詹姆士·金斯

詹姆士·霍普伍德·金斯爵士， OM FRS^[1] MA DSc ScD LLD^[2]（英語：Sir James Hopwood Jeans，1877年9月11日—1946年9月16日^[3]），英國物理學家、天文學家、數學家。

詹姆斯·金斯爵士 Sir James Jeans
出生	(1877-09-11)1877年9月11日  英格蘭蘭開夏郡奧姆斯柯克
逝世	1946年9月16日(1946歲—09—16)（69歲）  英格蘭薩里郡多爾金
國籍	英國
公民權	英國
母校	麥錢特泰勒斯學校 劍橋大學三一學院
知名於	瑞利-金斯定律 金斯不穩定性
信仰	不可知論者
獎項	史密斯獎(1901年) 亞當斯獎（英語：Adams Prize）(1917年) 皇家學會皇家獎章(1919年)
科學生涯
研究領域	天文學 數學 物理學
機構	劍橋大學 普林斯頓大學
著名學生	羅納德·費雪

生平

金斯生於蘭開夏郡奧姆斯柯克，在他三歲時和家人遷往倫敦^[4]。在麥錢特泰勒斯學校（英語：Merchant_Taylors%27_School,_Northwood）、威爾遜學校（英語：Wilson%27s_School）接受教育後^[5]，於1896年10月進入劍橋大學三一學院就讀^[4]，1900年獲得數學學位^[6]。他的劍橋大學數學榮譽學位考試（英語：Cambridge Mathematical Tripos）指導教授是羅伯特·阿爾弗雷德·赫爾曼（英語：Robert Alfred Herman），並於1898年成為該考試二級及格者（英語：Wrangler (University of Cambridge)）（Second Wrangler）。1901年金斯獲選為三一學院院士^[7]，1904年成為劍橋大學數學講師。1905年金斯前往美國普林斯頓大學擔任應用數學教授至1909年^[4]，之後回到劍橋大學。

金斯在量子力學、輻射和恆星演化等物理學的許多領域作出重要貢獻。他對旋轉體分析後提出皮埃爾-西蒙·拉普拉斯提出太陽系形成自單一氣體雲的理論是不正確的；他並提出另一顆恆星經過太陽附近，恆星潮汐力使太陽物質災難性大量流出，而流出的物質凝聚成行星，不過這一理論今日並不被接受。

金斯和亞瑟·愛丁頓是英國宇宙學研究的奠基者。1928年金斯基於在宇宙中物質不斷產生的假設首次推測出穩態理論^[8]。1965年宇宙微波背景輻射被發現後，穩態理論被大爆炸理論取代。

金斯的科學聲譽主要是基於他的數本專著。較著名的有1904年出版的《The Dynamical Theory of Gases》、1906年出版的《Theoretical Mechanics》，以及1908年出版的《Mathematical Theory of Electricity and Magnetism》。他在1929年退休後編寫了多本以社會大眾為對象的科學書籍，著名的有1930年出版的《The Mysterious Universe》、1931年出版的《The Stars in Their Courses》、1933年出版的《The New Background of Science》、1934年出版的《The Universe Around Us, Through Space and Time》。這些書籍讓金斯成為他的時代相當著名的革命性科學發現說明者，尤其是在相對論和物理宇宙學方面。

1939年，《英國天文協會期刊（英語：Journal of the British Astronomical Association）》報導金斯將在劍橋大學選區參選英國下議院國會議員。不過應在1939或1940年進行的選舉並未舉辦，之後在1945年的國會議員選舉中金斯並未參選。

金斯於1943年出版了《Physics and Philosophy》，書中以現實中各種不同的觀點探討科學和哲學的關係。

金斯的宗教觀點為不可知論者^[9]。

金斯在薩里郡多爾金逝世。

主要成就

金斯的其中一個重大發現是「金斯長度」，這是太空中星際雲的臨界半徑。該值與氣體雲溫度、密度和組成氣體的質量相關。小於金斯長度的星際雲將不會有克服氣體向外熱壓力的足夠重力，更無法凝聚形成恆星。即半徑大於金斯長度的星際雲將會塌縮，公式如下：

${\displaystyle \lambda _{J}={\sqrt {\frac {15k_{B}T}{4\pi Gm\rho }}}}$

金斯還提出了這項公式的另一個版本，稱為「金斯質量」或「金斯不穩定性」，則是表示星際雲必須到達金斯質量才會塌縮。

金斯還協助提出了瑞利-金斯定律，這是輻射源溫度和黑體輻射能量密度關係式的定律。公式如下：

${\displaystyle f(\lambda )=8\pi c{\frac {k_{B}T}{\lambda ^{4}}}}$

家庭

金斯有兩段婚姻。首任妻子是美國詩人夏洛特·蒂芬妮·米切爾，兩人在1907年結婚^[10]。之後金斯在1935年和第二任妻子，奧地利風琴和大鍵琴演奏家蘇珊娜·霍克（即蘇西·金斯（英語：Susi Jeans））結婚。

