과학의 역사는 어떤 단일한 방법도 절대적으로 신뢰할 수 없다는 교훈을, 오류의 원인은 가장 예상치 못한 곳에 숨어 있으며, 가장 경험이 풍부하고 성실한 연구자의 눈에도 띄지 않을 수 있다는 것을 너무나 명확하게 보여준다.
John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh는 이론 및 실험 물리학에 광범위하게 기여한 영국 과학자였다. 그는 Cambridge 대학교에서 전체 학문적 경력을 보냈다. 많은 영예 중에서 그는 1904년 노벨 물리학상을 "가장 중요한 기체들의 밀도에 대한 연구와 이러한 연구와 관련된 아르곤의 발견"으로 받았다. 그는 1905년부터 1908년까지 왕립학회 회장으로, 1908년부터 1919년까지 Cambridge 대학교 총장으로 재임했다.
Rayleigh는 빛의 파장보다 훨씬 작은 입자에 의한 빛의 탄성 산란, 현재 "Rayleigh 산란"으로 알려진 현상에 대한 최초의 이론적 처리를 제공했으며, 이는 특히 하늘이 파란 이유를 설명한다. 그는 고체의 횡파 표면파를 연구하고 설명했으며, 현재 "Rayleigh 파동"으로 알려져 있다. 그는 유체 역학에 광범위하게 기여했으며, 자연 대류와 관련된 무차원 수인 Rayleigh 수, Rayleigh 흐름, Rayleigh-Taylor 불안정성, 그리고 Taylor-Couette 흐름의 안정성에 대한 Rayleigh의 기준 등의 개념들이 있다. 또한 공기역학적 양력의 순환 이론을 수립했다. 광학에서 Rayleigh는 각도 분해능에 대해 잘 알려진 기준을 제시했다. 고전 흑체 복사에 대한 Rayleigh-Jeans 법칙의 유도는 나중에 양자 역학의 탄생에 중요한 역할을 했다(자외선 재앙 참고). Rayleigh의 교과서 '음향 이론' 1877은 오늘날 음향 전문가와 엔지니어들에게 여전히 사용되고 있다.
전기
Strutt는 1842년 11월 12일 Essex의 Maldon에 있는 Langford Grove에서 태어났다. 어린 시절에 그는 허약함과 건강 문제로 고생했다. 그는 Eton College와 Harrow School에 각각 짧은 기간 동안만 다닌 후 1861년 Cambridge 대학교에 진학하여 Trinity College, Cambridge에서 수학을 공부했다. 1865년 Senior Wrangler와 1st Smith's Prize로 학사 학위를 취득했고, 1868년 석사 학위를 취득했다. 이후 Trinity의 펠로우로 선출되었다. 그는 1871년 James Maitland Balfour의 딸인 Evelyn Balfour와 결혼할 때까지 이 직책을 유지했다. 그는 그녀와 세 명의 아들을 두었다. 1873년 아버지 John Strutt, 2nd Baron Rayleigh의 사망으로 인해 그는 Rayleigh 남작작위를 상속받았다.
그는 1879년부터 1884년까지 James Clerk Maxwell 다음의 Cambridge 대학교 두 번째 Cavendish 물리학 교수였다. 그는 1883년 영국 저널 Nature에서 해조류의 동적 소링을 처음 설명했다. 1887년부터 1905년까지 그는 왕립 기관의 자연철학 교수였다.
1900년경 Rayleigh는 외부 이개가 없는 구형 두상의 분석을 바탕으로 양이측 시간 차이(IPD)와 양이측 음압 레벨 차이(ILD)의 두 양이측 단서를 사용하는 인간 음성 위치 파악의 이중 결합 이론을 개발했다. 이 이론은 음성 신호의 정현파 성분의 위상 차이와 두 귀 사이의 진폭 레벨 차이를 사용하여 음향 측방화를 위한 두 가지 주요 단서를 사용한다고 가정한다.
1904년 그는 노벨 물리학상을 받았다 "가장 중요한 기체들의 밀도에 대한 연구와 이러한 연구와 관련된 Argon의 발견".
제1차 세계 대전 중 그는 국립 물리 연구소에 위치하고 Richard Glazebrook이 의장을 맡은 정부의 "항공 자문 위원회"의 회장이었다.
1919년 Rayleigh는 심령 현상 연구 학회의 회장으로 재직했다. 단순성과 이론이 과학적 방법의 일부여야 한다는 옹호자로서 Rayleigh는 유사성의 원칙을 주장했다.
Rayleigh는 1873년 6월 12일 왕립학회 펠로우로 선출되었으며, 1905년부터 1908년까지 왕립학회 회장으로 재임했다. Rayleigh는 때때로 상원에 참여했지만, 정치가 과학에 개입하려고 할 때만 발언했다.
그는 1919년 6월 30일 Essex의 Witham에 있는 그의 집에서 사망했다. 그는 또 다른 저명한 물리학자인 그의 아들 Robert John Strutt에게 4대 Rayleigh 남작으로 후계되었다. Lord Rayleigh는 Essex의 Terling에 있는 All Saints' Church의 묘역에 매장되었다.
