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William Ferrel

Date de naissance:

Endroit de naissance:

Date de la mort:

Endroit de la mort:

29 Jan 1817

Bedford (now Fulton) County, Pennsylvania, USA

18 Sept 1891

Martinsburg, West Virginia, USA

Présentation
ATTENTION - traduction automatique de la version anglaise

William Ferrel 'était le père de Benjamin Ferrel qui était un agriculteur et exploite une scierie, tandis que sa mère, dont le nom de jeune fille a été Miller mais dont le prénom semble inconnu, était la fille d'un agriculteur. William était l'aîné de sa mère de huit enfants, six garçons et deux filles. Il est né de ses parents sur la ferme dans une zone rurale reculée de l'Allegheny Mountains comté de Bedford, qui se trouve dans le sud de la Pennsylvanie aux États-Unis. Au sud du comté de Bedford a été le Maryland en 1829 et la famille Ferrel traversé cet état en ce qui est aujourd'hui la Virginie-Occidentale, mais il n'a pas été à cette époque depuis la Virginie-Occidentale a été seulement dans l'Union européenne en 1863 lorsqu'elle est devenue le 35 e État. Là, ils ont cultivé la terre dans le comté de Berkeley.

William est un garçon timide qui tenu à lui-même et ne pas mélanger avec des amis, mais travaillé d'arrache-pied sur la ferme familiale. Sa formation est typique pour le moment dans la communauté rurale dans laquelle il a vécu. Il y avait une école avec une chambre simple dans lequel tous les âges des enfants sont éduqués, et William n'a reçu que cette primitive éducation au cours de deux hivers. Cependant, il a été vif sur l'éducation et il a fait un certain nombre de voyages difficile à Martinsburg et Hagerstown dans le centre-nord du Maryland où il a acheté la science des livres dont il a lu avec enthousiasme. Il a lui-même suffisamment instruits pour devenir un maître d'école.

Un événement qui a accru Ferrel intérêts scientifiques et l'a encouragé à poursuivre ses études est le plus éclipse partielle du soleil qui il avait été témoin en 1832. Sa fascination à l'événement l'a amené à découvrir lui-même quand les éclipses peuvent se produire en utilisant seulement un almanach et un livre sur la géographie. Il avait atteint ce au moment où il a été dix-huit mais, à ce stade, il ne savait pas encore que la lune et des planètes décrit des orbites elliptiques. Il a écrit dans son autobiographie que seulement à l'âge de vingt ans qu'il a appris de:

... la loi de la gravitation, et que la lune et des planètes déplacer dans des orbites elliptiques.

En 1837 a été Ferrel vingt-deux ans et, à cette date, il avait économisé suffisamment d'argent sur son salaire comme un maître d'école lui permettre de financer ses études à l'université. Il est entré Marshall College en 1839, fondée quatre ans plus tôt et nommé après les États-Unis Cour suprême juge en chef John Marshall, Mercersburg, Pennsylvanie. (En 1853 le Collège ont fusionné pour devenir aujourd'hui Franklin and Marshall College.) Ferrel Marshall a étudié au Collège pendant deux ans, mais à ce moment-là ses économies étaient épuisées et il a dû retourner à l'école d'enseignement à faire assez d'argent pour lui permettre de remplir ses études. Il a enseigné pendant deux ans à son domicile de Virginie-Occidentale et de nouveau sauvé tout ce qu'il pouvait pour financer ses études. Il est entré Bethany College en 1842, elle a été fondée deux ans plus tôt dans la grande région de Wheeling en Virginie de l'Ouest, il n'a pas été ouverte au moment de Ferrel a commencé ses études pour la première fois. Il est diplômé de Bethany College en 1844 lors de la première cérémonie de remise des diplômes détenus par le nouveau collège.

Après avoir obtenu son diplôme Ferrel retournés à l'école d'enseignement mais pas à son domicile, plutôt, il a enseigné en liberté dans l'ouest du Missouri de 1844 à 1850, puis en Allensville dans Todd County, Kentucky, de 1850 à 1854. Il a été alors qu'il était en liberté autour de 1850 que Ferrel tombé sur la copie d'un Newton 's Principia qui avait été ordonnée par un résident de la Liberté, mais ensuite, mais jamais perçus. L'édition a été publiée avec d'autres documents sur les marées qui avait été présenté à l'Académie des Sciences en 1740 par Daniel Bernoulli, Euler et Maclaurin. Ferrel étudié ces travaux et a commencé à se former ses propres théories sur les marées. Il a envoyé à Philadelphie pour une copie de Bowditch l 'traduction de Laplace de l' Mécanique Céleste qui il a également étudié. De ces études a conclu Ferrel:

... que l'action de la lune et du soleil sur les marées doivent avoir une tendance à retarder la rotation de la Terre sur son axe.

