Кіріспе

Британдық астрофизик және математик Эдвард Артур Милн (/mɪln/; 14 ақпан 1896 – 21 қыркүйек 1950) – британдық астрофизик және математик.

Өмірбаян

Милн Англияның Йоркшир графтығындағы Халл қаласында дүниеге келген. Ол Хаймерс колледжінде оқыды және 1914 жылы Кембридждегі Тринити колледжінде математика және табиғаттанудан ашық стипендия ұтып алды, емтихан нәтижесі бойынша ол бұрын-соңды ешкімге берілмеген ең жоғары ұпай жинады. 1916 жылы ол А.В. Хилл басқаратын, авиация министрлігі үшін зениттік артиллерияның баллистикасымен айналысқан математиктер тобына қосылды, олар "Хилл бригадасы" деп белгілі болды. Кейін Милн дыбыстың орналасуын анықтау саласында саршен болды. 1917 жылы ол Корольдік теңіз күштерінің ерікті резервіне лейтенант болып кірді. 1919–1925 жылдары Милн Тринити колледжінің мүшесі болды, 1920–1924 жылдары күн физикасы обсерваториясының директорының орынбасары, 1924–1925 жылдары Тринитиде математика оқытушысы, ал 1922–1925 жылдары астрофизикадан университет оқытушысы қызметін атқарды. 1924–1928 жылдары Манчестердегі Виктория университетінде қолданбалы математика профессоры болды, содан кейін 1928 жылы Рауз Болл математика профессоры және Уодхэм колледжіндегі стипендияға ие болды. Милннің ерте жұмыстары математикалық астрофизикаға қатысты. 1930 жылдардағы зерттеулерінің көп бөлігі салыстырмалылық теориясы мен космологияға арналған. Оның жұлдыздардың ішкі құрылысына қатысты кейінгі еңбектері қызу пікір-таластарға себеп болды. Милн 1943–1945 жылдары Корольдік астрономиялық қоғамның президенті болды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде ол қайтадан баллистика саласында жұмыс істеді. Милн 1928 жылғы 26 маусымда Манчестердегі Уитингтон қаласында Маргарет Скотт Кэмпбеллға үйленді. Кэмпбелл Шотландияның Сазерленд аймағындағы Дорнох қаласынан шыққан, Абердинде адвокат қызметін атқаратын Хью Фрейзер Кэмпбеллдің қызы болды. Милннің ағасы Джеффри Лидс университетінде агрохимиядан лекция оқыды және тойда куәгер болды. Маргарет Скотт Милн 1938 жылғы 5 қазанда Оксфордта қайтыс болды. Ол екінші рет 1940 жылғы 22 маусымда Оксфордтағы Сент-Эндрю шіркеуінде Уильям Уиттен Ренвикке үйленді, ол Уильям Уиттен Ренвикке үйленді, ол американдық архитектор Джеймс Ренвик-младшийдің үшінші қызы Беатрис Бреворт Ренвикке үйленді. Уильям Уиттен американдық архитектор Джеймс Ренвик-младшийдің туысы болды және Индианаполистегі Рим католик соборының Киелі Петр мен Пауыл шіркеуін жобалады. Беатрис Бреворт Милн 1945 жылғы 28 тамызда Оксфордта 32 жасында қайтыс болды. Милн Ирландияның Дублин қаласында лекция оқуға дайындалып жатқанда жүрек талмасынан қайтыс болды. Оның соңғы жарық көрген кітабында осы туралы айтылған: "Қазіргі заманғы космология және Құдай туралы христиандық идеясы" (1952).

Жұлдыздар атмосферасы мен құрылымын зерттеу

1920 жылдары Милннің зерттеулерінің көбісі жұлдыздармен, әсіресе жұлдыздық атмосфера деп аталатын сыртқы қабаттармен байланысты, олар Жерден байқалатын сәулеленуді тудырады. Ол сұр атмосфераны қарастырды, бұл жайландыру шамасы, онда ыстық иондалған газдың жарықты сіңіру күші барлық толқын ұзындықтарында бірдей болады. Бұл атмосферада температураның қалай өзгеретінін болжауға мүмкіндік берді, соның ішінде қазір Милн теңдеуі деп аталатын математикалық өрнекті де қамтиды. Сондай-ақ, ол осы модельдің негізінде жұлдыздан шыққан жарықтың қарқындылығы толқын ұзындығына байланысты қалай өзгеретінін есептеп шығарды. Милн газдың жұлдыздар ішінде сіңіру күшінің (сіңіру коэффициентімен көрсетілген) толқын ұзындығына қарай өзгеретін, шындыққа сәйкес келетін жағдайды қарастырды. Ол жай ғана болжамдарды пайдаланып, Күн үшін сіңіру күшінің толқын ұзындығына қатысты қалай өзгеретінін есептеп шығарды. Оның нәтижелері сол кезде толыққанды түсіндірілмеді, бірақ кейіннен теріс зарядталған сутегі иондары (H−) Милннің нәтижелеріне маңызды үлес қосқан екені анықталды. 1932 жылдан бастап ол "кеңейіп жатқан ғалам" мәселесін зерттеді және "Нәтижелік, гравитация және әлем құрылымы" (1935) еңбегінде Альберт Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясына балама ұсынды. МакКреамен (1934) бірге ол Фридманның (1922) жалпы салыстырмалылық теориясын қолданып алғаш ұсынған, қазіргі заманғы космологияның негізін құрайтын үш модельді тек Ньютон механикасын пайдаланып да алуға болатынын көрсетті. Кинематикаға негізделген Милннің жалпы салыстырмалылық теориясына баламасы Кинематикалық салыстырмалылық деп аталды. Оның теориясы арнайы, бірақ жалпы салыстырмалылық теориясына негізделген. Осы себепті ол "релятивистік емес космология" деп сипатталды. Милннің теориясы басқалардың қарсылығына ұшырады, бірақ тұрақты күй теориясын жақтаушыларға ықпал етті.

