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Peter Guthrie Tait

Date de naissance:

Endroit de naissance:

Date de la mort:

Endroit de la mort:

28 April 1831

Dalkeith, Midlothian, Scotland

4 July 1901

Edinburgh, Scotland

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ATTENTION - traduction automatique de la version anglaise

PG Tait, «le père de John Tait et sa mère était Marie Ronaldson. John Tait était un secrétaire de Francis Scott Walter, le cinquième Duc de Buccleuch. Pierre avait deux sœurs et il a commencé sa scolarité dans le lycée à Dalkeith. Toutefois, quand il avait six ans la mort de son père et Pierre, avec ses deux soeurs et sa mère, a déménagé à Edinburgh à vivre avec un oncle John Ronaldson. Un banquier d'Edimbourg, John Ronaldson est néanmoins intéressés par la science, en particulier en astronomie, la géologie et avec le nouveau inventé la photographie. Il a vite intéressé de son jeune neveu de Pierre dans ces sujets et il est juste de dire que Pierre l'intérêt pour la science a été une conséquence directe de son oncle l'enthousiasme pour les sciences.

Lorsque la famille a déménagé à Edinburgh Pierre, bien sûr, a dû quitter son école à Dalkeith. Il a ensuite assisté à une école privée dans Circus Lieu Edimbourg, puis en 1841, alors qu'il était dix ans, il entre à l'Académie d'Edimbourg. Lewis Campbell, qui est devenu plus tard professeur de grec à l'Université de St Andrews et James Clerk Maxwell étaient une classe supérieure Tait à l'Académie. En fait Maxwell a été légèrement plus jeune que Tait, de sorte que la différence d'un an n'a certainement pas tenir compte de leur âge respectif.

Tait en tête de sa catégorie dans chaque une de ses six ans à l'Académie d'Edimbourg. Ses premiers intérêts, cependant, n'étaient pas dans la science, mais plutôt dans les classiques. Par sa quatrième année à l'Académie de mathématiques devenu son véritable amour et qui a fait l'objet dans lequel il excelle vraiment. En 1846, il a été placé en premier dans la section de mathématiques d'Edimbourg Club Académique prix qui n'était pas une réussite compte tenu du fait que l'a battue Lewis Campbell, qui était en deuxième place, et Maxwell qui a été placé troisième. En 1847, Tait, la dernière année à Édimbourg Académie, Maxwell avait sa vengeance car il a été placé en premier pour le Club Edinburgh Académique prix avec Tait seconde.

À l'âge de 16 ans, en Novembre 1847, Tait, entre à l'Université d'Edimbourg. Maxwell est entré à l'université d'Edimbourg le même temps à Tait et ensemble, ils ont assisté à la deuxième classe de mathématiques enseignées par Kelland et la philosophie naturelle (physique) a enseigné la classe de James David Forbes. Tait est resté à l'université d'Edimbourg pour seulement un an avant l'entrée peterhouse en 1848. Là, il a été tutorat par William Hopkins à travers ce qui a été un remarquable cycle de carrière. En Janvier 1852, à l'âge de vingt ans, il a également obtenu que des hauts Wrangler dans la mathématique Tripos. Cela signifie qu'il a été classé premier parmi les degrés de première classe en mathématiques décerné par Cambridge cette année-là. Il a également été la première Smith prizeman.

Maxwell suivi Tait à Peterhouse en 1850, mais transféré à Trinité où il estime qu'il est plus facile d'obtenir une bourse. Un autre camarade et ami de Tait était William Steele qui se trouvait dans la même année que Tait et diplôme de deuxième Wrangler. Tait a remporté une bourse à Peterhouse et, en plus de coaching pour les étudiants de premier cycle Tripos, il a commencé à collaborer avec Steele dans la rédaction d'un texte dynamique d'une particule. Tragique Steele est mort avant de grands progrès ont été réalisés avec l'écriture du livre mais Tait a continué avec la projet et généreusement le livre publié en vertu de leur auteur, malgré avoir écrit plus de lui-même. Il a été publié en 1856.