Cette conclusion contredit celle qui Laplace est venu de Ferrel et a décidé que Laplace avait fait une erreur en négligeant de second ordre. Les théories que Ferrel mis en avant est devenu son premier article scientifique qui a été écrit à l'âge de 36 ans en 1853.

L'année après ce premier article a été publié dans Benjamin Gould's Astronomical Journal, Ferrel déménagé à Nashville Tennessee où il a créé sa propre école. Burstyn note à cet Nashville était:

... la première ville dans laquelle il a toujours vécu.

Il a maintenant eu l'occasion de visiter les magasins et les livre à avoir des discussions avec d'autres scientifiques, ce qui ne s'était pas été possible plus tôt. Un ami a été notamment William Bowling qui a été un médecin.

En 1856, Ferrel a publié un essai sur les vents et les courants de l'océan dans le Journal de Nashville. Avec ce papier, il est devenu le principal fondateur de l'objet de la dynamique des fluides géophysiques. Dans ce travail, il a proposé un modèle pour la Terre du vent pratique dans latitudes moyennes. Sa théorie en cause ce qui est maintenant connu sous le nom de Ferrel une cellule dans laquelle les flux d'air vers le pôle et vers l'est près de la surface de la terre et vers l'équateur et vers l'ouest à des altitudes plus élevées. Le document a marqué un grand pas en avant dans la compréhension de la circulation atmosphérique, même si, dans ce travail il n'y avait pas de justification mathématique. En fait, tout en étant un important pas en avant, la théorie de Ferrel ne correspond pas précisément ce qui se passe dans la pratique, bien qu'elle ait été la première théorie pour expliquer les vents d'ouest dans les latitudes moyennes des deux hémisphères nord et sud.

En 1857, Ferrel a offert une position sur le personnel de The American Ephéméride nautiques et Almanac. Il n'était pas un poste qu'il avait demandé, en effet Ferrel jamais appliqué pour l'un quelconque des postes de scientifiques qui il a occupé, mais il a été offert à lui par Benjamin Gould qui savait de Ferrel capacités en raison de plusieurs articles qu'il avait publiés à ce moment-là dans le Astronomical Journal. Ferrel visité le personnel de The American Ephéméride Almanac nautiques et à Cambridge, au Massachusetts, au printemps de 1857, a reçu certains travaux à entreprendre, avant de retourner à son école, à Nashville, où il a travaillé pour une autre année. Au printemps de 1858 son école a été repris par son partenaire et Ferrel déplacé pour prendre ses nouvelles fonctions.

En 1858, il publie un autre document important dans l'Astronomical Journal intitulé L'influence de la rotation de la Terre sur le mouvement relatif des corps près de sa surface. Ferrel La loi proposée dans le présent document a été, de citer le document lui-même:

... que si un corps est en mouvement dans une direction quelconque, il est une force, résultant de la rotation de la Terre, qui ne fléchit pas toujours vers la droite dans l'hémisphère nord, et vers la gauche dans l'hémisphère sud.

Cette loi est maintenant parfois appelé achète sur le marché de bulletin de vote de la loi après le météorologue néerlandais Christoph HD achète sur le marché de bulletin de vote qui a donné la loi indépendamment de Ferrel, mais plus tard reconnu la priorité de Ferrel.

De 1858 jusqu'en 1867 Ferrel est un résident de Cambridge, au Massachusetts, alors qu'il travaillait pour l'American Ephéméride nautiques et Almanac. Il n'était pas un travail exigeant avec les tâches qu'il a dû entreprendre un être de routine. Cependant, il est maintenant près de l'Université Harvard et il a fait usage de sa bibliothèque et discuté de ses idées avec les mathématiciens Existe-t-il que celles de Benjamin Peirce, Simon Newcomb, Asaph Hall, et JD Runkle qui a été le rédacteur en chef de l'American Mathematical Monthly dans lequel Ferrel publiés un nombre important d'articles. Benjamin Peirce se sont joints aux côtes des États-Unis et des levés géodésiques et il a persuadé Ferrel à se joindre à lui. Ferrel est allé à Washington pour prendre ce nouveau poste le 1 er July1867. En 1874, il publia son traité de marée recherches comme un appendice sur la côte Rapport d'enquête pour cette année.

