Un jeu Meccano a servi de matériau de construction pour un analyseur différentiel fonctionnel construit en 1933 à l'Université de Manchester. Douglas Hartree, mathématicien et physicien anglais né en 1897, a utilisé cet appareil pour explorer des solutions numériques complexes d'équations physiques, marquant un tournant pratique dans l'application du calcul mécanique à la recherche scientifique théorique.
Fondement académique et recherche
Formé à la Bedales School et au St John's College de Cambridge, Hartree a débuté sa carrière en travaillant sur la balistique anti-aérienne pendant la Première Guerre mondiale. Cette expérience a nourri un intérêt durable pour les méthodes numériques manuelles appliquées aux équations différentielles. Dès 1921, ses recherches se sont orientées vers la structure atomique, fortement influencées par une visite de Niels Bohr. Sous la direction d'Ernest Rutherford, Hartree a obtenu son doctorat en 1926. Il a ensuite développé la méthode du champ self-consistant pour calculer la distribution des électrons dans les atomes, ce qui a finalement conduit à la méthode de Hartree-Fock.
Avancées informatiques à Manchester
Nommé à la chaire Beyer de mathématiques appliquées à l'Université Victoria de Manchester en 1929, Hartree a intégré du matériel physique dans sa pratique mathématique. Après avoir découvert l'analyseur différentiel au MIT, il en a construit sa propre version en Angleterre. Cette machine a facilité les calculs pour divers problèmes allant des horaires de chemins de fer à la dynamique des fluides et à la théorie de la couche limite laminaire. Il a ensuite collaboré avec son père, William Hartree, et Bertha Swirles sur des résultats multi-configurations, élargissant l'utilité de ses modèles atomiques initiaux.
Contributions en temps de guerre
Durant la Seconde Guerre mondiale, de 1939 à 1946, Hartree a servi au ministère de l'Approvisionnement en gérant des groupes de calcul spécialisés. Son équipe s'est attaquée à des problèmes nationaux hautement prioritaires, notamment le développement du radar, la propagation des ondes radio et la séparation des isotopes. Face à une pénurie d'intégrateurs automatiques, il a organisé des équipes humaines pour faire fonctionner des calculateurs de bureau en parallèle, simulant efficacement le mouvement des particules. Bien qu'il ait documenté ses découvertes dans des rapports techniques secrets, une grande partie de ces recherches de guerre est restée inédite dans les revues académiques.
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- Naissance : 1897, Cambridge - Décès : 1958, Cambridge - Éducation : St John's College, Cambridge - Méthode clé : Méthode de Hartree-Fock - Adhésion à la Royal Society : 1932 - Citoyenneté : Royaume-Uni - Profession principale : Mathématicien et physicien
Questions des lecteurs
### Qu'est-ce que la méthode de Hartree-Fock ?
Il s'agit d'une méthode de calcul utilisée en physique atomique pour résoudre des équations liées à la distribution des électrons dans un atome.
### Hartree a-t-il construit des ordinateurs avec des jouets ?
Oui, en 1933, il a construit un analyseur différentiel fonctionnel à l'Université de Manchester en utilisant des composants Meccano.
