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Howard P. Robertson

Howard Percy "Bob" Robertson (27 de enero de 1903 – 26 de agosto de 1961) fue un matemático y físico estadounidense conocido por sus contribuciones relacionadas con la cosmología física y el principio de incertidumbre . Fue profesor de Física Matemática en el Instituto Tecnológico de California y la Universidad de Princeton .

Robertson hizo importantes contribuciones a las matemáticas de la mecánica cuántica , la relatividad general y la geometría diferencial . Aplicando la relatividad a la cosmología , desarrolló de forma independiente el concepto de un universo en expansión . Su nombre se asocia con mayor frecuencia al efecto Poynting-Robertson , el proceso por el cual la radiación solar hace que una mota de polvo que orbita alrededor de una estrella pierda momento angular , que también describió en términos de la relatividad general.

Durante la Segunda Guerra Mundial , Robertson trabajó en el Comité Nacional de Investigación de Defensa (NDRC) y en la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico (OSRD). Trabajó como consultor técnico del Secretario de Guerra , oficial de enlace de la OSRD en Londres y jefe de la Sección de Asesoramiento de Inteligencia Científica en el Cuartel General Supremo de la Fuerza Expedicionaria Aliada .

Después de la guerra, Robertson fue director del Grupo de Evaluación de Sistemas de Armas en la Oficina del Secretario de Defensa de 1950 a 1952, presidente del Panel Robertson sobre OVNIS en 1953 y asesor científico del Comandante Supremo Aliado de la OTAN en Europa (SACEUR) en 1954 y 1955. Fue presidente del Consejo Científico de Defensa de 1956 a 1961, y miembro del Comité Asesor Científico del Presidente (PSAC) de 1957 a 1961.

El cráter Robertson, en el otro lado de la Luna, lleva su nombre.

Primeros años de vida

Howard Percy Robertson, nació en Hoquiam, Washington , el 27 de enero de 1903, el mayor de cinco hijos de George Duncan Robertson, un ingeniero que construyó puentes en el estado de Washington, y Anna McLeod, una enfermera. Su padre murió cuando él tenía 15 años, pero aunque el dinero escaseaba, los cinco hermanos asistieron a la universidad. Ingresó en la Universidad de Washington en Seattle en 1918, inicialmente con la intención de estudiar ingeniería, pero más tarde se pasó a las matemáticas. [1] Obtuvo una licenciatura en Ciencias en matemáticas en 1922 y una maestría en Ciencias en matemáticas y física en 1923. [2]

En 1923, Robertson se casó con Angela Turinsky, una estudiante de filosofía y psicología de la Universidad de Washington. [2] Tuvieron dos hijos: George Duncan, que se convirtió en cirujano, y Marietta, que más tarde se casó con el historiador del Instituto Tecnológico de California (Caltech) Peter W. Fay . En la Universidad de Washington también conoció a Eric Temple Bell , quien lo animó a estudiar matemáticas en Caltech. [2] Robertson completó su tesis doctoral en matemáticas y física allí en 1925 bajo la supervisión de Harry Bateman , escribiendo "Sobre espacios-tiempos dinámicos que contienen un espacio tridimensional euclidiano conforme". [3] [4]

Al recibir su doctorado, Robertson recibió una beca del Consejo Nacional de Investigación para estudiar en la Universidad de Gotinga en Alemania, donde conoció a David Hilbert , Richard Courant , Albert Einstein , Werner Heisenberg , Erwin Schrödinger , Martin Schwarzschild , John von Neumann y Eugene Wigner . [5] Encontró que Max Born no simpatizaba con su concepto de un universo en expansión , que Born consideraba "basura". [6] También pasó seis meses en la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich , donde fue estudiante postdoctoral de Arnold Sommerfeld . [7]

Matemáticas

Robertson regresó a los Estados Unidos en 1927 y se convirtió en profesor asistente de matemáticas en Caltech. En 1928, [8] aceptó un puesto como profesor asistente de física matemática en la Universidad de Princeton , donde se convirtió en profesor asociado en 1931 y profesor en 1938. [9] Pasó 1936 en un año sabático en Caltech. [10] Su interés en la relatividad general y la geometría diferencial condujo a una serie de artículos en la década de 1920 que desarrollaron el tema. [11] [12] [13]

La teoría de grupos y la mecánica cuántica de Hermann Weyl (traducido de la segunda edición alemana revisada por Robertson)
La teoría de grupos y la mecánica cuántica de Hermann Weyl (traducido de la segunda edición alemana revisada por Robertson)