En Septembre 1854 Tait a pris une nomination au poste de professeur de mathématiques à la Queen's College, Belfast. Un certain nombre de collègues et amis qu'il a faite à Belfast devaient avoir un effet très important sur la carrière de Tait. L'un d'eux était Thomas Andrews et les deux collaboré à des expériences pour déterminer la densité de l'ozone et les effets de décharge électrique passant par l'oxygène et autres gaz. Tait avait pas été impliqués dans l'expérimentation jusqu'à ce moment-là et il est certainement due à l'influence de Andrews il a ajouté que cet intérêt croissant à son éventail de compétences. Cette recherche effectuée avec Andrews Tait a pris vers la chimie et c'est un sujet a conservé un intérêt à travers sa carrière.

Une autre amitié de signification réelle est que, selon Hamilton. Tait, Hamilton a lu l 'Conférences sur quaternions en 1853 alors qu'il était encore à Cambridge, mais bien que le sujet passionne lui, il a été repris plus physique avec les applications des mathématiques à l'époque et n'a pas donné suite à la question à ce stade. Puis, en Juillet 1858 Tait lire un article de Helmholtz dans Journal de Crelle sur la motion d'un fluide parfait. Helmholtz 's papier Über Integrale der hydrodynamischen Gleichungen, welche den Wirbelbewegungen correspondent a commencé en décomposant le mouvement d'un fluide parfait en traduction, la rotation et de déformation. Tait a vu que l'utilisation de quaternions il pourrait exprimer la vitesse du fluide comme un «vecteur fonction". C'est la physique qui Hamilton aperçu de l 'quaternion calcul différentiel a ensuite donné Tait, qui ont impressionné et il a commencé à travailler d'arrache-pied le développement d'une théorie physique.

Tait a commencé à correspondre avec Hamilton, en août 1858 et, en réponse à Hamilton 's question de savoir comment il l'a indiqué à travailler avec les quaternions, Tait a écrit à Hamilton le 7 Décembre 1858 (voir par exemple):

... ce n'est qu'en août dernier que je me bethought soudain de certaines formules j'avais admiré ans à la page 610 de vos conférences - et j'ai pensé (et pense toujours) susceptibles de servir mon but exactement. (La question qui plus immédiatement proposé à cette moi, c'est un document de Helmholtz en Crelle 's Journal (Vol. LX) que je lisais en Juillet dernier dès que nous avons reçu ... Le titre (en allemand) j'oublie - mais un manuscrit traduction de mon propre que je ont maintenant à côté de moi est intitulée "Vortex mouvement" ...).

Si Tait, l'amitié avec le Hamilton a été de prouver son importance pour la recherche future, d'autres amitiés qui ont été formés Tait important dans sa vie de famille. Deux de ses amis étaient au Peterhouse fils du Rev James Porter et à travers eux Tait a rencontré leur sœur, Margaret Archer Porter, qui il s'est marié à Belfast le 13 Octobre 1857.

Le président des Richesses naturelles de philosophie à l'Université d'Edimbourg est devenu vacant en 1859, JD Forbes avoir déplacé à l'Université de St Andrews. Tait était un candidat pour la présidence mais a été Maxwell qui a été forcé de chercher un autre poste lorsque Marischal College et King's College, à Aberdeen combiné. Routh, qui a été Premier Wrangler à Cambridge en Maxwell de l 'année, était également un candidat, mais la véritable concurrence est toujours à être entre Tait et Maxwell. Tait a gagné en dépit de Maxwell 's scientifiques remarquables réalisations. Lorsque le papier Edimbourg, le courant, a annoncé le résultat, il a noté que Tait a été choisi de préférence à Maxwell depuis:

... il est une autre qualité qui est souhaitable dans un professeur dans une université comme la nôtre et qui est la puissance de l'exposition procédure orale sur la supposition d'une connaissance imparfaite, voire l'ignorance totale de la part des élèves.

