많은 앞서 언급한 작품들에서 사용된 인공물들이 우아함으로 놀랍지만, 특정 대상에만 적응되어 있으며 모든 경우에 사용될 수 있는 일반적인 방법이 여전히 부족하다는 것을 쉽게 알 수 있습니다.
George Green은 1828년 "전기 및 자기 이론에 대한 수학적 분석의 적용에 관한 에세이"를 저술한 영국의 수학물리학자입니다. 이 에세이는 현대의 Green의 정리와 유사한 정리, 물리학에서 현재 사용되는 포텐셜 함수의 개념, 그리고 현재 Green의 함수로 불리는 개념을 포함한 여러 중요한 개념을 도입했습니다. Green은 전기 및 자기의 수학적 이론을 최초로 창안한 사람이었으며, 그의 이론은 James Clerk Maxwell, William Thomson 등 다른 과학자들의 작업의 기초가 되었습니다. 포텐셜 이론에 관한 그의 작업은 Carl Friedrich Gauss의 작업과 동시에 진행되었습니다.
Green의 인생 이야기는 그가 거의 완전히 독학했다는 점에서 주목할 만합니다. 그는 어린 시절 8세에서 9세 사이에 약 1년간의 정규 교육만 받았습니다.
초기 생활
Green은 영국의 Sneinton, Nottinghamshire 마을에서 태어나 대부분의 인생을 그곳에서 살았으며, 현재는 Nottingham 시의 일부입니다. 그의 아버지도 George라는 이름으로, 곡물을 갈기 위해 사용되는 벽돌 풍차를 건설하고 소유한 베이커였습니다.
젊을 때 Green은 허약한 체질을 가진 것으로 묘사되었으며 아버지의 빵집에서 일하는 것을 싫어했습니다. 그러나 선택의 여지가 없었으며, 당시의 관례에 따라 그는 아마도 5세부터 일일이 일하여 생계를 유지하기 시작했습니다.
Robert Goodacre의 아카데미
이 시대에 Nottingham의 아이들 중 25~50%만이 학교 교육을 받는 것이 일반적이었습니다. 대부분의 학교는 교회에서 운영하는 일요일 학교였으며, 아이들은 일반적으로 1년 또는 2년만 다녔습니다. 어린 Green의 평균 이상의 지능을 인식하고 성공한 빵집 사업으로 인한 강력한 재정 상황에 있던 아버지는 1801년 3월 Upper Parliament Street의 Robert Goodacre's Academy에 그를 등록했습니다. Robert Goodacre는 당시 잘 알려진 과학 대중화자이자 교육자였습니다. 그는 "소년의 이익이 아닌 배아 상태의 인간"을 연구하지 않는다고 저술한 "청년 교육에 관한 에세이"를 출판했습니다.
비전문가에게는 그가 과학과 수학에 깊은 지식이 있는 것처럼 보였을 것이지만, 그의 에세이와 교육 과정을 자세히 검토하면 수학 교육의 범위는 대수학, 삼각함수 및 로그에 불과했습니다. 따라서 매우 현대적인 수학 발전의 지식을 보여주는 Green의 이후 수학적 기여는 Robert Goodacre's Academy에서의 재학으로 인한 것이 아닐 수 없습니다. 그는 4학기 즉 1학년만 다녔으며, 동시대 사람들은 그가 그들이 가르칠 수 있는 모든 것을 이미 익혔을 것이라고 추측했습니다.
Nottingham에서 Sneinton으로의 이주
1773년 George의 아버지는 Nottingham으로 이주했으며, 당시 그곳은 열린 공간과 넓은 도로로 알려진 쾌적한 마을의 평판을 가지고 있었습니다. 그러나 1831년까지 인구는 거의 5배 증가했으며, 부분적으로 산업혁명의 발아로 인해 도시는 영국의 최악의 슬럼가 중 하나로 알려지게 되었습니다. 굶주린 노동자들에 의한 빈번한 폭동이 있었으며, 종종 곡물을 숨겨서 식품 가격을 올리려는 의도로 베이커와 방앗간 운영자에 대한 특별한 적대감과 관련되어 있었습니다.
이러한 이유로 1807년 George Green 선대는 Sneinton에 토지를 구매했습니다. 이 토지에 그는 "벽돌 풍차 곡물 방앗간"을 건설했으며, 이제는 Green's Windmill이라고 불립니다. 당시 기술적으로 인상적이었지만 거의 24시간 유지보수가 필요했으며, 이는 앞으로 20년 동안 Green의 부담이 되었습니다.
