Бальфур Стюарт - Balfour Stewart

Бальфур Стюарт
PSM V11 D270 Balfour Stewart.jpg
Родившийся1 ноября 1828 г.
Эдинбург, Шотландия
Умер19 декабря 1887 г.(1887-12-19) (59 лет)
Баллимагарви, Балрат, Графство Мит, Ирландия
НациональностьШотландский
ГражданствоБританский
Альма-матерСент-Эндрюсский университет Эдинбургский университет
ИзвестенВысокая температура, Метеорология, & Земной магнетизм
НаградыРамфорд Медаль (1868)
Научная карьера
ПоляФизика
УчрежденияОбсерватория Кью, Колледж Оуэнса, Манчестер
ДокторантДжеймс Дэвид Форбс

Бальфур Стюарт (1 ноября 1828 - 19 декабря 1887) Шотландский физик и метеоролог.

Его исследования в области лучистое тепло привело к тому, что он получил Рамфорд Медаль из Королевское общество в 1868 г. В 1859 г. он был назначен директором Обсерватория Кью. Он был избран профессором физики в Колледж Оуэнса, Манчестер, и удерживал это кресло до своей смерти, которая произошла недалеко от Дроэда в Ирландии, 19 декабря 1887 г. Он был автором нескольких успешных учебников по естествознанию, а также статьи о «Земном магнетизме» в девятом издании Британская энциклопедия.

Карьера

Стюарт родился 1 ноября 1828 года по адресу 1 London Row in Лейт (к северу от Эдинбург ), сын торговца чаем Уильяма Стюарта и его жены Джейн Клустон.[1] Его отец занимался бизнесом в Великобритании и Австралии.

Он получил образование в Данди. Затем он изучал физику в Сент-Эндрюсский университет, а Эдинбургский университет. После изучения физики в Эдинбурге он стал ассистентом Джеймс Дэвид Форбс в 1856 г. Forbes особенно интересовался вопросами высокая температура, метеорология, и земной магнетизм, и именно им Стюарт в основном посвятил себя.

Лучистое тепло впервые привлекло его внимание, и к 1858 году он завершил свои первые исследования в этой области. Они дали замечательное расширение Пьер Прево "Закон обмена" и позволил ему установить тот факт, что излучение не является поверхностным явлением, а имеет место внутри излучающего тела, и что излучательная и поглощающая способности вещества должны быть равны, а не только для излучения в целом, но также и для каждой его составляющей.

В знак признания этой работы он получил в 1868 г. Рамфорд Медаль из Королевское общество, в которую он был избран шесть лет назад. Из других работ, в которых он имел дело с этой и родственными ему областями физики, можно упомянуть «Наблюдения с помощью жесткого спектроскопа», «Нагрев диска быстрым движением в вакууме», «Тепловое равновесие в камере, содержащей материю в видимом движении», и «Внутреннее излучение в одноосных кристаллах».

В 1859 году он был назначен директором Обсерватория Кью, и естественно заинтересовался проблемами метеорологии и земного магнетизма. В 1870 году, когда он был очень серьезно ранен в железнодорожной аварии, он был избран профессором физики в Колледж Оуэнса, Манчестер, и удерживал это кресло до своей смерти, которая произошла недалеко от Дроэда в Ирландии 19 декабря 1887 г.

Он был автором нескольких успешных учебников науки, а также статьи «Земной магнетизм» в девятом издании Британской энциклопедии. В сочетании с Профессор П. Г. Тейт он написал Невидимая Вселенная, поначалу опубликованные анонимно, что было призвано бороться с распространенным представлением о несовместимости науки и религии.[2][3]

Преданный церковник,[3] Стюарт явно отождествлялся с Общество психических исследований. Это было в его обзоре 1875 г. Невидимая Вселенная, что Уильям Джеймс впервые высказал Воля верить доктрине.

Стюарт Супер Флэр

Бальфур Стюарт записал замечательные геомагнитный беспорядки вечером 28 августа 1859 г. и утром 2 сентября 1859 г. Обсерватория Кью, и представил свои выводы в документе, представленном Королевское общество 21 ноября 1861 г.[4][5] Он отметил, что в то время как «магнитные возмущения необычайной жестокости и очень большой степени» были зарегистрированы в разных местах по всему миру, обсерватория Кью имела преимущество самозаписи. магнитографы,[6] что позволило «получить непрерывную фотографическую регистрацию состояния трех элементов магнитной силы Земли, а именно, склонения, а также горизонтальной и вертикальной интенсивности».

Стюарт сделал следующее наблюдение.

Теперь я перехожу к рассмотрению некоторых особенностей этой магнитной бури.