L'affirmation selon laquelle Tait était la meilleure personne pour enseigner les élèves peu qualifiés a été certainement un juste et, bien sûr, la personnalité Tait signifiait qu'il fait une forte impression sur le comité de nomination, plutôt que beaucoup plus réservés Maxwell.

Au moment où il est arrivé à Edimbourg en 1860 Tait faisait forte contribution dans l'application de Hamilton s quaternions. Au cours de l'année, il a pris la présidence des Richesses naturelles de philosophie à Edimbourg, il a publié Quaternion enquêtes liées à l'électro-magnétisme et la dynamique dans laquelle il a retravaillé Helmholtz de l 'hydrodynamique-électromagnétique analogie dans la langue de quaternions. Comme écrit dans Epple:

... non seulement quaternion analyse bénéficié d'acquérir un nouveau. signification physique. Quaternionic formules aussi aidé à comprendre les situations physique qui pourrait être décrit en termes de mouvement fluide plus facilement.

En 1863 quand il a publié une Note sur quaternion de transformation dans les Actes de la Royal Society of Edinburgh, Tait a fait valoir que:

... le prochain grand extensions de la physique mathématique, en toute probabilité, être fournies par quaternions.

Hamilton est décédé en 1865 et Tait a repris la croisade pour donner quaternions un rôle de premier plan dans la physique mathématique. Parmi les nombreuses contributions qu'il a faites à ce sujet il convient de mentionner ses deux textes importants Traité élémentaire sur quaternions (1867) et Introduction à quaternions (1873). Maxwell a été impressionné par Tait de nombreux ouvrages sur les applications de la physique et quaternions a écrit dans une lettre adressée à William Thomson en 1871:

Vous devriez laisser le monde sait que la véritable source de méthodes mathématiques comme applicables à la physique se trouve dans les Actes de la Royal Society of Edinburgh. - Le volume de surface et ligne intégrales de vecteurs et quaternions et leurs propriétés en cours d'élaboration par Tait convient de tout ce qui se passe dans d'autres places d'apprentissage.

Malgré son intense travail sur les quaternions, Tait a participé à de nombreuses autres activités. En 1862, il a publié de travail conjoint avec James Un Wanklyn sur l'électricité produite au cours de l'évaporation et au cours de l'Antiquité. Trois ans plus tard, il a publié un document sur la motion de dépôts de fer sur une plaque vibrante qui a été soumis à un champ magnétique. En 1866, il a commencé un projet commun avec le physicien Balfour Stewart chauffage sur un disque qui a été rapidement tourne dans le vide. Il s'agit d'un sujet Tait est revenue à plusieurs reprises tout au long de sa carrière. Puis en 1867 il a publié, en plus du traité de quaternions, sa traduction de Helmholtz de l 'article 1858 et le Traité sur la philosophie naturelle pour laquelle il mai être plus connu.

En 1861, Tait avait travaillé sur un texte sur la physique mathématique. Son ami William Thomson (Lord Kelvin plus tard):

... à mon plus grand plaisir offert à l'adhésion.

Les deux visent à écrire un travail en deux volumes et naturelles Traité de la philosophie (1867) devait être le premier des volumes. Toutefois, le deuxième volume n'a jamais été écrite. Le traité, connu sous le nom de «T & T», a été écrit principalement par Tait, qui semble trouver le temps, malgré ses nombreuses autres activités, tandis que Thomson a constaté que ses nombreuses autres activités ont empêché de trouver autant de temps que Tait à travailler sur le livre. Hamilton Dickson écrit:

Les travaux ont été époque de prise de décision et créé une révolution dans le développement scientifique. Pour la première fois «T & T», comme les auteurs eux-mêmes appelé, attribuée à Newton, le concept de "conservation de l'énergie» qui vient ensuite obtenir la reconnaissance entre les physiciens, et ils ont montré une fois pour toutes que «l'énergie», tel était le entité physique fondamentale et que sa "conservation" a été prédominante et son contrôle tous les biens.

