард Таунсенд, FRS (7 маусым 1868 – 16 ақпан 1957) – газдардың электр өткізгіштігін (электрондар мен иондардың кинетикасын) зерттеген және электр зарядын тікелей өлшеген ирландиялық-британдық математикалық физик. Ол Оксфорд университетінің Уикхэм физика профессоры болды. Электрондық лавина құбылысын ол ашты, және ол Таунсенд разряды деп белгілі.

Мансап

Джон Таунсенд Ирландияның Галвей графтығындағы Галвей қаласында, Галвей королевасының колледжінде азаматтық инженерлік профессоры Эдвард Таунсенд пен Джудит Таунсендтің ұлы болып дүниеге келді. 1885 жылы ол Дублиндегі Тринити колледжіне түсіп, 1888 жылы колледждің стипендиаты болып сайланды және 1890 жылы математикадан бакалавр дәрежесін алды. Ол Клерк Максвелл стипендиясын алып, Кембридждегі Тринити колледжіне оқуға түсті, онда Эрнест Рутерфордпен бірге зерттеуші студент болды. Кавендиш лабораториясында ол Дж. Дж. Томсонның шәкірті болды. Ол "Таунсендтің соқтығысу теориясын" жасады. Таунсенд газдардың электр өткізгіштігіне қатысты маңызды жұмыстар жасады ("Таунсенд разряды" шамамен 1897 жылы). Бұл жұмыс тамшы әдісімен элементарлық электр зарядын анықтады. Бұл әдісті кейін Роберт Эндрюс Милликан жетілдірді. 1900 жылы Таунсенд Оксфордта Уикхэм физика профессоры болды. 1901 жылы ол иондардың әсерінен молекулалардың иондалуын және электрондардың (газдарда) орташа еркін жолының энергияға тәуелділігін (ал 1920 жылдары атомдар мен төмен энергиялы электрондар арасындағы соқтығысулар туралы оның тәуелсіз зерттеулері кейін Рамзауэр-Таунсенд эффектісі деп аталды) ашты. 1903 жылдың 11 маусымында ол Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды. 1914 жылы Хьюз медалімен марапатталды. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде ол Вулвичте Корольдік әскери-әуе қызметі үшін сымсыз байланыс әдістерін зерттеді. Таунсенд Брейбис Блейни студент кезінде зертханалық демонстратор болған. Блейни Таунсендтің барлық демонстраторларды жинап, кванттық механика мен салыстырмалылық теориясын жоққа шығаруға тырысқан оқиғасын айтады. Екі дүниежүзілік соғыс аралығында Таунсенд зерттеушілердің тиімді шағын тобын басқарды, көбінесе Родос стипендиясын алғандар, олардың кейбіреулері көрнекті физиктерге айналды. Алайда, 1930 жылдары оның тиімділігі төмендеді. Ол жалықтыратын лекция оқып, догматикалық жетекші болып, физиканың кең әлемінен хабарсыз болды. 1930 жылдар өткен сайын, оның зертханасына еуропалық ешқандай босқын келмеді, ал доктор Лидің физика профессоры Линдеман сегіз босқын физикті қабылдады, олардың кейбіреулері оның кафедрасына төмен температуралық физика саласында халықаралық бедел әкелді. 1930 жылдардың соңында университет жаңа Кларендон зертхана ғимаратын салуға шешім қабылдады және Оксфордтың екі физикалық зертханасы арасындағы қарым-қатынасты мұқият қарастырды. Уайкхэм кафедрасын теориялық физика кафедрасына айналдыру туралы ұсыныс болды. 1941 жылы Таунсендтің мансабы бақытсыз аяқталды. Ол әскери қызметшілерді оқыту арқылы соғысқа қолдау көрсетуден бас тартты, ал университет комиссия тағайындады. Комиссия Таунсендтің қызметін кінәлі деп тапты және ол отставкаға келіспесе, жұмыстан шығарылатынын мәлімдеді. 1941 жылдың қаңтарында рыцарь атағын алған Таунсенд қыркүйекте құпиялылық шартымен отставкаға кетті. Джон Таунсенд зейнеткерлік шағын Оксфордта өткізді, ол 1957 жылы Акленд медбикелер үйінде қайтыс болды.

John Townsend was born at Galway in County Galway, Ireland, son of Edward Townsend, a Professor of Civil Engineering at Queen's College Galway and Judith Townsend. In 1885, he entered Trinity College Dublin, was elected a Scholar of the College in 1888, and came top of the class in mathematics with a BA in 1890. He became a Clerk Maxwell Scholar and entered Trinity College, Cambridge, where he became a research student at the same time as Ernest Rutherford. At the Cavendish laboratory, he studied under J. J. Thomson. He developed the "Townsend's collision theory". Townsend supplied important work to the electrical conductivity of gases ("Townsend discharge" circa 1897). This work determined the elementary electrical charge with the droplet method. This method was improved later by Robert Andrews Millikan. In 1900, Townsend became a Wykeham Professor of Physics at Oxford. In 1901, he discovered the ionization of molecules by ion impact and the dependence of the mean free path on electrons (in gases) of the energy (and his independent studies concerning the collisions between atoms and low energy electrons in the 1920s would later be called the Ramsauer–Townsend effect). On 11 June 1903, he was elected to Fellow of the Royal Society (FRS). He was awarded the Hughes Medal in 1914. During World War I, he researched, at Woolwich, wireless methods for the Royal Naval Air Service. Townsend was a laboratory demonstrator when Brebis Bleaney was an undergraduate. Bleaney recounts an occasion when Townsend gathered together all the demonstrators and proceeded to refute both quantum mechanics and relativity. Between the two world wars, Townsend led an effective small group of researchers, often Rhodes scholars, of whom some became distinguished physicists. However, by the 1930s he had become less effective. He was seen as a boring lecturer, a dogmatic supervisor, and out of touch with the wider world of physics. As the 1930s went on, no German refugees sought refuge in his laboratory, while Lindemann, Dr Lee's professor of Physics, gained eight refugee physicists, some of whom gave his department an international reputation in the world of low temperature physics. In the late 1930s, the University decided to build a new Clarendon Laboratory Building and looked closely at the relations between Oxford's two physics laboratories. There was a suggestion to convert the Wykeham chair into one for theoretical physics. In 1941, Townsend's career came to an unhappy end. He had refused to support the war effort by teaching service men, and the university appointed a visitorial board. This found Townsend guilty of misconduct and advised him that he would be dismissed unless he agreed to resign. Townsend, knighted in January 1941, resigned in September, subject to confidentiality. John Townsend spent his retirement in Oxford, where he died in 1957 in the Acland Nursing Home.