Hartree, Douglas Rayner

Douglas Rayner Hartree
Douglas Rayner Hartree
Nimi syntyessään Englanti  Douglas Rayner Hartree
Syntymäaika 27. maaliskuuta 1897( 1897-03-27 )
Syntymäpaikka Cambridge
Kuolinpäivämäärä 12. helmikuuta 1958 (60-vuotiaana)( 12.2.1958 )
Kuoleman paikka Cambridge
Maa Iso-Britannia
Tieteellinen ala teoreettinen fysiikka
matematiikka
Työpaikka
Alma mater Cambridgen yliopisto
Akateeminen titteli Beyer soveltavan matematiikan katedraali [d]
tieteellinen neuvonantaja

Ralph Fowler

Ernest Rutherford
Opiskelijat Aaron Klug
John Crank
Charlotte Fisher
Tunnetaan yksi Hartree-Fock-menetelmän kirjoittajista , yksi tietotekniikan pioneereista
Palkinnot ja palkinnot Kelvin Lecture (1943)

Douglas Rayner Hartree ( eng.  Douglas Rayner Hartree ; 27. maaliskuuta 1897 , Cambridge  - 12. helmikuuta 1958 , Cambridge) on englantilainen teoreettinen fyysikko ja matemaatikko . Lontoon Royal Societyn jäsen ( 1932 ) . Hartreen fysiikan työ keskittyy pääasiassa kvanttiteoriaan ja atomifysiikkaan . Hänet tunnetaan myös työstään tietokonejärjestelmien luomisen ja ylläpidon parissa, ja hän on yksi tietojenkäsittelyn pioneereista Isossa-Britanniassa.

Elämäkerta

Koulutus

Hartree syntyi Cambridgessa perinnöllisten intellektuellien perheeseen. Hänen isänsä William Hartree, kuuluisan kirjailijan Samuel Smilesin pojanpoika , oli yliopiston luennoitsija, ja hänen äitinsä Eva Rayner oli merkittävässä roolissa useissa naisjärjestöissä ja jopa toimi jonkin aikaa Cambridgen pormestarina ja National Councilin puheenjohtajana. Naiset ( National Council of Women ). Douglas Hartree sai koulukoulutuksensa ensin Cambridgessa ja vuodesta 1910 lähtien Bedales Schoolissa Petersfieldissä (katso Bedales School ), jossa matematiikkaa opetettiin hyvin.

Vuonna 1915 Hartree tuli Cambridgen yliopistoon (St John's College, katso St John's College ), mutta hänen ensimmäisen vuoden loppuun mennessä hänen opinnot keskeytettiin ensimmäisen maailmansodan vuoksi . Hartree liittyi Archibald Hillin johtamaan tiedemiesryhmään , joka teki ballistisia laskelmia ja jossa hänen isänsä jo työskenteli. Täällä Douglas sai ensimmäisen kokemuksensa numeerisista laskelmista. Harrastaessaan differentiaaliyhtälöiden integrointia lentoratoja varten, hän osoitti sen edun, että parametrien riippuvuudet saadaan aikaan, eikä kulmaan, kuten aiemmin harjoitettiin.

Sodan päätyttyä Hartree palasi Cambridgeen ja valmistui vuonna 1921 matematiikan ensimmäisen luokan arvosanoin ja luonnontieteiden toisen luokan arvosanoin. Vuonna 1923 hän meni naimisiin Elaine Charltonin ( Elaine Charlton ) kanssa, joka valmistui samasta Bedales Schoolista kuin Hartree. Heillä oli kolme lasta, tytär ja kaksi poikaa.

Työpaikat Cambridgessä ja Manchesterissa

Valmistuttuaan Hartree jatkoi tutkimustyötään Ralph Fowlerin johdolla . Avaintapahtuma, joka vaikutti hänen työnsä suuntaan, oli Niels Bohrin Cambridgessa vuonna 1921 pitämä kvanttiteorian luentosarja . Hartree alkoi soveltaa matemaattista tietämystään laskeakseen joitain yksityiskohtia Bohrin atomin mallissa sekä röntgendiffraktioteoriassa . Vuodesta 1925 lähtien hän alkoi suorittaa laskelmia aaltomekaniikan puitteissa . Tutkimuksen tuloksista muodostui väitöskirja, jonka hän puolusti vuonna 1926 . Vuonna 1928 hän ehdotti itsestään johdonmukaista kenttämenetelmää monien kappaleiden kvanttikuvaukseen (monielektroniset atomit, molekyylit), jota paransi edelleen Vladimir Fok , joka osoitti tarpeen ottaa huomioon vaihtovoimat ( Hartree-Fock). menetelmä ). Samana vuonna Hartree antoi matemaattisen määritelmän tiedon käsitteelle .

