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Peter Guthrie Tait

Fecha del nacimiento:

Lugar del nacimiento:

Fecha de la muerte:

Lugar de la muerte:

28 April 1831

Dalkeith, Midlothian, Scotland

4 July 1901

Edinburgh, Scotland

Presentación
ATENCIÓN - traducción automática de la versión inglesa

PG Tait 's padre fue John Tait y su madre era Mary Ronaldson. John Tait era un secretario de Walter Francis Scott, el quinto duque de Buccleuch. Pedro tenía dos hermanas y comenzó sus estudios en la Escuela de Gramática en Dalkeith. Sin embargo, cuando tenía seis años su padre murió y Pedro, con sus dos hermanas y su madre, se trasladó a Edimburgo a vivir con un tío John Ronaldson. Un banquero de Edimburgo, John Ronaldson se interesa, sin embargo en la ciencia, en particular, en la astronomía, la geología y la fotografía recién inventado. Pronto se interesa su joven sobrino Pedro en estos temas y es justo decir que el interés de Pedro en la ciencia fue una consecuencia directa de entusiasmo de su tío para las ciencias.

Cuando la familia se mudó a Edimburgo, Pedro, por supuesto, tuvo que dejar su escuela en Dalkeith. El siguiente asistió a una escuela privada en el Circo Lugar de Edimburgo, a continuación, en 1841, cuando tenía diez años de edad, ingresó en la Academia de Edimburgo. Lewis Campbell, quien más tarde se convirtió en el profesor de griego en la Universidad de St Andrews, y James Clerk Maxwell fue un año mayor que Tait en la Academia. De hecho, Maxwell fue un poco más joven que Tait lo que la diferencia de un año, sin duda no reflejan sus respectivas épocas.

Tait fue primero de su clase en cada uno de sus seis años en la Academia de Edimburgo. Sus intereses de principios, sin embargo, no estaban en la ciencia, sino más bien en los clásicos. En su cuarto año en las matemáticas de la Academia se había convertido en su verdadero amor y que fue objeto en el que realmente sobresalía. En 1846 fue el primer lugar en la sección de matemáticas del Club de Edimburgo Premio Académico que fue un logro nada despreciable, ya que derrotó a Lewis Campbell, quien quedó en segundo lugar, y Maxwell, que fue el tercer puesto. En 1847, último año Tait en Edimburgo Academia, Maxwell su venganza desde que ganó el primer puesto para el Club de Edimburgo con el Premio Académico Tait segundo.

A la edad de 16 años, en noviembre de 1847, Tait ingresó en la Universidad de Edimburgo. Maxwell entró en la Universidad de Edimburgo, al mismo tiempo en Tait y juntos asistieron a la segunda clase de matemáticas enseñados por Kelland y la filosofía natural (física) clase impartida por James David Forbes. Tait se mantuvo en la Universidad de Edimburgo por sólo un año antes de entrar en Peterhouse, Cambridge en 1848. Allí estaba bajo la tutela de Guillermo Hopkins a través de lo que era una carrera de grado notable. En enero de 1852, a la edad de veinte años, se graduó con la máxima en el examen final de Matemáticas. Esto significa que él era el primer puesto entre los títulos de primera clase en matemáticas otorgado por Cambridge en ese año. También fue prizeman el primer Smith's.

Maxwell siguió Tait Peterhouse en 1850 pero fue transferido a Trinidad, donde él creía que era más fácil obtener una beca. Otro compañero y amigo de Tait fue William Steele, que se encontraba en el mismo año que Tait y se graduó como segundo Wrangler. Tait ganó una beca en Peterhouse y, además, a los estudiantes de entrenamiento para el examen final, empezó a colaborar con Steele en escribir un texto Dinámica de una partícula. Trágicamente Steele murió antes de los progresos se habían realizado con la escritura del libro, pero Tait continuó con la proyecto y generosamente publicó el libro bajo su autoría conjunta a pesar de haber escrito la mayor parte de él mismo. Fue publicado en 1856.

