Geoffrey Ingram Taylor
Sir Geoffrey Ingram Taylor, nado en St. John's Wood o 7 de marzo de 1886 e finado en Cambridge o 27 de xuño de 1975 foi un físico e matemático británico, figura principal da dinámica de fluídos e teoría de ondas. O seu alumno e biógrafo George Batchelor, describiuno como "un dos máis notables científicos do século [vinte]".[1][2][3][4]
Primeiros anos e educación editar
Taylor naceu en St. John's Wood, Londres. O seu pai, Edward Ingram Taylor, era un artista, e a súa nai, Margaret Boole, proviña dunha familia de matemáticos (a súa tía era Alicia Boole Stott e o seu avó George Boole). De neno, estaba fascinado pola ciencia tras asistir ás Royal Institution Christmas Lectures, e realizaba experimentos empregando roletes de pintura e cintas adhesivas. Taylor estudou matemáticas e física no Trinity College, Cambridge entre 1905 e 1908. Entón obtivo unha bolsa para continuar en Cambridge con J.J. Thomson.
Carreira editar
Taylor é coñecido para os estudantes de física polo seu primeiro artigo,[5] publicado antes de graduarse, en que mostraba que a interferencia da luz visible producía bordos mesmo con fontes de luz extremadamente feble. Os efectos da interferencia estaban producidos con luz dunha luz de gas, atenuada mediante unha serie de láminas de vidro escuras, difractándose arredor dunha agulla de coser. Precisou tres meses para producir exposición suficiente na lámina fotográfica. O artigo non menciona os fotóns e non fai referencia o artigo de Einstein de 1905 sobre o efecto fotoeléctrico, pero o resultado aínda pode ser interpretado dicindo que menos dun fotón de media estaba presente no momento. Unha vez resultou amplamente aceptado arredor de 1927 que o campo magnético estaba cuantizado, o experimento de Taylor comezou a ser presentado con enfoque pedagóxico como proba de que os efectos de interferencia con luz non se poden interpretar en termos dun fotón que interfire con outro fotón que, de feito, un fotón "singular" debe viaxar a través de ambas as fendas dun aparato de fenda dupla. O coñecemento moderno da materia demostrou que o experimento de Taylor non era suficiente para demostralo, porque a fonte de luz non era de feito unha fonte dun único fotón, mais o experimento foi reproducido en 1986 empregando unha fonte dun único fotón, e obtívose o mesmo resultado.[6]
Continuou co seu traballo en ondas de choque, gañando un premio Smith. En 1910 foi elixido membro do Trinity College, e o ano seguinte foi proposto para un posto de meteorólogo, converténdose en lector de meteoroloxía dinámica. O seu traballo en turbulencias na atmosfera levou á publicación de "Turbulent motion in fluids",[7] que lle valeu o premio Adams de 1915.
En 1913 Taylor participou como meteorólgo no navío Scotia da Ice Patrol, onde as súas observacións formaron as bases do seu traballo posterior sobre modelos teóricos de mestura do aire. Co inicio da primeira guerra mundial, foi enviado á Royal Aircraft Factory en Farnborough para aproveitar os seus coñecementos de deseño aéreo, traballando, entre outros aspectos, tensión dos raios propulsado. Non contento con limitarse a traballar na ciencia, aprendeu a pilotar avións e salto en paracaídas.
Trala guerra, Taylor volveu ao Trinity e traballo na aplicación do fluxo turbulento á oceanografía. Tamén traballou no problema dos corpos que pasan a través dun fluído que rota. En 1923 foi escollido como profesor investigador da Royal Society (Yarrow Research Professor). Isto permitiulle deixar de dar clases, o que fixera nos catro anos previos, e que nin lle gustaba nin tiña aptitudes para iso. Nesta época realizou a maioría dos seus traballos de amplo rango sobre mecánica de fluídos e mecánica de sólidos, incluíndo investigacións sobre a deforamación dos materiais cristalinos que seguiron ao seu traballo de guerra en Farnborough. Tamén produciu outra contribución importante no fluxo turbulento, presentando unha nova aproximación a través dun estudo estatístico das flutuacións da velocidade.
En 1934, Taylor, simultaneamente con Michael Polanyi e Egon Orowan, deuse de conta que a deformación plástica de materiais dúctiles podía ser explicada en termos da teoría das dislocacións desenvolvida por Vito Volterra en 1905. A percepción era crítica co desenvolvemento da ciencia moderna da mecánica de sólidos.