Nous avons déjà détaillé les principales réalisations pour 1867 en date du Tait, mais il est encore un événement de cette année-là que nous devrions parler. Helmholtz, dans son document de 1858, a décrit le comportement théorique de vortex anneaux. Il a affirmé que deux anneaux en interaction allait changer la taille et la vitesse comme ils interagissent mais conserveraient leur forme anneau. Tait vérifié Helmholtz des revendications théoriques avec les expériences avec de la fumée anneaux en 1867. Il a utilisé deux boîtes avec un diaphragme en caoutchouc qui à coup de fumée blanche anneaux lorsque le diaphragme a été frappé. Thomson a écrit à Helmholtz le 22 Janvier 1867:

... il ya quelques jours Tait m'a montré à Edimbourg une magnifique façon de produire [tourbillon anneaux]. Nous pouvons parfois faire tourner un anneau par un autre, illustrant parfaitement votre description, quand un anneau passe près de l'autre, chacun est beaucoup perturbé, et est perçu comme être dans un état de violentes vibrations pendant quelques secondes, jusqu'à ce qu'il s'installe à nouveau dans sa circulaire . ... Les vibrations faire un beau sujet de travaux mathématiques.

Ces expériences ont été d'avoir une influence majeure sur Thomson qui a vu la permanence de la forme comme une explication possible pour les atomes et donc expliquer la façon dont les différents éléments pourraient être construits. Tait n'a pas été convaincu par Thomson de l 'idée dans un premier temps, à juste titre bien sûr car, même si une belle idée, il est tout à fait tort. L'idée a conduit Tait, Thomson et Maxwell à commencer à travailler sur la théorie noeud depuis les modules de base, à Thomson de l 'atome tourbillon théorie, être les anneaux noués en trois dimensions. Helmholtz par la théorie d'un fluide parfait, noués à ces anneaux, bien qu'elles puissent être déformée, conserverait le «nœud même» comme une circulaire noués d'une ficelle qui peuvent être déplacés encore la forme du noeud reste un invariant.

Tait, Thomson et Maxwell ont échangé des lettres dans lesquelles ils ont inventé de nombreuses idées topologique ils ressemblaient à noeuds. Bientôt, ils ont découvert Répertoire 's 1847 des contributions à la théorie noeud. Tait, même si en première pas convaincus par Thomson de l 'atome tourbillon théorie, a commencé à inclure la théorie dans sa conférence cours à Edimbourg au début des années 1870 et il a donné des conférences populaires décrivant la théorie. En 1876, Tait a commencé une étude intense de noeuds, de tenter de les classer. Il a publié sept documents sur les noeuds dans les Actes de la Société royale d'Edimbourg pendant l'année scolaire 1876-77.

Tait a examiné noeuds en alternance, à savoir ceux qui, traversant la projection en 2 dimensions de passage à tour de rôle aller plus et moins. Il a marqué le n de ces passages à niveau un noeud A, B, C, ... et puis le nœud serait décrit par l'ordre des passages de longueur 2 n où chacun des A, B, C, ... a eu lieu exactement deux fois lorsque le noeud est traversé. Il y avait alors deux problèmes fondamentaux à résoudre. Tout d'abord, qui séquences de ce type correspond à un noeud, et, deuxièmement, comment pourrait-il être déterminé, lors de deux noeuds décrits par ces séquences sont les mêmes.

Sans aucune théorie rigoureuse, ce qui aurait été bien au-delà du XIXe siècle en mathématiques, Tait a commencé à classer les noeuds en utilisant son mathématique et l'intuition géométrique. En 1877, il avait classé l'ensemble de noeuds avec sept passages à niveau, mais il s'arrête là. L'un des problèmes qu'il a examinée après que la coloration a été de graphiques, car il prétend avoir une bonne preuve du théorème en quatre couleurs. Sa preuve est fallacieux et, malheureusement, il ne porte pas sur la coloration de graphes à la théorie des nœuds, il a examiné quelques années plus tôt. Un autre sujet qui il avait travaillé sur plus d'un certain nombre d'années a été les résultats de l'expédition Challenger sur la température de la mer profonde. En 1881, Tait, a publié un document important sur le sujet dans lequel il a montré comment corriger les lectures de température en raison de la forte pression sur les thermomètres.