Robertson escribió tres artículos importantes sobre las matemáticas de la mecánica cuántica . [11] En el primero, escrito en alemán, examinó el sistema de coordenadas necesario para que la ecuación de Schrödinger fuera solucionable. [14] El segundo examinó la relación entre la propiedad conmutativa y el principio de incertidumbre de Heisenberg . [15] El tercero extendió el segundo al caso de m observables. [16] En 1931 publicó una traducción de La teoría de grupos y la mecánica cuántica de Weyl . [11]

Fue la revisión crítica anónima por pares que Robertson realizó en 1936 de un artículo enviado por Albert Einstein a Physical Review lo que provocó que Einstein retirara el artículo de su consideración. [17] [18]

Sin embargo, quizás los logros más notables de Robertson fueron la aplicación de la relatividad a la cosmología . [19] Desarrolló de forma independiente el concepto de un universo en expansión, [20] lo que implicaría que las galaxias distantes vistas desde la Tierra estarían desplazadas hacia el rojo , un fenómeno previamente confirmado por Vesto Slipher [21] [22] . Robertson continuó aplicando la teoría de grupos continuos en espacios de Riemann para encontrar todas las soluciones que describen los espacios cosmológicos. [23] Esto fue ampliado por Arthur Geoffrey Walker en 1936, y hoy es ampliamente conocido en los Estados Unidos como la métrica de Robertson-Walker . [19]

Uno de los artículos emblemáticos de Robertson, una breve nota en The Annals of Mathematics , titulada "Nota sobre el artículo anterior: El problema de los dos cuerpos en la relatividad general", resolvió ese problema con un grado de aproximación que no se mejoró durante varias décadas. Trabajos anteriores, como la métrica de Schwarzschild , se basaban en un cuerpo central que no se movía, mientras que la solución de Robertson consideraba dos cuerpos que orbitaban entre sí. Sin embargo, su solución no incluía la radiación gravitatoria , por lo que los cuerpos orbitan eternamente, en lugar de aproximarse entre sí. [24]

Sin embargo, el nombre de Robertson se asocia más a menudo con el efecto Poynting-Robertson , [19] el proceso por el cual la radiación solar hace que una mota de polvo que orbita alrededor de una estrella pierda momento angular . Esto está relacionado con la presión de radiación tangencial al movimiento del grano. John Henry Poynting lo describió en 1903 basándose en la teoría del "éter luminífero", que fue reemplazada por las teorías de la relatividad de Einstein. En 1937, Robertson describió el efecto en términos de relatividad general. [25]

Robertson desarrolló la teoría de invariantes de tensores para derivar la ecuación de Kármán-Howarth en 1940, que luego fue utilizada por George Batchelor y Subrahmanyan Chandrasekhar en la teoría de la turbulencia axisimétrica para derivar la ecuación de Batchelor-Chandrasekhar . [26]

Segunda Guerra Mundial

Además de su trabajo en física, Robertson desempeñó un papel central en la inteligencia científica estadounidense durante y después de la Segunda Guerra Mundial. Richard Tolman se puso en contacto con él poco después de que comenzara la Segunda Guerra Mundial en 1939 y comenzó a trabajar para el Comité de Protección Pasiva contra los Bombardeos. Este fue absorbido junto con otros grupos por la División 2 del Comité Nacional de Investigación de Defensa (NDRC), y Robertson se dedicó al estudio de la balística terminal . [27]

En 1943, Robertson se convirtió en el oficial de enlace científico jefe de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico (OSRD) en Londres. [27] Se hizo amigo cercano de Reginald Victor Jones , [28] y Solly Zuckerman elogió el trabajo que Robertson y Jones hicieron en la codificación de haces y balizas de radar. [29] En 1944, Robertson también se convirtió en consultor técnico del Secretario de Guerra y jefe de la Sección Asesora de Inteligencia Científica en el Cuartel General Supremo de la Fuerza Expedicionaria Aliada . [27] Su fluidez en alemán lo ayudó a interrogar a los científicos alemanes, incluidos los científicos de cohetes involucrados en el programa de cohetes V-2 . [30] Se le concedió la Medalla al Mérito por sus contribuciones al esfuerzo bélico. [10]

Vida posterior

Después de la guerra, Robertson aceptó una cátedra en Caltech en 1947. Permanecería allí por el resto de su carrera, a excepción de largos períodos de servicio gubernamental. [31] [27] Fue empleado clasificado de la Agencia Central de Inteligencia y director del Grupo de Evaluación de Sistemas de Armas en la Oficina del Secretario de Defensa [32] de 1950 a 1952, y asesor científico en 1954 y 1955 del Comandante Supremo Aliado de la OTAN en Europa (SACEUR), el general Alfred M. Gruenther . En 1953 presidió el Panel Robertson , que investigó una ola de informes de ovnis en 1952. Fue presidente de la Junta de Ciencias de la Defensa de 1956 a 1961, y miembro del Comité Asesor Científico del Presidente (PSAC) de 1957 a 1961. [27]