Nous l'avons vu plus haut comment Ferrel du début des travaux sur les marées cherché à corriger certains problèmes qui étaient en Laplace 's de traitement. Quand Laplace étudié les marées, il a ignoré parce que le frottement fluide pas bon traitement mathématique existait à ce moment-là. Toutefois Navier, Stokes, de Poisson et de Saint-Venant a développé une théorie mathématique de frottement fluide dans les années 1840. Airy a supposé que la friction est proportionnelle à la vitesse et a élaboré des résultats basés sur cette hypothèse en 1845. Toutefois, cette hypothèse n'est pas réaliste, mais l'hypothèse réaliste que la friction est proportionnelle au carré de la vitesse produit non-linéaire des équations qui ont été beaucoup plus difficile à traiter. Ferrel a été la première à traiter les non-linéaire cas avec succès.

Ainsi que la recherche sur les marées Ferrel étudié les courants et les tempêtes, les marées de données utilisé pour déterminer la masse de la lune, et il a inventé une machine à prédire les marées maxima et minima. Il a présenté son idée pour une telle machine au surintendant de la côte et des levés géodésiques au début de 1880, donnant à la fois la base théorique pour le fonctionnement de la machine et les détails de la façon dont il pourrait être construit. Une décision a été prise rapidement pour construire la prévision de marée machine en fonction de cahier des charges du Ferrel, mais elle nécessite un machiniste de haute qualité à entreprendre le travail et il a été dix-huit mois plus tard, avant que cette personne pourrait être trouvée. Avant cela, en août 1880, il a donné des conférences lors de la réunion de l'Association américaine pour l'avancement des sciences à Boston sur sa prévision de marée machine. Avec la construction toujours en cours, Ferrel approché le surintendant de l'étude d'ensemble du littoral, le 9 août 1882 à offrir sa démission afin qu'il puisse occuper un poste avec l'armée américaine Signal Service.

Le surintendant a demandé si Ferrel il continuera de superviser les travaux de construction de sa prévision de marée machine après avoir quitté l'emploi de la Côte et des levés géodésiques et, bien sûr, il est d'accord. La machine est entrée en service en 1883 et a été utilisé pour prédire les marées publié dans la Côte des levés géodésiques et les annuaires des marées pour 1885. Il est resté en service depuis plus de 25 ans et, en réponse à une question en 1891, il a été dit que la machine était capable d'exécuter le travail de quarante personnes l'exécution de calculs part.

On peut se demander pourquoi il se déplaçait à l'armée des États-Unis Signal Service, mais il est beaucoup plus évidente quand on se rend compte que, au moment où il a dirigé le service météorologique national, et qu'il est devenu le US Bureau Météo sous contrôle civil en 1891. Après avoir travaillé pendant quatre ans Ferrel a pris sa retraite à l'âge de soixante-dix. Parmi ses ouvrages publiés au cours des dix dernières années de sa vie ont été appréciés Essais sur les mouvements de l'atmosphère (1882), de températures de l'atmosphère et la surface de la Terre (1884), les récents progrès en météorologie (1886), et A Treatise on Populaire Vents (1889).

Après avoir pris sa retraite Ferrel, qui n'avait jamais mariée, a déménagé à rejoindre son frère Jacob à Kansas City. Il n'a pas trouvé ce un lieu agréable d'être car il n'a pas trouvé ni les bibliothèques scientifiques ou amis qu'il aspirait. Il est également juste de dire que, malgré son remarquable travail de pionnier dans la météorologie mathématiques, par ce temps, de nouvelles théories étaient entrés dans le sujet et il a trouvé qu'il est difficile de se tenir au courant. En 1889, il est retourné à Martinsburg en Virginie-Occidentale, où il a bénéficié de la joie de trouver la science des livres quand il était un jeune garçon. Il y mourut l'année suivante.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland