Jorge Howard Darwin | |
---|---|
Jorge Howard Darwin | |
Fecha de nacimiento | 9 de julio de 1845 |
Lugar de nacimiento | Abajo , Kent , Inglaterra |
Fecha de muerte | 7 de diciembre de 1912 (67 años) |
Un lugar de muerte | Cambridge , Inglaterra |
País | Gran Bretaña |
Esfera científica | Astronomía , Matemáticas |
Lugar de trabajo | Universidad de Cambridge |
alma mater | Universidad de Cambridge |
consejero científico | ED Routh |
Estudiantes |
Vaqueros James Hopwood Ernest William Brown |
Conocido como | especialista en teoría de mareas y cosmogonía |
Premios y premios |
Medalla Real (1884) |
Autógrafo | |
Archivos multimedia en Wikimedia Commons |
Sir George Howard Darwin ( nacido Sir George Howard Darwin ; 9 de julio de 1845 , Down , Kent - 7 de diciembre de 1912 , Cambridge ) fue un astrónomo y matemático inglés . Segundo hijo del famoso naturalista Charles Darwin . Miembro de la Royal Society de Londres ( 1879 ), así como de varias sociedades científicas extranjeras, incluido un miembro correspondiente extranjero de la Academia de Ciencias de San Petersburgo ( 1907 ). Los trabajos científicos se dedican principalmente a la mecánica celeste , la teoría de las mareas , la cosmogonía , la teoría de la estabilidad de los cuerpos líquidos en rotación.
George Howard Darwin nació en el pueblo de Downe en Kent . Fue el segundo hijo y el quinto hijo del famoso naturalista Charles Robert Darwin y Emma Wedgwood , la nieta del fundador de una conocida empresa de cerámica. Los primeros años de la vida de George transcurrieron en la tranquila Down, donde la familia Darwin llevó una vida apartada [1] . Recibió su primera educación en casa bajo la dirección de una institutriz. En agosto de 1856 fue a la escuela primaria de Clapham . La enseñanza de las matemáticas y las ciencias estaba bien establecida aquí, a cargo del reverendo Charles Pritchard , más tarde profesor de astronomía en la Universidad de Oxford . Pritchard es considerado uno de los pioneros de la enseñanza de las ciencias [2] . Probablemente influyó mucho en los futuros estudios e intereses de George [3] .
En 1863, George Darwin solicitó sin éxito una beca para el St. John's College de Cambridge, y al año siguiente ingresó en el Trinity College , donde estudió matemáticas. Recién en 1866 recibió una beca del fondo universitario. En este sentido, los contemporáneos notaron que las habilidades matemáticas y el talento de investigación de George se desarrollaron lentamente y se mostraron bastante tarde. Lord Moulton ( ing. John Fletcher Moulton ), quien estudió con Darwin en la universidad, recordó:
Todos reconocimos que ciertamente ocupó un lugar destacado entre los que tomaron los exámenes ( Tripos ), pero no mostró la colosal energía y la disposición para asumir las interminables ansiedades que lo caracterizaron después. Por el contrario, trató su trabajo con mucha naturalidad. [cuatro]
Texto original (inglés)[ mostrarocultar] Todos lo reconocimos como alguien que estaba seguro de estar alto en el Tripos, pero no mostró nada de esa colosal capacidad de trabajo y de trabajo infinito que lo caracterizó después. Por el contrario, trató su trabajo con bastante desenvoltura.En enero de 1868, Darwin aprobó su examen final de matemáticas con honores, convirtiéndose en el segundo en la lista de aprobados ( Segundo Wrangler ), y recibió una licenciatura en artes. En otoño fue elegido miembro del Trinity College. En Cambridge, Darwin se hizo muy amigo de los hermanos Arthur , Gerald y Frank Balfour , así como de Lord Rayleigh , con quien mantuvo una amistad durante toda su vida [5] .
