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피터 거스리 테이트

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목차

1. 개요

피터 거스리 테이트는 1831년 스코틀랜드에서 태어난 수학자이자 물리학자이다. 에든버러 대학교에서 자연 철학 교수로 재직했으며, 사원수, 열역학, 기체 운동론, 매듭 이론 등 다양한 분야에서 연구를 수행했다. 특히 윌리엄 톰슨(켈빈 경)과 공동 집필한 《자연 철학 논문》은 유명하며, 매듭 이론에 대한 테이트 추측을 제시하기도 했다. 그는 1901년 사망했으며, 에든버러 대학교와 관련된 여러 기념물과 저서를 남겼다.

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피터 거스리 테이트 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
스코틀랜드 물리학자 피터 테이트의 흑백 사진, 책을 들고 앉아 있음
1870년 테이트의 사진, 서명 포함
출생일1831년 4월 28일
출생지영국 스코틀랜드, 댈키스
사망일1901년 7월 4일
사망지영국 스코틀랜드, 에든버러
분야수리물리학
근무 기관에든버러 대학교
케임브리지 피터하우스
학력에든버러 대학교
케임브리지 피터하우스
지도교수윌리엄 홉킨스
수상스미스 상 (1852년)
키스 메달 (1867-69년)
로열 메달 (1886년)
업적
주요 업적매듭 이론
메나주 문제
스나크
테이트 추측
테이트 방정식
테이트-브라이언 각도
테이트-크네저 정리

2. 생애

피터 거스리 테이트는 1831년 4월 28일 달키스에서 태어났다. 에든버러 아카데미에서 제임스 클러크 맥스웰과 평생 친구가 되었고, 함께 에든버러 대학교에서 수학과 물리학을 공부했다. 이후 피터하우스 칼리지, 케임브리지로 진학하여 1852년에 수석 랭글러 및 제1회 스미스 상을 받았다.[1][2]

1860년, 테이트는 스승이었던 제임스 D. 포브스의 뒤를 이어 에든버러 대학교 자연 철학 교수가 되었고, 사망할 때까지 그 자리에 있었다. 그는 사원수, 열역학, 기체 운동론 등 수학 및 실험 물리학 분야에서 독창적인 연구를 수행하여 중요한 업적을 남겼다.[3]

켈빈 경과 함께 ''자연 철학 논문''을, 밸푸어 스튜어트와 함께 ''보이지 않는 우주''를 공동 집필하는 등 여러 책과 논문을 저술했다.

테이트에게 보낸 제임스 클러크 맥스웰의 엽서

2. 1. 초기 생애 (1831-1852)

테이트는 1831년 4월 28일 달키스에서 제5대 벅클루 공작의 비서인 존 테이트와 메리 로날드슨의 외아들로 태어났다.[1]

에든버러 아카데미에서 제임스 클러크 맥스웰과 평생 친구 관계를 시작하며 함께 교육을 받았다. 에든버러 대학교에서 수학과 물리학을 공부한 후, 피터하우스 칼리지, 케임브리지로 진학하여 1852년에 수석 랭글러 및 제1회 스미스 상을 받았다.[2]

2. 2. 중년기 (1852-1870)

1860년, 테이트는 스승이었던 제임스 D. 포브스의 뒤를 이어 에든버러 대학교에서 자연 철학 교수직을 맡았으며, 사망 직전까지 그 자리에 있었다. 테이트의 첫 과학 논문은 1860년에 출판되었다. 그의 초기 연구는 주로 수학적 주제, 특히 창시자인 윌리엄 로언 해밀턴 이후 최고의 권위자였던 사원수에 관한 것이었다. 그는 사원수에 관한 두 권의 교재를 저술했는데, 하나는 해밀턴의 조언을 받아 집필되었지만 그의 사후에 출판된 ''사원수 초급 논문''(1867)이었고, 다른 하나는 필립 켈랜드(1808–1879)의 도움을 받아 집필된 ''사원수 입문''(1873)이었다. 켈랜드는 그의 스승이자 에든버러 대학교의 동료였다. 사원수는 1871년 영국 과학 진흥 협회 수학 및 물리 부문 회장 연설의 주제 중 하나이기도 했다.[3]

