生日快乐,乔治·加布里埃尔·斯托克斯爵士

2018年8月13日

促进了著名的流体动力学方程的发展,命名荧光现象,并推进了大地测量领域:这些是爱尔兰物理学家和数学家乔治·加布里埃尔·斯托克斯(George Gabriel Stokes)的众多成就中的一些成就…

雕刻数学专家的声誉

乔治·加布里埃尔·斯托克斯(George Gabriel Stokes)于1819年8月13日出生于爱尔兰斯莱戈郡的斯克林。13岁那年,他开始了一次教育之旅,离开了斯克林(Skreen)在都柏林的一所学校。几年后,他越过爱尔兰海上英格兰的布里斯托尔学院,在那里学习数学。

乔治·加布里埃尔·斯托克斯爵士的黑白照片。
乔治·加布里埃尔·斯托克斯爵士。在美国的公共领域图像Wikimedia Commons

斯托克斯的下一站是剑桥的彭布罗克学院,他于1830年代后期参加。1841年,他毕业于第一史密斯的普里兹曼(Prizeman)和高级牧羊人,这是学校的两个数学奖项。

彭布罗克学院(Pembroke College)还提供了斯托克斯(Stokes)的奖学金,直到1857年结婚。The rule against marriage was later eliminated and Stokes retook his fellowship, remaining in the position until he was elected to a mastership in 1902.

In addition to his fellowship, Stokes became the Lucasian Professor of Mathematics at Cambridge University in 1849 and joined the Royal Society in 1851. In 1854, he was appointed secretary for the Royal Society and was later elected its president.

在参与这些各种组织的同时,Stokes在流体动力学,光学,测地台等领域取得了许多关键的进步。

流体动力学成就

乔治·加布里埃尔·斯托克斯(George Gabriel Stokes)在1840年代初期的工作集中在流体运动上,尤其是不可压缩的液体运动。到1845年,他扩大了研究,发表了一篇有关运动中流体内部摩擦的论文。他的工作,以及Navier,Poisson和圣人,帮助形成了著名的Navier-Stokes方程。求解这些方程式使工程师能够以恒定密度和粘度确定流体流动的速度和压力场。Navier-Stokes方程已成为工程师的主食,对于流体流量建模至关重要。

使用Navier-Stokes方程求解的Forchheimer流模型的图像。
使用Navier-Stokes方程来学习Forchheimer流

使用微流体和润滑系统工作的工程师也可能会发现Stokes的名称时,在分析雷诺数非常低的流量(称为蠕变流)时。在这些情况下,工程师经常使用Stokes方程来建模流。此外,RE→0的极限称为Stokes流。

使用stokes方程的微米物模型的图像。
使用stokes方程的微米模型。

如同伽利略,斯托克斯也对摆感兴趣。他发表了一篇关于流体动力学的论文,详细介绍了液体内部摩擦对摆运动的影响。

发光光学和荧光

除了流体动力学外,乔治·加布里埃尔·斯托克斯(George Gabriel Stokes)吸引了许多其他研究领域。这样一个领域就是光学,斯托克斯写了关于光,衍射和光理论的畸变。值得注意的是,他描述了荧光的现象。他还研究了其他与光学相关的主题,例如Fraunhofer线

一张显示荧光现象的照片。
荧光的一个例子,一种现象,涉及荧光灯等材料中吸收光的发射。Jan Pavelka的图像 - 自己的作品。获得许可CC BY-SA 4.0, 通过Wikimedia Commons

此外,斯托克斯研究了地球表面不同点的重力变化。他在这一领域的工作有助于构成大地测量领域。斯托克斯的兴趣也扩大到天空:他利用自己的研究来解释大气中云的悬浮和形成。

认可乔治·加布里埃尔·斯托克斯爵士

乔治·加布里埃尔·斯托克斯(George Gabriel Stokes)的创新研究在他的一生中得到了认可,并获得了各种奖项和装饰。例如,斯托克斯(Stokes)在1852年获得了拉姆福德(Rumford)奖牌,并于1893年获得了科普利奖章。英石男爵。

如今,Stokes的名字已在各种方程式和法律中找到,例如Stokes Shift,Stokes Line和Stokes的定理。测量运动粘度的单元,以他的名字命名。

由于今天是他的生日,让我们花时间庆祝Stokes的成就!

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