Il est retourné à la question de noeuds dans son allocution à la Société mathématique d'Edimbourg en 1883:

Nous constatons qu'il devient une simple question de main-d'œuvre qualifiée à tirer toutes les conséquences possibles noeuds ayant un numéro attribué à des passages à niveau. Le travail requis augmente avec l'extrême rapidité que le nombre de passages à niveau est augmenté. ... Je n'ai pas été en mesure de trouver du temps pour mener à bien ce processus plus loin que les sept noeuds avec des passages à niveau. ... Il est fortement souhaité que quelqu'un, ayant les loisirs, devrait chercher à étendre cette liste, si possible jusqu'à 11 ...

Kirkman lire le texte de Tait, son adresse, et ont commencé à travailler sur la classification des noeuds avec plus de sept passages à niveau. Il a envoyé ses résultats Tait sur les projections noeud avec un maximum de neuf passages à niveau en Mai 1884 mais il n'a pas examiné le problème de décider laquelle des projections ont conduit à l'équivalent noeuds. Tait a travaillé sur cet aspect du problème et, si l'on considère uniquement alternance noeuds, l'équivalence résoudre les problèmes en quelques semaines. Tait semblait savoir comment déterminer si deux noeuds sont sans équivalent des méthodes rigoureuses. Il déclare très clairement dans le document qu'il a écrit des tableaux les noeuds où il affirme que ses méthodes sont:

... l'inconvénient d'être dans une plus ou moindre mesure provisoire. Non pas que les règles fixées ... laisse aucune place pour la simple deviner, mais ils sont trop complexes pour être toujours complètement perdre de vue. Ainsi, nous ne pouvons pas être absolument certains que par le biais de ces processus que nous avons obtenu toutes les formes essentiellement différentes de la définition que nous employons comprend.

Malgré les problèmes Tait savait exactement ce qu'il faisait, remarquablement, ses tableaux sont correctes. Lorsque Kirkman lui a envoyé toutes les projections noeud avec 10 passages à niveau en Janvier 1885 Tait encore trouvé l'équivalent dans tous les noeuds. Les tableaux ont été imprimés en Septembre 1885 et de nouveau ils sont complètement correcte. D'ici là, il avait reçu de Kirkman 1581 noeud projections avec 11 passages à niveau et cette fois Tait a estimé qu'il n'avait pas eu le temps de résoudre le problème d'équivalence pour celles-ci.

Il serait tout à fait impossible dans un article de cette longueur à couvrir tous les sujets qui ont travaillé sur Tait. Knott 365 listes et documents de 22 livres écrits par Tait. Nous ne retiendrons deux derniers thèmes qui il a travaillé après la fin de ses travaux sur les noeuds. Thomson a suggéré qu'il travaux sur la théorie cinétique des gaz et entre 1886 et 1892 Tait publié plus de 20 documents sur le sujet. Dans ce travail il a donné ce que Thomson a examiné la première preuve de la Waterston-Maxwell Théorème d'équipartition.

Tait a également écrit un article classique sur la trajectoire des balles de golf (1896). Le sujet de golf a été un grand intérêt pour Tait. De ses quatre fils, le troisième était Frederick Guthrie Tait. Il est devenu le premier joueur de golf amateur en 1893 et a remporté l'Open de golf en 1896 et à nouveau en 1898. Freddie Tait, comme il était connu dans le monde du golf, a une rue à St Andrews son nom qui n'est pas loin de mon [EFR] home. Freddie était un militaire dans le Black Watch. Il a renoncé à son golf quand il s'est porté volontaire pour servir dans la guerre des Boers en 1899. Il a été blessé à Magersfontein le 19 Décembre 1899 et tué lors de combats à Koodoosberg le 7 Février 1900.

Un homme profondément religieux, Tait a écrit, avec le physicien Balfour Stewart, The Unseen Universe (1875):

... en vue de renverser le matérialisme par un argument purement scientifique.

En raison de la demande du public, il a écrit une suite paradoxal Philosophie (1878).