Proxecto Manhattan editar
Durante a segunda guerra mundial, Taylor aplicou a súa experiencia aos problemas militares, como a propagación das ondas expansivas, estudando as ondas tanto no aire como en explosións submarinas. Taylor foi enviado aos Estados Unidos en 1944–1945 como parte da delegación británica do proxecto Manhattan. En Los Alamos, Taylor axudou a solución problemas de inestabilidade da implosión no desenvolvemento das armas atómicas, en particular a bomba de plutonio usada en Nagasaki o 9 de agosto de 1945.
En 1944 recibiu o título de cabaleiro e a medalla Copley da Royal Society.
Taylor estivo presente na proba Trinity o 16 de xullo de 1945 como parte da "VIP List" de só dez persoas escollidas polo xeneral Leslie Groves para observar a proba dende Compania Hill, uns 32 km ao noroeste da torre de lanzamento. Por un estraño xiro, Joan Hinton, outra descendente directa de George Boole, estivera traballando no mesmo proxecto e viu o acontecemento dende unha tribuno non oficial. Coñecéronse nesa época, mais posteriormente tomaron camiños diferentes: Hinton, oposta fortemente ás armas nucleares, desertou á China de Mao, mentres que Taylor mantivo toda a súa carreira a idea de que a política gobernamental non tiña que ver coa xurisdición dos científicos.[8]
En 1950, publicou dous artigos estimando o rendemento da explosión empregando o teorema π de Vaschy-Buckingham e fotografías de alta velocidade tomadas durante a proba coa hora e a escala física do raio da explosión, que foran publicadas na revista Life. A súa estimación de 22 kt é especialmente próxima ao valor aceptado de 20 kt, que era o máis alto clasificado no seu momento.
Vida posterior editar
Taylor continuou a súa investigación trala guerra, servindo no Aeronautical Research Committee e traballando no desenvolvemento das aeronaves supersónicas. Aínda que se retirou oficialmente en 1952, continuou a investigar nos seguintes vinte anos, concentrándose en problemas que podían ser abordados con equipos simples.
Algúns aspectos da vida de Taylor atopan expresión no seu traballo. O seu grande interese no movemento do aire e da auga, e por extensión os seus estudos do movemento das criaturas mariñas unicelulares e do tempo, estaban relacionadas co seu amor á navegación. Na década de 1930 inventou a áncora 'CQR', que era máis forte e máis manexable que calquera outra en uso, e que se empregou en toda sorte de pequenas embarcacións, incluíndo os hidroavións.[9]
Vida persoal editar
Taylor casou coa profesora de escola Grace Stephanie Frances Ravenhill en 1925. Permaneceron xuntos ata a morte de Stephanie en 1965. Taylr sufriu un grave infarto en 1972 que puxo final ao seu traballo. Faleceu en Cambridge en 1975.
Notas editar
- ↑ The Life and Legacy of G. I. Taylor, por George Batchelor, Cambridge University Press, 1994 ISBN 0-521-46121-9
- ↑ Taylor, Geoffrey Ingram, Sir, Scientific papers. Editado por G.K. Batchelor, Cambridge University Press 1958–71. (Vol. 1. Mechanics of solids – Vol. 2. Meteorology, oceanography, and turbulent flow – Vol. 3. Aerodynamics and the mechanics of projectiles and explosions – Vol. 4. Mechanics of fluids: miscellaneous papers).
- ↑ "G.I. Taylor as I Knew Him". Advances in Applied Mechanics Volume 16. Advances in Applied Mechanics 16. 1976. pp. xii–. ISBN 9780120020164. doi:10.1016/S0065-2156(08)70086-3.
- ↑ Pippard, S. B. A. (1975). "Sir Geoffrey Taylor". Physics Today 28 (9): 67. Bibcode:1975PhT....28i..67P. doi:10.1063/1.3069178.
- ↑ G.I. Taylor, Interference fringes with feeble light, Proc. Camb. Phil. Soc. 15, 114-115 (1909)
- ↑ Grangier, Roger, and Aspect, "Experimental evidence for a photon anticorrelation effect on a beamsplitter," Europhys. Lett. 1 (1986) 173
- ↑ Taylor,G.I. 1915. Eddy Motion in the Atmosphere. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical or Physical Character 215(A 523):1-26
- ↑ Gerry Kennedy, The Booles and the Hintons, Atrium Press, xullo de 2016
- ↑ Taylor, G. I., The Holding Power of Anchors, abril de 1934
Véxase tamén editar
Ligazóns externas editar
- A Real Media stream of Taylor's Hydrodynamic demo, courtesy of MIT
- Classical Physics Through the Work of GI Taylor Arquivado 04 de febreiro de 2012 en Wayback Machine.. Course given on Taylor's work
- Article on the course above Arquivado 04 de febreiro de 2012 en Wayback Machine.
- G.I. Taylor Medal of the Society of Engineering Science
- Video recording of K.R. Sreenivasan's lecture on the life and work of G.I. Taylor