Harry Bateman FRS [2] (29 de mayo de 1882 - 21 de enero de 1946) fue un matemático inglés . [3] [4]
Harry Bateman | |
---|---|
Nació | Manchester , Inglaterra, Reino Unido. | 29 de mayo de 1882
Fallecido | 21 de enero de 1946 Pasadena, California , Estados Unidos | (63 años)
Ciudadanía | Americano / Británico |
Conocido por | Proyecto de manuscrito de Bateman Ecuación de Bateman-Burgers Ecuación de Bateman Función de Bateman Polinomios de Bateman Transformada de Bateman |
Premios | Senior Wrangler (1903) Premio Smith (1905) Conferencia de Gibbs (1943) |
Carrera científica | |
Campos | Óptica geométrica Ecuaciones diferenciales parciales Dinámica de fluidos Electromagnetismo |
Tesis | La curva cuartica y sus configuraciones inscritas [1] (1913) |
Asesor de doctorado | Frank Morley |
Estudiantes de doctorado | Clifford Truesdell Howard P. Robertson Albert George Wilson |
Le fascinaban las ecuaciones diferenciales de la física matemática . Con Ebenezer Cunningham , amplió las vistas de la simetría del espacio-tiempo de Lorentz y Poincaré a un grupo conforme más expansivo de espacio-tiempo, dejando invariantes las ecuaciones de Maxwell . Mudarse a los EE. UU. Y obtener un doctorado. en geometría con Frank Morley , se convirtió en profesor de matemáticas en el Instituto de Tecnología de California . Allí enseñó dinámica de fluidos a estudiantes de aerodinámica con Theodore von Karman . Bateman hizo un amplio estudio de las ecuaciones diferenciales aplicadas en su Conferencia de Gibbs en 1943 titulada "El control de un fluido elástico".
Biografía
Harry Bateman empezó a amar las matemáticas en la Manchester Grammar School y, en su último año, ganó una beca para el Trinity College de Cambridge . Bateman estudió con el entrenador Robert Alfred Herman preparándose para Cambridge Mathematical Tripos . Se distinguió en 1903 como Senior Wrangler (empatado con PE Marrack) y al ganar el Premio Smith (1905). [5] Publicó su primer artículo cuando todavía era un estudiante de pregrado sobre "La determinación de curvas que satisfacen determinadas condiciones". [6] Estudió en Gotinga y París, enseñó en la Universidad de Liverpool y la Universidad de Manchester antes de mudarse a los Estados Unidos en 1910. Primero enseñó en Bryn Mawr College y luego en la Universidad Johns Hopkins . Allí, trabajando con Frank Morley en geometría, logró el doctorado, pero ya había publicado más de sesenta artículos, incluidos algunos de sus célebres artículos antes de obtener su doctorado. En 1917 asumió su puesto permanente en el Instituto de Tecnología de California , entonces todavía llamado Instituto Politécnico Throop .
Eric Temple Bell dice: "Al igual que sus contemporáneos y predecesores inmediatos entre los matemáticos de Cambridge de la primera década de este siglo [1901-1910] ... Bateman fue entrenado a fondo tanto en análisis puro como en física matemática , y mantuvo un interés igual en ambos a lo largo de su carrera científica ". [7]
Theodore von Kármán fue llamado como asesor de un laboratorio aeronáutico proyectado en Caltech y luego dio esta evaluación de Bateman: [8]
En 1926 Cal Tech [ sic ] tenía sólo un interés menor en la aeronáutica . La cátedra más cercana a la aeronáutica la ocupaba un inglés tímido y meticuloso, el Dr. Harry Bateman. Fue un matemático aplicado de Cambridge que trabajó en el campo de la mecánica de fluidos . Parecía saberlo todo, pero no hizo nada importante. Me agradaba.
Harry Bateman se casó con Ethel Horner en 1912 y tuvo un hijo llamado Harry Graham, quien murió cuando era niño, luego la pareja adoptó a una hija llamada Joan Margaret. Murió de camino a Nueva York en 1946 de una trombosis coronaria .