En septiembre de 1854 Tait tomó un nombramiento como profesor de matemáticas en la Universidad Queens de Belfast. Varios de los colegas y amigos que hizo en Belfast iban a tener un efecto muy significativo en la carrera de Tait. Uno de ellos fue Thomas Andrews y los dos colaboraron en los experimentos para determinar la densidad de la capa de ozono y los efectos de la descarga eléctrica pasa a través de oxígeno y otros gases. Tait no había estado involucrado en trabajo experimental, hasta este momento y es sin duda debido a la influencia de Andrews, agregó que este interés a su creciente gama de habilidades. Esta investigación llevada a cabo con Andrews se Tait hacia la química y este era un tema mantuvo su interés a través de su carrera.

Otra amistad de verdadera importancia es que con Hamilton. Tait había leído Hamilton 's Conferencias sobre cuaterniones en 1853 cuando aún estaba en Cambridge, pero aunque el tema le fascinaba era más ocupado por las aplicaciones físicas de las matemáticas en el momento y no seguir examinando la cuestión en ese momento. Luego, en julio de 1858 Tait leer un artículo de Helmholtz en Crelle en el movimiento de un fluido perfecto. Helmholtz 's papel Über Integrale der hydrodynamischen Gleichungen, welche den Wirbelbewegungen entsprechen comenzó por la descomposición del movimiento de un fluido perfecto en la traducción, la rotación y la deformación. Tait cuaterniones vio que podía expresarse mediante la velocidad del fluido en función de un "vector". Fue la visión física que Hamilton 's cálculo diferencial cuaternión dio entonces que impresionó Tait y comenzó a trabajar duro para desarrollar una teoría física.

Tait comenzó a escribirse con Hamilton en agosto de 1858 y, en respuesta a Hamilton 's cuestión de cómo se había declarado a trabajar con cuaterniones, Tait escribió a Hamilton el 7 de diciembre de 1858 (véase, por ejemplo):

... fue sólo en agosto pasado que de repente me acordé de ciertas fórmulas que yo había admirado años atrás en la página 610 de sus conferencias - y pensé (y todavía pienso) que pueden servir a mi propósito exactamente. (El asunto que más inmediatamente sugirió que esto mí era un trabajo de Helmholtz en Crelle 's Journal (Vol. LX), que estaba leyendo en julio pasado, tan pronto como lo recibimos ... El título (en alemán) me olvido - pero una traducción manuscrita de la mía que me ahora a mi lado está a cargo "movimiento Vortex" ...).

Si la amistad Tait con Hamilton iba a resultar importante para sus futuras investigaciones, a continuación, otras amistades, que formaron Tait fueron importantes en su vida familiar. Dos de sus amigos en Peterhouse eran hijos de la Rev James Porter y Tait a través de ellos se reunieron a su hermana, Margaret Archer Porter, quien se casó en Belfast el 13 de octubre de 1857.

El Presidente de la Filosofía Natural en la Universidad de Edimburgo quedó vacante en 1859, JD Forbes que se trasladó a la Universidad de St Andrews. Tait fue candidato a la presidencia, pero también lo era de Maxwell, que se había visto obligado a buscar otro puesto cuando Marischal College y el King's College de Aberdeen combinado. Routh, que había sido el Primer Wrangler de Cambridge en Maxwell 's años, también fue un candidato, pero la verdadera competencia fue siempre va a estar entre Tait y Maxwell. Tait ganó a pesar de s Maxwell destacados logros científicos. Cuando el documento de Edimburgo, el Courant, informó el resultado señaló que Tait había sido elegida en lugar de Maxwell desde:

... hay otra cualidad que es deseable en un profesor en una universidad como la nuestra y que es el poder de proceder exposición oral en la suposición de un conocimiento imperfecto o incluso la ignorancia total por parte de los alumnos.