Westminster Abbey의 St Andrew's Chapel에 Derwent Wood가 만든 그를 기념하는 추모비가 있다.
종교적 견해
Rayleigh는 성공회 신자였다. 그는 과학과 종교의 관계에 대해 저술하지는 않았지만, 영적 문제에 개인적인 관심을 유지했다. 그의 과학 논문이 Cambridge University Press에 의해 모음집으로 출판될 예정이었을 때, Strutt는 성경의 종교적 인용문을 포함하고 싶었지만, 그가 나중에 보고한 바와 같이 그렇게 하도록 권유받지 않았다:
내 과학 논문을 출판할 때 나는 시편에서 "주의 일들은 위대하며, 그 안에 기쁨을 가진 모든 사람들이 찾는다"는 좌우명을 제안했다. Press의 서기관은 많은 사과와 함께 독자가 내가 주(Lord)라고 생각할 수 있다는 점을 제안했다.
그럼에도 불구하고 그의 소원은 이루어졌고 그 인용문은 5권으로 된 과학 논문 모음집에 인쇄되었다. 가족 구성원에게 보낸 편지에서 그는 유물론의 거부에 대해 썼고 Jesus Christ를 도덕적 교사로 언급했다:
나는 유물론적 견해가 가능하다고 생각한 적이 없으며, 우리가 볼 수 있는 것을 넘어선 힘과 우리가 최소한 참여하기를 바랄 수 있는 삶을 찾는다. 더욱이, 나는 Christ와 실제로 다른 영적으로 재능있는 사람들이 나보다 더 멀리 그리고 더 진실되게 본다고 생각하며, 나는 그들을 최대한 따르고 싶다.
그는 초심리학에 관심이 있었으며 심령 현상 연구 학회(SPR)의 초기 회원이었다. 그는 영신주의에 확신을 갖지 않았지만 초자연적 현상의 가능성에 열려 있었다. Rayleigh는 1919년 SPR의 회장이었다. 그는 사망 당시에 회장 연설을 했지만 확실한 결론에 도달하지 않았다.
명예와 상
달의 분화구 Rayleigh와 화성의 분화구 Rayleigh는 그의 명예를 기념하기 위해 명명되었다. 소행성 22740 Rayleigh는 2007년 6월 1일 그의 이름을 따서 명명되었다. 일종의 표면파는 Rayleigh 파동으로 알려져 있다. rayl은 특정 음향 임피던스의 단위이며, 그의 이름을 따서 명명되었다. Rayleigh는 또한 시간 순서대로 다음과 같은 상을 받았다:
- Smith's Prize 1864
- Royal Medal 1882
- Matteucci Medal 1894
- Member of the Royal Swedish Academy of Sciences 1897
- Copley Medal 1899
- Nobel Prize in Physics 1904
- Elliott Cresson Medal 1913
- Rumford Medal 1914
Lord Rayleigh는 1902년 6월 26일 발행된 1902년 대관식 영예 목록에서 Order of Merit(OM)의 원래 수상자 중 한 명이었으며, 1902년 8월 8일 Buckingham Palace에서 King Edward VII로부터 그 영예를 받았다.
그는 1902년 9월 6일 Royal Frederick University로부터 명예 수학 박사 학위를 받았으며, 이때 수학자 Niels Henrik Abel의 탄생 100주년을 축하했다.
Argon 발견을 위한 조사에서 그의 협력자인 Sir William Ramsay는 마지막 병중에 Lady Ramsay에게 말할 때 Rayleigh를 "살아있는 가장 위대한 사람"이라고 설명했다.
H. M. Hyndman은 Rayleigh에 대해 "어떤 사람도 위대한 천재에 대한 의식이 덜했다"고 말했다.
참고 문헌
- The Theory of Sound vol. I London : Macmillan, 1877, 1894 alternative link: Bibliothèque Nationale de France OR Cambridge: University Press, reissued 2011, ISBN 978-1-108-03220-9
- The Theory of Sound vol.II London : Macmillan, 1878, 1896 alternative link: Bibliothèque Nationale de France OR Cambridge: University Press, reissued 2011, ISBN 978-1-108-03221-6
- Scientific papers Vol. 1: 1869–1881 Cambridge : University Press, 1899–1920, reissued by the publisher 2011, ISBN 978-0-511-70396-6
- Scientific papers Vol. 2: 1881–1887 Cambridge : University Press, 1899–1920, reissued by the publisher 2011, ISBN 978-0-511-70397-3
- Scientific papers Vol. 3: 1887–1892 Cambridge : University Press, 1899–1920, reissued by the publisher 2011, ISBN 978-0-511-70398-0
- Scientific papers Vol. 4: 1892–1901 Cambridge : University Press, 1899–1920, reissued by the publisher 2011, ISBN 978-0-511-70399-7
- Scientific papers Vol. 5: 1902–1910 Cambridge : University Press, 1899–1920, reissued by the publisher 2011, ISBN 978-0-511-70400-0
- Scientific papers Vol. 6: 1911–1919 Cambridge : University Press, 1899–1920, reissued by the publisher 2011, ISBN 978-0-511-70401-7