Салыстырмалылық теориясы, гравитация және әлем құрылымы

Кеңейіп жатқан ғаламның Милн моделі мен қазіргі (Айнштейннің) кеңейіп жатқан ғалам моделі арасындағы басты айырмашылық – Милн ғаламның материяның біртекті таралуы бар деген априорлық тұжырым жасаған жоқ. Ол модельге гравитациялық өзара әрекеттесуді де қоспады. Милн Эйнштейннің арнайы салыстырмалылық теориясы және бір мезгілделік салыстырмалылығы тұрғысынан, статикалық емес ғаламның біртекті болуы мүмкін емес екенін дәлелдеді. Яғни, ғалам кеңейіп жатса, оның тығыздығы уақыт өте келе кемиді, және егер екі аймақ бір бақылаушыға бір уақытта бірдей тығыздықпен көрінсе, екінші бақылаушыға бір уақытта бірдей тығыздықпен көрінбейді. Дегенмен, егер әр бақылаушы белгілі бір уақыттағы жергілікті тығыздықты өлшесе, өлшенген тығыздық бірдей болуы керек. Минковский координаттарында, бұл тұрақты уақыт жаратылыс оқиғасының жарық конусына дейін шексіз созылатын гиперболалық бет құрайды. Бұл тіпті уақыт 0-ге жақындағанда да, яғни жаратылыс уақытында да дұрыс. Демек, ғалам жаратылған кезде-ақ шексіз болған! Сондықтан Милн моделі – ортасынан бірнеше миллиард жарық жылы қашықтықтағы материя шамамен біртекті таралатын сфера моделі, ал кейін тығыздық шексіздікке жетеді. Бұл шексіз тығыздықтың, ірі жарылыс уақытындағы ғалам тығыздығы екенін көрсетуге болады. Сфералық таралу Лоренц түрлендіруінен кейін де өзін сақтайды, бірақ оның ортасында басқа тұрақты бөлшек болады. Осы қасиетке ие жалғыз таралу болғандықтан, ол "ерекше анықтама жүйесі жоқ" космологиялық принципін қанағаттандыратын жалғыз таралу болып табылады. Осы космологиялық принципке сүйене отырып, Милн Евклид геометриясы шеңберінде толық сипатталатын модель құрды. 1935 жылы Милн осы модельді қолданып, Эддингтон болжағаннан мүлдем өзгеше сипаттамаға ие ғарыштық микротолқынды сәулеленуді болжады. Шындығында, «Салыстырмалылық, гравитация және әлем құрылымы» кітабының көп бөлімдері Эддингтонның алдын ала түсініктеріне қарсы күреске арналған.

Діни көзқарастар

Милн христиандық теист еді. 1950 жылы Милн Бірмингем университетінде оқуға шақырылған Эдвард Кэдбери лекциялары аясында христиандық және космология тақырыбында он дәріс оқыды. Дәрістер 1952 жылы Джеральд Джеймс Уитроу өңдеген "Қазіргі космология және Құдай туралы христиандық түсінік" кітабында жарияланды.

Милннің кітаптары

Жұлдыздардың термодинамикасы, Берлин: Дж. Спрингер, 1930. Ақ ергежейлі жұлдыздар, Оксфорд: Кларендон баспасы, 1932. Салыстырмалылық, гравитация және әлем құрылымы, Оксфорд: Кларендон Пресс, 1935. Гравитацияның кері квадрат заңы, Лондон: Харрисон және Ұлы, 1936. Табиғаттану философиясының негізгі ұғымдары, Эдинбург: Оливер және Бойд, 1943. Кинематикалық салыстырмалылық; Салыстырмалылық, гравитация және әлем құрылымы еңбегінің жалғасы, Оксфорд: Кларендон Пресс, 1948. Векторлық механика, Нью-Йорк: Interscience Publishers, 1948. Қазіргі космология және Құдай туралы христиандық идеясы, Оксфорд: Кларендон Пресс, 1952. Сэр Джеймс Джинс: Биография, Кембридж университетінің баспасы, 1952.