Nous avons peint une image très positive de Tait dans les détails, nous avons donné ci-dessus. C'est tout à fait car il ne mérite pas moins. Cependant, il était un autre aspect de son caractère que nous devrions parler. Il s'est impliqué dans de nombreux arguments avec ses collègues scientifiques et au moins deux fois engagés dans des arguments très publique. Tait était enclin à laisser son cœur règle sa tête dans de telles situations et il venait souvent de pire dans le débat scientifique. Un de ses différends avec Gibbs et Heaviside vecteur dont les méthodes qu'il a fait valoir vigoureusement contre sur une longue période. Tait a été certainement plus large dans ce arguments, peut-être son coeur était trop mis sur quaternionic méthodes pour permettre à son chef de voir l'importance des idées de Gibbs et Heaviside.

Un autre était amer différend avec Clausius et Tyndall. Tait était patriotique dans la mesure où il permettrait de telles considérations porte atteinte à sa vue de la science. Le litige qui a commencé plus a été le premier à proposer l'équivalence du travail et de la chaleur. Tait et Tyndall a commencé un argument de savoir si Joule ou Julius Robert von Mayer Mayer avait la priorité. Tait a écrit un très préjudiciable compte de l'histoire de la thermodynamique qui a été bêtement pro-britannique Tyndall et a droit d'être offensé. Puis Hopkins trébuché dans la controverse lors de Tyndall lui avait demandé de lui envoyer von Mayer tous les documents, mais il était le pro-allemand comme Tait était pro-britannique quand il a publié un article en 1868 indiquant que non seulement von Mayer ont la priorité mais aussi la nation allemande. Une plus amer différend entre Tait et Clausius a commencé en 1872 lorsque Maxwell publié sa théorie de la chaleur. Clausius a déclaré que les Britanniques ont essayé de réclamer plus que ce qu'ils méritent pour la théorie de la chaleur qui, compte tenu de Tait a écrit, est un juste commentaire. Maxwell, cependant, ont plus d'un certain nombre d'années Clausius pleinement reconnu la contribution de l ', contrairement à Tait porté atteinte à son approche.

Bien sûr, Tait du patriotisme signifie également qu'il a été consacré un partisan de la Royal Society of Edinburgh qui il a servi fidèlement à partir du moment où il a été élu Fellow un peu de temps après avoir été nommé à la chaire d'Edimbourg. Il a servi la Société en tant que Secrétaire général pendant 22 ans à compter de 1879 jusqu'en 1901. Il a remporté la Gunning Victoria Jubilee prix et deux fois le prix Keith de cette société. Bien que jamais un élu Fellow de la Royal Society de Londres, il a eu la distinction de la réception de cette société de la Royal Medal en 1886. Autres distinctions à Tait inclus l'attribution de grades honorifiques par l'Université de Glasgow et l'Université de l'Irlande, ainsi que d'être élu membre honoraire à des écoles du Danemark, des Pays-Bas, la Suède et l'Irlande.

Lors d'une cérémonie à Peterhouse de présenter un portrait de Tait, Lord Kelvin parle de son ami:

Je me souviens une fois Tait remarquer que rien mais la science est digne d'être vécue. Il a dit sincèrement, Tait lui-même, mais il s'est avéré être faux. Tait était un grand lecteur. Il serait Shakespeare, Dickens et Thackeray par coeur. Son mémoire a été merveilleux. Ce qu'il a lu avec bienveillance après qu'il ait jamais gravée dans les mémoires. Ainsi, il était toujours prêt délicieux avec des offres, ces éclairé et nos heures de travail. Pour nous n'avons lourds travaux mathématiques, la pierre de rupture n'y était pas.

En il est décrit comme suit:

Son chiffre familier a été marquée par une certaine excentricité, la négligence ou de tenue de route, et certains de ses amis intimes peuvent à peine se souvenir d'avoir jamais vu dans une robe de même. Dîner au restaurant était une abomination à ses yeux, à moins que l'on officieusement en compagnie d'une ou deux âmes sœurs.


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