Оказалось, что у нас есть два четко выраженных нарушения, каждое из которых начинается внезапно и заканчивается постепенно, первое из которых началось вечером 28 августа, а второе - ранним утром 2 сентября. Таким образом, эти два великих волнения соответствуют по времени двум великим полярное сияние отображает уже упомянутые.

Второе нарушение возникло в результате того, что сейчас известно как Carrington Super Flare, а первое возмущение безымянно. Как Стюарт записал и описал это нарушение, это событие будет называться Стюарт Супер Флэр в этом обсуждении.

На заседании 11 ноября 1859 г. Королевское астрономическое общество, Ричард Кэррингтон представил документ[7] описывает свои наблюдения за супервспышкой, которая произошла 1 сентября в 11:18 по Гринвичу и позже названа в его честь. В том, что кажется редакционным дополнением, сделанным после встречи, следующее наблюдение было добавлено в скобки.

(Мистер Кэррингтон выставлены на ноябрьском заседании Общество полная схема диска Солнца в то время и копии фотографических записей вариаций трех магнитных элементов, полученных на Кью, и указал, что умеренное, но очень заметное возмущение имело место примерно в 11час 20м ЯВЛЯЮСЬ., 1 сентября, непродолжительное; и что около четырех часов после полуночи началась сильная магнитная буря, которая, как выяснилось впоследствии, была значительной как в южном, так и в северном полушарии. Хотя современное происшествие заслуживает упоминания, он не предполагал, что он даже склоняется к тому, чтобы поспешно соединить их. «Одна ласточка не делает лета».)

Из этого дополнения ясно, что Ричард Кэррингтон не желал профессионально связывать магнитные возмущения с событиями, которые он наблюдал на поверхности Солнца, хотя они произошли почти в одно и то же время. Королевское астрономическое общество встреча. Время 11:20 по Гринвичу хорошо согласуется с другими сообщениями, но время начала магнитной бури в 4:00 по Гринвичу 2 сентября 1859 года на час раньше, чем сообщал Стюарт.

Стюарт также сообщил[5] на магнитное возмущение, которое произошло одновременно с событием, наблюдаемым Ричард Кэррингтон.

Но, помимо этих двух замечательных возмущений, на которые он разделился, этот великий шторм включает в себя незначительное возмущение, не приближающееся к этим двум по протяженности, но все же имеющее особый интерес, который дает право упоминать его.

1 сентября, незадолго до полудня, Мистер Р.К. Carrington наблюдал в телескоп большой место которые затем можно было увидеть на поверхности нашего светильника, когда представился замечательный вид, который он описал в послании к Королевское астрономическое общество.

(Затем цитируется статья Ричарда Кэррингтона.)

При звонке в Обсерватория Кью через день или два, Мистер Кэррингтон узнал, что в тот самый момент, когда он наблюдал это явление, три магнитных элемента в Кью были одновременно нарушены. Если бы не было известно о существовании связи между этими двумя классами явлений, было бы, возможно, неправильно рассматривать это в каком-либо ином свете, кроме случайного совпадения; но с тех пор Генерал Сабина доказал, что существует связь между магнитными возмущениями и солнечные пятна, не исключено, что в данном случае наше светило было взято «с места происшествия».

Это нарушение произошло как можно ближе к 11час 15м ЯВЛЯЮСЬ. Среднее время по Гринвичу, 1 сентября 1859 года, влияло на все элементы одновременно и начиналось довольно резко.

Ссылаясь на предыдущее исследование Эдвард Сабин, установившей корреляцию между солнечные пятна и магнитные бури, Стюарт смог правильно продвинуть теорию о том, что событие, наблюдаемое Ричард Кэррингтон и магнитное возмущение, которое было зарегистрировано при этом, на самом деле были связаны. Магнитные явления, которые произошли около 11:18 по Гринвичу 1 сентября 1859 года, теперь известны как Эффект солнечной вспышки (SFE) или магнитным крючком, но связь не будет доказана еще 80 лет.[8] SFE - это внезапные ионосферные возмущения, вызванные мягкие рентгеновские лучи и Экстремальный ультрафиолет (EUV) вызванное усилением ионосферных токовых вихрей, ответственных за регулярные суточные вариации, наблюдаемые на трассах магнитометра. SFE в основном наблюдаются в местах, близких к субсолнечной точке (то есть точке на Земле, когда солнце находится над головой), и их можно наблюдать только со станций в освещенном солнцем полушарии во время солнечной вспышки. Используя времена Стюарта, магнитная буря связанный с Carrington Super Flare Чтобы достичь Земли, потребовалось 17 часов 45 минут.

