О знаменитости

Чарльз Галтон Дарвин: биография

Научная деятельность

Дарвин является автором более 90 статей, посвящённых в основном оптике рентгеновских лучей, статистической механике, квантовой теории. Для характеристики Дарвина как учёного можно воспользоваться словами нобелевского лауреата Джорджа Паджета Томсона:

Ниже охарактеризованы основные направления работы и важнейшие результаты исследований Дарвина.

Дифракция рентгеновских лучей

В 1913 году Дарвин совместно с Генри Мозли, используя методы Брэггов, начал цикл работ по изучению дифракции рентгеновских лучей. В первой статье (преимущественно экспериментальной) они измерили интенсивность отражённого кристаллом пучка рентгеновского излучения по вызываемой им ионизации вещества. В последующих двух работах, написанных им единолично и вышедших в феврале и апреле 1914 года, Дарвин заложил основы динамической теории дифракции рентгеновских лучей. Его первые расчёты касались отражения лучей от идеального кристалла и дали значительно заниженную величину эффективности этого процесса по сравнению с результатами измерений Мозли. Дарвин пришёл к выводу, что это расхождение связано с несовершенством реальных кристаллов. Он учёл это несовершенство в своей мозаичной модели, предположив, что кристалл состоит из различно ориентированных блоков, расположенных на разных глубинах от поверхности образца. Излучение, отражённое каждым блоком, складывается и даёт искомое увеличение интенсивности отражённого пучка по сравнению с идеальным случаем. В этих статьях и в статье 1922 года были также рассмотрены температурные эффекты и установлена связь с рассеянием излучения отдельными атомами. Работы Дарвина по дифракции рентгеновских лучей ныне считаются классическими. По словам Уильяма Лоуренса Брэгга,

What is Transhumanism? pt.1/2

Все видео

Основные работы:

Статистическая механика

В 1922 году Дарвин совместно с Ральфом Фаулером рассмотрел классическую статистику невзаимодействующих частиц и показал, что состояние газа удобнее описывать в терминах средних (а не наиболее вероятных) величин. Это приводит к необходимости вычисления статистических интегралов, которые могут быть представлены в виде контурных интегралов и оценены с помощью метода перевала. Разработанный подход к вычислению статистических интегралов известен ныне как метод Дарвина — Фаулера. Они также показали, что обычная термодинамика может быть легко получена из данного статистического описания.

Основные работы:

Квантовая теория

Работая в Манчестере, Дарвин был непосредственным свидетелем зарождения квантовой теории строения атома. К тому же он находился под большим впечатлением от идей Анри Пуанкаре, который указал, что идея квантов ведёт к отказу от классического детерминизма в пользу вероятностных представлений. Однако первый серьёзный вклад в разработку квантовой тематики он внёс только после войны, в 1919 году. Он проверил проведённые Арнольдом Зоммерфельдом расчёты тонкой структуры водородного спектра и с целью более полного учёта релятивистских эффектов предложил использовать запаздывающий потенциал для описания взаимодействия электрона с ядром.

По-видимому, Дарвин одним из первых осознал необходимость дальнейшего отказа от классических представлений с целью построения последовательной квантовой теории. В неопубликованной статье 1919 года он писал:

Эти рассуждения привели Дарвина к идее о трактовке закона сохранения энергии как статистического (а не точного) закона, которую он использовал в 1922 году для построения теории оптической дисперсии. Вскоре он встретился с серьёзными затруднениями на этом пути. Хотя преодолеть их не удалось, он очень близко подошёл к осознанию ключевой роли корпускулярно-волнового дуализма и необходимости создания новой концептуальной схемы, которая объединила бы квантовые представления и волновое описание электромагнитной теории. Впрочем, его мысли в то время остались незамеченными научным сообществом.