Contribuciones científicas
En 1907, Harry Bateman estaba dando una conferencia en la Universidad de Liverpool junto con otro luchador de alto nivel, Ebenezer Cunningham . Juntos, surgieron en 1908 con la idea de un grupo conforme de espacio-tiempo (ahora normalmente denominado C (1,3) ) [9] que implicaba una extensión del método de las imágenes . [10]
En física nuclear, la ecuación de Bateman es un modelo matemático que describe abundancias y actividades en una cadena de desintegración en función del tiempo, basándose en las tasas de desintegración y abundancias iniciales. El modelo fue formulado por Ernest Rutherford en 1905 y la solución analítica fue proporcionada por Harry Bateman en 1910. [11]
Por su parte, en 1910 Bateman publicó La transformación de las ecuaciones electrodinámicas . [12] Demostró que la matriz jacobiana de un difeomorfismo espaciotemporal que conserva las ecuaciones de Maxwell es proporcional a una matriz ortogonal , por lo tanto conforme . El grupo de transformación de tales transformaciones tiene 15 parámetros y se extiende tanto al grupo de Poincaré como al grupo de Lorentz . Bateman llamó a los elementos de este grupo transformaciones de ondas esféricas . [13]
Al evaluar este artículo, uno de sus estudiantes, Clifford Truesdell , escribió
- La importancia del artículo de Bateman no radica en sus detalles específicos sino en su enfoque general. Bateman, quizás influenciado por el punto de vista de Hilbert en la física matemática en su conjunto, fue el primero en ver que las ideas básicas del electromagnetismo eran equivalentes a enunciados sobre integrales de formas diferenciales , enunciados para los cuales el cálculo de extensión de Grassmann sobre variedades diferenciables, las teorías de Poincaré de las transformaciones stokesianas y las invariantes integrales, y la teoría de los grupos continuos de Lie podría aplicarse fructíferamente. [14]
Bateman fue el primero en aplicar la transformada de Laplace a la ecuación integral en 1906. Presentó un informe detallado sobre la ecuación integral en 1911 en la asociación británica para el avance de la ciencia. [15] Horace Lamb en su artículo de 1910 [16] resolvió una ecuación integral
como una integral doble, pero en su nota a pie de página dice: "El Sr. H. Bateman, a quien presenté la pregunta, ha obtenido una solución más simple en la forma"
- .
En 1914, Bateman publicó El análisis matemático del movimiento ondulatorio eléctrico y óptico . Como dice Murnaghan, este libro "es único y característico del hombre. En menos de 160 pequeñas páginas hay una gran cantidad de información que un experto tardaría años en digerir". [4] Al año siguiente publicó un libro de texto Ecuaciones diferenciales , y en algún momento más tarde Ecuaciones diferenciales parciales de física matemática . Bateman también es autor de Hidrodinámica e Integración numérica de ecuaciones diferenciales . Bateman estudió la ecuación de Burgers [17] mucho antes de que Jan Burgers comenzara a estudiar.
Harry Bateman escribió dos artículos importantes sobre la historia de las matemáticas aplicadas:
- "La influencia de la teoría de las mareas en el desarrollo de las matemáticas" [18]
- "El trabajo de Hamilton en dinámica y su influencia en el pensamiento moderno" [19]
En su Análisis matemático del movimiento ondulatorio eléctrico y óptico (p. 131) describe la trayectoria del corpúsculo cargado de la siguiente manera:
- un corpúsculo tiene una especie de tubo o hilo que se le atribuye. Cuando el movimiento del corpúsculo cambia, una onda o torcedura corre a lo largo del hilo; la energía irradiada por el corpúsculo se extiende en todas direcciones pero se concentra alrededor del hilo de modo que el hilo actúa como un hilo conductor.
Esta figura retórica no debe confundirse con una cuerda en física , porque los universos en la teoría de cuerdas tienen dimensiones infladas más allá de cuatro, algo que no se encuentra en el trabajo de Bateman. Bateman pasó a estudiar el éter luminífero con un artículo "La estructura del éter". [20] Su punto de partida es la bivector forma de un campo electromagnético E + i B . Recordó los campos electromagnéticos de Alfred-Marie Liénard , y luego distinguió otro tipo que él llama "campos etéreos":
Cuando se superponen un gran número de "campos etéreos", sus curvas singulares indican la estructura de un "éter" que es capaz de soportar un cierto tipo de campo electromagnético.