테이트는 수학 및 실험 물리학 분야에서도 독창적인 연구를 수행했다. 1864년, 그는 열역학에 관한 짧은 논문을 발표했으며, 그 이후 이 분야와 관련된 과학 분야에 대한 그의 기여는 빈번하고 중요해졌다. 1871년, 그는 ''에너지 소산 원리''(열역학 제2법칙)의 중요성과 미래의 중요성을 강조했다. 1873년, 케임브리지에서 레드 강사로서 열전기를 주제로 강연했으며, 같은 해 에든버러 왕립 학회에서 그의 잘 알려진 열전도 그림의 첫 번째 개요를 발표했다.[3]

2년 후, 제임스 듀어와 함께 "목탄 진공"에 대한 연구를 통해 그는 고도로 희박한 공기의 분자의 큰 평균 자유 경로에서 크룩스 방사계의 진정한 역학적 설명을 발견했다. 1879년부터 1888년까지 그는 어려운 실험적 연구에 참여했다. 이는 높은 압력에서 작동하는 온도계에 필요한 보정에 대한 연구로 시작되었으며, ''챌린저'' 원정에서 심해 온도를 관찰하기 위해 사용된 온도계를 위한 것이었다. 이 연구는 압축성이 있는 물, 유리 및 수은을 포함하도록 확장되었으며,[3] 액체 밀도를 압력에 맞추는 데 널리 사용되는 테이트 방정식의 첫 번째 공식화로 이어졌다. 1886년에서 1892년 사이에 그는 기체 운동론의 기초에 관한 일련의 논문을 발표했는데, 그 중 네 번째 논문은 켈빈 경에 따르면 두 기체의 혼합물에서 평균 에너지의 등분할에 대한 워터스턴-맥스웰 정리(에너지 등분배 정리)가 처음으로 증명된 것이었다. 같은 시기에 그는 충격과 그 지속 시간에 대한 연구를 수행했다.[3]

2. 3. 연구 활동 및 업적 (1860-1901)

1860년, 테이트는 스승이었던 제임스 D. 포브스의 뒤를 이어 에든버러 대학교에서 자연 철학 교수직을 맡았으며, 사망 직전까지 그 자리에 있었다. 테이트의 이름으로 된 첫 번째 과학 논문은 1860년에 출판되었다. 그의 초기 연구는 주로 수학적 주제, 특히 창시자인 윌리엄 로언 해밀턴 이후 최고의 권위자였던 사원수에 관한 것이었다. 그는 사원수에 관한 두 권의 교재를 저술했는데, 하나는 해밀턴의 조언을 받아 집필되었지만 그의 사후에 출판된 ''사원수 초급 논문''(1867)이었고, 다른 하나는 필립 켈랜드(1808–1879)의 도움을 받아 집필된 ''사원수 입문''(1873)으로, 켈랜드는 그의 스승이자 에든버러 대학교의 동료였다. 사원수는 또한 1871년 영국 과학 진흥 협회 수학 및 물리 부문 회장 연설의 주제 중 하나였다.[3]

테이트는 수학 및 실험 물리학 분야에서도 독창적인 연구를 수행했다. 1864년, 그는 열역학에 관한 짧은 논문을 발표했으며, 그 이후 이 분야와 관련된 과학 분야에 대한 그의 기여는 빈번하고 중요해졌다. 1871년, 그는 ''에너지 소산 원리''(열역학 제2법칙)의 중요성과 미래의 중요성을 강조했다. 1873년, 그는 케임브리지에서 레드 강사로서 열전기를 주제로 강연했으며, 같은 해 에든버러 왕립 학회에서 그의 잘 알려진 열전도 그림의 첫 번째 개요를 발표했다.[3]

