Гамильтон Уильям Роуэн
Гамильтон Уильям Роуэн
04.08.1805 — 02.09.1865

Гамильтон Уильям Роуэн — Биография

Сэр Уи́льям Ро́уэн Га́мильтон (англ. William Rowan Hamilton; 4 августа 1805 — 2 сентября 1865) — ирландский математик, механик-теоретик, физик-теоретик, «один из лучших математиков XIX века». Известен фундаментальными открытиями в математике (кватернионы, основы векторного анализа, вариационное исчисление, обоснование комплексных чисел), аналитической механике (гамильтонова механика) и оптике. Автор предельно общего вариационного принципа наименьшего действия, применяемого во многих разделах физики.

Королевский астроном Ирландии (1827—1865). Член Ирландской королевской академии (1837; в 1837—1845 годах — её президент). Член-корреспондент многих академий наук и научных обществ, в том числе Российской академии наук (1837), первый иностранный член Национальной академии наук США (1864). Академик А. Н. Крылов писал, что Гамильтон — «один из величайших математиков, отличавшийся многочисленностью своих работ, важностью заключавшихся в них открытий, глубиною мысли, оригинальностью методов, вместе с тем и как вычислитель имевший мало себе равных».

Детство и юность

Гамильтон был четвёртым из девяти детей в семье ирландки Сары Хаттон (англ. Sarah Hutton, 1780—1817) и полуирландца, полушотландца Арчибальда Гамильтона (англ. Archibald Hamilton, 1778—1819). Арчибальд, родом из городка Данбойн, работал в Дублине юристом. Из-за финансовых затруднений и плохого здоровья родителей было решено с годовалого возраста передать мальчика на воспитание дяде по отцу. Дядя, Джеймс Гамильтон, человек хорошо образованный, служил викарием и учителем в городе Трим; он с симпатией отнёсся к племяннику и всячески помогал его развитию. Вскоре Уильям окончательно остался без родителей — мать умерла, когда мальчику было 12 лет, отец пережил её на два года. Позднее Гамильтон взял на себя заботу о трёх своих осиротевших сёстрах.

Уже в детстве мальчик проявил необыкновенные дарования. В 3 года он свободно читал и начал осваивать арифметику. В 7 лет он знал латынь, греческий и древнееврейский языки. В 12 — под руководством дяди Джеймса, хорошего лингвиста, — знал уже 12 языков и среди них персидский, арабский и санскрит. В 13 лет он написал руководство по сирийской грамматике. Литературу и поэзию Гамильтон всю жизнь высоко ценил и время от времени сам пробовал писать стихи. Среди его литературных знакомых были знаменитый поэт-романтик Уильям Вордсворт, дружба между ними продолжалась до конца жизни Вордсворта, а также Сэмюэл Кольридж, с которым Гамильтон завязал оживлённую переписку.

После языков настала пора увлечения математикой. Ещё в десятилетнем возрасте Гамильтону попался латинский перевод «Начал» Евклида, и он детально изучил это сочинение; в 13 лет он прочёл «Универсальную арифметику» Ньютона; в 16 лет — большую часть «Математических начал натуральной философии» Ньютона (при этом Гамильтон — по работам Клеро и Лапласа — изучал и континентальную математику, что в Великобритании было ещё новостью). В 17 лет Уильям приступил к изучению «Небесной механики» Лапласа; в этом трактате он обнаружил логическую ошибку и сообщил о ней королевскому астроному Ирландии Джону Бринкли. Тот оценил способности юноши и стал помогать его научному развитию. Надо отметить, что крупных учёных в Ирландии было совсем мало, и фактически Гамильтон изучал математику и физику самоучкой, в затруднительных случаях прибегая к помощи Бринкли. Ирландская писательница Мария Эджуорт, с семьёй которой подружился Уильям, назвала его «чудом талантливости, о котором профессор Бринкли говорит, что он может стать вторым Ньютоном».

В 1815—1823 годах Уильям учился в школе, затем 18-летний юноша поступил в Тринити-колледж Дублинского университета. Там он показал столь блестящие способности (первый по всем предметам), что в 1827 году, ещё 22-летним студентом, по рекомендации ушедшего в отставку Бринкли был назначен на его место — профессором астрономии в Дублинском университете и королевским астрономом Ирландии. В университете бывший студент Гамильтон, так никогда и не защитивший диссертацию, читал курс небесной механики.

Королевский астроном

Пост королевского астронома Гамильтон занимал на протяжении 38 лет — дольше, чем любой другой на этой должности. Кроме того, он стал директором местной обсерватории (в Дансинке близ Дублина), куда он сразу переселился и оставался там до конца жизни. Он опубликовал ряд работ по геометрической оптике, представляющих большую ценность для теории оптических инструментов, но чисто астрономическими проблемами занимался мало; комиссии из Лондона дважды подвергали его критике за недостаточное усердие.

В 1833 году Гамильтон женился на Хелен Бэйли (Helen Maria Bayley). У них родились два сына и дочь. Брак оказался не слишком удачным, и Гамильтон начал злоупотреблять алкоголем.

В период 1834—1835 годов появились классические работы по «гамильтоновой механике». Шотландский математик Питер Тэт назвал эти работы «крупнейшим дополнением теоретической динамики со времени великих эпох Ньютона и Лагранжа». За открытия в оптике и по совокупности научных заслуг вице-король Ирландии возвёл Гамильтона в рыцарское достоинство (1835) и назначил ежегодное пособие в 200 фунтов, а лондонское Королевское общество наградило его (совместно с Фарадеем) Королевской медалью.

Однако впереди был ещё целый ряд крупных открытий. В том же 1835 году Гамильтон завершил разработку нового, чрезвычайно общего подхода к решению задач динамики в виде вариационного принципа (принцип Гамильтона). Спустя почти столетие именно этот подход оказался ключевым для создания квантовой механики, а открытый Гамильтоном вариационный принцип с успехом был использован при разработке уравнений поля общей теории относительности.

В 1837 году Гамильтона избрали президентом Ирландской королевской академии. В том же году по представлению академиков В. Я. Буняковского, М. В. Остроградского и П. Н. Фусса он был избран членом-корреспондентом Петербургской академии наук за работу «Об общем методе в динамике».

1843 год стал в жизни Гамильтона переломным. В этом году он открыл алгебраическую систему кватернионов — обобщение системы комплексных чисел — и оставшиеся два десятилетия своей жизни посвятил их исследованию. В Великобритании теорию кватернионов встретили с необыкновенным энтузиазмом и «глубоким уважением, доходящим до благоговения»; в Ирландии (а затем — и в Англии) она стала обязательным элементом образования.

В 1846 году случился неприятный скандал на обеде Геологической ассоциации, куда Гамильтон явился в состоянии чрезвычайно сильного опьянения: в результате он подал в отставку с поста президента Ирландской академии. Год спустя скончался дядя Джеймс, заменивший Уильяму отца.

Весной 1865 года здоровье Гамильтона стало быстро ухудшаться. Свой многолетний труд, монографию «Элементы кватернионов», он успел завершить за несколько дней до смерти. Гамильтон скончался 2 сентября в возрасте 60 лет. Похоронен на дублинском кладбище Mount Jerome Cemetery and Crematorium.

Владелец страницы: нет
Поделиться