Arthur Schuster- Arthur Schuster
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Arthur Schuster
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| Geboren |
Franz Arthur Friedrich Schuster
12. September 1851 |
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| Auszeichnungen | |
| Wissenschaftlicher Werdegang | |
| Akademische Berater | Wilhelm Eduard Weber |
Sir Franz Arthur Friedrich Schuster Kt FRS FRSE (12. September 1851 - 14. Oktober 1934) war ein deutschstämmiger britischer Physiker, der für seine Arbeiten in Spektroskopie , Elektrochemie , Optik , Röntgenstrahlen und die Anwendung der harmonischen Analyse auf die Physik bekannt ist . Das Schuster-Integral ist nach ihm benannt. Er trug dazu bei, die University of Manchester zu einem Zentrum für das Studium der Physik zu machen.
Frühe Jahre
Arthur Schuster wurde in Frankfurt am Main als Sohn des Baumwollhändlers und Bankiers Francis Joseph Schuster und seiner Frau Marie Pfeiffer geboren.
Schusters Eltern heirateten 1849, konvertierten vom Judentum zum Christentum und erzogen ihre Kinder in diesem Glauben. 1869 zog sein Vater nach Manchester, wo das Textilunternehmen der Familie seinen Sitz hatte. Arthur, der in Frankfurt zur Schule gegangen war und in Genf studierte , kam 1870 zu seinen Eltern und wurde 1875 mit den anderen Kindern britischer Staatsbürger. Edgar Schuster (1897–1969) war sein Neffe.
Seit seiner Kindheit interessierte sich Schuster für die Wissenschaft und nachdem er ein Jahr (1870/71) für das Familienunternehmen Schuster Brothers in Manchester gearbeitet hatte, überredete er seinen Vater, ihn am Owens College studieren zu lassen . Er studierte Mathematik bei Thomas Barker und Physik bei Balfour Stewart und begann bei Henry Roscoe mit der Erforschung der Spektren von Wasserstoff und Stickstoff. Er verbrachte ein Jahr bei Gustav Kirchhoff an der Universität Heidelberg und kehrte nach seiner Promotion als unbezahlter Demonstrator in Physik nach Owens zurück. Schuster nutzte später den Reichtum seiner Familie, um Material und Ausrüstung zu kaufen und Leserschaften für mathematische Physik in Manchester und Meteorologie an der University of Cambridge auszustatten . Er trug auch zur Royal Society und der International Union for Cooperation in Solar Research bei.
Nach einem weiteren Studienaufenthalt in Deutschland bei Wilhelm Eduard Weber und Hermann von Helmholtz kehrte er nach England zurück, wo er aufgrund seiner Kenntnisse der Spektrumanalyse zum Leiter einer Expedition nach Siam berufen wurde, um das koronale Spektrum während der totalen Sonnenfinsternis zu fotografieren vom 6. April 1875 . Das war eine wichtige Berufung für einen solchen Nachwuchswissenschaftler. Unterwegs schrieb er einen Brief vom 21. Februar 1875 an Nature, in dem er seine Beobachtung des Phänomens "Grüner Blitz" beschrieb.
Karriere und späteres Leben
Nach seiner Rückkehr nach Manchester im Jahr 1875 begann er mit der Erforschung von Elektrizität und verbrachte anschließend fünf Jahre am Cavendish Laboratory der University of Cambridge. Sein Status dort war ziemlich inoffiziell; er war weder Student noch Gefährte. Er arbeitete mit James Clerk Maxwell und mit Rayleigh zusammen . 1881 wurde er auf den Beyer-Lehrstuhl für Angewandte Mathematik in Owens berufen, inzwischen eines der Colleges der neuen Victoria University. Er trat 1888 die Nachfolge seines Lehrers Balfour Stewart als Professor für Physik an. Diese Ernennung gab ihm die Möglichkeit, eine große, aktive Lehr- und Forschungsabteilung aufzubauen. 1900 wurde ein neues Laboratorium, für das er gekämpft und entworfen hatte, offiziell eröffnet. Es war das viertgrößte der Welt. Das Labor wurde schnell zu einem ernsthaften Rivalen des Cavendish; siehe Manchester Science Hall of Fame . Ein Großteil dieser späteren Berühmtheit wurde mit Ernest Rutherford in Verbindung gebracht, der 1907 Schusters Nachfolger als Langworthy Professor wurde. Schuster trat von seinem Lehrstuhl zurück, teils aus gesundheitlichen Gründen und teils um die Sache der internationalen Wissenschaft zu fördern. Er stellte sicher, dass Rutherford ihm nachfolgen würde.
