Джо́зеф Ла́рмор (; 11 июля 1857, Северная Ирландия — 19 мая 1942) — ирландскийEncyclopaedia Britannica . и , профессор Кембриджского университета. Член Королевского общества (1892), почётный член Эдинбургского королевского общества (1910), иностранный член Национальной академии наук США, член-корреспондент Французской академии наук, член Академии деи Линчеи.
Работы относятся к электродинамике движущихся тел, термодинамике, магнетизму, изучению структуры атома, математической физике. Принимал участие (наряду с Лоренцем) в разработке электронной теории. Его монография «Эфир и материя» (1900) сыграла значительную роль в развитии электродинамики. Работы Лармора, хотя и уходят корнями в классическую физику, в конечном итоге способствовали её пересмотру, возникновению теории относительности и квантовой механики.
Наиболее известен тем, что первым опубликовал (в 1900 году) в законченном виде релятивистские преобразования пространства и времени, относительно которых уравнения Максвелла сохраняют свой вид, а также релятивистскую формулу сложения скоростей. Впоследствии, по предложению Анри Пуанкаре, эти формулы получили название «преобразования Лоренца» (Лоренц ранее опубликовал неточный, приближённый вариант этих преобразований); они позволили Пуанкаре и Эйнштейну обосновать универсальный «принцип относительности», охватывающий также и электромагнитные явления.
Биография Джозеф Лармор родился 11 июля 1857 года в графстве Антрим (Северная Ирландия) в семье зажиточного коммерсанта Хью Лармора из Белфаста, и его жены Анны Райт . Около 1860 года семья переехала в Белфаст, где Джозеф получил образование в Королевском академическом институте Белфаста, а затем изучал математику и естественные науки в Королевском колледже. Затем он продолжил обучение в кембриджском колледже Святого Иоанна, где заслужил престижную премию Смита, а по окончании колледжа (1880) был избран его членом. В 1883 году Лармор получил степень магистра.
В 1880—1885 годах Лармор преподавал физику («натуральную философию») в Королевском колледже в Голуэе. В 1885 году он вернулся в Кембридж преподавателем математики (Лукасовский профессор математики с 1903 года). Летом он всегда возвращался в родную Ирландию. В 1892 году он был избран членом Лондонского королевского общества, работал одним из секретарей общества. В 1910 году он стал почётным членом Эдинбургского королевского общества .
За выдающиеся научные достижения король Эдуард VII в 1909 году возвёл Лармора в рыцарское достоинство.
Лармор был решительно против системы гомруля и выступал за союз Ирландии с Великобританией. В феврале 1911 года он был избран членом парламента от Кембриджского университета от Консервативной партии. Он оставался в парламенте до всеобщих выборов 1922 года, после которых ирландский вопрос был решён.
На период 1914—1916 годов был избран президентом Лондонского математического общества. В 1920 году Лармор выступал на пленарных заседаниях Международного конгресса математиков в Страсбурге. Он выступал также на двух следующих конгрессах (1924 и 1928 годы).
Никогда не был женат. В 1932 году ушёл в отставку (его сменил Поль Дирак), вернулся в Северную Ирландию и поселился в графстве Даун. Скончался 19 мая 1942 года в Холивуде.
Научная деятельность
Преобразования Лоренца
Все механические процессы подчиняются принципу относительности Галилея. Математически это означает, что уравнения механики не меняют свою форму (инвариантны) при галилеевых преобразованиях, Электромагнитные процессы также в основном зависят только от относительного движения заряженных и магнитных тел, однако уравнения Максвелла при галилеевых преобразованиях меняют форму, и это ставит под сомнение принцип относительностиЭйнштейн А. Собрание научных трудов в четырёх томах. . М.: Наука, 1965—1967. Том I, с. 138..
Первым, кто занялся вопросом, при каких преобразованиях уравнения Максвелла инвариантны, был немецкий физик-теоретик Вольдемар Фогт. В статье 1887 года «» (см. текст в Викитеке) он предложил преобразования (приведены в современных обозначениях):
где . Если правые части формул умножить на получится современный вид преобразований.
Лоренц в книге 1892 года независимо предложил свою версию:
От современного варианта она отличается лишним множителем в формуле для Ещё одну модифицированную версию Лоренц предложил в книге 1895 года, с её помощью он объяснил эффект Доплера, аберрацию света и результат опыта Физо.
Лармор опубликовал в 1897 году статью, в которой привёл преобразования Лоренца в современном виде. С их помощью он объяснил результат опыта Майкельсона — Морли.
Другие темы Лармор внёс большой вклад в развитие электронной теории Лоренца. Он заложил основы теории диамагнетизма и парамагнетизма (прецессия Лармора), получившие дальнейшее развитие в трудах Ланжевена и Вейса.
Одним из первых Лармор оценил фундаментальную важность для физики принципа наименьшего действия. Между 1894 и 1897 годами он опубликовал три статьи под одинаковым названием «Динамическая теория электрической и светоносной среды». В этих статьях была представлена его теория электрона.