Después de completar sus estudios en la universidad, Darwin decidió interrumpir su carrera científica y emprendió el estudio de la jurisprudencia . En 1874 fue admitido en la abogacía ( The Bar ), pero decidió volver a sus estudios científicos. Una razón importante de esto fue su mala salud: a partir del verano de 1869, la salud de Darwin comenzó a deteriorarse, experimentó problemas digestivos , debilidad y malestar general . Los viajes de placer (en 1872 visitó Malvern y Homburg , ya principios de 1873 - en Cannes ) no le trajeron alivio. Solo después de ponerse en contacto con el famoso médico Sir Andrew Clark logró alguna mejoría, pero Darwin experimentó problemas de salud por el resto de su vida. La segunda razón para regresar a Cambridge fue el creciente interés por la ciencia. En diciembre de 1870 - enero de 1871, incluso participó en la expedición siciliana para observar un eclipse solar [6] .
En octubre de 1873 , Darwin regresó al Trinity College. Durante este tiempo escribió varias obras semipopulares sobre diversos temas de matemáticas y estadística, pero fue su artículo sobre las restricciones a la libertad matrimonial considerada desde el punto de vista de la eugenesia lo que atrajo la mayor atención pública . El artículo fue duramente criticado por el biólogo George Mivart , pero fue defendido por Thomas Huxley y Charles Darwin, quienes cortaron todo vínculo y relación con su oponente. Pronto, George Darwin se interesó por el problema de la estructura geológica de la Tierra y la influencia de las mareas sobre ella, con miras a la descripción matemática de cuestiones de cosmogonía . El trabajo en esta área lo acercó a William Thomson (Lord Kelvin), a quien consideraba su maestro y amigo. Vale la pena señalar que después de regresar a trabajar en la Universidad de Cambridge, Darwin todavía viajó mucho, tratando de recuperar su salud: por ejemplo, visitó Holanda , Bélgica , Suiza y Malta (1874), Italia (1876), Argel ( 1878), Madeira (1881), etc. [7]
El éxito del trabajo científico fue el motivo de la nominación de Darwin en noviembre de 1877 como miembro de la Royal Society de Londres . Fue elegido en junio de 1879. Durante este tiempo, no ocupó ningún cargo oficial en la universidad, habiendo expirado su membresía en Trinity College un año antes. En enero de 1883 fue elegido profesor de astronomía y filosofía experimental ( Plumian Professor of Astronomy and Experimental Philosophy ), y en junio del mismo año volvió a ser miembro del Trinity College. Dio conferencias sobre matemáticas aplicadas , participó en el trabajo de varios consejos y asociaciones universitarias, incluido el Consejo Financiero (Junta Financiera ) y el Consejo del Senado ( Consejo del Senado ) [8] .
En la primavera de 1883, Darwin conoció a Maud du Puy , la hija de un ingeniero-inventor de Filadelfia, que provenía de una familia hugonote que se había mudado de Francia a América a principios del siglo XVIII. Vino a Cambridge a visitar a su tía [9] . En julio del año siguiente, tuvo lugar una boda en la ciudad de Erie (Pennsylvania) [10] . En marzo de 1885, Darwin compró Newnham Grange , ubicada a orillas del río Cam . En él, vivió con su familia hasta el final de su vida (ahora uno de los colegios universitarios se encuentra aquí: Darwin College ). George y Maud tuvieron cinco hijos, cuatro de los cuales sobrevivieron hasta la edad adulta. Uno de los hijos, Charles Galton Darwin , también se convirtió en científico, miembro de la Royal Society de Londres. La hija mayor, Gwen Raverat , era una reconocida artista de grabado en madera [11] .
Entre las preferencias deportivas de Darwin estaba, en primer lugar, el tenis real , al que era aficionado desde su época de estudiante. Abandonó su búsqueda del deporte en 1895 cuando casi pierde su ojo izquierdo como resultado de ser golpeado por una pelota. En los últimos años de su vida, se interesó seriamente por el tiro con arco , que trató con la metódica de un verdadero científico, comenzando por la elección del estilo de tiro, la posición de la cabeza y las manos, y terminando con un análisis de los resultados. lo que le llevó a criticar la forma tradicional de marcar [12] .
