Кіріспе

Шотланд физигі және математигі (1856–1922)

Каргилл Гилстон Нотт ФРС, ФРСЕ ЛЛД (30 маусым 1856 – 26 қазан 1922) – шотланд физигі және математигі, сейсмологиялық зерттеулер саласындағы пионер. Ол мансабының бастапқы кезеңін Жапонияда өткізді. Кейіннен Корольдік қоғамның мүшесі, Эдинбург Корольдік қоғамының хатшысы және Шотландия метеорологиялық қоғамының президенті болды.

Өмірбаян

Кнотт Мидлотиан қаласындағы Пеникуикте, қағаз өндірушінің агенті Пелхам Кнотт пен оның әйелі Элленнің ұлы болып дүниеге келді. Оның әкесінің інісі суретші Тавернор Кнотт болды. Ол Ангус облысындағы Арброат орта мектебінде білім алды және Эдинбург университетінде Джеймс Альфред Юингпен бірге оқыды. Ол электр және магнетизмнің әртүрлі салаларында жұмыс істеді, 1879 жылы докторлық диссертациясын қорғады. 1879 жылы Эдинбург университетінде табиғаттану бойынша ассистент болып тағайындалды және 1883 жылға дейін осы қызметте болды, содан кейін Токио императорлық университетіне жұмысқа орналасты. Питер Гатри Тейт, Александр Крум Браун, Джон Грей Маккендрик және Александр Бучан ұсынғаннан кейін 1880 жылы Эдинбург Корольдік қоғамының мүшесі болып сайланды. Ол 1893–95 жылдар аралығындағы қоғамның Кит сыйлығын жеңіп алды. 1905–1912 жылдары хатшы, ал 1912–1922 жылдары бас хатшы қызметін атқарды. Ол сонымен қатар Эдинбург математикалық қоғамын құрушылардың бірі болды және 1883 жылғы 2 ақпанда өткен алғашқы отырыста төрағалық етті.

Жапониядағы мансап

Жапонияның қоғамдық жұмыстар министрлігі 1871 жылғы қазанда 11 бөлімшемен құрылды, олардың бірі инженерлік колледж болды. Колледж басшысы Ямао Йодзо британдық ғалымдар Уильям Рэнкин мен Лорд Кельвинді британдық оқытушыларды жіберуге шақырды. Алты адам келді, олардың ішінде геолог Джон Милн және физик Джеймс Альфред Юинг болды, олар колледждің профессорлары болды, кейіннен ол Токио императорлық университетінің құрамына кірді. Юинг 1883 жылы Шотландияға оралды, ал университет ректоры Лорд Кельвиннен оның орнын басатын адамды ұсынуын сұрады. Келвин Кнотты ұсынды, оған Юинг қолдау көрсетті. Осылайша, Кнотт Токио императорлық университетінде физика және инженерлік ғылымдар профессоры лауазымына Юингтің орнын басты. Келесі тоғыз жыл бойы ол Милн, Грей және жапон сейсмологы Фусакичи Оморимен бірге Жапон империясы бойынша сейсмометртерді тіркеу желісін құру үшін тығыз жұмыс істеді. Кнотт сонымен қатар Токио императорлық университетінде математика, акустика және электромагнетизм пәндерін оқытты. Кнотт жапон геофизигі Танакадате Айкицудың көмегімен Жапонияның алғашқы геомагниттік зерттеуін жүргізді, оның нәтижесінде Жапонияның алғашқы жер сілкінісі қауіптілігі картасы жасалды. Кноттың басты еңбегі математика және деректерді талдау саласындағы білімі болды. Оның инновацияларының бірі – жер сілкінісінің пайда болуына Фурье талдау әдісін қолдану болды. Оның 1908 жылғы «Жер сілкінісі құбылыстарының физикасы» атты кітабының екі тарауы осы тақырыпқа арналған, Кнотт бұл әдіс болашақ жер сілкінісінің болу ықтималдығын анықтауға көмектеседі деп үміттенеді. Каргил Кнотт 1885 жылы Мэри Диксонға үйленді, осылайша әдебиеттанушы Джеймс Мейн Диксонның қайнағасы болды. 1891 жылы Жапониядағы қызметін аяқтағаннан кейін, император Мэйдзи оған «Көктем Күннің орденімен» марапаттады.

Эдинбургке оралу

Эдинбургке оралғаннан кейін Кнотт Эдинбург университетінде қолданбалы математика бойынша оқытушы лауазымына ие болды және 1922 жылы қайтыс болғанға дейін осы лауазымда қызмет етті. Жапонияда болғанда Кнотт теңіз суы мен теңіз түбінің арасындағы шекарада сейсмикалық дірілдердің қалай шағылысып және таратылатынын сипаттайтын математикалық теңдеулерді жасауға кірісті. 1892 жылы Эдинбург университетіне оралғаннан кейін, ол бұл зерттеуді кеңейтіп, екі түрлі тау жынысының арасындағы жер сілкінісі толқындарының мінез-құлқын сипаттады. Кнотт теңдеулері, потенциалдар арқылы туындыланған, бұрыштап емес түсу кезінде шағылысқан және сынған толқындардың амплитудаларын сипаттаған алғашқы теңдеулер болды. Зоепприц теңдеулерімен бірге, олар қазіргі заманғы шағылыстырып сейсмологияның негізін құрайды – бұл көмірсутектерді іздеуде маңызды техника. Кнотт математик ретінде жұмысын жалғастырды, соның ішінде профессоры және ұстазы Питер Гатри Тейттің кватерниондық әдістерін зерттеді. 1890 жылдары бір сызықтық алгебраның шектеулері сезіле бастағанда және ревизионистер жариялай бастағанда, Кнотт "Векторлық теориядағы соңғы жаңалықтар" атты маңызды мақала жазды. Майкл Дж. Кроу сипаттағандай, бұл мақала гиперболалық кватерниондар сияқты жүйелерде ассоциативтілікті күткен, жаңылысқан теоретиктерді дұрыс жолға салды. Кнотт былай деп жазды: [Т] бірлік вектордың квадраты оң бірлікке тең деген болжам, ассоциативті емес сипаттама шамалары бар алгебраға әкеледі. Кнотт кокватерниондар сақинасының бар екенін ескермеген секілді. Дегенмен, Кроу Кнотттың "күтіммен және толықтығымен жазғанын" және "тек Кнотт ғана қарсыластарының жүйесімен жақсы таныс болғанын" айтады. Кнотт сонымен қатар өз қауымдастығында белсенді әлеуметтік рөл атқарды, оның ішінде жексенбілік мектепте сабақ беру және Шотландияның Біріккен еркін шіркеуімен шіркеу істерін жүргізу. Ақыры ол 1920 жылы Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды және Шотландия метеорологиялық қоғамының да мүшесі болды. Ол 1922 жылғы 26 қазанда Ньюингтон, Эдинбургтегі 42-ші Үстіңгі Грей көшесіндегі үйінде қайтыс болды.

Отбасы

1885 жылы Каргилл Джеймс Мейн Диксонның қарындасы Мэри Диксонға үйленді.