Кіріспе

Швейцариялық астрофизик және метеоролог (ту. 1862)

Якоб Роберт Эмден (4 наурыз 1862 – 8 қазан 1940) – швейцариялық астрофизик және метеоролог. Ол "Гаскугельн: механикалық жылу теориясының космологиялық және метеорологиялық проблемаларға қолданылуы" (Газ шарлары: космологиялық және метеорологиялық проблемаларға механикалық жылу теориясының қолданылуы) атты 1907 жылы жарық көрген кітабымен ең көп танылады. Онда өздік гравитациясының әсерімен политропты газды жұлдыздық объектілердің мінез-құлқының математикалық моделі ұсынылған, ол Лейн-Эмден теңдеуі деп аталады.

Мансап

Эмден Швейцарияның Сент-Галлен қаласында үш баланың үлкені ретінде дүниеге келді. Ол Гейдельберг пен Берлинде математика және физиканы оқыды, 1885 жылы физика бакалавры, ал 1887 жылы Германия империясының құрамында болған Страсбург университетінде физика ғылымдарының докторы ғылымын қорғады. Оның диссертациясы тұз ерітінділерінің бу қысымына арналған еді. 1889 жылы Мюнхен техникалық университетінде физика профессоры болып тағайындалды. 1907–1920 жылдары Мюнхен техникалық университетінде физика және метеорология доценті қызметін атқарды және 1907 жылы «Гаскугельн: Anwendungen der mechanischen Wärmetheorie auf kosmologische und meteorologische probleme» атты классикалық еңбегін жариялады. Эмден 1920–1933 жылдары Бавария ғылым академиясының мүшесі болды. 1924 жылы Мюнхен университетінде астрофизиканың құрметті профессоры атанды. 1930 жылы Эмден «Zeitschrift fur Astrophysik» журналын құруға көмектесті және алты жыл бойы оның редакторы болып жұмыс істеді. 10 маусым 1932 жылы Корольдік астрономиялық қоғамның мүшесі болды. 1934 жылы зейнетке шықты.

Физика мен метеорологияға әсері

Эмденнің термодинамикаға қатысты еңбектерінің көпшілігі табиғи құбылыстарға қатысты болса, оның жарияланған мақалалары геофизика мен астрофизикаға арналған. Эмденнің «Гаскугельн: механикалық жылу теориясының космологиялық және метеорологиялық проблемаларға қолданылуы» атты кітабы газ сфераларының кеңеюі мен сығылуын түсіндіретін математикалық модельді ұсынады. Кітапта Карл Шварцшильдтің конвективтік тепе-теңдік теориясы туралы қысқаша бөлім де бар. Эмденнің Субрахманян Чандрасекармен бірлескен жұмысы Эмден-Чандрасекар теңдеуі деп аталды. Политроптық шешімдерді енгізу арқылы, бұрынғы жұмыстарға қарағанда үлкен прогресс жасалып, жұлдыздық объектілердің әлдеқайда кең ауқымын модельдеуге мүмкіндік болды. Оның теориялары сондай-ақ жұлдыздардың шекті радиуста шекарасы бар екенін көрсетті. Бұл жұмыс Джонатан Гомер Лейнмен бірлесіп, Лейн-Эмден теңдеуі ретінде танылды. Лейн-Эмден теңдеуі «тоғыздық бойынша политроптық профильдерге қолданылатын екінші реттік қарапайым дифференциалдық теңдеу» деп сипатталады. Лейн-Эмден теңдеулерін кейіннен Ральф Х. Фаулер зерттеді, ол n-нің әртүрлі мәндері және барлық типтегі шекаралық шарттар үшін жаңа шешімдер жиынтығын жасады. Бұл Эмден-Фаулер типті дифференциалдық теңдеулер деп аталды. Эмденнің конвективті жұлдыздық модельдері радиациялық теориямен ысталды. Роберт Эмден сонымен қатар күн дақтарын түсіндіруге бағытталған, бірақ кейіннен дұрыс емес деп танылған гипотеза ұсынды. Ай бетіндегі Эмден кратері оның құрметіне аталған.

Жеке өмір

Роберт Эмден неміс физигі және астрономы Карл Шварцшильдтің қарындасы, ал неміс-американдық астрофизик Мартин Шварцшильдтің тәтесі Клара Шварцшильдке үйленді. Олардың алты баласы болды, олардың бесеуінің есімдері белгілі: Шарлотта Шен, Эмма Мюллер, Антония Флах, Карл Эмден және Йоханна Луиза Берхтольд Эмден. Роберт Эмден ғылыми отбасына үйленгенімен, оның балалары ғылымға елеулі үлес қоспаған. Эмден ауа шарымен саяхаттауды ұнатқан және 1910 жылы ауа шарларын басқару қағидалары туралы кітап жазған. Ол физикаға тұрақты, практикалық көзқарас танытқан, бұл оның 1938 жылы Nature журналына жазған «Неліктен бізге қысқы жылыту керек?» деген хатында да көрінеді. 1934 жылы зейнеткерлікке шыққанмен, Якоб Роберт Эмден 1940 жылғы 8 қазанда Цюрихте қайтыс болғанға дейін ғылыми жұмысын жалғастырды. Оның көлдердің температуралық мәселелері туралы соңғы зерттемесі оның өліміне орай баспаға дайындалып жатқан еді.