Schuster wird zugeschrieben, das Konzept der Antimaterie in zwei Briefen an Nature im Jahr 1898 geprägt zu haben. Er stellte die Hypothese auf, dass Antiatome und ganze Antimaterie-Sonnensysteme Energie liefern würden, wenn die Atome mit Atomen der normalen Materie kombiniert würden. Seine Hypothese erhielt eine mathematische Grundlage durch die Arbeit von Paul Dirac aus dem Jahr 1928, die Antiteilchen vorhersagte und später zu ihrer Entdeckung führte.
Schuster ist vielleicht am bekanntesten für seine Periodogrammanalyse , eine Technik, die lange Zeit das wichtigste praktische Werkzeug zur Identifizierung statistisch wichtiger Frequenzen in einer Zeitreihe von Beobachtungen war. Er verwendete diese Form der harmonischen Analyse erstmals 1897, um CG Knotts Behauptung der Periodizität bei Erdbebenereignissen zu widerlegen . Er fuhr fort, die Technik zur Analyse der Sonnenfleckenaktivität anzuwenden . Das war ein altes Interesse. Im Jahr 1875 berichtete Stewarts Freund und Cousin von Roscoe, der Ökonom Jevons , "Mr Haupt-Sonnenfleckenzyklus."
Schuster wird von Chandrasekhar zugeschrieben , dem Strahlungsübertragungsproblem einen Neuanfang gegeben zu haben . Schuster formulierte 1905 ein Problem der Strahlungsübertragung, um das Auftreten von Absorptions- und Emissionslinien in Sternspektren zu erklären. Dies war die erste Anwendung der Zweistrom-Approximation , die der Behandlung des Strahlungstransports in praktisch allen Wetter- und Klimamodellen zugrunde liegt .
1912 kaufte er das Yeldall Manor in Hare Hatch in der Nähe von Wargrave in Berkshire .
Nach dem Ausbruch des Ersten Weltkriegs im Jahr 1914 war die Familie Schuster in der Presse und in Arthurs Fall in einigen Teilen der Royal Society antideutschen Vorurteilen ausgesetzt. Sein Bruder Sir Felix Schuster musste eine Erklärung abgeben, in der er auf die Loyalität der Familie zu Großbritannien hinwies und dass sie alle Söhne hatten, die in der britischen Armee dienten. An dem Tag, an dem Arthur seine Präsidentschaftsrede auf dem Treffen der British Association 1915 hielt , erfuhr er, dass sein Sohn verwundet worden war.
Schuster galt seinen Zeitgenossen als außergewöhnlich begabter mathematischer Physiker, aber auch als fähiger Verwalter und Lehrer und Verfechter der Rolle der Wissenschaft in Bildung und Industrie.
Er starb am 14. Oktober 1934 in Hare Hatch. Er ist auf dem Brookwood Cemetery in der Nähe von London beigesetzt.
Familie
1887 heiratete er Caroline Loveday.
Ehrungen und Auszeichnungen
Schuster wurde ein gewählt im Jahr 1879 Mitglied der Royal Society (FRS) , und zum Ritter in 1920 neuen Jahr Ehrungen . Weitere Auszeichnungen sind Doktortitel der Universitäten Kalkutta (1908), Genf (1909), St Andrews (1911) und Oxford (1917) sowie die Verleihung der Royal- , Rumford- und Copley- Medaillen der Royal Society (1893, 1926 und 1931). ). ; LLD, Kalkutta, 1876;
Schuster war Sekretär der Royal Society und wurde zum Vizepräsidenten (1919-20) und Außenminister (1920-1924) gewählt. Er war auch Sekretär des Internationalen Forschungsrats (1919–28) und Mitglied der Verwaltungsausschüsse des Meteorological Office (1905–32) und des National Physical Laboratory (1899–1902, 1920–25).
