Питер Гетри Тейт (1831-1901) – шотланд физигі, термодинамика мен түйін теориясының алғашқы зерттеушісі. Келвинмен бірлескен еңбектері, Tait болжамы белгілі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Шотланд математикалық физигі (1831–1901)
Scottish mathematical physicist (1831–1901)
Питер Гатри Тейт (28 сәуір 1831 – 4 шілде 1901) – шотланд математикалық физигі және термодинамиканың алғашқы дамушыларының бірі. Ол ең белгілісі лорд Келвинмен бірлесіп жазған «Табиғи философия туралы трактат» математикалық физика оқулығымен және түйін теориясы саласындағы алғашқы зерттеулерімен танымал. Оның түйін теориясы бойынша жұмыстары математикалық ғылым ретінде топологияның қалыптасуына үлкен үлес қосты. Оның есімі графтар теориясында негізінен кубтық графтар туралы Тейттің болжамы арқылы белгілі. Сондай-ақ, ол тербелістік шеңберлер туралы Тайт-Кнесер теоремасының авторларының бірі.
Peter Guthrie Tait (28 April 18314 July 1901) was a Scottish mathematical physicist and early pioneer in thermodynamics. He is best known for the mathematical physics textbook Treatise on Natural Philosophy, which he co wrote with Lord Kelvin, and his early investigations into knot theory. His work on knot theory contributed to the eventual formation of topology as a mathematical discipline. His name is known in graph theory mainly for Tait's conjecture on cubic graphs. He is also one of the namesakes of the Tait–Kneser theorem on osculating circles.
Ерте өмір
Тейт 1831 жылғы 28 сәуірде Далкейт қаласында Мэри Рональдсон мен 5-ші Букклех герцогының хатшысы Джон Тейттің жалғыз ұлы ретінде дүниеге келді. Ол Далкейт грамматикалық мектебінде, содан кейін Эдинбург академиясында білім алды. Эдинбург университетінде математика және физиканы оқығаннан кейін Кембридждің Питерхауз колледжіне барып, 1852 жылы үздік студент (senior wrangler) және бірінші Смит сыйлығының иегері атанды. Колледждің оқытушысы және лекторы ретінде ол тағы екі жыл университетте қалды, сосын Белфасттағы Корольдік колледжде математика профессоры қызметін қабылдады. Ол онда Томас Эндрюспен танысып, озонның тығыздығы және электр разрядының оттегі және басқа газдарға тигізетін әсері бойынша зерттеулер жүргізді. Сонымен қатар, Томас Эндрюс оны сер Уильям Роуэн Гамильтонмен және кватерниондармен таныстырды.
Tait was born in Dalkeith on 28 April 1831 the only son of Mary Ronaldson and John Tait, secretary to the 5th Duke of Buccleuch. He was educated at Dalkeith Grammar School then Edinburgh Academy. He studied Mathematics and Physics at the University of Edinburgh, and then went to Peterhouse, Cambridge, graduating as senior wrangler and first Smith's prizeman in 1852. As a fellow and lecturer of his college he remained at the University for a further two years, before leaving to take up the professorship of mathematics at Queen's College, Belfast. There he made the acquaintance of Thomas Andrews, whom he joined in researches on the density of ozone and the action of the electric discharge on oxygen and other gases, and by whom he was introduced to Sir William Rowan Hamilton and quaternions.