La afirmación de que Tait era la mejor persona para enseñarle a los alumnos poco cualificados fue sin duda un justo y, por supuesto, la personalidad Tait significaba que hizo una impresión más fuerte en el comité de designación en lugar de la Maxwell, mucho más reservada.

En el momento en que llegó en Edimburgo en 1860 Tait estaba haciendo importantes contribuciones en la aplicación de Hamilton 's cuaterniones. En el año en que asumió la presidencia de la filosofía natural en Edimburgo publicó Quaternion investigaciones relacionadas con electro-magnetismo y la dinámica en la que reelaborado s hidrodinámico Helmholtz analogía electromagnética en la lengua de cuaterniones. Como Epple escribe en:

... No sólo el análisis de cuaterniones se benefició de la adquisición de una nueva. significado físico. Las fórmulas cuaterniónica también ayudó a comprender las situaciones físicas que podrían ser descritos en términos de movimiento de los fluidos con más facilidad.

En 1863, cuando publicó Nota sobre una transformación cuaternión en las Actas de la Sociedad Real de Edimburgo, Tait afirma que:

... las extensiones próximo Gran de la física matemática, con toda probabilidad, se aportará mediante cuaterniones.

Hamilton murió en 1865 y Tait hizo cargo de la cruzada para cuaterniones un papel destacado en la física matemática. Entre las muchas contribuciones que hizo a este tema debemos mencionar a sus dos textos importantes Primaria Tratado de cuaterniones (1867), e Introducción a la cuaterniones (1873). Maxwell estaba impresionado por las obras de muchos Tait en las aplicaciones físicas de cuaterniones y escribió en una carta a William Thomson en 1871:

Usted debe dejar saber al mundo que la verdadera fuente de los métodos matemáticos aplicables a la física se encuentra en las Actas de la Royal Society de Edimburgo. El volumen de superficie y de línea integrales de vectores y cuaterniones y sus propiedades como en el supuesto de ser elaborados por Tait vale la pena todo lo que está sucediendo en otros puestos de aprendizaje.

A pesar de su intenso trabajo en cuaterniones, Tait ha participado en muchas otras actividades. En 1862 había publicado el trabajo conjunto con James A. Wanklyn sobre la electricidad producida durante la evaporación y en efervescencia. Tres años más tarde publicó un documento sobre el movimiento de las limaduras de hierro sobre una placa vibrante que fue sometida a un campo magnético. En 1866 se inició un proyecto conjunto con el físico Balfour Stewart en el calentamiento de un disco que fue rápida rotación en el vacío. Este fue un tema Tait volvió en varias ocasiones durante su carrera. Luego, en 1867, publicó, además del tratado de cuaterniones, su traducción de Helmholtz 's 1858 artículo y el Tratado sobre la filosofía natural de las que pueda ser más conocido.

En 1861, Tait había estado trabajando en un texto sobre la física matemática. Su amigo William Thomson (más tarde Lord Kelvin):

... para mi gran satisfacción se ofreció a participar.

Los dos la intención de escribir dos trabajos de gran volumen y el Tratado de la filosofía natural (1867) iba a ser el primero de los volúmenes. Sin embargo, el segundo volumen no fue escrito. El tratado, conocido como 'T & T ", fue escrito principalmente por Tait, que parecía encontrar el tiempo a pesar de sus numerosas actividades, mientras que Thomson descubrió que sus muchas otras actividades se lo impidió encontrar el tiempo que Tait para trabajar en el libro. Hamilton Dickson escribe en:

El trabajo se hizo época, y creó una revolución en el desarrollo científico. Por primera vez, 'T & T ", como los autores llamaban a sí mismos, remontarse a Newton, el concepto de" conservación de la energía ", que fue en ese momento obtener el reconocimiento entre los físicos, y se demostró una vez por todas que la" energía "fue el la entidad física fundamental y que su "conservación" fue la predominante y todo el control de la propiedad.