Er wurde 1920 von König George V zum Ritter geschlagen .
Das Schuster Laboratory der University of Manchester , in dem sich die School of Physics and Astronomy befindet, ist nach ihm benannt.
Veröffentlichungen
- Schuster, Arthur (Januar 1905). „Strahlung durch eine neblige Atmosphäre“. Das Astrophysikalische Journal . 21 : 1. Bibcode : 1905ApJ....21....1S . doi : 10.1086/141186 . ISSN 0004-637X .
- Der Fortschritt der Physik (1910) Vier Vorlesungen an die gelieferten Universität von Kalkutta im März 1908 die vorsichtige vorläufige Genehmigung der geben Albert Einstein ‚s Spezielle Relativitätstheorie und Max - Planck ‘ s erster Ideen über Quanta.
- Eine Einführung in die Theorie der Optik (1904) Es gibt zwei weitere Auflagen zu diesem Buch, und Schuster ist der Autor. Ausgabe zwei wurde 1909 veröffentlicht und Ausgabe drei scheint zwei Erscheinungsdaten von 1924 und 1928 zu haben.
Galerie
Eine Kugel in der Basis eines Gehirns, Röntgenbild von Arthur Schuster, c. 1895
Röntgenaufnahme des Fußes eines Pantomimenkünstlers, der eine Nadel an einer der Zehen zeigt, c. 1895
Ein Frosch mit gebrochenem Bein, das verheilt ist, gezeigt in Manchester am 3. März 1896
Röntgenbild der Hände von Arthur Schuster
Siehe auch
- Blackett-Effekt
- Diffuse Reflexionsspektroskopie
- Elektron
- Elektronenruhemasse
- Repräsentative Schichttheorie
- Scharfe Serie
- Weltraumwetter
Verweise
Weiterlesen
- Ab 1871 schrieb Schuster viele Artikel für die Zeitschriften der Royal Society. Diese Artikel sind online bei JSTOR und bei Gallica erhältlich .
- Arthur Schuster Biographische Fragmente London; Macmillan (1932). – Eine attraktive Sammlung von Erinnerungen an Schusters Ausbildung und seine Expeditionen mit Erinnerungen an die ihm bekannten Wissenschaftler.
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The Physical Laboratories of the University of Manchester – Professor Arthur Schuster: Biographical and Bibliographical Notes . Manchester: Manchester University Press. 1906. S. 39 –60.
Die Physikalischen Laboratorien der Universität Manchester.
Externe Links
- Werke von oder über Arthur Schuster im Internet Archive
- Arthur Schuster Papiere in der John Rylands Library , Manchester.
- Arthur Schuster, "On Lunar and Solar Periodicities of Earthquakes", Proceedings of the Royal Society of London , Bd. 61 (1897) , S. 455–465 – Schusters erster Artikel über die Anwendung der Technik, die er später als Periodogramm bezeichnete
- Arthur Schuster, "On the Periodicities of Sunspots", Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Serie A , Bd. 206. (1906) , S. 69–100. – Schusters späteres Papier über Sonnenflecken
- Schusters Royal Society-Zitat unterzeichnet von Maxwell, Joule und anderen
- Nachrufe: Fellows:- Schuster, Sir Arthur, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 2, No. 95, S.326
- Es gibt ein Foto von Schuster in der Science and Society Picture Library und viele mehr (sowie die von ihm gemachten Röntgenaufnahmen) bei Wellcome Images .
- Die Geschichte von Schuster und der medizinischen Anwendung von Röntgenstrahlen wird bei Sir Arthur Schuster erzählt Ein Pionier in der Anwendung von Röntgenstrahlen
- Die Position von Schuster am Cavendish wird in Cavendish Laboratory: the First Ten Years . beschrieben