La storia della scienza insegna con chiarezza il fatto che nessun singolo metodo è assolutamente affidabile, che fonti di errore si annidano dove meno ci si aspetta, e che possono sfuggire all'attenzione del lavoratore più esperto e coscienzioso.
John William Strutt, 3º Baron Rayleigh, era uno scienziato britannico che ha dato contributi estesi sia alla fisica teorica che a quella sperimentale. Ha trascorso l'intera carriera accademica presso l'Università di Cambridge. Tra molti onori, ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica del 1904 "per le sue indagini sulle densità dei gas più importanti e per la sua scoperta dell'argon in connessione con questi studi". Ha servito come Presidente della Royal Society dal 1905 al 1908 e come Cancelliere dell'Università di Cambridge dal 1908 al 1919.
Rayleigh fornì il primo trattamento teorico dello scattering elastico della luce da parte di particelle molto più piccole della lunghezza d'onda della luce, un fenomeno ora noto come "scattering di Rayleigh", che notevolmente spiega perché il cielo è blu. Ha studiato e descritto onde superficiali trasversali nei solidi, ora note come "onde di Rayleigh". Ha contribuito estesamente alla dinamica dei fluidi, con concetti come il numero di Rayleigh un numero adimensionale associato alla convezione naturale, il flusso di Rayleigh, l'instabilità di Rayleigh-Taylor, e il criterio di Rayleigh per la stabilità del flusso di Taylor-Couette. Ha inoltre formulato la teoria della circolazione per la portanza aerodinamica. In ottica, Rayleigh ha proposto un noto criterio per la risoluzione angolare. La sua derivazione della legge di Rayleigh-Jeans per la radiazione del corpo nero classico ha giocato un ruolo importante nella nascita della meccanica quantistica vedi la catastrofe ultravioletta. Il libro di testo di Rayleigh The Theory of Sound 1877 è ancora utilizzato oggi da acustici e ingegneri.
Biografia
Strutt nacque il 12 novembre 1842 a Langford Grove a Maldon, Essex. Nei suoi primi anni soffrì di fragilità e cattiva salute. Frequentò l'Eton College e la Harrow School ciascuno per un breve periodo, prima di recarsi all'Università di Cambridge nel 1861 dove studiò matematica presso il Trinity College, Cambridge. Ha ottenuto un Bachelor of Arts degree Senior Wrangler e il 1º Smith's Prize nel 1865, e un Master of Arts nel 1868. Fu successivamente eletto a Fellow del Trinity. Ha mantenuto il posto fino al suo matrimonio con Evelyn Balfour, figlia di James Maitland Balfour, nel 1871. Ha avuto tre figli con lei. Nel 1873, alla morte di suo padre, John Strutt, 2º Baron Rayleigh, ha ereditato la Baronia di Rayleigh.
È stato il secondo Cavendish Professor of Physics presso l'Università di Cambridge successivamente a James Clerk Maxwell, dal 1879 al 1884. Ha per primo descritto il volo dinamico degli uccelli marini nel 1883, nella rivista britannica Nature. Dal 1887 al 1905 è stato Professor of Natural Philosophy presso la Royal Institution.
Intorno all'anno 1900 Rayleigh sviluppò la combinazione duplex di due teorie della localizzazione del suono umano usando due indizi binaurali, la differenza di fase interaurale IPD e la differenza di livello interaurale ILD basate sull'analisi di una testa sferica senza pinne esterne. La teoria sostiene che usiamo due indizi primari per la lateralizzazione del suono, utilizzando la differenza nelle fasi dei componenti sinusoidali del suono e la differenza nel livello di ampiezza tra i due orecchi.
Nel 1904 gli è stato assegnato il Premio Nobel per la Fisica "per le sue indagini sulle densità dei gas più importanti e per la sua scoperta dell'Argon in connessione con questi studi".
Durante la prima guerra mondiale, è stato presidente del "Comitato consultivo del governo per l'Aeronautica", che si trovava presso il National Physical Laboratory, e presieduto da Richard Glazebrook.
Nel 1919, Rayleigh ha servito come Presidente della Society for Psychical Research. Come sostenitore che la semplicità e la teoria facessero parte del metodo scientifico, Rayleigh ha argomentato per il principio di similitudine.
Rayleigh è stato eletto Fellow della Royal Society il 12 giugno 1873, e ha servito come presidente della Royal Society dal 1905 al 1908. Di tanto in tanto Rayleigh ha partecipato alla Camera dei Lord; tuttavia, ha preso la parola solo se la politica ha tentato di diventare coinvolta nella scienza.
È morto il 30 giugno 1919, presso la sua casa a Witham, Essex. È stato succeduto, come 4º Lord Rayleigh, da suo figlio Robert John Strutt, un altro fisico ben noto. Lord Rayleigh è stato sepolto nel cimitero della All Saints' Church a Terling in Essex.