Fue miembro de la Academia Nacional de Ciencias , donde se desempeñó como secretario de Asuntos Exteriores desde 1958 hasta su muerte en 1961, de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias , de la Sociedad Matemática Estadounidense , de la Sociedad Estadounidense de Física , de la Sociedad Astronómica Estadounidense , de la Sociedad Filosófica Estadounidense , de la Sociedad de Investigación Operativa y de la Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas . [33]

En agosto de 1961, Robertson fue hospitalizado tras sufrir heridas en un accidente de coche. Sufrió una embolia pulmonar y murió el 26 de agosto de 1961. [9] Le sobrevivieron su esposa y sus hijos. [2] Sus documentos fueron donados a los Archivos de Caltech por su hija y su yerno en 1971. [34]

Notas

  1. ^ "Historia de las matemáticas de MacTutor: Howard Percy Robertson". Noviembre de 2006. Archivado desde el original el 5 de octubre de 2018. Consultado el 28 de diciembre de 2007 .
  2. ^ abcd Greenstein 1980, págs. 343–344.
  3. ^ "Los Archivos del Instituto Tecnológico de California: Los Documentos de HP Robertson" (PDF) . Julio de 2002. p. iii. Archivado desde el original (PDF) el 26 de septiembre de 2007. Consultado el 28 de diciembre de 2007 .
  4. ^ Howard P. Robertson en el Proyecto de Genealogía Matemática
  5. ^ Greenstein 1980, pág. 346.
  6. ^ Greenspan 2005, págs. 141-143.
  7. ^ Rabi 2006, pág. 38.
  8. ^ Shenstone, Allen G. (24 de febrero de 1961). "Princeton y la física". Princeton Alumni Weekly . 61 : 7, 20.
  9. ^ desde Física Hoy 1961, pág. 90.
  10. ^ desde Greenstein 1980, pág. 345.
  11. ^ abc SIAM 1962, pág. 745.
  12. ^ Robertson 1927, págs. 481–496.
  13. ^ Robertson y Weyl 1929, págs. 716–725.
  14. ^ Robertson 1928, págs. 749–752.
  15. ^ Robertson 1929, págs. 163-164.
  16. ^ Robertson 1934, págs. 794–801.
  17. ^ "Einstein versus the Physical Review ", Physics Today, vol. 58, núm. 9, pág. 43, 1 de septiembre de 2005. doi :10.1063/1.2117822 ( John T. Tate, Sr. fue el editor que envió el artículo a Robertson para su revisión).
  18. ^ "Revisando a Einstein", Science, vol. 349, no. 6244, p. 149, 10 de julio de 2015.
  19. ^ abc SIAM 1962, pág. 746.
  20. ^ Robertson 1928a, págs. 835–848.
  21. ^ Slipher, VM (1913). "La velocidad radial de la nebulosa de Andrómeda". Boletín del Observatorio Lowell . 1 (8): 56–57. Código Bibliográfico :1913LowOB...2...56S.
  22. ^ Slipher, VM (1915). "Observaciones espectrográficas de nebulosas". Astronomía popular . 23 : 21–24. Código Bibliográfico :1915PA.....23...21S.
  23. ^ Robertson 1929a, págs. 822–829.
  24. ^ Robertson 1938, págs. 101–104.
  25. ^ Robertson 1937, págs. 423–438.
  26. ^ Robertson, HP (1940, abril). La teoría invariante de la turbulencia isotrópica. En Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society (Vol. 36, No. 2, pp. 209–223). Cambridge University Press doi :10.1017/S0305004100017199
  27. ^ abcde SIAM 1962, págs. 742–743.
  28. ^ Jones 1978, págs. 378–379.
  29. ^ Greenstein 1980, pág. 358.
  30. ^ Jacobsen 2014, págs. 93–95.
  31. ^ Greenstein 1980, pág. 350.
  32. ^ "In memoriam: Howard P. Robertson" (PDF) . El verano en Caltech : 23 de octubre de 1961.
  33. ^ SIAM 1962, pág. 743.
  34. ^ "Finding Aid for the HP Robertson Papers 1922–1980" (Ayuda para la búsqueda de los documentos de HP Robertson, 1922-1980). Archivos en línea de California . Consultado el 16 de noviembre de 2014 .

Referencias