獎項與榮譽

• 1906年5月獲選皇家學會會士
• 1917年皇家學會貝克爾講座（英語：Bakerian Lecture）
• 1919年皇家學會皇家獎章
• 1921到1924年劍橋哲學學會（英語：Cambridge Philosophical Society）霍普金斯獎
• 1922年英國皇家天文學會金質獎章
• 1928年受封為爵士
• 1931年富蘭克林研究所富蘭克林獎章
• 1933獲邀在皇家學會聖誕講座上演說《Through Space and Time》。
• 1937年印度科學普及協會（英語：Indian Association for the Cultivation of Science）慕克吉獎章
• 1938年獲選為第25屆印度科學促進協會（英語：Indian Science Congress Association）會長
• 1938年印度科學促進協會加爾各答獎章
• 1939年獲選為功績勳章成員
• 月球上的金斯環形山和火星上的金斯撞擊坑。
• 羅伯特·辛普森所寫的第7號弦樂四重奏於1977年金斯誕生百年作成以向他致敬。
• 金斯的母校麥錢特泰勒斯學校設有詹姆士·金斯學術獎學金，授予入學考試中數學和科學成績優異新生。

主要著作

• Jeans, James Hopwood. (1947). The Growth of Physical Science. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00565-4)
• Jeans, James Hopwood. (1942). Physics and Philosophy. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00567-8)
• Jeans, James Hopwood. (1940). An Introduction to the Kinetic Theory of Gases. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00560-9)
• Jeans, James Hopwood. (1937). Science and Music. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00569-2)
• Jeans, James Hopwood. (1934). Through Space and Time. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00571-5)
• Jeans, James Hopwood. (1933). The New Background of Science. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00572-2)
• Jeans, James Hopwood. (1931). Stars in Their Courses. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00570-8)
• Jeans, James Hopwood. (1930). The Mysterious Universe. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00566-1)
• Jeans, James Hopwood. (1928). Astronomy and Cosmogony. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00562-3)
• Jeans, James Hopwood. (1925). Mathematical Theory of Electricity and Magnetism. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00561-6)
• Jeans, James Hopwood. (1926). Atomicity and Quanta. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00563-0)
• Jeans, James Hopwood. (1919). Problems of Cosmology and Stellar Dynamics. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00568-5)
• Jeans, James Hopwood. (1904). The Dynamical Theory of Gases. Cambridge University Press (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN 978-1-108-00564-7)

可在互聯網檔案館上獲得的著作：

• 1904年 The Dynamical Theory of Gases
• 1906年 Theoretical Mechanics
• 1908年 Mathematical Theory of Electricity and Magnetism
• 1947年 The Growth of Physical Science

其他：

• 1929年 The Universe Around Us
• 1930年 The Mysterious Universe
• 1931年 The Stars in Their Courses
• 1933年 The New Background of Science
• 1937年 Science and Music
• 1942年 Physics and Philosophy

參考資料

1. E. A. Milne. James Hopwood Jeans, 1877-1946. Obituary Notices of Fellows of the Royal Society. 1947-02-01, 5 (15): 573–589 [2018-04-02]. ISSN 1479-571X. doi:10.1098/rsbm.1947.0019 （英語）.
2. Sir James Jeans 1938 (reprint of 1931's edition of 1930 book): The Mysterious Universe.
3. GRO Register of Deaths: SEP 1946 5g 607 SURREY SE – James H. Jeans, aged 69
4. Deborah Todd; Joseph A. Angelo. A to Z of Scientists in Space and Astronomy. Infobase Publishing. 1 January 2009: 175 [26 January 2014]. ISBN 978-1-4381-0923-7. （原始內容存檔於2014-06-27） （英語）.
5. Allport, D.H. & Friskney, N.J. "A Short History of Wilson's School", Wilson's School Charitable Trust, 1987, pg 234
6. "Jeans, James Hopwood (JNS896JH) （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）". A Cambridge Alumni Database （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）. University of Cambridge.
7. "University intelligence - Cambridge" The Times (London). Friday, 11 October 1901. (36583), p. 4.
8. Astronomy and Cosmogony, Cambridge U Press, p 360
9. Pierre Teilhard De Chardin. The Future of Man. Random House LLC. 2004: 212. ISBN 9780385510721. We can hardly wonder, in the circumstances, that agnostics such as Sir James Jeans and Marcel Boll, and even convinced believers like Guardini, have uttered expressions ol amazement (tinged with heroic pessimism or triumphant detachment) at the apparent insignificance of the phenomenon of Life in terms of the cosmos— a little mold on a grain of dust... 使用|accessdate=需要含有|url= (幫助)
10. J J O'Connor and E F Robertson. Sir James Hopwood Jeans. School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland. October 2003 [28 November 2011]. （原始內容存檔於2019-10-28）.

外部連結

• MacTutor (St. Andrews Univ.): More biographical information. （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）, including photos
• Britannica article （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） includes photo