A lo largo de los años, Darwin ha formado parte de varios comités científicos. En febrero de 1885, a sugerencia de la Royal Society, sucedió a Warren De la Rue como uno de los miembros de junta del servicio meteorológico . La tarea principal que enfrentaba el liderazgo del servicio meteorológico (además de Darwin, incluía a científicos tan prominentes como George Stokes y Francis Galton ) era la formación de fundamentos físicos y el desarrollo de métodos matemáticos para el pronóstico del tiempo , que en ese momento era casi de carácter exclusivamente empírico. Darwin participó activamente en este trabajo, sobre todo porque uno de los principales enfoques era aplicar el análisis armónico a los resultados de las observaciones en estaciones meteorológicas , en las que era un reconocido especialista. Hasta su muerte, siguió siendo uno de los principales expertos en cuestiones físicas y matemáticas en el servicio meteorológico, aunque no hizo ninguna contribución formal a la literatura meteorológica [13] .
En mayo de 1904, Darwin fue elegido presidente de la Asociación Científica Británica y la dirigió durante el Congreso de Sudáfrica del año siguiente: en agosto llegó a Ciudad del Cabo , visitó Durban , Pietermaritzburg , Johannesburgo , Bloemfontein y otras ciudades, participó en la inauguración de un puente sobre las cataratas Victoria sobre el río Zambezi y finalmente regresó a Inglaterra vía Suez en octubre . En el otoño del mismo año fue nombrado caballero y condecorado con la Orden del Baño [14] .
Darwin fue miembro de la Royal Astronomical Society desde 1879 y su presidente desde 1899-1900. Dos veces se desempeñó como presidente de la Sociedad Filosófica de Cambridge (1890-1892 y 1911-1912). Darwin fue consultor del British Land Survey , que llevó a cabo importantes mediciones de triangulación, gravedad y geodésicas en India y África. En 1898, fue nombrado representante británico en la Asociación Geodésica Internacional, participó en sus congresos (en 1907 fue elegido su vicepresidente), abogó por una cooperación internacional activa en la realización de investigaciones a gran escala, en particular, que hizo posible conectar las triangulaciones rusa e india a través del Pamir . En agosto de 1912, Darwin fue elegido presidente del Quinto Congreso Internacional de Matemáticos , celebrado en Cambridge [15] . En este momento, su salud ya había comenzado a deteriorarse rápidamente. Tiempo después, una operación de diagnóstico demostró que padecía un tumor maligno . Murió el 7 de diciembre de 1912 y fue enterrado en Trumpington, Cambridge [16] .
Los contemporáneos han notado repetidamente la simplicidad de Darwin en la comunicación, la visión romántica e incluso en parte infantil del mundo, la disposición a ayudar sin dudarlo. Gwen Raverath, su hija, recordó:
Todo en el mundo era interesante y asombroso para él, y podía hacer que otras personas lo sintieran. Le apasionaba ir a cualquier lugar y ver cualquier cosa, aprender todos los idiomas, aprender los detalles técnicos de cualquier profesión, y todo esto claramente no desde el punto de vista de un científico o un coleccionista, sino con un profundo sentido de romance e interés. en todo lo que le rodeaba... Todo tipo de guerras y batallas le interesaban, y creo que le gustaba más el tiro con arco porque estaba impregnado de romance que porque fuera un juego. [17]
Texto original (inglés)[ mostrarocultar] Todo en el mundo era interesante y maravilloso para él y tenía el poder de hacer que otras personas lo sintieran. Tenía pasión por ir a todas partes y verlo todo; aprender todos los idiomas, conocer los tecnicismos de cada oficio; y todo esto enfáticamente no desde el punto de vista científico o de coleccionista, sino desde un profundo sentido del romanticismo e interés de todo… Todo tipo de guerras y batallas le interesaban, y creo que le gustaba más el tiro con arco porque era romántico que porque era un juegoLa sencillez y hasta la ingenuidad de Darwin fueron caracterizadas por su sobrino Bernard de la siguiente manera:
Estaba dispuesto a aceptar la amabilidad y la cortesía de otras personas en su significado aparente y no devaluarlas. Si parecían contentos de verlo, él creía que lo estaban. Si le gustaba alguien, creía que a él también le gustaba, y no se molestaba con dudas sobre si realmente le gustaba a la gente. [dieciséis]