Ya hemos detallado los principales logros de Tait fecha 1867, pero hay un caso más de ese año que debemos mencionar. Helmholtz, en su documento de 1858, describió el comportamiento teórico de los anillos de vórtice. Afirmó que dos anillos de la interacción que cambie el tamaño y la velocidad en que interactuaron, sino que conservan su forma de anillo. Tait verificado las afirmaciones teóricas de Helmholtz con los experimentos con anillos de humo en 1867. Se utilizaron dos cajas cada una con una membrana de goma que dispararon los anillos de humo blanco cuando se golpeó el diafragma. Thomson escribió a Helmholtz el 22 de enero 1867:

... Hace unos días me mostró Tait en Edimburgo una manera magnífica de la producción [anillos de vórtices]. En ocasiones, podemos hacer un anillo de disparar a través de otro, lo que ilustra perfectamente la descripción, cuando un anillo pasa cerca de otro, cada uno es muy perturbado, y se considera que estar en un estado de violenta vibración durante unos segundos, hasta que se instala de nuevo en su circular forma. ... Las vibraciones que un sujeto hermoso para el trabajo matemático.

Estos experimentos fueron a tener una gran influencia en Thomson, que vio la permanencia de la forma como una posible explicación de los átomos y, por tanto explicar la forma en que los distintos elementos se puede construir. Tait no estaba convencido de Thomson 's idea al principio, y con razón, por supuesto, ya que, aunque una idea hermosa, es muy malo. La idea llevó Tait, Thomson y Maxwell para empezar a trabajar sobre la teoría de los nudos desde los bloques de construcción básicos, de Thomson 's la teoría del átomo de vórtice, se anuda los anillos en tres dimensiones. Por la teoría de Helmholtz de un fluido perfecto, estos anillos de nudos, aunque pueden ser distorsionados, conservará el "nudo mismo" como un pedazo de cuerda con nudos circulares que se puede mover alrededor sin embargo, la forma del nudo permanece invariante.

Tait, Thomson y Maxwell intercambiado cartas en las que se inventaron muchas ideas topológicas como se miraban nudos. Pronto se descubrió de venta 's 1847 las contribuciones a la teoría de nudos. Tait, aunque al principio no convencidos por Thomson 's la teoría del átomo de vórtice, comenzaron a incluir la teoría en sus cursos en Edimburgo en la década de 1870 y dio conferencias populares que describe la teoría. Tait, en 1876 comenzó un estudio intenso de los nudos, tratando de clasificarlas. Ha publicado siete artículos en los nudos en las Actas de la Royal Society de Edimburgo en el año académico 1876-77.

Tait considera alternando nudos, es decir, aquellos que cuando atraviesan la proyección en 2-dimensiones del espacio los cruces ir alternativamente por encima y debajo. Se etiquetarán los cruces n de tal nudo A, B, C, ... y entonces el nudo se describe la secuencia de los pasos de longitud 2 N, donde cada uno de A, B, C, ... ocurrió exactamente dos veces cuando se atravesó el nudo. Hubo entonces dos problemas básicos a resolver. En primer lugar, que las secuencias del tipo anterior correspondía a un nudo, y en segundo lugar, ¿cómo podría determinarse cuando dos nudos descritos por dichas secuencias son las mismas.

Sin ningún tipo de teoría rigurosa, lo que habría sido mucho más allá de las matemáticas del siglo XIX, Tait, comenzó a clasificar nudos utilizando su intuición matemática y geométrica. En 1877 se habían clasificado todos los nudos, con siete pasos, pero se detuvo allí. Uno de los problemas que él consideraba que era después de la coloración de los gráficos ya que afirmaba tener una demostración correcta del teorema de los cuatro colores. Su prueba es falaz y, lamentablemente, no se refieren coloración de los gráficos a la teoría de los nudos que había considerado un año antes. Otro tema que había trabajado durante varios años fue el resultado de la expedición del Challenger en la temperatura del mar profundo. Tait, en 1881 publicó un importante documento sobre el tema en el que demostraba cómo corregir las lecturas de temperatura a causa de las altas presiones sobre los termómetros.