Орта жастары
1860 жылы Тайт өзінің ескі ұстазы Джеймс Д. Форбстың орнын басып, Эдинбург университетінің табиғи философия профессоры болды және өмірінің соңына дейін осы қызметін атқарды. Тайттың атымен жарық көрген алғашқы ғылыми мақала 1860 жылы жарияланды. Оның алғашқы еңбектері негізінен математикалық пәндерге, әсіресе кватерниондарға арналды, және Уильям Роуэн Гамильтоннан кейін ол осы саланың жетекші маманы болды. Ол оқулықтардың екі авторы: бірі – Гамильтонның кеңесімен жазылған «Кватерниондар туралы элементарлы трактат» (1867), ол Гамильтонның өлімінен кейін жарияланды, екіншісі – Филип Келландтың (1808–1879) көмегімен жазылған «Кватерниондарға кіріспе» (1873), Келланд – Тайттың Эдинбург университетіндегі ұстаздарының бірі болған. Кватерниондар 1871 жылы Британдық ғылым қауымдастығының математикалық бөлімінің президенті ретінде жасаған баяндамасының да тақырыбы болды. Ол математикалық және тәжірибелік физика саласында да жаңа еңбектер жасады. 1864 жылы ол термодинамика туралы қысқа мақала жариялады, содан бері оның осы және осымен байланысты ғылымдарға қосқан үлесі маңызды және жиі болды. 1871 жылы ол энергияның таралу принципінің (термодинамиканың екінші заңы) маңыздылығын және болашақтағы рөлін атап көрсетті. 1873 жылы ол Кембридж университетіндегі Ред лекторы ретінде термоэлектрлік құбылыстар туралы баяндама жасады және сол жылы Эдинбург Корольдік қоғамының алдында өзінің әйгілі термоэлектрлік диаграммасының алғашқы суретін ұсынды. Екі жылдан кейін Джеймс Дьюармен бірге «Көміртек вакуумдары» бойынша жүргізген зерттеулері оны Крукс радиометрінің динамикалық түсіндірмесін, жоғары сиретілген газ молекулаларының үлкен орташа еркін жолын табуға жеткізді. 1879 жылдан 1888 жылға дейін ол қиын тәжірибелік зерттеулермен айналысты. Бұл зерттеулер үлкен қысымда жұмыс істейтін термометрлерге қажетті түзетулерді анықтаудан басталды. Бұл «Челленджер» экспедициясының теңіздің тереңдігіндегі температураны өлшеу үшін қолданған термометрлері үшін жасалды және судың, шынының және сынаптың сығымдалу қасиеттерін қамтыды. Бұл жұмыс сұйықтықтың тығыздығын қысымға сәйкес келтіруге арналған, кеңінен қолданылатын Тейт теңдеуінің алғашқы тұжырымдамасына әкелді. 1886 жылдан 1892 жылға дейін ол газдардың кинетикалық теориясының негіздері туралы бірқатар мақалалар жариялады, олардың төртіншісінде Лорд Келвиннің айтуынша, Уотерстон-Максвелл теоремасының (эквипартиция теоремасы) екі газдың қоспасындағы энергияның тең бөлінуінің алғашқы дәлелі келтірілген. Сол кезде ол соқтығысу және оның ұзақтығын зерттеді. Оның жүргізген көптеген басқа зерттеулерін де атап өтуге болады, және оның ғылыми белсенділігін оның еңбектерінен құрастырылған үш томдық жинақ, Cambridge University Press баспасынан жарық көргенін көрсетеді. Ол бұл жұмысты университеттегі профессорлық міндеттерінен бос уақытында жасады. Мысалы, 1880 жылы ол төрт түстің теоремасы бойынша жұмыс істеді және егер және тек қана ешқандай снарк жазық болмаса, оның дұрыс екенін дәлелдеді.
In 1860, Tait succeeded his old master, James D. Forbes, as professor of natural philosophy at the University of Edinburgh, and occupied the Chair until shortly before his death. The first scientific paper under Tait's name only was published in 1860. His earliest work dealt mainly with mathematical subjects, and especially with quaternions, of which he was the leading exponent after their originator, William Rowan Hamilton. He was the author of two text books on them—one an Elementary Treatise on Quaternions (1867), written with the advice of Hamilton, though not published till after his death, and the other an Introduction to Quaternions (1873), in which he was aided by Philip Kelland (1808–1879), one of his teachers at the University of Edinburgh. Quaternions was also one of the themes of his address as president of the mathematical section of the British Association for the Advancement of Science in 1871. He also produced original work in mathematical and experimental physics. In 1864, he published a short paper on thermodynamics, and from that time his contributions to that and kindred departments of science became frequent and important. In 1871, he emphasised the significance and future importance of the principle of the dissipation of energy (second law of thermodynamics). In 1873 he took thermoelectricity for the subject of his discourse as Rede lecturer at Cambridge, and in the same year he presented the first sketch of his well known thermoelectric diagram before the Royal Society of Edinburgh. Two years later, researches on "Charcoal Vacua" with James Dewar led him to see the true dynamical explanation of the Crookes radiometer in the large mean free path of the molecule of the highly rarefied air. From 1879 to 1888, he engaged in difficult experimental investigations. These began with an inquiry into what corrections were required for thermometers operating at great pressure. This was for the benefit of thermometers employed by the Challenger expedition for observing deep sea temperatures, and were extended to include the compressibility of water, glass, and mercury. This work led to the first formulation of the Tait equation, which is widely used to fit liquid density to pressure. Between 1886 and 1892 he published a series of papers on the foundations of the kinetic theory of gases, the fourth of which contained what was, according to Lord Kelvin, the first proof ever given of the Waterston Maxwell theorem (equipartition theorem) of the average equal partition of energy in a mixture of two gases. About the same time he carried out investigations into impact and its duration. Many other inquiries conducted by him might be mentioned, and some idea may be gained of his scientific activity from the fact that a selection only from his papers, published by the Cambridge University Press, fills three large volumes. This mass of work was done in the time he could spare from his professorial teaching in the university. For example, in 1880 he worked on the Four color theorem and proved that it was true if and only if no snarks were planar.