Texto original (inglés)[ mostrarocultar] Estaba dispuesto a tomar la amabilidad y cortesía de otras personas en su valor aparente y no descartarlo. Si parecían contentos de verlo, creían que estaban contentos. Si le gustaba alguien, creía que le gustaba a ese alguien, y no se preocupaba preguntándose si realmente le gustaba.Darwin se caracterizó por una gran laboriosidad y paciencia, una actitud responsable hacia el trabajo, modestia al evaluar su propia contribución a la ciencia y una profunda comprensión de lo que se debe hacer bien en el momento. Lord Moulton escribió:
... me dijo repetidamente en los últimos años que tenía aversión a los cálculos aritméticos, y que estos cálculos eran aburridos y dolorosos para él, como para cualquier otra persona, pero que entendía que había que llevarlos a cabo, y que era imposible obligar a otra persona a hacerlos. [cuatro]
Texto original (inglés)[ mostrarocultar] …me dijo más de una vez en su vida posterior que detestaba la Aritmética y que estos cálculos eran tan tediosos y dolorosos para él como lo hubieran sido para cualquier otro hombre, pero que se dio cuenta de que debían hacerse y que era imposible hacerlo. entrenar a nadie más para hacerlos.El trabajo científico de Darwin, a pesar de la variedad de sus direcciones y resultados, se basó en el profundo interés del científico por la cosmogonía , el pasado de la Tierra y el sistema solar . Al mismo tiempo, los problemas que resolvía no tenían un interés puramente matemático para él, sino que tenían una marcada naturaleza aplicada. Vio su objetivo no como el desarrollo de un método matemático para resolver un problema en particular, sino para lograr un resultado específico que pudiera acercarlo a la comprensión de los procesos naturales o astronómicos. Por esta razón, no se limitó a la búsqueda de una solución analítica al problema y, en caso necesario, se comprometió a realizar cálculos laboriosos y prolongados , si esto prometía traer importantes resultados científicos. En su trabajo, Darwin siempre dio preferencia a los resultados cuantitativos sobre las evaluaciones cualitativas [18] . A pesar de que no todas sus hipótesis y suposiciones iniciales se fundamentaron de manera convincente, el deseo de obtener un resultado cuantitativo en cada caso tuvo un gran impacto en la metodología científica de la época. Como escribió Ernest William Brown , un estudiante de Darwin,
Demostrar la necesidad de un análisis cuantitativo y comprensivo de los problemas de la cosmogonía y la mecánica celeste fue, quizás, una de sus principales contribuciones a la ciencia... Aunque el avance de los supuestos y la formación de nuevas hipótesis deben continuar, sin embargo, aquellas que son justificados sólo por razonamientos generales ahora tienen poco peso... En este sentido, aunque no haya otra razón, la obra de Darwin marca toda una época. [19]
Texto original (inglés)[ mostrarocultar] La exhibición de la necesidad de un análisis cuantitativo y completo de los problemas de la cosmogonía y la mecánica celeste ha sido quizás una de sus principales contribuciones... Si bien deben continuar las especulaciones y la elaboración de nuevas hipótesis, ahora se otorga poco peso a las que son defendidas por solo razonamiento general... Si no fuera por otra razón, el trabajo de Darwin marca una época en este sentido.En un obituario dedicado a Darwin, el London Times describió su manera exploratoria de la siguiente manera:
No mostró ninguna habilidad particular para inventar nuevos aparatos o elegir métodos elegantes; sus problemas fueron resueltos por "ataque frontal", venciendo su resistencia con total determinación. [2]
Texto original (inglés)[ mostrarocultar] No mostró gran habilidad en la invención de nueva maquinaria o selección de métodos elegantes; sus problemas se resolvieron mediante un “ataque frontal”, desgastando su resistencia con pura determinación.Los primeros artículos científicos de Darwin, que aparecieron en 1875 , aún no estaban unidos por una idea o propósito común. En ellos, consideró algunas características de la descripción de líneas equipotenciales, dio un método gráfico para calcular la segunda integral elíptica y construyó una proyección cartográfica sobre la cara de un poliedro [19] .