성인 생활
방앗간 운영자
제과점과 마찬가지로 Green은 방앗간 운영의 책임을 귀찮고 지루하게 생각했습니다. 들판의 곡물이 방앗간 입구에 계속 도착했으며, 풍차의 돛은 높은 바람에서의 손상을 방지하고 낮은 바람에서 회전 속도를 최대화하기 위해 끊임없이 바람의 속도에 맞춰야 했습니다. 계속해서 서로 마찰하는 방앗돌은 마모되거나 곡물이 부족하면 화재를 일으킬 수 있었습니다. 매달 1톤 이상의 무게를 가진 돌들을 교체하거나 수리해야 했습니다.
가족 생활
1823년 Green은 William Smith의 딸인 Jane Smith와 관계를 형성했습니다. William Smith는 Green Senior에 의해 방앗간 관리자로 고용되었습니다. Green과 Jane Smith는 결혼하지 않았지만, Jane은 결국 Jane Green으로 알려지게 되었으며, 부부는 함께 7명의 자녀를 두었습니다. 첫 번째를 제외한 모두는 Green을 세례명으로 가졌습니다. 막내 자녀는 Green이 사망하기 13개월 전에 태어났습니다. Green은 유언에서 그의 사실혼 아내와 자녀들을 부양했습니다.
Nottingham Subscription Library
Green이 30세일 때, 그는 Nottingham Subscription Library의 회원이 되었습니다. 이 도서관은 현재도 존재하며 Green의 고급 수학 지식의 유일한 원천이었을 가능성이 높습니다. 더 전형적인 도서관과 달리 구독 도서관은 약 100명 정도의 구독자에게만 제한되었으며, 구독자 명단의 첫 번째는 Newcastle 공작이었습니다. 이 도서관은 구독자들의 특정 관심을 만족하는 전문 서적과 학술지에 대한 요청을 충족했습니다.
1828년 에세이
1828년 Green은 "전기 및 자기 이론에 대한 수학적 분석의 적용에 관한 에세이"를 출판했으며, 이것이 오늘날 그가 가장 유명한 에세이입니다. 수학 정규 교육이 없는 자신과 같은 사람이 확립된 학술지에 논문을 제출하는 것이 건방진 일이라고 생각했기 때문에 저자의 비용으로 개인적으로 출판되었습니다. Green이 Essay를 출판했을 때, 그것은 51명에게 구독 기준으로 판매되었으며, 그들 대부분은 친구들이었고 아마도 그것을 이해할 수 없었을 것입니다.
부유한 지주이자 수학자인 Sir Edward Bromhead는 사본을 구매했으며 Green에게 수학 분야에서 추가 작업을 수행하도록 권장했습니다. Green은 그 제안이 진지하지 않다고 믿고 2년 동안 Bromhead에 연락하지 않았습니다.
수학자
Green의 아버지가 1829년에 사망할 즈음, 선대 Green은 상당한 축적 부와 소유 토지로 인해 신사계급이 되어 있었으며, 그 중 약 절반을 아들에게 나머지 절반을 딸에게 남겼습니다. 이제 36세가 된 젊은 Green은 결과적으로 이 부를 사용하여 방앗간 운영 책임을 버리고 수학 연구를 추구할 수 있게 되었습니다.
Cambridge
Nottingham Subscription Library의 회원들은 Green을 알고 있었으며 그가 적절한 대학 교육을 받도록 반복해서 주장했습니다. 특히 도서관의 가장 명망 있는 구독자 중 한 명인 Sir Edward Bromhead는 Green과 많은 통신을 나누었으며, Green이 Cambridge에 가도록 주장했습니다.
1832년 거의 40세의 나이에 Green은 Cambridge의 Gonville and Caius College에 학부생으로 입학했습니다. 그는 필수 과목인 그리스어와 라틴어에 대한 지식 부족으로 특히 불안해했지만, 기대되는 숙달 정도가 자신이 예상한 것만큼 높지 않다는 것이 밝혀져 배우기가 그렇게 어렵지 않았습니다. 수학 시험에서 그는 1학년 수학상을 수상했습니다. 그는 1838년에 4th Wrangler로 학사 학위를 졸업했으며, James Joseph Sylvester에 다음으로 졸업 반에서 4번째 점수로 떨어졌고, Sylvester는 2위를 기록했습니다.
대학 펠로우
졸업 후 Green은 Cambridge Philosophical Society의 펠로우로 선출되었습니다. 뛰어난 학문적 성과가 없었더라도 학회는 이미 그의 Essay와 3개의 다른 출판물을 읽었고 주목했으므로 Green은 환영받았습니다.
다음 2년은 Green이 읽고, 저술하고, 과학적 아이디어를 논의할 수 있는 비할 데 없는 기회를 제공했습니다. 이 짧은 기간에 그는 유체역학, 음향 및 광학에 대한 응용을 포함한 6개의 추가 출판물을 발표했습니다.