Volvió al tema de los nudos en su discurso ante la Sociedad Matemática de Edimburgo en 1883:

Encontramos que se convierte en una mera cuestión de mano de obra calificada para atraer a todos los nudos posible tener asignado un número de cruces. Los aumentos necesarios de trabajo con extrema rapidez, como el número de cruces es mayor. ... Yo no he sido capaz de encontrar tiempo para llevar a cabo este proceso más allá de los nudos con siete cruces. ... Es muy de desear que alguien, con el ocio necesarios, deben tratar de ampliar esta lista, si es posible hasta el 11 de ...

Kirkman leer el texto de la dirección Tait y comenzó a trabajar en la clasificación de nudos con más de siete cruces. Envió Tait sus resultados en las proyecciones de nudo con un máximo de nueve cruces de mayo 1884 pero no había mirado el problema de decidir cuál de las proyecciones llevado a nudos equivalente. Tait trabajado en este lado del problema y, considerando sólo los nudos alterna, resolver los problemas de equivalencia dentro de un par de semanas. Tait parecía saber cómo saber si dos nudos son equivalentes, sin métodos rigurosos. Afirma esto claramente en el documento que escribió la tabulación de los nudos donde se dice que sus métodos son:

... la desventaja de ser una tentativa más o menos. No es que las normas establecidas ... deja lugar a la mera suposición, pero que son demasiado complejos para ser siempre totalmente mantenerse a la vista. Así que no podemos estar absolutamente seguros de que por medio de estos procesos se han obtenido todas las formas esencialmente diferente que la definición que empleamos comprende.

A pesar de los problemas Tait sabía exactamente lo que estaba haciendo para, sorprendentemente, sus tablas son correctos. Cuando Kirkman le envió todas las proyecciones nudo con 10 puestos en enero de 1885 de nuevo Tait encontrado en todos los nudos equivalente. Los cuadros fueron impresos en septiembre de 1885 y de nuevo son totalmente correctas. Para entonces, ya había recibido de Kirkman 1581 las proyecciones de nudo con 11 cruces de Tait y esta vez sentía que no tenía tiempo para resolver el problema de la equivalencia de estos.

Sería absolutamente imposible en un artículo de esta longitud para cubrir todos los temas que Tait trabajado. Knott listas de 365 artículos y 22 libros escritos por Tait. Vamos a mencionar dos temas finales que trabajó en después de terminar su trabajo en nudos. Thomson sugirió que el trabajo sobre la teoría cinética de los gases y entre 1886 y 1892 Tait publicado más de 20 documentos sobre el tema. En este trabajo se dio lo que Thomson considera la primera prueba del teorema de equipartición Waterston-Maxwell.

Tait también escribió un ensayo clásico sobre la trayectoria de las pelotas de golf (1896). El tema del golf es uno de gran interés para Tait. De sus cuatro hijos, el tercero fue Frederick Guthrie Tait. Se convirtió en el jugador de golf amateur de liderazgo en 1893 y ganó el Open de golf en 1896 y nuevamente en 1898. Freddie Tait, como era conocido en el mundo del golf, tiene una calle de St Andrews que lleva su nombre, que no está lejos de mi [EFR] casa. Freddie era un militar en la Guardia Negro. Renunció a su campo de golf cuando se ofreció como voluntario para servir en la guerra de los Boers en 1899. Fue herido en Magersfontein el 19 de diciembre de 1899 y muerto durante los enfrentamientos en Koodoosberg el 7 de febrero de 1900.

Un hombre profundamente religioso, Tait, escribió, con el físico Balfour Stewart, The Unseen Universe (1875):

... para derrocar el materialismo por un argumento puramente científico.