Vuonna 1929 Hartree kutsuttiin soveltavan matematiikan professoriksi Manchesterin yliopistoon , ja vuonna 1937 hän otti vastaan ​​teoreettisen fysiikan professorin tehtävän. Tänä aikana hän harjoitti raskaiden atomien elektronisen rakenteen laskemista ja suoritti suuren määrän laskennallista työtä. Siksi Vannevar Bushin vuonna 1933 luoma ensimmäinen differentiaalianalysaattori Yhdysvaltoihin kiinnitti välittömästi Hartreen huomion. Hän meni Bostoniin katsomaan konetta, ja palattuaan hän rakensi ensimmäisen analysaattorimallin Isossa-Britanniassa, joka perustui Meccano -konstruktorin elementteihin . Myöhemmin hän loi tehokkaamman mallin. Sitä voitaisiin käyttää ratkaisemaan differentiaaliyhtälöitä , jotka syntyivät ballistiikan , hydrodynamiikan , ilmakehän fysiikan , radioaaltojen etenemisen ongelmissa ja tietysti monielektroniatomien tilojen laskemiseen. Hartree vaikutti merkittävästi numeeristen lähestymistapojen kehittämiseen näillä tieteenaloilla ( Appleton-Hartree-yhtälö jne.).

Toiminta sodan aikana ja sen jälkeen

Toisen maailmansodan aikana Hartree johti tietokoneryhmää, joka suoritti laskelmia ammusten ballistiikasta, radioaaltojen etenemisestä troposfäärissä , magnetronin käyttäytymisestä , tankkien ohjauksesta jne., mukaan lukien erikoiskoneiden avulla . Hartree ratkaisi analysaattorinsa avulla automaatioongelmia , esimerkiksi tuotannossa eri prosessien ohjaamiseen käytetyn ns. kolmitermin ohjaimen (kolmitermiohjain) käyttäytymisen . Pian ensimmäisen ENIAC -digitaalitietokoneen ilmestymisen jälkeen Yhdysvaltoihin syntyi ongelma sen käyttämisestä ballististen ongelmien ratkaisemiseen. Hartree toimi konsulttina uuden laitteen ominaisuuksien käytössä ja auttoi myöhemmin aktiivisesti tällaisten tietokoneiden käyttöönotossa, erityisesti EDSACin Cambridgessa, Ferrantin Manchesterissa (katso Ferranti Mark 1 ), useiden koneiden Amerikassa ja Australiassa.

Vuonna 1946 Hartree palasi Cambridgeen Plummerin matemaattisen fysiikan professorina , jota Fowler oli pitänyt ennen häntä. Avajaispuheessaan hän totesi:

Voi hyvinkin olla, että nopealla digitaalisella tietokoneella on yhtä suuri vaikutus sivilisaatioon kuin ydinvoiman tulo.

Alkuperäinen teksti  (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Voi hyvinkin olla, että nopealla digitaalisella tietokoneella on yhtä suuri vaikutus sivilisaatioon kuin ydinvoiman tulo. – D. R. Hartree. Laskukoneet, viimeaikainen ja tuleva kehitys (aloitusluento). - Cambridge: University Press, 1947.

Hartree jatkoi atomifysiikan ja hydrodynamiikan opiskelua, mukautti elektroniikkakoneita näihin tarkoituksiin ja ohjasi suuren joukon nuorten työntekijöiden työtä. Hän on myös neuvonut Britannian liikenneviranomaista (katso British Transport Commission ) tietokoneiden käytössä liikenteen ohjaamiseen.

Hartree kuoli Cambridgessa sydämen vajaatoimintaan .

Energian atomiyksikkö kantaa hänen nimeään .

Julkaisut

Kirjat

Pääartikkelit

Kirjallisuus

Linkit