Стюарт сообщил, что магнитная буря от сверхвспышки Стюарта, начавшейся в 22:30 по Гринвичу вечером 28 августа 1859 г., как было зарегистрировано самозаписывающими магнитографами в обсерватории Кью. Если предположить, что время прохождения первой супервспышки было таким же, как и второй, или 17 часов 45 минут, то супервспышка Стюарта произошла около 04:45 по Гринвичу утром 28 августа 1859 года. Поскольку эффект солнечной вспышки может быть наблюдаемого из освещенного солнцем полушария, возникает вопрос, в какое время был восход солнца в Обсерватория Кью утром 28 августа 1859 г.?

Координаты для Обсерватория Кью находятся (51 ° 29'N, 0 ° 17'W). С использованием Военно-морская обсерватория США «Восход Солнца или Луны / Стол на один год» калькулятор, восход солнца утром 28 августа 1859 года восход был 05:06 GMT. В Обсерватория Кью До восхода оставалась еще 21 минута, и эффект солнечной вспышки не мог быть зарегистрирован самозаписывающими магнитографами в обсерватории Кью.

Стюарт не публиковал магнитограф записи за утро 28 августа 1859 года. Хотя это крайне маловероятно, оригинал магнитограф записи на эту дату должны быть проверены, чтобы определить, были ли зарегистрированы какие-либо нарушения из-за неопределенности времени и близости восхода солнца.

В часовом поясе по Гринвичу + 7 было бы 15 минут до полудня 28 августа. Любая обсерватория, расположенная в плюс-минус двух часовых поясах, была бы в прекрасном месте, чтобы наблюдать супервспышку и записать магнитную сигнатуру солнечного эффекта вспышки. К сожалению, в 1859 г. Обсерватория Кью был единственный самозаписывающие магнитографы.[6] Другие магнитные обсерватории управлялись вручную и обычно снимали показания только с часовыми интервалами, если не было магнитной бури, и в этом случае показания снимались с 15-минутными интервалами. Одной из таких магнитных обсерваторий была Обсерватория Колаба на острове Колаба который сейчас является частью Мумбаи (Бомбей ), Индия в GMT + 5.5. В статье 2003 г.[9] записанные вручную магнитные показания Обсерватория Колаба с 1 сентября по 2 сентября 1859 г. были перекалиброваны и оценены. В этой статье не упоминается о чтении до 1 сентября или о каких-либо визуальных наблюдениях за солнцем. Через 150 лет очень маловероятно, что появятся какие-либо дополнительные данные, но любые сообщения о странных событиях около полудня по азиатскому времени 28 августа 1859 года будут представлять интерес.

Сочинения

Рекомендации

  1. ^ Справочник почтового отделения Эдинбурга и Лейта за 1828 г.
  2. ^ Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Стюарт, Бальфур ". Британская энциклопедия. 25 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 912–913.
  3. ^ а б Стюарт, Бальфур. Новая международная энциклопедия (1905), т. 18.
  4. ^ О Великом магнитном возмущении 28 августа - 7 сентября 1859 г., сделанном фотографией в обсерватории Кью. (Абстрактный) Бальфур Стюарт, Труды Лондонского королевского общества, Vol. 11. (1860–1862), стр. 407–410.
  5. ^ а б О большом магнитном возмущении, которое длилось с 28 августа по 7 сентября 1859 года, как было зафиксировано фотографией в обсерватории Кью Бальфур Стюарт, Философские труды Лондонского королевского общества, Vol. 151, (1861), стр. 423–430
  6. ^ а б Отчет о конструкции самозаписывающих магнитографов, которые в настоящее время работают в обсерватории Кью Британской ассоциации. Бальфур Стюарт, 1859; PDF Копировать
  7. ^ Описание необычного явления на Солнце 1 сентября 1859 г.; Carrington, R.C .; Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, Vol. 20. С. 13–15.
  8. ^ Солнечно-земное возмущение 1859 г. и современные пределы экстремальной космической активности В архиве 11 августа 2011 г. Wayback Machine, Solar Physics (2004) 224: 407–422 (2005), E.W. Cliver, L. Svalgaard.
  9. ^ Экстремальная магнитная буря 1-2 сентября 1859 г. Б. Т. Цурутани, В. Д. Гонсалес, Г. С. Лахина, С. Алекс; ЖУРНАЛ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, 2003 ТОМ. 108, NO. A7, 1268

внешняя ссылка

Академические офисы
Предшествует
Творчество		 Лэнгуорси профессор на Манчестерский университет
1874–87		Преемник
Артур Шустер
Профессиональные и академические ассоциации
Предшествует
Роберт Дукинфилд Дарбишир		 Президент Манчестерское литературно-философское общество
1887–88		Преемник
Осборн Рейнольдс