2년 후, 제임스 듀어와 함께 "목탄 진공"에 대한 연구를 통해 그는 고도로 희박한 공기의 분자의 큰 평균 자유 경로에서 크룩스 방사계의 진정한 역학적 설명을 발견했다. 1879년부터 1888년까지 그는 어려운 실험적 연구에 참여했는데, 이는 높은 압력에서 작동하는 온도계에 필요한 보정에 대한 연구로 시작되었다. 이는 심해 온도를 관찰하기 위해 ''챌린저'' 원정에서 사용된 온도계를 위한 것이었고, 압축성이 있는 물, 유리 및 수은을 포함하도록 확장되었다.[3] 이 연구는 액체 밀도를 압력에 맞추는 데 널리 사용되는 테이트 방정식의 첫 번째 공식화로 이어졌다. 1886년에서 1892년 사이에 그는 기체 운동론의 기초에 관한 일련의 논문을 발표했는데, 그 중 네 번째 논문은 켈빈 경에 따르면 두 기체의 혼합물에서 평균 에너지의 등분할에 대한 워터스턴-맥스웰 정리(에너지 등분배 정리)가 처음으로 증명된 것이었다. 같은 시기에 그는 충격과 그 지속 시간에 대한 연구를 수행했다.[3]

그가 수행한 다른 많은 연구가 언급될 수 있으며, 그의 논문 중 일부를 선택하여 케임브리지 대학교 출판부에서 출판한 사실을 통해 그의 과학 활동에 대한 어느 정도의 아이디어를 얻을 수 있는데, 이는 세 권의 방대한 분량으로 채워졌다. 이 방대한 작업은 그가 대학교에서 교수로 가르치는 시간을 제외하고 짬을 내어 이루어졌다. 예를 들어, 1880년에 그는 사색 문제에 대해 연구했으며, 스나크가 평면적이지 않을 경우에만 참임을 증명했다.[3]

2. 4. 말년 (1870-1901)

그는 또한 여러 권의 책과 논문을 저술했다. 첫 번째 책은 1856년에 출판되었으며, 입자의 역학에 관한 것이었고, 그 후 열역학, 열, 빛, 물질의 성질, 역학에 대한 간결한 논문과 함께 최근 물리 과학의 발전에 대한 훌륭하고 명료한 대중 강연집이 출판되었다.

그는 켈빈 경과 함께 유명한 ''자연 철학 논문''을 공동 집필했다. "Thomson and Tait"(T와 T'는 저자들의 공식 표현)로 친숙하게 불리는 이 책은 켈빈 경이 테이트를 알게 된 직후, 테이트가 에든버러 대학교의 교수로 임명된 후 계획되었으며, 운동학과 역학을 기반으로 하고 물질, 열, 빛, 전기 및 자성의 성질로 완성되는 물리 과학에 대한 포괄적인 논문이 될 예정이었다. 그러나 이 문학적 협력은 약 18년 만에 중단되었는데, 이는 계획의 첫 번째 부분만 완성되었을 때 각 구성원이 함께 일하는 것보다 개별적으로 일하는 것이 더 유리하다고 느꼈기 때문이다. 그러나 우정은 테이트의 남은 23년 동안 지속되었다.

테이트는 밸푸어 스튜어트와 함께 ''보이지 않는 우주''를 공동 집필했고, 그 뒤를 이어 ''역설적 철학''이 출판되었다. 윌리엄 제임스는 1875년 ''보이지 않는 우주''에 대한 서평에서 처음으로 자신의 믿음의 의지 교리를 제시했다. 테이트의 논문에는 빛, 역학, 사원수, 복사 및 열역학에 관한 ''브리태니커 백과사전'' 제9판을 위해 작성한 논문과 해밀턴과 제임스 클러크 맥스웰의 전기적 기사가 포함되어 있다.

