Carl Størmer | |
|---|---|
.jpg) | |
| Doğum | Fredrik Carl Mülertz Størmer 3 Eylül 1874(1874-09-03) Skien,İsveç-Norveç |
| Ölüm | 13 Ağustos 1957 (82 yaşında) Oslo,Norveç Krallığı |
| Milliyet | Norveçli |
| Vatandaşlık | Norveç |
| Eğitim | Paris Üniversitesi (1890-1900),Oslo Üniversitesi (1892-1897),Göttingen Üniversitesi (-1902) |
| Tanınma nedeni | Størmer sayısı Størmer teoremi |
| Çocuk(lar) | Leif Størmer |
| Ödüller |
|
| Kariyeri | |
| Dalı | |
| Çalıştığı kurum | Oslo Üniversitesi (1902-1946) |
Fredrik Carl Mülertz Størmer (3 Eylül 1874 - 13 Ağustos 1957)Norveçli birmatematikçi veastrofizikçidir. Matematikte,π sayısının hesaplanması ve ardışık düzgün sayılar üzerineStørmer teoremi dahil olmak üzereSayılar teorisindeki çalışmaları ile tanınır. Fizikte,manyetosferdeki yüklü parçacıkların hareketini veaurora oluşumunu incelemesi ve bu konulardakiUzayın Derinliklerinden Atomun Kalbine (From the Depths of Space to the Heart of the Atom) adlı kitabıyla tanınır. Norveç'tekiOslo Üniversitesi'nde uzun yıllar matematik profesörü olarak çalıştı. Ayın uzak tarafındaki birkratere onun adı verilmiştir.[3]
Størmer 3 Eylül 1874'te, eczacı Georg Ludvig Størmer (1842–1930) ve Elisabeth Amalie Johanne Henriette Mülertz'in (1844–1916) tek çocuğu olanSkien'de doğdu.[1][2] Amcası girişimci ve mucitHenrik Christian Fredrik Størmer'di.[1][2]
Størmer, 1892'den 1897'ye kadar Norveç'in Kristiania kentindekiKraliyet Frederick Üniversitesi'nde (şimdiOslo Üniversitesi) matematik okudu ve 1898'decandidatus realium derecesini kazandı. Daha sonra 1898'den 1900'e kadarParis'tekiSorbonne'daPicard,Poincaré,Painlevé,Jordan,Darboux veGoursat ile çalıştı. 1900'de matematiktearaştırma görevlisi olarak Kristiania'ya döndü, 1902'deGöttingen Üniversitesi'ni ziyaret etti. 1903'te, matematik profesörü olarak atandığı ve 43 yıl boyunca görev yaptığı Kristiania'ya döndü. Kristiania'da kalıcı bir pozisyon aldıktan sonra, Størmer sonraki yazılarını isminin kısaltılmış hali olan Carl Størmer altında yayınladı. 1918'de yeni kurulanNorveç Matematik Topluluğu'nun ilk başkanı seçildi. Düzenli olarak İskandinav matematik kongrelerine katıldı ve Oslo'daki (1924'ten itibaren Kristiania'nın yeni adı) 1936Uluslararası Matematikçiler Kongresi'nin başkanlığını yaptı. Størmer ayrıca 1934'te kurulan Oslo Üniversitesi Teorik Astrofizik Enstitüsü'ne de bağlıydı. 13 Ağustos 1957'deBlindern'de öldü.[1][4][5][6]
Aynı zamanda öğrenci günlerinden itibaren amatör birsokak fotoğrafçısıydı.[7] 70 yaşına yakın bir zamanda Oslo'da yıllarca çektiği ünlülerin fotoğraflarından oluşan bir sergi açtı. Örneğin, sergide Oslo'daki ana yol olanKarl Johans kapısında gezinenHenrik Ibsen'in bir fotoğrafı vardı.[1] Aynı zamanda sigorta şirketiForsikringsselskapet Norden'in denetim konseyi üyesiydi.[8]
Şubat 1900'de konsolosun kızı Ada Clauson (1877–1973) ile evlendi ve sonunda beş çocuğu oldu.[5] OğullarıLeif Størmer,Oslo Üniversitesi'ndetarihsel jeoloji profesörü oldu.[2] Kızı Henny, toprak sahibiCarl Otto Løvenskiold ile evlendi.[9] Carl Størmer aynı zamanda matematikçiErling Størmer'ın büyükbabasıdır.[10][11]
Størmer'in 18 yaşında yeni başlayan bir öğrenciyken yayınlanan ilk matematik yayını,arksinüs fonksiyonununTaylor açılımını genelleyentrigonometrikserilerle ilgiliydi. Birkaç yıl sonra bu problemi yeniden ele aldı. Daha sonra,π sayısınınarctan 1/n biçimindeki "Gregory sayılarının" rasyonel bir kombinasyonu olarak temsil edilebildiğiMachin benzeri formülü sistematik olarak araştırdı.Machin'in orijinal formülü,
yukarıdaki tipte olduğunu ve Størmer,π sayısının iki Gregory sayısının rasyonel kombinasyonu olarak üç farklı yolla daha gösteriminin mümkün olduğunu kanıtlamıştır. Daha sonra gösterim için üç Gregory sayısının kombinasyonlarını araştırdı veπ'nin bu formda gösterimi için 102 farklı kombinasyon buldu, ancak bu türden ek çözümler olup olmayacağını belirleyemedi.[4] Bu gösterimler,π'nin sayısal yaklaşımlarını hesaplamak için hızlı algoritmalara yol açtı. Özellikle, Størmer tarafından bulunan dört terimli bir gösterim,
2002'deYasumasa Kanada tarafındanπ ile 1.241.100.000.000 ondalık basamaklı bir rekor hesaplamasında kullanıldı.[12] Størmer ayrıca, Størmer'ın çalışmalarında Gregory sayılarının ayrışmasında ortaya çıkan Størmer sayılarıyla da dikkat çekmektedir.[13]
Kendisi tarafından 1897 yılında kanıtlananStørmer teoremi, herhangi bir sonluPasal sayı kümesi için, yalnızcaP'den gelen sayılarıasal çarpanları olarak alan sonlu sayıda ardışıktam sayı çifti olduğunu gösterir. Ek olarak, Størmer bu tür tüm çiftleri bulmak için biralgoritma tanımlar. Bu ardışık çiftler tarafından üretilensüperpartiküler oranlar, müzik teorisinde özellikle önemlidir.[14] Størmer bu teoremi, problemi sonlu birPell denklemleri kümesine indirgeyerek kanıtlar ve teoremin kendisi dePell denklemine olası çözümlerin çarpanlara ayrılmasını açıklıyor şeklinde yorumlanabilir. Chapman,Louis Mordell'in "Elde ettiği sonuç çok güzel ve bunun birçok uygulaması var" dediğini aktarıyor.[1]
Størmer'in matematiksel araştırmasının diğer konuları arasındaLie grupları,Gama fonksiyonu veCebirsel sayıların veeliptik fonksiyonlardan kaynaklanantransandantal sayılarınDiophantine yaklaşımı yer alıyordu. 1905'ten itibaren Størmer,Acta Mathematica dergisinin editörüydü ve aynı zamandaNiels Henrik Abel veSophus Lie'nin ölümünden sonra yayınlanan matematik çalışmalarının da editörüydü.[1][4]
1903'ten itibaren Størmer,Kristian Birkeland'ınaurora borealis'i açıklamaya yönelik deneysel girişimlerini ilk kez gözlemlediğinde,aurora ve ilgili fenomenler onu büyüledi. Konuyla ilgili ilk çalışmasında,mıknatıslanmış birkürenin etkisiyle bozulan yüklü parçacıkların izlediği yolları matematiksel olarak modellemeye çalıştı ve Størmer sonunda yüklü parçacıkların hareketi üzerine 48'den fazla makale yayınladı.[15] Størmer,diferansiyel denklemler vekutupsal koordinatlar kullanarak problemi modelledi ve herhangi bir parçacığın yolununeğrilik yarıçapının kürenin merkezinden uzaklığının karesiyle orantılı olduğunu gösterebildi. Elde edilen diferansiyel denklemleri sayısal olarak çözmek için,Störmer yöntemi olarak da bilinenVerlet integrasyonunu kullandı.[4]Ernst Brüche veWillard Harrison Bennett deneysel olarak Størmer'in tahmin edilen parçacık hareketlerini doğruladı; Bennett deneysel aletini Størmer onuruna "Störmertron" olarak adlandırdı.[1] Størmer'ın hesaplamaları, dünyaya yaklaşan parçacıkların yörüngesindeki küçük değişikliklerin, kutup ışıklarının kıvrımlı şekillerini açıklayan Dünya'nın manyetik alanının etkileriyle büyütüleceğini gösterdi.[16] Størmer ayrıca parçacıkların jeomanyetik alan içinde hapsolma olasılığını da değerlendirdi ve bu yakalanan parçacıkların yörüngelerini hesapladı. Størmer'in bu konudaki çalışması bugün manyetosferikhalka akımı[1] veVan Allen radyasyon kuşakları olarak adlandırılan şey için geçerlidir.[17]
Størmer, bu fenomeni matematiksel olarak modellemenin yanı sıra, Norveç'teki 20 farklı gözlemevinden birçok aurorafotoğrafı çekti. Yüksekliklerini ve enlemlerini birçok gözlemevindennirengi ile ölçtü ve auroranın tipik olarak yerden 100 kilometre yüksekte olduğunu gösterdi. Onları şekillerine göre sınıflandırdı ve 1926'da, alacakaranlıkta bir auroranın üst kısımları güneş tarafından aydınlatıldığında meydana gelebilecek bir fenomen olan "güneşle aydınlatılan aurora" yı keşfetti; bu kutup ışıkları yerden 1000 km kadar yüksekte olabilir.[18][19]
Størmer'in bu alandaki çalışmalarını anlatanUzayın Derinliklerinden Atomun Kalbine (From the Depths of Space to the Heart of the Atom) Kitabı, orijinal Norveççeden beş farklı dile çevrildi.[4] İkinci bir kitap olanThe Polar Aurora (Oxford Press, 1955), hem aurora üzerine deneysel çalışmalarını hem de onları modellemeye yönelik matematiksel girişimlerini içerir. Kanadalı gök bilimci John F. Heard, bu kitap hakkındaki incelemesinde, Størmer'i aurora üzerinde "tanınan otorite" olarak adlandırıyor.[20] Heard, "Kutup Aurorası (The Polar Aurora) kuşkusuz yıllarca standart bir referans kitabı olarak kalacaktır; çalışmaları veya ilgileri aurora ile ilgili olan herkesin masasına aittir."[20]
Størmer tarafından araştırılan diğer astrofiziksel fenomenler arasındaDünya'nın manyetik alanının titreşimleri,radyo yayınlarındayankılanmalar,sedef bulutlar ve parlak gece bulutları,zodyak ışığı,meteor izleri,güneş koronası ve güneş girdapları ilekozmik ışınlar yer alıyor.[1]
Størmer,Kraliyet Cemiyetinin (ForMemRS)[1]Yabancı Üyesi veFransız Bilimler Akademisi'nin[1] Sorumlu Üyesi idi. Ayrıca 1900'den itibarenNorveç Bilim ve Edebiyat Akademisi'nin bir üyesiydi.[2]Oxford Üniversitesi (1947),Kopenhag Üniversitesi (1951) veSorbonne (1953) tarafındanonursal dereceler verildi ve 1922'de Fransız Akademisi onaJanssen Madalyası verdi.[1][2][5] Størmer,Uluslararası Matematikçiler Kongresi'nde (Roma'da 1908, Toronto'da 1924 ve Oslo'da 1936'da)[21] üç kezgenel konuşmacı olarak görev yaptı; 1920'de Strasbourg'da[22] ve 1932'de Zürih'te ICM'nin davetli konuşmacısıydı.[21] 1971'de, Ay'ın uzak tarafındakiStörmer krateri onun adını aldı.[23]
1902'de Størmer, KralII. Oscar'ın Altın Liyakat Madalyası ile ödüllendirildi. Ayrıca 1939'daAziz Olav Nişanı Birinci Nişanı olan Şövalye unvanını aldı. 1954'te St. Olav NişanıylaBüyük Haç'a yükseltildi.[2]