Кейінгі жылдар
Сонымен қатар, ол көптеген кітаптар мен мақалалардың авторы болды. Олардың ішіндегі алғашқысы, 1856 жылы жарық көрген, бөлшектің динамикасына арналған еді; содан кейін термодинамика, жылу, жарық, материяның қасиеттері және динамика туралы бірқатар қысқаша еңбектер, сондай-ақ физикалық ғылымдағы соңғы жетістіктер туралы танымал лекциялардың өте түсінікті жинағы жарық көрді. Лорд Кельвинмен бірлесіп, ол "Табиғат философиясы туралы трактат" еңбегін жазды. "Томсон мен Тейт" (авторлардың өзі қолданған "T және T" формуласы) лорд Кельвин Тейтпен танысқаннан кейін, оның Эдинбургте профессорлық қызметке тағайындалғаннан кейін физика ғылымы бойынша толыққанды трактат болуы жоспарланған. Оның негізі кинематика мен динамикаға, ал құрылымы материяның қасиеттері, жылу, жарық, электр және магнетизммен аяқталды. Бірақ әдеби серіктестік он сегіз жылдай уақыттан кейін тоқтады, себебі әрбір мүше жеке жұмыс істегенде тиімдірек болатынын сезінді, осыған дейін жоспардың тек бірінші бөлігі ғана аяқталған еді. Дегенмен, достық Тайттың қалған өмірінің жиырма үш жылына дейін сақталды. Тейт Балфур Стюартпен "Көрінбейтін әлем" еңбегінде бірлесіп жұмыс істеді, одан кейін "Парадоксалды философия" жарық көрді. Уильям Джеймс 1875 жылы "Көрінбейтін әлемге" жазған шолуында алғаш рет өзінің "Сенуге деген ерік" доктринасын ұсынды. Тайттың мақалаларына жарық, механика, кватерниондар, сәулелену және термодинамика туралы "Британ энциклопедиясының" тоғызыншы басылымына жазған мақалалары, сондай-ақ Гамильтон мен Джеймс Клерк Максвеллдің өмірбаяндары кіреді.
In addition, he was the author of a number of books and articles. Of the former, the first, published in 1856, was on the dynamics of a particle; and afterwards there followed a number of concise treatises on thermodynamics, heat, light, properties of matter and dynamics, together with an admirably lucid volume of popular lectures on Recent Advances in Physical Science. With Lord Kelvin, he collaborated in writing the well known Treatise on Natural Philosophy. "Thomson and Tait," as it is familiarly called (" T and T' " was the authors' own formula), was planned soon after Lord Kelvin became acquainted with Tait, on the latter's appointment to his professorship in Edinburgh, and it was intended to be an all comprehensive treatise on physical science, the foundations being laid in kinematics and dynamics, and the structure completed with the properties of matter, heat, light, electricity and magnetism. But the literary partnership ceased in about eighteen years, when only the first portion of the plan had been completed, because each of the members felt he could work to better advantage separately than jointly. The friendship, however, endured for the remaining twenty three years of Tait's life. Tait collaborated with Balfour Stewart in the Unseen Universe, which was followed by Paradoxical Philosophy. It was in his 1875 review of The Unseen Universe, that William James first put forth his Will to Believe Doctrine. Tait's articles include those he wrote for the ninth edition of the Encyclopædia Britannica on light, mechanics, quaternions, radiation, and thermodynamics, and the biographical notices of Hamilton and James Clerk Maxwell.
Өлім
Ол 1901 жылдың 4 шілдесінде Эдинбургте 70 жасында қайтыс болды. Ол Эдинбургтегі Сент-Джон епископ шіркеуінің зиратында, Принс-стриттен екінші террасада жерленген.
He died in Edinburgh on 4 July 1901, aged 70. He is buried in the second terrace down from Princes Street in the burial ground of St John's Episcopal Church, Edinburgh.
