Sir Franz Arthur Friedrich Schuster FRS FRSE [1] (12 de septiembre de 1851 - 14 de octubre de 1934) fue un físico británico nacido en Alemania conocido por su trabajo en espectroscopia , electroquímica , óptica , radiografía X y la aplicación del análisis armónico a la física. La integral de Schuster lleva su nombre. [2] Contribuyó a hacer de la Universidad de Manchester un centro para el estudio de la física. [3] [4]
Arthur Schuster nació en Frankfurt am Main , Alemania, hijo de Francis Joseph Schuster, un comerciante de algodón y banquero, y su esposa Marie Pfeiffer. [5]
Los padres de Schuster se casaron en 1849, se convirtieron del judaísmo al cristianismo y educaron a sus hijos en esa fe. En 1869, su padre se mudó a Manchester, donde tenía su sede el negocio textil familiar. Arthur, que había ido a la escuela en Frankfurt y estudiaba en Ginebra , se unió a sus padres en 1870 y él y los demás niños se convirtieron en ciudadanos británicos en 1875.
Desde su infancia, Schuster se interesó por la ciencia y, tras trabajar durante un año (1870/71) para la empresa familiar de Schuster Brothers en Manchester, convenció a su padre para que le dejara estudiar en el Owens College . Estudió matemáticas con Thomas Barker y física con Balfour Stewart , y comenzó a investigar con Henry Roscoe sobre los espectros del hidrógeno y el nitrógeno. Pasó un año con Gustav Kirchhoff en la Universidad de Heidelberg y, tras obtener su doctorado, regresó a Owens como demostrador no remunerado en física. Schuster utilizó más tarde la riqueza de su familia para comprar material y equipo y para dotar a lectores de física matemática en Manchester y de meteorología en la Universidad de Cambridge . También contribuyó a la Royal Society y a la Unión Internacional para la Cooperación en Investigación Solar.
Tras un periodo de estudio en Alemania con Wilhelm Eduard Weber y Hermann von Helmholtz , regresó a Inglaterra, donde sus conocimientos de análisis espectral le valieron el encargo de dirigir una expedición a Siam para fotografiar el espectro coronal durante el eclipse solar total del 6 de abril de 1875. Se trataba de un nombramiento importante para un científico tan joven. Durante el viaje, escribió una carta fechada el 21 de febrero de 1875 a Nature en la que describía su observación del fenómeno del «destello verde».
A su regreso a Manchester en 1875, comenzó a investigar sobre la electricidad y luego pasó cinco años en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge. Su estatus allí era bastante extraoficial; no era ni estudiante ni becario. Trabajó con James Clerk Maxwell y con Rayleigh . En 1881, fue nombrado titular de la Cátedra Beyer de Matemáticas Aplicadas en Owens, por entonces una de las facultades de la nueva Universidad de Victoria. Sucedió a su maestro Balfour Stewart como profesor de física en 1888. Este nombramiento le dio la oportunidad de establecer un departamento de enseñanza e investigación grande y activo. En 1900 se inauguró oficialmente un nuevo laboratorio, por el que había luchado y que él mismo había diseñado. Era el cuarto más grande del mundo. El laboratorio se convirtió rápidamente en un serio rival del Cavendish; véase Salón de la Fama de la Ciencia de Manchester . Gran parte de esta fama posterior se asoció con Ernest Rutherford, quien sucedió a Schuster como profesor Langworthy en 1907. Schuster renunció a la cátedra, en parte por razones de salud y en parte para promover la causa de la ciencia internacional, y se aseguró de que Rutherford lo sucediera.
A Schuster se le atribuye haber acuñado el concepto de antimateria en dos cartas a Nature en 1898. Planteó la hipótesis de los antiátomos y de los sistemas solares de antimateria, que producirían energía si los átomos se combinaran con átomos de materia normal. Su hipótesis recibió una base matemática gracias al trabajo de Paul Dirac en 1928, que predijo las antipartículas y más tarde condujo a su descubrimiento. [6] [7]
Schuster es quizás más recordado por su análisis de periodogramas , una técnica que durante mucho tiempo fue la principal herramienta práctica para identificar frecuencias estadísticamente importantes presentes en una serie temporal de observaciones. Utilizó por primera vez esta forma de análisis armónico en 1897 para refutar la afirmación de CG Knott sobre la periodicidad de los terremotos. Luego aplicó la técnica al análisis de la actividad de las manchas solares . Se trataba de un viejo interés. En 1875, el amigo de Stewart y primo de Roscoe, el economista Jevons , informó: "El Sr. A. Schuster, del Owens College, ha señalado ingeniosamente que los períodos de buena cosecha en Europa occidental han ocurrido a intervalos que se aproximan a los once años, la duración media del principal ciclo de manchas solares".
Chandrasekhar atribuye a Schuster el mérito de haber dado un nuevo impulso al problema de la transferencia radiativa . Schuster formuló en 1905 un problema de transferencia radiativa en un intento de explicar la aparición de líneas de absorción y emisión en los espectros estelares. Este fue el primer uso de la aproximación de dos corrientes que sustenta el tratamiento de la transferencia radiativa en prácticamente todos los modelos meteorológicos y climáticos .
En 1912 compró Yeldall Manor en Hare Hatch, cerca de Wargrave en Berkshire . [8]
En 1913, Schuster fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos y de la Sociedad Filosófica Estadounidense . [9] [10]
Tras el estallido de la Primera Guerra Mundial en 1914, la familia Schuster fue objeto de prejuicios antialemanes en la prensa y, en el caso de Arthur, en algunos sectores de la Royal Society. Su hermano, Sir Felix Schuster, tuvo que emitir una declaración en la que destacaba la lealtad de la familia a Gran Bretaña y que todos ellos tenían hijos que servían en el ejército británico. El día en que Arthur pronunció su discurso presidencial en la reunión de la Asociación Británica de 1915 , se enteró de que su hijo había resultado herido.
Schuster fue considerado por sus contemporáneos como un físico matemático de habilidad excepcional, pero también como un administrador y profesor capaz y un defensor del papel de la ciencia en la educación y la industria.
Murió en Hare Hatch el 14 de octubre de 1934. Está enterrado en el cementerio de Brookwood, en las afueras de Londres. [11]
En 1887 se casó con Caroline Loveday. [12]
Edgar Schuster (1897-1969), el primer miembro Galton de Eugenesia en el University College de Londres, era su sobrino. [13]
Schuster fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1879 , [1] y nombrado caballero en los Honores de Año Nuevo de 1920. [ 14] Otros honores incluyen doctorados de las universidades de Calcuta (1908), Ginebra (1909), St Andrews (1911) y Oxford (1917) y la concesión de las medallas Royal , Rumford y Copley de la Royal Society (1893, 1926 y 1931); LLD, Calcuta, 1876;
Schuster fue secretario de la Royal Society y fue elegido vicepresidente (1919-1920) y ministro de Asuntos Exteriores (1920-1924). También fue secretario del Consejo Internacional de Investigación (1919-1928) y miembro de los comités de gestión de la Oficina Meteorológica (1905-1932) y del Laboratorio Nacional de Física (1899-1902, 1920-1925). [ cita requerida ]
Fue nombrado caballero por el rey Jorge V en 1920.
El Laboratorio Schuster de la Universidad de Manchester , sede de la Escuela de Física y Astronomía, lleva su nombre.
Los laboratorios de física de la Universidad de Manchester.
