Тэт Питер Гатри

Питер Гатри Тэт (Тэйт) ( 28 апреля 1831, Далкит — 4 июля1901, Эдинбург) — шотландский и . Член Эдинбургского королевскогообщества (1861).

Биография


 Питер Гатри Тэт родился 28 апреля 1831 года в городке Далкит (областьМидлотиан на юго-востоке Шотландии). Его отец, Джон Тэт, был секретаремУолтера Скотта, 5-го герцога Бакклейха (см. Walter Montagu DouglasScott, 5th Duke of Buccleuch). Первые элементы образования Питерполучил в грамматической школе родного города. Однако, когда ему былошесть лет, отец умер, и потому семья (Питер, его мать и две сестры)переехала в Эдинбург к дяде Джону Рональдсону, банкиру. Дядяинтересовался наукой, в частности астрономией, геологией и недавнооткрытой фотографией, и заинтересовал этими вещами своего племянника.Питер учился сначала в частной школе, а в 1841 году поступил вЭдинбургскую академию (см. Edinburgh Academy), где подружился сДжеймсом Клерком Максвеллом, учившимся в классе на год старше. Тэт былодним из лучших учеников на протяжении всех шести лет учебы, увлекаясьсначала классическими дисциплинами, а затем математикой.
 В ноябре 1847 года Тэт поступил в Эдинбургский университет, где слушаллекции математика Филипа Келланда (Philip Kelland) и физикаДжеймса Форбса. Однако уже через год он отправился в Кембридж, гдеучился в колледже Питерхаус, готовился к экзаменам под руководствомУильяма Хопкинса (см. William Hopkins). В январе 1852 года Питерсдал итоговый математический экзамен (Mathematical Tripos) сотличием (Senior Wrangler), а также был награждён премией Смита(см. Smith's Prize). После двух лет преподавания в Кембридже, всентябре 1854 года, Тэт был приглашен на должность профессора математикиКоролевского колледжа в Белфасте (см. Queen's UniversityBelfast). Здесь он познакомился с ирландским физиком и химиком ТомасомЭндрюсом, который привлек его к совместной экспериментальной работе, атакже начал переписку с Уильямом Гамильтоном, автором концепциикватернионов.
 В 1857 году Тэт женился на Маргарет Арчер Портер, дочери преподобногоДжеймса Портера, с сыновьями которого он учился в Кембридже. В 1859году, после перехода Форбса в университет Сент-Эндрюс, освободилосьместо профессора натуральной философии Эдинбургского университета.Основными кандидатами были Максвелл и Тэт. Предпочтение было отданопоследнему, как более подходящему преподавателю для не слишком хорошихстудентов. В 1860 году он прибыл в Эдинбург, где оставался до концажизни. С 1879 по 1901 год он являлся секретарем Эдинбургскогокоролевского общества.
 Тэт был глубоко религиозным человеком, что нашло отражение в двухкнигах, которые были написаны совместно с физиком Бальфуром Стюартом ипреследовали цель «опровержения материализма научными методами». Тэттакже был известен своим британским патриотизмом, с предубеждениемтрактуя историю развития науки (это приводило его к столкновению стакими учеными как Рудольф Клаузиус и Джон Тиндаль).
 Тэт был отцом семерых детей. Один из сыновей, Фредди Тэт(Frederick Guthrie Tait), был известным гольфистом, победителемразличных любительских турниров (он погиб в 1900 году во времяангло-бурской войны). Другой сын, Джон Тэт (John Guthrie Tait),был также спортсменом, выступал за сборную Шотландии по регби.

Научнаядеятельность


Математика


 Математические работы Тэта посвящены в основном теории кватернионов,математической физике, топологии, теории функций, теории вероятностей.Являясь учеником и последователем Уильяма Гамильтона, он развивалкватернионный анализ как математический аппарат для нужд физики, быллидером в этом направлении. Знакомство Тэта с взглядами Гамильтонасостоялось в 1853 году, когда он прочел «Лекции по кватернионам»дублинского ученого. В августе 1858 года началась их дружескаяпереписка. Тогда же Тэт впервые применил кватернионный дифференциальныйанализ к физической проблеме — движению идеальной жидкости. В 1860году он перевел на кватернионный язык результаты Германа Гельмгольца,подметившего аналогию между гидродинамикой и электромагнетизмом. В 1867году Тэт опубликовал «Элементарный трактат о кватернионах»,использованный Максвеллом в своей работе над теорией электромагнитногополя.
 В 1867 году Тэт поставил эксперимент с кольцами дыма для проверкитеоретического описания вихревых колец, данного в одной из работГельмгольца. Это положило начало его работе над теорией узлов, в которойтакже участвовали Уильям Томсон (будущий лорд Кельвин) и Максвелл.Особенно активно Тэт взялся за эту тему в 1876—1877 годах, когда имбыло опубликовано семь статей по классификации узлов (в них он дошел доузлов с семью пересечениями). В 1880-е годы занимался анализомэквивалентных узлов с еще большим количеством пересечений (вплоть додесяти). Впоследствии он занимался проблемой четырех красок и дажеутверждал, что решил её.

Физика


 В физике Тэт известен работами по термодинамике, электричеству,механике. В Белфасте он совместно с Томасом Эндрюсом экспериментальноисследовал свойства озона, эффекты электрического разряда в кислороде идругих газах. В 1862 году Тэт вместе с изучал электричество, возникающеепри испарении и закипании. В 1866 году вместе с Бальфуром Стюартом онначал работу по описанию нагрева быстро вращающегося диска.
 В 1861 году Тэт начал работу над большим трудом по математическойфизике. Вскоре к нему присоединился Уильям Томсон. Итогом стал «Трактатпо натуральной философии», опубликованный в 1867 году и ставший одним изсамых известных вкладов Тэта в науку. Как писал Гамильтон Дикинсон,Эта работа открыла новую эру и создала революцию в развитии науки.Впервые Т и T', как авторы называли себя, проследили до Ньютонаконцепцию «сохранения энергии», которая в то время только получалапризнание среди физиков, и они показали раз и навсегда, что «энергия»является фундаментальным физическим понятием и что «сохранение» — этоеё преобладающее и управляющее свойство. \}\}
 На протяжении ряда лет Тэт занимался обработкой результатовглубоководных измерений экспедиции «Челленджера», в 1881 году предложилметод коррекции температур, учитывающий высокие давления на термометры.В 1886—1892 годах он активно занялся кинетической теорией газов, вчастности дал доказательство теоремы о равнораспределении. В 1896 годуТэт, будучи страстным гольфистом, написал классическую статью отраектории мячей для гольфа (эффект Магнуса).

Награды



  • Премия Смита (1852)
  • Почетный член Эдинбургского математического общества (1883)
  • Королевская медаль (1886)
  • Почетный член Датской, Нидерландской, Шведской и Ирландской академий наук

Основныепубликации