3. 사생활

테이트는 윌리엄 아처 포터의 여동생인 마가렛 아처 포터 (1839–1926)와 결혼했다. 윌리엄 아처 포터는 변호사이자 교육자로, 쿰바코남 정부 예술 대학의 학장을 지냈으며 마이소르 왕국의 마하라자 튜터이자 비서로 일했다. 그의 처남매누이로는 제임스 포터와 스코틀랜드 유기 화학자 알렉산더 크럼 브라운과 결혼한 제인 베일리 포터가 있었다.

테이트는 열렬한 골퍼였으며, 그의 일곱 자녀 중 두 명인 프레데릭 거스리 테이트 (1870–1900)와 존 거스리 테이트 (1861–1945)는 재능 있는 아마추어 골프 챔피언이었다. 그는 다재다능한 스포츠맨이었으며, 럭비 유니온에서 국제적인 수준으로 스코틀랜드를 대표했다. 1891년 테이트는 마그누스 효과를 이용하여 회전이 골프공의 비행에 미치는 영향을 설명했다. 그의 딸 에디스는 후에 에든버러 주교가 된 해리 리드 목사와 결혼했다. 또 다른 아들 윌리엄은 토목 기사였다.

4. 학문적 업적 및 영향

테이트는 1860년 제임스 D. 포브스의 뒤를 이어 에든버러 대학교 자연 철학 교수직을 맡아 사망 직전까지 재직했다. 1860년에 첫 과학 논문을 발표했고,[3] 1864년에는 열역학에 관한 짧은 논문을 발표했다. 이후 열역학 및 관련 과학 분야에 지속적으로 기여했으며, 1871년에는 ''에너지 소산 원리''(열역학 제2법칙)의 중요성을 강조했다.[3]

제임스 듀어와 함께 "목탄 진공"을 연구하여 희박한 공기 분자의 평균 자유 경로에서 크룩스 방사계의 작동 원리를 밝혀냈다. 1879년부터 1888년까지는 ''챌린저'' 원정에서 사용된 온도계 보정을 위한 고압 온도계 연구를 수행했다. 이 연구는 물, 유리, 수은의 압축성 연구로 확장되었고, 액체 밀도와 압력의 관계를 나타내는 테이트 방정식을 처음으로 공식화하는 데 기여했다.[3]

켈빈 경과는 "Thomson and Tait"(T와 T')라는 자연 철학 논문을 공동 집필했다. 이 책은 운동학과 역학을 바탕으로 물질, 열, 빛, 전기, 자성을 다루는 종합적인 물리 과학 논문을 목표로 했으나, 18년 만에 중단되었다. 그러나 둘의 우정은 테이트가 사망할 때까지 23년간 지속되었다.[3]

테이트는 매듭 연구를 통해 테이트 추측을 제시했다. 이는 매듭 이론에서 교호 매듭, 카이랄성, 꼬임수와 관련된 세 가지 추측이다. 테이트 추측은 모두 해결되었으며, 가장 최근에는 1991년 모웬 시슬스웨이트와 윌리엄 메나스코가 플라이핑 추측을 증명했다.[1]

4. 1. 열역학 및 기체 운동론 연구

1860년, 테이트는 스승이었던 제임스 D. 포브스의 뒤를 이어 에든버러 대학교에서 자연 철학 교수직을 맡았으며, 사망 직전까지 그 자리에 있었다. 테이트의 첫 번째 과학 논문은 1860년에 출판되었다. 1864년, 그는 열역학에 관한 짧은 논문을 발표했으며, 그 이후 이 분야와 관련된 과학 분야에 대한 그의 기여는 빈번하고 중요해졌다. 1871년, 그는 ''에너지 소산 원리''(열역학 제2법칙)의 중요성과 미래의 중요성을 강조했다. 1873년, 그는 케임브리지에서 레드 강사로서 열전기를 주제로 강연했으며, 같은 해 에든버러 왕립 학회에서 그의 잘 알려진 열전도 그림의 첫 번째 개요를 발표했다.[3]