Al año siguiente, escribió la primera obra verdaderamente importante en la que abordó el problema de la influencia de los cambios geológicos en la posición del eje terrestre. Considerando matemáticamente este problema bajo varios supuestos y condiciones iniciales, demostró que los procesos geológicos no pueden ser un factor significativo en el cambio de posición de los polos. Este trabajo llamó mucho la atención y permitió reducir significativamente la cantidad de hipótesis sobre el pasado geológico de la Tierra que existían en ese momento. Lord Kelvin hizo una presentación sobre los hallazgos de Darwin ante la Royal Society de Londres. Este trabajo lo impulsó a estudiar las cuestiones de la cosmogonía, que se convirtió en el tema principal de su actividad científica posterior [20] .
Dado que los cambios geológicos no pueden conducir a un cambio en la posición del eje terrestre, Darwin sugirió que su inclinación es el resultado de la acción de las mareas sobre las partes móviles de la Tierra. Para crear los fundamentos matemáticos de este proceso, en 1879 consideró las deformaciones de marea de cuerpos esféricos viscosos y semielásticos, cuyo comportamiento del material depende de la naturaleza de la fuerza aplicada sobre él. Demostró que la viscosidad conduce a una disminución significativa en la amplitud de las mareas y su retraso de fase. Comparando con los datos sobre las mareas de los océanos de la tierra, Darwin llegó a la conclusión de que la Tierra en su conjunto tiene una rigidez altamente eficaz [21] .
En el siguiente artículo, publicado en el mismo año, Darwin estudió la rotación de un esferoide viscoso (la Tierra) bajo la influencia de las mareas tanto de un solo cuerpo (la Luna ) como de un par de cuerpos vecinos (la Luna y el Sol ). Resultó que la posición estable del eje de rotación de tal esferoide depende de la viscosidad , por ejemplo, a valores bajos de viscosidad (que podría corresponder al antiguo estado fundido de la Tierra), la inclinación cero del eje resulta ser inestable, mientras que la posición con una inclinación bastante grande es estable. Considerando además el efecto de las mareas en el sistema Tierra-Luna, Darwin demostró que conducen a un aumento gradual en la distancia entre estos cuerpos y un aumento en el período de revolución de la Luna alrededor de la Tierra y la Tierra alrededor de su eje. Al rastrear estos cambios muchos millones de años en el pasado, calculó que la Luna debe haber estado mucho más cerca de la Tierra de lo que está ahora. Esto lo llevó a sugerir, volviendo a la hipótesis nebular de Laplace , que la Tierra y la Luna alguna vez formaron un solo cuerpo giratorio que se encontraba en un estado inestable de equilibrio, lo que eventualmente llevó a su desintegración [22] . La razón de la inestabilidad, según Darwin, podría ser la sincronización de la marea solar con el período de oscilaciones naturales de este único cuerpo [23] .