C'è un memoriale a lui di Derwent Wood nella St Andrew's Chapel a Westminster Abbey.
Vedute religiose
Rayleigh era anglicano. Sebbene non abbia scritto sulla relazione tra scienza e religione, ha mantenuto un interesse personale nei problemi spirituali. Quando i suoi articoli scientifici dovevano essere pubblicati in una collezione dalla Cambridge University Press, Strutt voleva includere una citazione religiosa dalla Bibbia, ma fu scoraggiato dal farlo, come in seguito riferì:
Quando stavo pubblicando i miei Articoli scientifici ho proposto un motto dai Salmi, "Le opere del Signore sono grandi, ricercate da tutti coloro che vi si dilettano". Il Segretario della Press ha suggerito con molte scuse che il lettore potrebbe supporre che io fossi il Signore.
Comunque, ha avuto il suo desiderio e la citazione è stata stampata nella collezione in cinque volumi di articoli scientifici. In una lettera a un membro della famiglia, ha scritto il suo rigetto del materialismo e ha parlato di Gesù Cristo come insegnante morale:
Non ho mai pensato che la visione materialista fosse possibile, e guardo a un potere oltre quello che vediamo, e a una vita in cui possiamo almeno sperare di prendere parte. Inoltre, penso che Cristo e infatti altri uomini spiritualmente dotati vedono più lontano e più vero di quanto faccio io, e desidero seguirli per quanto posso.
Aveva un interesse per la parapsicologia ed era un membro iniziale della Society for Psychical Research SPR. Non era convinto dello spiritualismo ma rimase aperto alla possibilità di fenomeni sovrumani. Rayleigh è stato il presidente della SPR nel 1919. Ha tenuto un discorso presidenziale nell'anno della sua morte ma non giunse a conclusioni definitive.
Onori e premi
Il cratere lunare Rayleigh così come il cratere marziano Rayleigh sono stati chiamati in suo onore. L'asteroide 22740 Rayleigh è stato chiamato così il 1º giugno 2007. Un tipo di onde superficiali sono note come onde di Rayleigh. Il rayl, un'unità di impedenza acustica specifica, è anche chiamato così in suo onore. Rayleigh è stato anche premiato con in ordine cronologico:
- Smith's Prize 1864
- Royal Medal 1882
- Matteucci Medal 1894
- Membro della Royal Swedish Academy of Sciences 1897
- Copley Medal 1899
- Premio Nobel per la Fisica 1904
- Elliott Cresson Medal 1913
- Rumford Medal 1914
Lord Rayleigh è stato tra i destinatari originali dell'Order of Merit OM nella lista degli Onori della Coronazione del 1902 pubblicata il 26 giugno 1902, e ha ricevuto l'ordine dal Re Edoardo VII a Buckingham Palace il 8 agosto 1902.
Ha ricevuto il titolo di Doctor mathematicae honoris causa dalla Royal Frederick University il 6 settembre 1902, quando celebrarono il centenario della nascita del matematico Niels Henrik Abel.
Sir William Ramsay, il suo collega nell'indagine per scoprire l'Argon ha descritto Rayleigh come "l'uomo più grande vivente" mentre parlava con Lady Ramsay durante la sua ultima malattia.
H. M. Hyndman ha detto di Rayleigh che "nessun uomo ha mai mostrato meno consapevolezza di un grande genio".
Bibliografia
- The Theory of Sound vol. I London : Macmillan, 1877, 1894 link alternativo: Bibliothèque Nationale de France OR Cambridge: University Press, ristampato 2011, ISBN 978-1-108-03220-9
- The Theory of Sound vol.II London : Macmillan, 1878, 1896 link alternativo: Bibliothèque Nationale de France OR Cambridge: University Press, ristampato 2011, ISBN 978-1-108-03221-6
- Scientific papers Vol. 1: 1869–1881 Cambridge : University Press, 1899–1920, ristampato dall'editore 2011, ISBN 978-0-511-70396-6
- Scientific papers Vol. 2: 1881–1887 Cambridge : University Press, 1899–1920, ristampato dall'editore 2011, ISBN 978-0-511-70397-3
- Scientific papers Vol. 3: 1887–1892 Cambridge : University Press, 1899–1920, ristampato dall'editore 2011, ISBN 978-0-511-70398-0
- Scientific papers Vol. 4: 1892–1901 Cambridge : University Press, 1899–1920, ristampato dall'editore 2011, ISBN 978-0-511-70399-7
- Scientific papers Vol. 5: 1902–1910 Cambridge : University Press, 1899–1920, ristampato dall'editore 2011, ISBN 978-0-511-70400-0
- Scientific papers Vol. 6: 1911–1919 Cambridge : University Press, 1899–1920, ristampato dall'editore 2011, ISBN 978-0-511-70401-7
