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2015年3月15日 星期日

詹姆士·霍普伍德·金斯爵士(Sir James Hopwood Jeans OM FRS[1] MA DSc ScD LLD[2]。1877年9月11日-1946年9月16日[3]),英國物理學家、天文學家、數學家。

詹姆士·金斯[編輯]

James Hopwood Jeans
James Hopwood Jeans.jpg
出生1877年9月11日
 英格蘭蘭開夏郡奧姆斯柯克
逝世1946年9月16日(69歲)
 英格蘭薩里郡多爾金
公民權 英國
國籍 英國
研究領域天文學
數學
物理學
任職於劍橋大學
普林斯頓大學
母校麥錢特泰勒斯學校
劍橋大學三一學院
其他著名學生羅納德·費雪
著名成就瑞利-金斯定律
金斯不穩定性
詹姆士·霍普伍德·金斯爵士(Sir James Hopwood Jeans OM FRS[1] MA DSc ScD LLD[2]。1877年9月11日-1946年9月16日[3]),英國物理學家天文學家數學家

生平[編輯]

金斯生於蘭開夏郡奧姆斯柯克,在他三歲時和家人遷往倫敦[4]。在麥錢特泰勒斯學校威爾遜學校接受教育後[5],於1896年10月進入劍橋大學三一學院就讀[4],1900年獲得數學學位[6]。他的劍橋大學數學榮譽學位考試指導教授是羅伯特·阿爾弗雷德·赫爾曼,並於1898年成為該考試二級及格者(Second Wrangler)。1901年金斯獲選為三一學院院士[7],1904年成為劍橋大學數學講師。1905年金斯前往美國普林斯頓大學擔任應用數學教授至1909年[4],之後回到劍橋大學。
金斯在量子力學輻射恆星演化等物理學的許多領域作出重要貢獻。他對旋轉體分析後提出皮埃爾-西蒙·拉普拉斯提出太陽系形成自單一氣體雲的理論是不正確的;他並提出另一顆恆星經過太陽附近,恆星潮汐力使太陽物質災難性大量流出,而流出的物質凝聚成行星,不過這一理論今日並不被接受。
金斯和亞瑟·愛丁頓是英國宇宙學研究的奠基者。1928年金斯基於在宇宙中物質不斷產生的假設首次推測出穩態理論[8]。1965年宇宙微波背景輻射被發現後,穩態理論被大爆炸理論取代。
金斯的科學聲譽主要是基於他的數本專著。較著名的有1904年出版的《The Dynamical Theory of Gases》、1906年出版的《Theoretical Mechanics》,以及1908年出版的《Mathematical Theory of Electricity and Magnetism》。他在1929年退休後編寫了多本以社會大眾為對象的科學書籍,著名的有1930年出版的《The Mysterious Universe》、1931年出版的《The Stars in Their Courses》、1933年出版的《The New Background of Science》、1934年出版的《The Universe Around Us, Through Space and Time》。這些書籍讓金斯成為他的時代相當著名的革命性科學發現說明者,尤其是在相對論物理宇宙學方面。
1939年,《英國天文協會期刊》報導金斯將在劍橋大學選區參選英國下議院國會議員。不過應在1939或1940年進行的選舉並未舉辦,之後在1945年的國會議員選舉中金斯並未參選。
金斯於1943年出版了《Physics and Philosophy》,書中以現實中各種不同的觀點探討科學和哲學的關係。
金斯的宗教觀點為不可知論者[9]
金斯在薩里郡多爾金逝世。

主要成就[編輯]

金斯的其中一個重大發現是「金斯長度」,這是太空中星際雲的臨界半徑。該值與氣體雲溫度、密度和組成氣體的質量相關。小於金斯長度的星際雲將不會有克服氣體向外熱壓力的足夠重力,更無法凝聚形成恆星。即半徑大於金斯長度的星際雲將會塌縮,公式如下:
\lambda_J=\sqrt{\frac{15k_{B}T}{4\pi Gm\rho}}
金斯還提出了這項公式的另一個版本,稱為「金斯質量」或「金斯不穩定性」,則是表示星際雲必須到達金斯質量才會塌縮。
金斯還協助提出了瑞利-金斯定律,這是輻射源溫度和黑體輻射能量密度關係式的定律。公式如下:
 f(\lambda) = 8\pi c \frac{k_{B}T}{\lambda^4}

家庭[編輯]

金斯有兩段婚姻。首任妻子是美國詩人夏洛特·蒂芬妮·米切爾,兩人在1907年結婚[10]。之後金斯在1935年和第二任妻子,奧地利風琴大鍵琴演奏家蘇珊娜·霍克(即蘇西·金斯)結婚。

獎項與榮譽[編輯]

主要著作[編輯]

可在網際網路檔案館上獲得的著作:
其他:
  • 1929年 The Universe Around Us
  • 1930年 The Mysterious Universe
  • 1931年 The Stars in Their Courses
  • 1933年 The New Background of Science
  • 1937年 Science and Music

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