2년 후, 제임스 듀어와 함께 "목탄 진공"에 대한 연구를 통해 그는 고도로 희박한 공기의 분자의 큰 평균 자유 경로에서 크룩스 방사계의 진정한 역학적 설명을 발견했다. 1879년부터 1888년까지 그는 어려운 실험적 연구에 참여했다. 이는 높은 압력에서 작동하는 온도계에 필요한 보정에 대한 연구로 시작되었으며, ''챌린저'' 원정에서 심해 온도를 관찰하기 위해 사용된 온도계를 위한 것이었다. 이 연구는 압축성이 있는 물, 유리 및 수은을 포함하도록 확장되었고, 액체 밀도를 압력에 맞추는 데 널리 사용되는 테이트 방정식의 첫 번째 공식화로 이어졌다. 1886년에서 1892년 사이에 그는 기체 운동론의 기초에 관한 일련의 논문을 발표했는데, 그 중 네 번째 논문은 켈빈 경에 따르면 두 기체의 혼합물에서 평균 에너지의 등분할에 대한 워터스턴-맥스웰 정리(에너지 등분배 정리)가 처음으로 증명된 것이었다. 같은 시기에 그는 충격과 그 지속 시간에 대한 연구를 수행했다.

4. 2. 매듭 이론 연구

테이트 추측은 피터 거스리 테이트가 매듭을 연구하면서 제시한 세 가지 추측이다. 테이트 추측은 매듭 이론에서 교호 매듭, 카이랄성, 꼬임수와 같은 개념을 포함한다. 테이트 추측은 모두 해결되었으며, 가장 최근에 해결된 것은 1991년 모웬 시슬스웨이트와 윌리엄 메나스코에 의해 증명된 플라이핑 추측이다.[1]

4. 3. 켈빈 경과의 공동 연구

켈빈 경과 테이트는 "Thomson and Tait"(저자들의 공식 표현은 T와 T')로 알려진 ''자연 철학 논문''을 공동 집필했다. 이 책은 켈빈 경이 테이트를 알게 된 직후, 테이트가 에든버러 대학교 교수로 임명된 후 계획되었다. 운동학과 역학을 기반으로 물질, 열, 빛, 전기 및 자성의 성질을 다루는 포괄적인 물리 과학 논문을 목표로 했다. 그러나 이 협력은 약 18년 만에 중단되었는데, 계획의 첫 번째 부분만 완성되었을 때 각자 개별적으로 작업하는 것이 더 유리하다고 판단했기 때문이다. 그럼에도 불구하고 둘의 우정은 테이트가 사망할 때까지 23년 동안 지속되었다.[3]

5. 평가 및 기념

제임스 클러크 맥스웰의 평생 친구였으며, 해링턴 만이 그린 테이트의 초상화는 에든버러에 있는 제임스 클러크 맥스웰 재단 박물관에 소장되어 있다.[5]

조지 리드 경이 그린 테이트의 초상화는 여러 점이 있다. 1883년경에 그려진 초상화는 스코틀랜드 국립 미술관이 소장하고 있으며, 1902년 작가에게서 기증받았다.[6] 다른 초상화는 테이트가 명예 연구원이었던 케임브리지 대학교 피터하우스 칼리지에서 1902년 10월에 공개되었으며, 피터하우스 칼리지 학장과 연구원들의 지원으로 제작되었다.[7]

에든버러 대학교 물리학과의 교수직 중 하나는 테이트 교수로 불린다.[8]

에든버러 대학교 킹스 빌딩 단지 내의 '''피터 거스리 테이트 로드'''는 그의 이름을 따서 명명되었다.

에든버러 대학교 킹스 빌딩의 피터 거스리 테이트 로드

6. 저서



테이트는 여러 권의 책과 논문을 저술했다. 1856년에 출판된 첫 번째 책은 입자 역학에 관한 것이었고, 그 후 열역학, 열, 빛, 물질의 성질, 역학에 대한 간결한 논문과 함께 최근 물리 과학의 발전에 대한 훌륭하고 명료한 대중 강연집이 출판되었다.

테이트는 켈빈 경과 함께 ''자연 철학 논문''을 공동 집필했다. "Thomson and Tait"(T와 T'는 저자들의 공식 표현)로 친숙하게 불리는 이 책은 켈빈 경이 테이트를 알게 된 직후, 테이트가 에든버러 대학교의 교수로 임명된 후 계획되었으며, 운동학과 역학을 기반으로 하고 물질, 열, 빛, 전기 및 자성의 성질로 완성되는 물리 과학에 대한 포괄적인 논문이 될 예정이었다. 그러나 이 문학적 협력은 약 18년 만에 중단되었는데, 이는 계획의 첫 번째 부분만 완성되었을 때 각 구성원이 함께 일하는 것보다 개별적으로 일하는 것이 더 유리하다고 느꼈기 때문이다. 그러나 우정은 테이트의 남은 23년 동안 지속되었다.

테이트는 밸푸어 스튜어트와 함께 ''보이지 않는 우주''를 공동 집필했고, 그 뒤를 이어 ''역설적 철학''이 출판되었다. 윌리엄 제임스는 1875년 ''보이지 않는 우주''에 대한 서평에서 처음으로 자신의 믿음의 의지 교리를 제시했다. 테이트의 논문에는 빛, 역학, 사원수, 복사 및 열역학에 관한 ''브리태니커 백과사전'' 제9판을 위해 작성한 논문과 해밀턴과 제임스 클러크 맥스웰의 전기적 기사가 포함되어 있다.

테이트의 저서는 다음과 같다.


  • ''입자 역학''(1856)
  • ''자연 철학 논문''(1867); [https://archive.org/details/treatisnatphil01kelvrich 1권] 및 [https://archive.org/details/treatisnatphil02kelvrich 2권] (인터넷 아카이브에서 PDF/DjVu 형식)
  • ''사원수에 관한 초급 논문''(1867); [https://archive.org/details/anelementarytre03taitgoog PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 초판 사본, [https://archive.org/details/117770257 PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 3판 사본.
  • ''자연 철학의 요소''(1872); [4] (인터넷 아카이브에서 PDF/DjVu 형식). "''자연 철학 논문''의 비수학적 부분".
  • ''열역학 개요''(1877); [https://archive.org/details/sketchofthermody00taituoft PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 사본.
  • ''물리학의 최근 발전''(1876); [https://archive.org/details/lecturesonrecent00taitrich PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 사본.
  • ''열''(1884); [https://archive.org/details/heatpeter00taitrich PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 사본.
  • ''빛''(1884); [https://archive.org/details/lighttaitpetergu00taitrich PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 사본.
  • ''물질의 성질''(1885); [https://archive.org/details/propertiesofmatt00taitrich PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 사본.
  • ''역학''(1895); [https://archive.org/details/treatiseondynami00taituoft PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 사본.
  • ''보이지 않는 우주''(1875; 신판, 1901)
  • ''과학 논문'' 1권 (1898–1900) [https://archive.org/details/scientificpapers01taituoft PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 사본.
  • ''과학 논문'' 2권 (1898–1900) [https://archive.org/details/scientificpapers02taituoft PDF/DjVu] 인터넷 아카이브에 있는 사본.

참조

[1] 간행물 Tait, Peter Guthrie (1831–1901) http://www.oxforddnb[...] 2018-07-20
[2] acad
[3] 서적 From Tait's Work on the Compressibility of Seawater to Equations-of-State for Liquids ISTE 2019
[4] 서적 Elements of Natural Philosophy http://archive.org/d[...] Clarendon press 1873
[5] 웹사이트 Birthplace, 14 India Street, Edinburgh http://www.clerkmaxw[...]
[6] 웹사이트 Professor Peter Guthrie Tait, 1831 – 1901. Professor of Natural Philosophy at Edinburgh University https://www.national[...] 2022-03-14
[7] 웹사이트 Peter Guthrie Tait (1831–1901), DSc, Fellow {{!}} Art UK https://artuk.org/di[...] 2022-03-14
[8] 웹사이트 The Tait Institute: History http://www.tait.ac.u[...]


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