Топология
Тейттің болжамдары – түйіндерді зерттеу барысында Тейт ұсынған үш болжам. Бұл болжамдар түйін теориясының түйінді алмастыру, хиральдық және бұрылыс сияқты ұғымдарын қамтиды. Тейттің барлық болжамдары шешілді, соңғысы – 1991 жылы Морвен Тистлтвейт пен Уильям Менаско дәлелдеген Flyping болжамы.
The Tait conjectures are three conjectures made by Tait in his study of knots. The Tait conjectures involve concepts in knot theory such as alternating knots, chirality, and writhe. All of the Tait conjectures have been solved, the most recent being the Flyping conjecture, proved by Morwen Thistlethwaite and William Menasco in 1991.
Жеке өмір
Тейт Маргарет Арчер Портерге (1839-1926) үйленген, ол (1) Уильям Арчер Портердің – заңгер және педагог, Кумбаконамдағы Мемлекеттік өнер колледжінің директоры, Мейсур махаражасының тәрбиешісі және хатшысы, (2) Джеймс Портердің (Кембридж университетінің Питерхаус колледжінің магистрі) және (3) шотландтық органикалық химия ғалымы Александр Крум Браунға үйленген Джейн Бейли Портердің қарындасы болды. Тейт гольф спортына аса құштар болған және оның жеті баласының екеуі – Фредерик Гатри Тейт (1870-1900) және Джон Гатри Тейт (1861-1945) – талантты әуесқой гольф чемпиондары атанды. Ол көптеген спорт түрлерінде шебер болған және Шотландиядан регби одағында халықаралық жарыстарға қатысқан. (1891 жылы Тейт Магнус эффектісін гольф добының айналуының ұшу траекториясына тигізетін әсерін түсіндіру үшін пайдаланды.) Оның қызы Эдит, кейіннен Эдинбург епископы болған Гарри Рид пасторға тұрмысқа шықты. Тағы бір ұлы Уильям – азаматтық инженер болды.
Tait was married to Margaret Archer Porter (1839–1926), the sister of (1) William Archer Porter, a lawyer and educationist who served as the Principal of Government Arts College, Kumbakonam and tutor and secretary to the Maharaja of Mysore, (2) James Porter (Master of Peterhouse, Cambridge), and (3) Jane Bailie Porter, who married Alexander Crum Brown, the Scottish organic chemist. Tait was an enthusiastic golfer and, of his seven children, two, Frederick Guthrie Tait (1870–1900) and John Guthrie Tait (1861–1945) went on to become gifted amateur golf champions. He was an all round sportsman and represented Scotland at international level in rugby union. (In 1891, Tait invoked the Magnus effect to explain the influence of spin on the flight of a golf ball.) His daughter, Edith, married Rev. Harry Reid, who later became Bishop of Edinburgh. Another son, William, was a civil engineer.
Тану
Тейт Джеймс Клерк Максвеллдің өмір бойы досы болды, ал Харрингтон Манн салған Тейттің портреті Эдинбургтегі Джеймс Клерк Максвелл қоры мұражайында сақтаулы. Сэр Джордж Ридтің Тейттің бірнеше портреті бар. Олардың бірі, шамамен 1883 жылы салған суреті, 1902 жылы суретші сыйлаған Шотландия Ұлттық галереясына тиесілі. Тағы бір портрет 1902 жылғы қазанда Кембридж университетінің Питерхаус колледжінде ашылды, оның құнын Питерхаус колледжінің магистрі мен оқырмандары төледі, Тейт бұл колледждің құрметті профессоры болған. Эдинбург университетінің физика факультетіндегі профессорлық орынның бірі Тайт атымен аталады. Эдинбург университетінің Король ғимараттары кешеніндегі Питер Гатри Тейт көшесі оның құрметіне аталған.
Tait was a lifelong friend of James Clerk Maxwell, and a portrait of Tait by Harrington Mann is held in the James Clerk Maxwell Foundation museum in Edinburgh. There are several portraits of Tait by Sir George Reid. One, painted about 1883, is owned by the National Galleries of Scotland, to which it was given by the artist in 1902. Another portrait was unveiled at Peterhouse, Cambridge in October 1902, paid for by the Master and Fellows of Peterhouse, where Tait had been an Honorary Fellow. One of the chairs in the Department of Physics at the University of Edinburgh is the Tait professorship. Peter Guthrie Tait Road at the University of Edinburgh King's Buildings complex is named in his honour.