En la primera etapa del estudio de la historia temprana del sistema Tierra-Luna (1879-1882), Darwin se centró en el comportamiento del sistema ya desintegrado desde el momento en que los cuerpos casi se tocaban hasta el momento en que su movimiento se volvió similar al moderno. movimiento de la Tierra y la Luna. Al mismo tiempo, fue posible obtener, a partir de unas condiciones iniciales, los valores modernos de la duración del día y del mes, la inclinación del eje terrestre, la inclinación y excentricidad de la órbita lunar. Los intentos de utilizar este enfoque para describir otros sistemas de satélites y el sistema solar en su conjunto han demostrado que, por regla general, las mareas no desempeñan un papel tan importante como en el sistema Tierra-Luna. En la segunda etapa, Darwin consideró la forma de cuerpos casi en contacto, perturbados por las fuerzas de marea , y, yendo aún más lejos, calculó la forma de un solo cuerpo. Esto le llevó al problema de las figuras de equilibrio de los cuerpos fluidos ( esferoide de Maclaurin , elipsoide de Jacobi, objeto en forma de pera), cuya evolución había sido estudiada poco antes por Henri Poincaré . A principios del siglo XX, Darwin desarrolló el método de análisis armónico elipsoidal y lo aplicó al problema de la estabilidad de figuras líquidas en forma de pera [24] [25] .
En uno de sus trabajos, Darwin recurrió a otra hipótesis popular sobre el origen del sistema solar en ese momento: la hipótesis de los planetesimales. Señaló que la hipótesis del crecimiento de los planetas como resultado de la agregación de pequeñas masas ("meteoritos") durante las colisiones es más probable que la idea del surgimiento de planetas enteros a partir de una nebulosa gaseosa, sin embargo, este meteorito La hipótesis no puede explicar la distribución de planetas y satélites en órbitas [26] . Además, demostró que, bajo ciertas condiciones, se puede lograr el mismo resultado si el punto de partida del desarrollo es tanto una nebulosa como una colección de meteoritos que se mantienen unidos durante las colisiones [27] [28] .
Incluso al comienzo de su carrera científica, Darwin participó en el trabajo de un comité especial de la Asociación Británica, que se dedicaba al análisis de las observaciones de las mareas para poder predecirlas. Utilizó el análisis armónico como su herramienta principal y pudo desarrollar un método para predecir la magnitud y el tiempo de las mareas para varias opciones de compleción de datos: observaciones regulares, series cortas de observaciones irregulares, observaciones de niveles de agua máximos y mínimos, etc. acelerar numerosos cálculos aritméticos monótonos, propuso el uso de varios dispositivos de conteo . En 1891, dio la tradicional conferencia Bakerian , que dedicó al problema de predecir las mareas y en la que dio un método para compilar una tabla especial para calcular el tiempo de su inicio. Darwin también participó en el análisis de las observaciones de las mareas en la Antártida , realizado por la expedición de Robert Scott en el barco Discovery. De gran importancia científica general fue el estudio de las llamadas mareas de dos semanas, que permitieron tener en cuenta la distribución del agua y la tierra y calcular la rigidez de la Tierra en su conjunto, que resultó ser comparable a la rigidez del acero [29] [30] .
Darwin es autor de varios escritos populares sobre las mareas, en particular, escribió un artículo correspondiente en la Enciclopedia Británica . Un libro publicado como resultado de un curso de conferencias impartidas en el Instituto Lowell de Boston en 1897 [31] se hizo ampliamente conocido .
En el campo de la mecánica celeste , los intereses de Darwin se centraron principalmente en el problema de los tres cuerpos . A fines del siglo XIX, este problema fue objeto de un análisis profundo en el trabajo de George William Hill y Henri Poincaré , que hizo posible calcular el movimiento de la luna con gran precisión. Darwin no estaba del todo satisfecho con las aproximaciones utilizadas por Hill y Poincaré (una masa infinitamente grande del Sol y masa cero de la Luna en comparación con la masa de la Tierra), y en un estudio realizado después de 1893, consideró el caso de un Satélite de masa finita. Después de cuidadosos cálculos numéricos, Darwin descubrió nuevas familias de órbitas periódicas en un sistema triple y analizó su estabilidad [32] .
sitios temáticos | ||||
---|---|---|---|---|
diccionarios y enciclopedias | ||||
Genealogía y necrópolis | ||||
|