Debido a la demanda del público, escribió una secuela paradójico Filosofía (1878).

Hemos pintado un panorama muy positivo de Tait en los detalles que hemos dado más arriba. Esto es correcto para él no merece menos. Sin embargo, hay otro aspecto de su carácter que debemos mencionar. Se involucró en muchas discusiones con sus colegas científicos y al menos dos veces participan en argumentos muy público. Tait era proclive a dejar que su corazón el gobierno de su cabeza en esas situaciones y que a menudo fue de peor en el debate científico. Uno de sus controversias es con Heaviside y Gibbs métodos vector cuyas argumentó enérgicamente en contra durante un largo período. Ciertamente, Tait fue la peor en este argumento, tal vez su corazón era demasiado conjunto sobre los métodos de cuaterniónica para permitir a su cabeza para ver la importancia de las ideas de Heaviside y Gibbs.

Otra amarga disputa fue con Clausius y Tyndall. Tait fue patriótica en la medida en que dejaría que tales consideraciones perjuicio de su punto de vista de la ciencia. El conflicto se inició hace más que fue el primero en proponer la equivalencia de trabajo y el calor. Tait y Tyndall inició una discusión sobre si Joule o Julius Robert Mayer von Mayer tenía prioridad. Tait escribió un relato muy perjudicado de la historia de la termodinámica, que fue estúpidamente pro-británico y Tyndall fue derecho a ser ofendido. Luego Hopkins tropezó en la controversia que Tyndall le había pedido que le enviara todos los documentos de Mayer von pero fue como pro-alemán como Tait fue pro-británico que publicó un artículo en 1868 que indica que no sólo von Mayer tienen prioridad, pero también lo hizo la nación alemana. Un conflicto más amargo entre Tait y Clausius comenzó en 1872 cuando Maxwell publicó su teoría del calor. Clausius afirmó que los británicos estaban tratando de reclamar más de lo que merecía por la teoría del calor que, por escrito Tait, fue un comentario justo. Maxwell, sin embargo, había más de un número de años plenamente reconocido Clausius s contribución, a diferencia de Tait con su enfoque de prejuicios.

Por supuesto patriotismo Tait también significaba que era un fiel seguidor de la Real Sociedad de Edimburgo, que sirvió fielmente desde que fue elegido miembro poco después de ser nombrado para la cátedra en Edimburgo. Sirvió a la Sociedad como secretario general durante 22 años desde 1879 hasta 1901. Ganó el Premio Gunning Jubileo Victoria y dos veces el premio de Keith de esa sociedad. Aunque nunca fue elegido miembro de la Royal Society de Londres, tuvo la distinción de la recepción de que la Medalla de la Real Sociedad en 1886. Otros honores incluyen Tait dado a la concesión de títulos honoris causa por la Universidad de Glasgow y la Universidad de Irlanda, además de ser elegido miembro honorario de las academias de Dinamarca, Holanda, Suecia e Irlanda.

En una ceremonia en Peterhouse de presentar un retrato de Tait, Lord Kelvin habló de su amigo:

Recuerdo que una vez Tait señalando que la ciencia es otra cosa que vale la pena vivir. Se dice con sinceridad, pero Tait se demostró que no es cierto. Tait era un gran lector. Se ponía Shakespeare, Dickens, Thackeray y de memoria. Su memoria era maravillosa. Lo que una vez leído con simpatía alguna vez después de recordar. Así siempre estaba listo con citas delicioso, y estos se iluminó nuestras horas de trabajo. Para los que hicimos el trabajo matemático pesada, rompiendo la piedra no estaba en ella.

En él se describe como sigue:

Su figura familiar estuvo marcado por una cierta excentricidad, o descuido en el vestir, y algunos de sus amigos íntimos, casi no recordaba haberlo visto en un traje de etiqueta. Salir a cenar era realmente una abominación a los ojos, a menos que fuera de manera informal en compañía de uno o dos almas gemelas.


Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland