Толмен, Ричард Чейз

Ричард Чейз Толмен
Richard Chace Tolman
Толмен (слева) с Эйнштейном в 1932 году
Дата рождения:	4 марта 1881(1881-03-04)
Место рождения:	Уэст-Ньютон, Массачусетс
Дата смерти:	5 сентября 1948(1948-09-05) (67 лет)
Место смерти:	Пасадина, Калифорния
Страна:	США США
Научная сфера:	математическая физика, физическая химия, статистическая механика
Место работы:	Калифорнийский технологический институт
Учёная степень:	доктор философии (PhD) по физике (1910)
Учёное звание:	профессор
Альма-матер:	Массачусетский технологический институт
Научный руководитель:	Arthur Amos Noyes
Известные ученики:	Лайнус Полинг
Известен как:	исследования термодинамических процессов релятивистских систем, автор фундаментальных трудов по статистической механике
Награды и премии:	член Американской академии искусств и науки (1922), член Национальной академии наук США (1923) Гиббсовская лекция (1932)

Ричард Чейз Толмен (англ. Richard Chace Tolman; 4 марта 1881 — 5 сентября 1948) — американский физик-математик и физико-химик, специализировавшийся на статистической механике. Он также сделал важный вклад в теоретическую космологию в период, последовавший за открытием Эйнштейном общей относительности. Он был профессором физической химии и математической физики в Калифорнийском технологическом институте.

Биография

Толмен родился в посёлке Уэст-Ньютон (штат Массачусетс). Его брат, Эдвард Чейс Толмен, стал известным психологом-бихевиористом. Ричард изучал химическое машиностроение в Массачусетском технологическом институте, он получил степень бакалавра в 1903 году и степень доктора философии в 1910. 1904 год он провёл в Берлине. В период с 1910 по 1914 годы он работал в университетах Мичигана, Цинциннати, Беркли и Иллинойса.

В 1912 году он ввёл понятие релятивистской массы, записав что «выражение <math>m_0(1 - v^2 / c^2)^{-1/2}</math> наиболее подходит для [этой] массы движущегося тела». В эксперименте 1916 года Толмен окончательно доказал, что электричество представляет собой поток электронов, движущихся по металлическому проводнику. Побочным продуктом эксперимента была измеренная масса электрона. Однако в целом Толмен известен, прежде всего, как теоретик.

В 1922 году Толмен был избран членом Американской академии искусств и наук. В тот же год он перевёлся на факультет Калифорнийского технологического института («Калтеха»), где он стал профессором физической химии и математической физики, а затем — деканом последипломного курса (начальником отдела магистратуры и аспирантуры). Одним из студентов Толмена в Калтехе был Лайнус Полинг, который слушал у него курс доволновой квантовой механики.

В 1927 году Толмен опубликовал учебник по статистической механике под названием «Статистическая механика и её применение в физике и химии», основывающийся на старой теории квантовой механики Макса Планка, Нильса Бора и Арнольда Зоммерфельда. В 1938 году он написал совершенно новую книгу, «Принципы статистической механики», детально исследующую применение статистической механики как к классическим, так и к квантовым системам. Этот учебник оставался базовым по этому предмету долгие годы, и всё ещё представляет интерес в наши дни.

В последующие годы своей карьеры Толмен чрезвычайно заинтересовался применением термодинамики для релятивистских систем и в космологии, что вылилось в написание в 1934 году монографии «Теория относительности, термодинамика и космология». В этой книге показано, что излучение абсолютно чёрного тела в условиях расширяющейся Вселенной остывает, но остаётся тепловым — что являлось важным результатом для определения свойств фонового космического радиоизлучения. Его исследование гипотезы осциллирующей Вселенной, предложенной Эйнштейном в 1930 году, стало причиной спада интереса к ней вплоть до конца 1960-х годов.

В период Второй мировой войны он служил научным советником при генерале Лесли Гровсе в Манхэттенском проекте, а также был вице-председателем Национального комитета оборонных исследований. В 1945 году он стал старшим техническим советником при Бернарде Барухе, представителе США в Комиссии по атомной энергии ООН, а позже — председателем Комитета по рассекречиванию (Declassification Committee) Комиссии по атомной энергии США.

В честь учёного была учреждена медаль, ежегодно вручаемая Южнокалифорнийским отделением Американского химического общества «в знак признания выдающегося вклада в химию».

Библиография

Книги:

• Tolman R. C. [www.archive.org/details/statisticalmecha00tolm Statistical mechanics with applications to physics and chemistry]. — New York: The Chemical catalog company, 1927. — 334 p.
• Tolman R. C. [www.questia.com/PM.qst?a=o&d=65834115 Relativity, Thermodynamics and Cosmology]. — Oxford: Clarendon Press, 1934. — 506 p. Современное переиздание: Dover Publications, 2011. ISBN 0-486-65383-8

Русский перевод:

Толмен, Р. Ч. [eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Tolmen1974ru.djvu Относительность, термодинамика и космология] / пер. с англ. В. М. Дубовика и В. К. Игнатовича; под ред. Я. А. Смородинского. — М.: Наука, 1974. — 520 с. Современное переиздание: М.: URSS, 2009. ISBN 978-5-397-00333-9

• Tolman R. C. The Principles of Statistical Mechanics. — Oxford: Clarendon Press, 1938. — 680 p. Современное переиздание: Dover Publications, 2010. ISBN 0-486-63896-0

Статьи:

• Tolman R. C. Non-Newtonian Mechanics. The Mass of a Moving Body (англ.) // Philosophical Magazine. — 1912. — Vol. 23. — P. 375—380.

Литература

• Храмов Ю. А. Толмен Ричард Чейс // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и дополн. — М.: Наука, 1983. — С. 262. — 400 с. — 200 000 экз. (в пер.)

Ссылки

• [www.oac.cdlib.org/findaid/ark:/13030/tf4w1003fs Guide to the Papers of Richard Chase Tolman, 1735—1958] (англ.). Online Archive of California. Проверено 15 мая 2011. [www.webcitation.org/67dspVju8 Архивировано из первоисточника 14 мая 2012].
• [scalacs.org/?page_id=20 Tolman Award; About Richard C. Tolman] (англ.). Southern California Section of the American Chemical Society. Проверено 15 мая 2011. [www.webcitation.org/67dsq4HwX Архивировано из первоисточника 14 мая 2012].

Отрывок, характеризующий Толмен, Ричард Чейз

Когда сначала синим и потом красным пламенем загорелись серники о трут, Щербинин зажег сальную свечку, с подсвечника которой побежали обгладывавшие ее прусаки, и осмотрел вестника. Болховитинов был весь в грязи и, рукавом обтираясь, размазывал себе лицо.
– Да кто доносит? – сказал Щербинин, взяв конверт.
– Известие верное, – сказал Болховитинов. – И пленные, и казаки, и лазутчики – все единогласно показывают одно и то же.
– Нечего делать, надо будить, – сказал Щербинин, вставая и подходя к человеку в ночном колпаке, укрытому шинелью. – Петр Петрович! – проговорил он. Коновницын не шевелился. – В главный штаб! – проговорил он, улыбнувшись, зная, что эти слова наверное разбудят его. И действительно, голова в ночном колпаке поднялась тотчас же. На красивом, твердом лице Коновницына, с лихорадочно воспаленными щеками, на мгновение оставалось еще выражение далеких от настоящего положения мечтаний сна, но потом вдруг он вздрогнул: лицо его приняло обычно спокойное и твердое выражение.
– Ну, что такое? От кого? – неторопливо, но тотчас же спросил он, мигая от света. Слушая донесение офицера, Коновницын распечатал и прочел. Едва прочтя, он опустил ноги в шерстяных чулках на земляной пол и стал обуваться. Потом снял колпак и, причесав виски, надел фуражку.
– Ты скоро доехал? Пойдем к светлейшему.
Коновницын тотчас понял, что привезенное известие имело большую важность и что нельзя медлить. Хорошо ли, дурно ли это было, он не думал и не спрашивал себя. Его это не интересовало. На все дело войны он смотрел не умом, не рассуждением, а чем то другим. В душе его было глубокое, невысказанное убеждение, что все будет хорошо; но что этому верить не надо, и тем более не надо говорить этого, а надо делать только свое дело. И это свое дело он делал, отдавая ему все свои силы.
Петр Петрович Коновницын, так же как и Дохтуров, только как бы из приличия внесенный в список так называемых героев 12 го года – Барклаев, Раевских, Ермоловых, Платовых, Милорадовичей, так же как и Дохтуров, пользовался репутацией человека весьма ограниченных способностей и сведений, и, так же как и Дохтуров, Коновницын никогда не делал проектов сражений, но всегда находился там, где было труднее всего; спал всегда с раскрытой дверью с тех пор, как был назначен дежурным генералом, приказывая каждому посланному будить себя, всегда во время сраженья был под огнем, так что Кутузов упрекал его за то и боялся посылать, и был так же, как и Дохтуров, одной из тех незаметных шестерен, которые, не треща и не шумя, составляют самую существенную часть машины.
Выходя из избы в сырую, темную ночь, Коновницын нахмурился частью от головной усилившейся боли, частью от неприятной мысли, пришедшей ему в голову о том, как теперь взволнуется все это гнездо штабных, влиятельных людей при этом известии, в особенности Бенигсен, после Тарутина бывший на ножах с Кутузовым; как будут предлагать, спорить, приказывать, отменять. И это предчувствие неприятно ему было, хотя он и знал, что без этого нельзя.
Действительно, Толь, к которому он зашел сообщить новое известие, тотчас же стал излагать свои соображения генералу, жившему с ним, и Коновницын, молча и устало слушавший, напомнил ему, что надо идти к светлейшему.