말년과 사후의 명성
Cambridge에서의 마지막 해에 Green은 상당히 병약해졌으며, 1840년에 그는 Sneinton으로 돌아왔고 1년 후에 사망했습니다. Cambridge에서 Green이 "알코올에 빠졌다"는 소문이 있으며, Sir Edward Bromhead와 같은 일부 초기 지지자들은 자신들과 거리를 두려고 했습니다.
Green의 작업은 생전에 수학 커뮤니티에서 잘 알려지지 않았습니다. Green 자신을 제외하고, 그의 1828년 작업을 인용한 첫 번째 수학자는 1833년 작업에서 영국인 Robert Murphy 1806–1843이었습니다. 1845년 Green의 사망 4년 후, Green의 작업은 당시 21세의 젊은 William Thomson에 의해 재발견되었으며, 나중에 Lord Kelvin으로 알려졌으며, 그는 미래의 수학자들을 위해 그것을 대중화했습니다. D.M. Cannell의 저서 "George Green"에 따르면, William Thomson은 Murphy의 Green 1828년 에세이 인용을 주목했지만 Green의 1828년 작업을 찾기 어려웠습니다. 그는 결국 1845년 William Hopkins로부터 Green의 1828년 작업의 일부 사본을 얻었습니다.
1871년 N. M. Ferrers는 출판을 위해 已故 George Green의 수학 논문을 모았습니다.
운하의 파동 운동에 관한 Green의 작업으로 인해 현재 Green의 법칙으로 알려지게 된 것은 양자역학의 WKB 근사를 예견했으며, 빛 파동과 Aether의 성질에 관한 그의 연구는 현재 Cauchy-Green 텐서로 알려진 것을 생성했습니다. Green의 정리와 함수는 고전역학에서 중요한 도구였으며, Schwinger의 1948년 전기역학 작업에 의해 수정되었고 Feynman과 Tomonaga와 공유한 1965년 노벨상으로 이어졌습니다. Green의 함수는 나중에 초전도성 분석에도 유용한 것으로 판명되었습니다. 1930년 Nottingham 방문 시 Albert Einstein은 Green이 그의 시대보다 20년 앞서 있었다고 평했습니다. Green의 함수를 혁신적인 작업에 사용한 이론물리학자 Julian Schwinger는 1993년에 "양자장 이론의 녹색화: George와 나"라는 제목의 헌사를 출판했습니다.
University of Nottingham의 George Green Library는 그의 이름을 따서 명명되었으며, 대학의 대부분의 과학 및 공학 컬렉션을 보유하고 있습니다. University of Nottingham 공학부의 연구 그룹인 George Green Institute for Electromagnetics Research도 그의 이름을 따서 명명되었습니다. 1986년 Green's Windmill은 작동 가능한 상태로 복원되었습니다. 이제 19세기 풍차의 작동 예시이자 Green에 헌정한 박물관 및 과학 센터로 기능합니다.
Westminster Abbey는 Sir Isaac Newton과 Lord Kelvin의 무덤에 인접한 내부에 Green을 위한 추도비를 가지고 있습니다.
그의 19세기 응용 물리학에 대한 작업과 영향은 1993년 Mary Cannell에 의한 그의 전기 출판까지 대부분 잊혀졌습니다.
지식의 출처
Nottingham이 지적 자원이 거의 없었기 때문에 Green이 수학의 현재 발전에 대한 정보를 정확히 어디에서 얻었는지 역사가들에게는 불명확합니다. 더욱 신비로운 것은 Green이 "수학적 분석"을 사용했다는 것입니다. 이는 Leibniz에서 파생된 미적분학의 형태로, Newton의 동시대인 Leibniz가 영국에서 옹호되던 자신의 방법을 가지고 있었기 때문에 당시 영국에서는 거의 들어본 적이 없거나 적극적으로 낙담했습니다. 이 미적분학과 Laplace, Lacroix 및 Poisson과 같은 수학자들의 발전은 Nottingham은 말할 것도 없고 Cambridge에서도 가르쳐지지 않았으며, 그럼에도 불구하고 Green은 이러한 발전을 듣기만 한 것이 아니라 그것들을 개선했습니다.
Nottingham에는 당시 수학으로 교육받은 단 한 명의 사람인 John Toplis가 있었을 것으로 추측됩니다. John Toplis는 1806–1819년 Nottingham High School 교장이었으며 Cambridge 졸업생이자 프랑스 수학 애호가였습니다.
출판물 목록
- An Essay on the Application of Mathematical Analysis to the Theories of Electricity and Magnetism. By George Green, Nottingham. Printed for the Author by T. Wheelhouse, Nottingham. 1828. Quarto, vii + 72 pages.
- Green, George 1835. "Mathematical investigations concerning the laws of the equilibrium of fluids analogous to the electric fluid, with other similar researches". Transactions of the Cambridge Philosophical Society. 5 part i: 1–63. Presented 12 November 1832.
- Green, George 1835. "On the determination of the exterior and interior attractions of ell