Bateman recibió muchos honores por sus contribuciones, incluida la elección a la Royal Society of London en 1928, la elección a la National Academy of Sciences en 1930. Fue elegido vicepresidente de la American Mathematical Society en 1935 y fue el conferenciante Gibbs de la Sociedad para 1943. [4] [21] Se dirigía a Nueva York para recibir un premio del Instituto de Ciencias Aeronáuticas cuando murió de trombosis coronaria . Las becas de investigación de Harry Bateman en el Instituto de Tecnología de California se nombran en su honor. [22]
Después de su muerte, sus notas sobre funciones trascendentales superiores fueron editadas por Arthur Erdélyi , Wilhelm Magnus , Fritz Oberhettinger
y Francesco G. Tricomi , y publicadas en 1953. [23]Publicaciones
En una reseña del libro de Bateman Partial Differential Equations of Mathematical Physics , Richard Courant dice que "no hay otro trabajo que presente las herramientas analíticas y los resultados logrados por medio de ellas de manera igualmente completa y con tantas contribuciones originales" y también "estudiantes avanzados y los investigadores lo leerán con gran beneficio ".
- 1908: Las transformaciones conformales de un espacio de cuatro dimensiones y sus aplicaciones a la óptica geométrica , Actas de la London Mathematical Society 7: 70–89.
- 1910: Historia y estado actual de la teoría de las ecuaciones integrales , Informe de la Asociación Británica .
- 1914: (disertación) La curva cuartica y sus configuraciones inscritas , American Journal of Mathematics 36 (4).
- 1915: El análisis matemático del movimiento ondulatorio eléctrico y óptico sobre la base de las ecuaciones de Maxwell , Cambridge University Press .
- 1918: Ecuaciones diferenciales , Longmans, Green, Londres, Reimpresión Chelsea 1966.
- 1932: Ecuaciones diferenciales parciales de la física matemática , Cambridge University Press 1932, [24] Dover 1944, 1959.
- 1933: (con Albert A. Bennett, William E. Milne) Integración numérica de ecuaciones diferenciales , Boletín del Consejo Nacional de Investigación , Dover 1956.
- 1932: (con Hugh Dryden , Francis Murnaghan ) Informe del Comité de Hidrodinámica , Boletín del Consejo Nacional de Investigación , Washington DC
- 1945: El control de un fluido elástico , Boletín de la American Mathematical Society 51 (9): 601–646 a través del Proyecto Euclid , también se encuentra en Artículos seleccionados sobre tendencias matemáticas en la teoría del control ( editores de Richard Bellman y Robert Kalaba).
- Proyecto de manuscrito Bateman : Funciones trascendentales superiores , 3 vols., McGraw Hill 1953/1955, Krieger 1981.
- Proyecto de manuscrito Bateman : Tablas de transformaciones integrales , 2 vols., McGraw Hill 1954.
Ver también
- Proyecto Manuscrito Bateman
Referencias
- ^ https://www.genealogy.math.ndsu.nodak.edu/id.php?id=8181
- ^ Erdélyi, Arthur (1947). "Harry Bateman. 1882-1946". Avisos necrológicos de miembros de la Royal Society . 5 (15): 590–618. doi : 10.1098 / rsbm.1947.0020 . S2CID 179356952 .
- ^ Erdélyi, Arthur (1946). "Harry Bateman". Revista de la Sociedad Matemática de Londres . págs. 1-21 (4): 300-310. doi : 10.1112 / jlms / s1-21.4.300 .
- ^ a b c Murnaghan, Francis Dominic (1948). "Harry Bateman 1882-1946" . Boletín de la American Mathematical Society . 54 : 88-103. doi : 10.1090 / S0002-9904-1948-08955-8 .
- ^ "Bateman, Harry (BTMN900H)" . Una base de datos de antiguos alumnos de Cambridge . Universidad de Cambridge.
- ^ 2. 1903. La determinación de curvas que satisfacen condiciones dadas. Actas de la Sociedad Filosófica de Cambridge 12, 163
- ^ Temple Bell, Eric (1946). Quarterly of Applied Mathematics (4): 105-111. Falta o vacío
|title=
( ayuda ) - ^ von Kármán, Theodore ; Edson, Lee (1967). El viento y más allá . Little, Brown y compañía . pag. 124.