В 1919 году он предложил модель «самоподдерживающегося динамо» для объяснения существования магнитного поля Земли — модель, действующая и по сей день.
Лармор считал себя частью ирландской научной традиции и участвовал в редактировании посмертных сборников работ ряда ирландских учёных: своего друга Джорджа Фитцджеральда, первым предположившего видимое сокращение движущихся тел; Джорджа Стокса, своего предшественника на кафедре математики Кембриджского университета; Уильяма Томсона (лорда Кельвина).
Оценки Друзья дали Лармору краткое описание: «скромный, застенчивый человек, который с трудом заводил близкие дружеские отношения и чьи многочисленные акты щедрости совершались без огласки». Сэр Дарси Томпсон заметил: «У него было немного друзей, но за всю жизнь он не потерял ни одного из них».
Артур Эддингтон писалArthur Stanley Eddington. Joseph Larmor, 1857—1942 :
Классическая физика действительно подошла к концу. Из тех, кто всё же сумел добиться существенного прогресса на этом трудном этапе — кто наконец довёл классическую физику до того момента, когда новые методы стали неизбежными — два имени особенно выделяются: Лоренц и Лармор. В их работе было много общего, поэтому иногда трудно оценить их вклад по отдельности. Репутация Лармора, возможно, была в тени репутации Лоренца. Но, по любым оценкам, достижения Лармора высоки; и его место в науке прочно, как того, кто заново зажёг тлеющие угли старой физики, чтобы подготовить появление новой.
Награды и почести (1880) от Кембриджского университета (1892) Принят в члены Королевского общества. (1898) за книгу «Эфир и материя». (1903) Лукасовский профессор математики (1909) За выдающиеся научные достижения король Эдуард VII возвёл Лармора в рыцарское достоинство. (1909) Бейкеровская лекция (1912—1914) вице-президент Королевского общества (1914) Медаль де Моргана (1914—1916) избран президентом Лондонского математического общества (1915) Королевская медаль (1918) Премия Понселе (1921) Медаль Копли В 1970 году Международный астрономический союз присвоил имя Джозефа Лармора кратеру на обратной стороне Луны.
В честь учёного названы несколько научных терминов. Ларморова частота Ларморовский радиус Ларморовская прецессия
Основные труды 1884, «Least action as the fundamental formulation in dynamics and physics», Proceedings of the London Mathematical Society. 1887, «On the direct applications of first principles in the theory of partial differential equations», Proceedings of the Royal Society. 1891, «On the theory of electrodynamics», Proceedings of the Royal Society. 1892, «On the theory of electrodynamics, as affected by the nature of the mechanical stresses in excited dielectrics», Proceedings of the Royal Society. 1893-97, «Dynamical Theory of the Electric and Luminiferous Medium», Proceedings of the Royal Society; Philosophical Transactions of the Royal Society. Series of 3 papers containing Larmor’s physical theory of the universe. 1896, «The influence of a magnetic field on radiation frequency», Proceedings of the Royal Society. 1896, «On the absolute minimum of optical deviation by a prism», Proceedings of the Cambridge Philosophical Society.
1898, «Note on the complete scheme of electrodynamic equations of a moving material medium, and electrostriction», Proceedings of the Royal Society. 1898, «On the origin of magneto-optic rotation», Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. (формулы преобразований приведены на стр. 174) 1903, «On the electrodynamic and thermal relations of energy of magnetisation», Proceedings of the Royal Society. 1904, «On the mathematical expression of the principle of Huygens» (read 8 Jan. 1903), Proceedings of the London Mathematical Society, Ser.2, vol.1 (1904), pp.1-13. 1907, «Aether» in Encyclopædia Britannica, 11th ed. London. 1908, «William Thomson, Baron Kelvin of Largs. 1824—1907» (Obituary). Proceedings of the Royal Society. 1921, «On the mathematical expression of the principle of Huygens — » (read 13 Nov. 1919), Proceedings of the London Mathematical Society, Ser.2, vol.19 (1921), pp.169-80. 1924, «On Editing Newton», Nature. 1927, «Newtonian time essential to astronomy», Nature. 1929, Mathematical and Physical Papers. Cambridge Univ. Press. 1937, (as editor), Origins of Clerk Maxwell’s Electric Ideas as Described in Familiar Letters to William Thomson. Cambridge University Press.
Примечания
Литература
Ссылки
Papers of Sir Joseph Larmor. Janus, University of Cambridge.
Категория:Выпускники Кембриджского университета Категория:Выпускники колледжа Святого Иоанна (Кембридж) Категория:Лукасовские профессора математики Категория:Профессора Кембриджского университета Категория:Иностранные члены Национальной академии наук США Категория:Члены-корреспонденты Французской академии наук Категория:Члены Академии деи Линчеи Категория:Президенты Лондонского математического общества Категория:Президенты Кембриджского философского общества