Кутузов, как и все старые люди, мало спал по ночам. Он днем часто неожиданно задремывал; но ночью он, не раздеваясь, лежа на своей постели, большею частию не спал и думал.
Так он лежал и теперь на своей кровати, облокотив тяжелую, большую изуродованную голову на пухлую руку, и думал, открытым одним глазом присматриваясь к темноте.
С тех пор как Бенигсен, переписывавшийся с государем и имевший более всех силы в штабе, избегал его, Кутузов был спокойнее в том отношении, что его с войсками не заставят опять участвовать в бесполезных наступательных действиях. Урок Тарутинского сражения и кануна его, болезненно памятный Кутузову, тоже должен был подействовать, думал он.
«Они должны понять, что мы только можем проиграть, действуя наступательно. Терпение и время, вот мои воины богатыри!» – думал Кутузов. Он знал, что не надо срывать яблоко, пока оно зелено. Оно само упадет, когда будет зрело, а сорвешь зелено, испортишь яблоко и дерево, и сам оскомину набьешь. Он, как опытный охотник, знал, что зверь ранен, ранен так, как только могла ранить вся русская сила, но смертельно или нет, это был еще не разъясненный вопрос. Теперь, по присылкам Лористона и Бертелеми и по донесениям партизанов, Кутузов почти знал, что он ранен смертельно. Но нужны были еще доказательства, надо было ждать.
«Им хочется бежать посмотреть, как они его убили. Подождите, увидите. Все маневры, все наступления! – думал он. – К чему? Все отличиться. Точно что то веселое есть в том, чтобы драться. Они точно дети, от которых не добьешься толку, как было дело, оттого что все хотят доказать, как они умеют драться. Да не в том теперь дело.
И какие искусные маневры предлагают мне все эти! Им кажется, что, когда они выдумали две три случайности (он вспомнил об общем плане из Петербурга), они выдумали их все. А им всем нет числа!»
Неразрешенный вопрос о том, смертельна или не смертельна ли была рана, нанесенная в Бородине, уже целый месяц висел над головой Кутузова. С одной стороны, французы заняли Москву. С другой стороны, несомненно всем существом своим Кутузов чувствовал, что тот страшный удар, в котором он вместе со всеми русскими людьми напряг все свои силы, должен был быть смертелен. Но во всяком случае нужны были доказательства, и он ждал их уже месяц, и чем дальше проходило время, тем нетерпеливее он становился. Лежа на своей постели в свои бессонные ночи, он делал то самое, что делала эта молодежь генералов, то самое, за что он упрекал их. Он придумывал все возможные случайности, в которых выразится эта верная, уже свершившаяся погибель Наполеона. Он придумывал эти случайности так же, как и молодежь, но только с той разницей, что он ничего не основывал на этих предположениях и что он видел их не две и три, а тысячи. Чем дальше он думал, тем больше их представлялось. Он придумывал всякого рода движения наполеоновской армии, всей или частей ее – к Петербургу, на него, в обход его, придумывал (чего он больше всего боялся) и ту случайность, что Наполеон станет бороться против него его же оружием, что он останется в Москве, выжидая его. Кутузов придумывал даже движение наполеоновской армии назад на Медынь и Юхнов, но одного, чего он не мог предвидеть, это того, что совершилось, того безумного, судорожного метания войска Наполеона в продолжение первых одиннадцати дней его выступления из Москвы, – метания, которое сделало возможным то, о чем все таки не смел еще тогда думать Кутузов: совершенное истребление французов. Донесения Дорохова о дивизии Брусье, известия от партизанов о бедствиях армии Наполеона, слухи о сборах к выступлению из Москвы – все подтверждало предположение, что французская армия разбита и сбирается бежать; но это были только предположения, казавшиеся важными для молодежи, но не для Кутузова. Он с своей шестидесятилетней опытностью знал, какой вес надо приписывать слухам, знал, как способны люди, желающие чего нибудь, группировать все известия так, что они как будто подтверждают желаемое, и знал, как в этом случае охотно упускают все противоречащее. И чем больше желал этого Кутузов, тем меньше он позволял себе этому верить. Вопрос этот занимал все его душевные силы. Все остальное было для него только привычным исполнением жизни. Таким привычным исполнением и подчинением жизни были его разговоры с штабными, письма к m me Stael, которые он писал из Тарутина, чтение романов, раздачи наград, переписка с Петербургом и т. п. Но погибель французов, предвиденная им одним, было его душевное, единственное желание.
В ночь 11 го октября он лежал, облокотившись на руку, и думал об этом.
В соседней комнате зашевелилось, и послышались шаги Толя, Коновницына и Болховитинова.
– Эй, кто там? Войдите, войди! Что новенького? – окликнул их фельдмаршал.
Пока лакей зажигал свечу, Толь рассказывал содержание известий.