- ^ Kosyakov, Boris Pavlovich (2007). Introducción a la Teoría Clásica de Partículas y Campos . Berlín / Heidelberg, Alemania: Springer . pag. 216. doi : 10.1007 / 978-3-540-40934-2 . ISBN 978-3-540-40933-5.
- ^ Warwick, Andrew (2003). Maestros de la teoría: Cambridge y el auge de la física matemática . Chicago, Illinois, Estados Unidos: The University of Chicago Press . págs. 416–424. ISBN 0-226-87375-7.
- ^ Bateman, H. (junio de 1910). La solución de un sistema de ecuaciones diferenciales que ocurre en la teoría de las transformaciones radiactivas. En Proc. Cambridge Philos. Soc (Vol. 15, No. pt V, págs. 423–427) [1]
- ^ Bateman, Harry (1910). "La transformación de las ecuaciones electrodinámicas" . Actas de la London Mathematical Society . s2-8 : 223-264. doi : 10.1112 / plms / s2-8.1.223 .
- ^ Bateman, Harry (1909). "Las transformaciones conformales de un espacio de cuatro dimensiones y sus aplicaciones a la óptica geométrica" . Actas de la London Mathematical Society . s2-7 : 70-89 . doi : 10.1112 / plms / s2-7.1.70 .
- ^ Truesdell III, Clifford Ambrose (1984). Los ensayos fugitivos de un idiota sobre ciencia: métodos, crítica, formación, circunstancias . Berlín, Alemania: Springer-Verlag . págs. 403–438. ISBN 0-387-90703-3.
El genio y el establecimiento en un punto muerto educado en la universidad moderna: Bateman
- ^ Bateman, Harry (1911). "Informe sobre la historia y estado actual de la teoría de ecuaciones integrales" . La Assoc .
- ^ Lamb, Horace (10 de febrero de 1910) [6 de febrero de 1910]. "Sobre la difracción de una onda solitaria" . Actas de la London Mathematical Society . 2 (1): 422–437. doi : 10.1112 / plms / s2-8.1.422 .
- ^ Bateman, Harry (1915). "Algunas investigaciones recientes sobre el movimiento de los fluidos" (PDF) . Revisión mensual del clima . 43 (4): 163-170. Código bibliográfico : 1915MWRv ... 43..163B . doi : 10.1175 / 1520-0493 (1915) 43 <163: srrotm> 2.0.co; 2 .
- ^ Bateman, Harry (1943). "La influencia de la teoría de las mareas en el desarrollo de las matemáticas". Revista Nacional de Matemáticas . 18 (1): 14-26. doi : 10.2307 / 3029913 . JSTOR 3029913 .
- ^ Bateman, Harry (1944). "El trabajo de Hamilton en la dinámica y su influencia en el pensamiento moderno". Scripta Mathematica (10): 51–63.
- ^ Bateman, Harry (1915). "La estructura del éter" (PDF) . Boletín de la American Mathematical Society . 21 (6): 299-309. doi : 10.1090 / S0002-9904-1915-02631-5 .
- ^ Bateman, Harry (1945). "El control de un fluido elástico" . Boletín de la American Mathematical Society . 51 (9): 601–646. doi : 10.1090 / s0002-9904-1945-08413-4 . Señor 0014548 .
- ^ "Docentes en Matemáticas 2008-2009" . Consultado el 30 de enero de 2012 .
- ^ Erdélyi, Arthur ; Magnus, Wilhelm ; Oberhettinger, Fritz ; Tricomi, Francesco Giacomo (1953-1955). Funciones trascendentales superiores . McGraw-Hill Book Company, Inc.
- ^ Walsh, Joseph L. (1933). "Bateman en física matemática" . Boletín de la American Mathematical Society . 39 (3): 178–180. doi : 10.1090 / s0002-9904-1933-05561-1 .
enlaces externos
- Memoria biográfica de la Academia de Ciencias
- Harry Bateman en el Proyecto de genealogía matemática
- O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Harry Bateman" , archivo MacTutor de Historia de las Matemáticas , Universidad de St Andrews.