Открыть главное меню

Питер Гатри Тэйт (Тэт) (англ. Peter Guthrie Tait; 28 апреля 1831, Далкит — 4 июля 1901, Эдинбург) — шотландский математик и физик. Член Эдинбургского королевского общества (1861).

Питер Гатри Тэйт
Peter Guthrie Tait
Tait Peter Guthrie.jpg
Дата рождения 28 апреля 1831(1831-04-28)
Место рождения Далкит, Мидлотиан, Шотландия
Дата смерти 4 июля 1901(1901-07-04) (70 лет)
Место смерти Эдинбург
Страна Великобритания
Научная сфера математическая физика
Место работы
Альма-матер Кембриджский университет
Эдинбургский университет
Известные ученики William Peddie[d] и Peter Redford Scott Lang[d]
Известен как автор работ по теории кватернионов, теории узлов
Награды и премии Королевская медаль (1886)
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Содержание

БиографияПравить

Питер Гатри Тэйт родился 28 апреля 1831 года в городке Далкит (область Мидлотиан на юго-востоке Шотландии). Его отец, Джон Тэйт, был секретарем Уолтера Скотта, 5-го герцога Бакклейха (см. Walter Montagu Douglas Scott, 5th Duke of Buccleuch). Первые элементы образования Питер получил в грамматической школе родного города. Однако, когда ему было шесть лет, отец умер, и потому семья (Питер, его мать и две сестры) переехала в Эдинбург к дяде Джону Рональдсону, банкиру. Дядя интересовался наукой, в частности астрономией, геологией и недавно открытой фотографией, и заинтересовал этими вещами своего племянника. Питер учился сначала в частной школе, а в 1841 году поступил в Эдинбургскую академию (см. Edinburgh Academy), где подружился с Джеймсом Клерком Максвеллом, учившимся в классе на год старше. Тэйт был одним из лучших учеников на протяжении всех шести лет учебы, увлекаясь сначала классическими дисциплинами, а затем математикой.

В ноябре 1847 года Тэйт поступил в Эдинбургский университет, где слушал лекции математика Филипа Келланда (Philip Kelland) и физика Джеймса Форбса. Однако уже через год он отправился в Кембридж, где учился в колледже Питерхаус, готовился к экзаменам под руководством Уильяма Хопкинса (см. William Hopkins). В январе 1852 года Питер сдал итоговый математический экзамен (Mathematical Tripos) с отличием (Senior Wrangler), а также был награждён премией Смита (см. Smith’s Prize). После двух лет преподавания в Кембридже, в сентябре 1854 года, Тэйт был приглашен на должность профессора математики Королевского колледжа в Белфасте (см. Queen’s University Belfast). Здесь он познакомился с ирландским физиком и химиком Томасом Эндрюсом, который привлек его к совместной экспериментальной работе, а также начал переписку с Уильямом Гамильтоном, автором концепции кватернионов.

В 1857 году Тэйт женился на Маргарет Арчер Портер, дочери преподобного Джеймса Портера, с сыновьями которого он учился в Кембридже. В 1859 году, после перехода Форбса в университет Сент-Эндрюс, освободилось место профессора натуральной философии Эдинбургского университета. Основными кандидатами были Максвелл и Тэйт. Предпочтение было отдано последнему, как более подходящему преподавателю для не слишком хороших студентов. В 1860 году он прибыл в Эдинбург, где оставался до конца жизни. С 1879 по 1901 год он являлся секретарем Эдинбургского королевского общества.

Тэйт был глубоко религиозным человеком, что нашло отражение в двух книгах, которые были написаны совместно с физиком Бальфуром Стюартом и преследовали цель «опровержения материализма научными методами». Тэйт также был известен своим британским патриотизмом, с предубеждением трактуя историю развития науки (это приводило его к столкновению с такими учеными как Рудольф Клаузиус и Джон Тиндаль).

Тэйт был отцом семерых детей. Один из сыновей, Фредди Тэйт (Frederick Guthrie Tait), был известным гольфистом, победителем различных любительских турниров (он погиб в 1900 году во время англо-бурской войны). Другой сын, Джон Тэйт (John Guthrie Tait), был также спортсменом, выступал за сборную Шотландии по регби.

Научная деятельностьПравить

МатематикаПравить

Математические работы Тэйта посвящены в основном теории кватернионов, математической физике, топологии, теории функций, теории вероятностей. Являясь учеником и последователем Уильяма Гамильтона, он развивал кватернионный анализ как математический аппарат для нужд физики, был лидером в этом направлении. Знакомство Тэйта с взглядами Гамильтона состоялось в 1853 году, когда он прочел «Лекции по кватернионам» дублинского ученого. В августе 1858 года началась их дружеская переписка. Тогда же Тэйт впервые применил кватернионный дифференциальный анализ к физической проблеме — движению идеальной жидкости. В 1860 году он перевел на кватернионный язык результаты Германа Гельмгольца, подметившего аналогию между гидродинамикой и электромагнетизмом. В 1867 году Тэйт опубликовал «Элементарный трактат о кватернионах», использованный Максвеллом в своей работе над теорией электромагнитного поля.

В 1867 году Тэйт поставил эксперимент с кольцами дыма для проверки теоретического описания вихревых колец, данного в одной из работ Гельмгольца. Это положило начало его работе над теорией узлов, в которой также участвовали Уильям Томсон (будущий лорд Кельвин) и Максвелл. Особенно активно Тэйт взялся за эту тему в 1876—1877 годах, когда им было опубликовано семь статей по классификации узлов (в них он дошел до узлов с семью пересечениями). В 1880-е годы занимался анализом эквивалентных узлов с еще большим количеством пересечений (вплоть до десяти). Впоследствии он занимался проблемой четырех красок и даже утверждал, что решил её.

ФизикаПравить

В физике Тэйт известен работами по термодинамике, электричеству, механике. В Белфасте он совместно с Томасом Эндрюсом экспериментально исследовал свойства озона, эффекты электрического разряда в кислороде и других газах. В 1862 году Тэйт вместе с Джеймсом Альфредом Ванклином (англ. James Alfred Wanklyn) изучал электричество, возникающее при испарении и закипании. В 1866 году вместе с Бальфуром Стюартом он начал работу по описанию нагрева быстро вращающегося диска.

В 1861 году Тэйт начал работу над большим трудом по математической физике. Вскоре к нему присоединился Уильям Томсон. Итогом стал «Трактат по натуральной философии», опубликованный в 1867 году и ставший одним из самых известных вкладов Тэйта в науку. Как писал Гамильтон Дикинсон,

Эта работа открыла новую эру и создала революцию в развитии науки. Впервые Т и T', как авторы называли себя, проследили до Ньютона концепцию «сохранения энергии», которая в то время только получала признание среди физиков, и они показали раз и навсегда, что «энергия» является фундаментальным физическим понятием и что «сохранение» — это её преобладающее и управляющее свойство.

J. H. Hamilton Dickson. Peter Guthrie Tait // Dictionary of National Biography Second Supp. III. — London, 1912. — P. 471-474.

На протяжении ряда лет Тэйт занимался обработкой результатов глубоководных измерений экспедиции «Челленджера», в 1881 году предложил метод коррекции температур, учитывающий высокие давления на термометры. В 1886—1892 годах он активно занялся кинетической теорией газов, в частности дал доказательство теоремы о равнораспределении. В 1896 году Тэйт, будучи страстным гольфистом, написал классическую статью о траектории мячей для гольфа (эффект Магнуса).

НаградыПравить

Основные публикацииПравить

ЛитератураПравить

СсылкиПравить