Введение

Швейцарский астрофизик и метеоролог (р. 1862)

Якоб Роберт Эмден (4 марта 1862 – 8 октября 1940) – швейцарский астрофизик и метеоролог. Наиболее известен своей книгой «Gaskugeln: Anwendungen der mechanischen Wärmetheorie auf kosmologische und meteorologische probleme» (Газовые сферы: Применение механической теории тепла к космологическим и метеорологическим проблемам), опубликованной в 1907 году. В ней представлена математическая модель поведения политропных газообразных звёздных объектов под воздействием собственной гравитации, известная как уравнение Лэйна — Эмдена.

Карьера

Эмден родился в Санкт-Галлене, Швейцария, старшим из трех детей. Он изучал математику и физику в Гейдельберге и Берлине, получил степень бакалавра физики в 1885 году, а в 1887 году – степень доктора философии по физике в Страсбургском университете, который в то время находился в составе Германской империи. Его диссертация была посвящена давлению паров солевых растворов. В 1889 году он был назначен профессором физики в Техническом университете Мюнхена. Он стал адъюнкт-профессором физики и метеорологии в Техническом университете Мюнхена (1907–1920) и в 1907 году опубликовал классический труд «Gaskugeln: Anwendungen der mechanischen Wärmetheorie auf kosmologische und meteorologische Probleme». Эмден был членом Баварской академии наук с 1920 по 1933 год. В 1924 году он стал почетным профессором астрофизики в Мюнхенском университете. В 1930 году Эмден участвовал в основании журнала Zeitschrift für Astrophysik и был его редактором в течение шести лет. 10 июня 1932 года он был избран членом Королевского астрономического общества. Он вышел на пенсию в 1934 году.

Влияние на физику и метеорологию

Большая часть работ Эмдена в области термодинамики применялась к природным явлениям, в то время как его опубликованные статьи были посвящены геофизике и астрофизике. В книге Эмдена «Гаскугельн: Применение механической тепловой теории к космологическим и метеорологическим проблемам» представлена математическая модель, объясняющая расширение и сжатие газовых сфер. В книге также содержится краткий раздел, посвященный теории конвективного равновесия Карла Шварцшильда. Работа Эмдена, совместно с Субрахманьяном Чандрасехаром, получила название уравнения Эмдена — Чандрасекара. Значительный прогресс по сравнению с предыдущими работами был достигнут благодаря введению политропных решений, что позволило моделировать гораздо более широкий спектр звездных объектов. Его теории также показали, что звезды имеют границу на конечном радиусе. Эта работа, совместно с Джонатаном Гомером Лейном, стала известна как уравнение Лейна — Эмдена. Уравнение Лейна — Эмдена можно описать как «обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка, применимое к политропным профилям плотности». Уравнения Лейна — Эмдена позднее изучал Ральф Фоулер, который разработал новый набор решений для различных значений n и для всех типов граничных условий. Эти решения стали известны как дифференциальные уравнения типа Эмдена — Фоулера. Конвективные звездные модели Эмдена были заменены радиационной теорией. Роберт Эмден также выдвинул гипотезу, которая впоследствии была опровергнута, для объяснения солнечных пятен. Кратер Эмден на Луне назван в его честь.

Личная жизнь

Роберт Эмден женился на Кларе Шварцшильд, сестре немецкого физика и астронома Карла Шварцшильда и тете немецко-американского астрофизика Мартина Шварцшильда. У них было шестеро детей, имена пятерых из которых известны: Шарлотта Шейн, Эмма Мюллер, Антония Флах, Карл Эмден и Йоханна Луиза Берхтольд Эмден. Несмотря на то, что он женился в семье с сильными научными традициями, дети Роберта Эмдена не прославились какими-либо научными достижениями. Эмден был страстным воздухоплавателем и в 1910 году написал книгу о принципах аэронавигации. Он всегда придерживался практического подхода к физике, что видно из его письма 1938 года в журнал Nature под названием «Почему у нас есть зимнее отопление?». Хотя он вышел на пенсию в 1934 году, Якоб Роберт Эмден продолжал заниматься наукой до самой смерти в Цюрихе 8 октября 1940 года. Его последняя работа, посвященная проблемам температуры озер, находилась в печати на момент его кончины.