杰弗里·泰勒
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杰弗里·泰勒爵士,OM(英语:Sir Geoffrey Taylor, 1886年3月7日-1975年6月27日),为英国物理学家、数学家。他研究的领域包含流体动力学与波理论。
杰弗里·泰勒 Geoffrey Taylor | |
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出生 | 英国伦敦 | 1886年3月7日
逝世 | 1975年6月27日 英国剑桥 | (89岁)
国籍 | 英国 |
母校 | 剑桥大学三一学院 |
知名于 | 流体动力学 波理论 |
奖项 | 下级勋位爵士 功绩勋章 |
科学生涯 | |
研究领域 | 物理 数学 |
博士导师 | 约瑟夫·汤姆森 |
传记
泰勒出生于英国的伦敦。他的父亲是一位艺术家。他的母亲,玛格丽特·布耳的娘家是一个数学家家庭(他的阿姨是艾丽西亚布尔斯托特,他的祖父是乔治·布尔,布尔代数的鼻祖)。泰勒爵士跟随着他祖父的脚步,在剑桥大学三一学院专修数学。他还是个小孩子的时候就对于科学非常的着迷,在出席英国皇家科学学会的耶诞讲座后,自行完成有关油漆辊和粘性胶带的实验。
泰勒的第一篇论文涉及量子力学方面的研究。他将光源减弱到一个程度,在任何时间,最多只有一个光子通过双狭缝,在这状况下,他成功的证实杨氏双缝实验仍然能够产生显明的干涉图样。紧接着,他又发表了一篇关于震波的论文。这杰作为他赢得了史密斯奖。他在关于湍流的学术领域也颇有建树,发表的论文《Turbulent motion in fluids》,为他赢得了 1915 年的亚当斯奖 (Adams Prize) 。
在1913 年,泰勒被聘为国际冰山巡逻队 (International Ice Patrol) 巡逻船 (Scotia)的气象学家。他在船上所做的许多观察,为日后的研究”空气湍流混合的理论模式“奠定了宝贵的基础。第一次世界大战爆发后,因为泰勒精通于飞机设计,他被派到位于汉普夏郡的皇家飞机工厂 (Royal Aircraft Factory) 。在那里,他主要的工作是构思更先进且能够承受更多应力的螺旋桨轴。在那里,他不只是做科学研究,还学会了如何开飞机与跳降落伞。
第一次世界大战结束后,泰勒回到三一学院,继续做自己的研究工作。在那里,他应用湍流理论于海洋学并研究物体通过旋转液体的问题。1923 年,他被任命为皇家学会的雅罗研究教授 (Yarrow Research Professor) ,也因为被任为教授,再也不必花时间教书。他已经教了四年的书,但他并不喜欢教书,也没有教书的天分。正是在这个时期,他在流体力学和固体力学做了很广泛的研究,包括在汉普郡战争之后对晶体材料变型的研究。此外, 他也对湍流工作做出重大的贡献,即通过对波动速度的统计研究引入了一种新方法。
1925 年,泰勒与 Stephanie Ravenhill 女士结为连理。夫妻两人相依相伴渡过了42个美满的岁月。可惜的是他们并没能生儿育女,享受天伦之乐。 Stephanie Ravenhill 于1967年去世。
1934年,泰勒与迈克尔·波兰尼和伊跟‧奥罗万两人大致同时认识到,延性材料的塑性变形可以用维多·沃尔泰拉在1905年发表的位错理论来解释。这种洞察力对于发展现代固体科学至关重要。
在第二次世界大战期间,泰勒将他的专业知识用于解决军事问题,如爆炸波的传播、空中波和水下爆炸。并于1944年至1945年作为英国曼哈顿计划代表团的成员被派往美国。在洛斯阿拉莫斯,泰勒帮助解决了原子武器开发中的内爆不稳定问题,特别是1945年8月9日在长崎使用的钚弹。
1944 年,他获勋为下级勋位爵士。同年,皇家学会又颁予他科普利奖章。
泰勒在战后于航空研究委员会任职并致力于超音速飞机的研制。他虽然在1952年正式退休,但仍继续研究未来二十年可能使用简单设备攻击的问题。这促进了诸如测量第二粘度系数的方法的发展。泰勒设计了一种不可压缩的液体,其中有悬浮分离的气泡。该液体膨胀过程中气体的消散是液体的剪切粘度导致的。因此,这可以方便地计算体积粘度。他后期的研究包括管内流动的纵向分散,多孔表面的运动以及液体片的动态。
1972 年,泰勒爵士不幸中风。从此他再也不能做研究工作,并于1975 年逝世于剑桥。
参阅
- 瑞利-泰勒不稳定性
参考文献
- The Life and Legacy of G. I. Taylor, by George Batchelor, 剑桥大学出版社, 1994 编辑
- MacTutor 物理名人网页:O'Connor, J. J.; Robertson, E. F., 傑弗里·泰勒, [2009-08-13], (原始内容存档于2019-11-03)。
- 泰勒爵士示范流体动力学的 Real 串流媒体。
- Classical Physics Through the Work of GI Taylor (页面存档备份,存于互联网档案馆). 麻省理工学院,以泰勒爵士的研究成果,作为教科材料的一堂课程。
- 《今日物理》杂志关于上述课程的报告。 (页面存档备份,存于互联网档案馆)