GIテイラー

ジェフリー・イングラム・テイラー卿
生まれる	( 1886-03-07 )1886年3月7日 セント・ジョンズ・ウッド、ミドルセックス、イングランド
死亡	1975年6月27日(1975-06-27)（享年89歳） ケンブリッジ、ケンブリッジシャー、イングランド
国籍	イギリス
母校	ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジ
知られている	テイラー・クエット流 レイリー・テイラー不安定性 テイラー分散 テイラー柱 サフマン・テイラー不安定性 テイラー・フォン・ノイマン・セドフ爆風 テイラーマイクロ スケール テイラー転位 テイラー円錐 ゼルドビッチ・テイラー流 テイラー・マッコール流 テイラー・カリック流 テイラー ・グリーン渦 テイラー・ プラウドマン定理 テイラー数 テイラー掻き取り流 テイラー解 テイラーの減衰渦 テイラー のポテンシャル流 テイラー・コールフィールド不安定性 テイラー・ディーン流 テイラー・ゴールドスタイン方程式 テイラー衝撃試験 テイラー・メルチャー漏洩誘電体モデル CQR アンカー 渦拡散 エントレインメント 流動塑性理論 均一等方乱流
受賞歴	FRS（1919）
科学者としてのキャリア
フィールド	物理学 数学 流体力学 流体力学 固体力学 波動理論
学術アドバイザー	JJトムソン[1] [2]
博士課程の学生	ジョージ・バチェラー フィリップ・ドラジン アルバート ・E・グリーン フランシス・ブレザトン ローザ ・M・モリス スチュワート・ターナー

サー・ジェフリー・イングラム・テイラー OM FRS FRSE（1886年3月7日 - 1975年6月27日）は、流体力学と波動理論 に貢献したイギリスの物理学者、数学者でした。

テイラーはロンドンのセント・ジョンズ・ウッドで生まれた。父のエドワード・イングラム・テイラーは芸術家であり、母のマーガレット・ブールは数学者の家系の出身であった（叔母はアリシア・ブール・ストット、祖父はジョージ・ブール）。^[3]子供の頃、王立研究所のクリスマス講演会に出席して科学に興味を持ち、ペイントローラーや粘着テープを使った実験を行った。

テイラーは1905年から1908年までケンブリッジ大学トリニティ・カレッジで数学と物理学を学んだ。彼はケンブリッジ大学でいくつかの奨学金と賞を獲得し、そのうちの一つでJJトムソンの下で学ぶことができた。^[4]

テイラーは学部生時代に最初の論文を発表した。その中で、彼は可視光の干渉によって、極めて弱い光源であっても縞模様が生じることを示した。 ^[5]干渉効果は、ガス灯からの光が一連の暗いガラス板を通して減衰し、縫い針の周りで回折することで生じた。写真乾板を十分に露出させるには 3 か月を要した。この論文では光の量子 (光子) については触れられておらず、アインシュタインの光電効果に関する 1905 年の論文にも言及されていないが、今日ではこの結果は、平均して一度に 1 個未満の光子が存在したと解釈できる。1927 年頃に電磁場が量子化されていることが広く受け入れられるようになると、テイラーの実験は、光の干渉効果は 1 個の光子が別の光子に干渉するという観点で解釈できないこと、つまり実際には 1 個の光子の確率振幅が二重スリット装置の両方のスリットを通過することで干渉することを示す証拠として、教育的な扱いで示されるようになった。このテーマに関する現代の理解では、光源が単一光子源ではなかったため、テイラーの実験の条件ではこれを実証するには不十分であったことが示されていますが、1986年に単一光子源を使用して実験が再現され、同じ結果が得られました。^[6]

彼は衝撃波に関する研究を続け、スミス賞を受賞した。^{[7] : 43} 1910年に彼はトリニティ・カレッジのフェローに選ばれ、翌年気象学の職に任命され、力学気象学の講師となった。大気の乱流に関する研究は「流体の乱流運動」の出版につながり、^[8] 1915年にアダムズ賞を受賞した。^{[9] 1913年にテイラーは}氷海哨戒船スコシア号 に気象学者として乗り組み、そこでの観察が空気の混合の理論モデルに関する後の研究の基礎となった。^[4]

第一次世界大戦が勃発すると、テイラーはファーンバラの王立航空機工場に派遣され、航空機の設計に関する知識を応用し、プロペラシャフトにかかる応力の研究などを行った。また、飛行機の操縦を学び、パラシュートの安定性も研究した。^[4]

戦後、テイラーはトリニティに戻り、乱流の海洋学への応用に取り組んだ。また、回転する流体中を通過する物体の問題にも取り組んだ。1923年、彼は王立協会の研究教授にヤロー研究教授として任命された。これにより、それまでの4年間務めていた、嫌いであまり適性もなかった教職を辞めることができた。この時期に、彼は流体力学と固体力学に関する最も広範な研究を行った。これには、ファーンバラでの戦争研究から得た結晶材料の変形に関する研究も含まれている。彼はまた、乱流に関するもう一つの大きな貢献を果たし、速度変動の統計的研究による新しいアプローチを導入した。^[4]

1934年、テイラーはマイケル・ポラニーやエゴン・オロワンとほぼ同時期に、延性材料の塑性変形はヴィト・ヴォルテラが1905年に開発した転位の理論で説明できることに気づきました。この洞察は固体力学の現代科学の発展に決定的な影響を与えました。^{[10] [11]}

1936年に彼は「船」をテーマに王立協会クリスマス講演を行った。[ ^{12]その中の「船が荒れた海で揺れる理由」という講演は、} BBCでテレビ放映された最初の王立協会クリスマス講演となった。^{[12] [13]}

第二次世界大戦中、テイラーは再びその専門知識を爆風の伝播などの軍事問題に応用し、空中の波と水中の爆発の両方を研究した。^[4]

テイラーは1944年から1945年にかけてマンハッタン計画の英国代表団の一員として米国に派遣された。ロスアラモスでは、核兵器、特に1945年8月9日に長崎で使用されたプルトニウム爆弾の開発における爆縮不安定性の問題の解決に貢献した。^{[14] [15]}

1944年には王立協会からナイトの称号とコプリーメダルを授与された。翌年、米国科学アカデミーに選出された。 ^[16]

テイラーは1945年7月16日のトリニティ核実験に同席しており、発射塔の北西約20マイル（32キロ）にあるコンパニアヒルから実験を観察したレスリー・グローブス将軍の「VIPリスト」10人の一人だった。偶然にも、数学者ジョージ・ブールのもう一人の直系の子孫であるジョーン・ヒントンも同じプロジェクトに携わっており、非公式の立場で実験を目撃していた。いとこ同士は当時出会ったが、後に別々の道を歩むことになる。核兵器に強く反対していたジョーンは毛沢東時代の中国に亡命し、テイラーは政治政策は科学者の管轄外だと主張した。^[17]

1950年、彼はバッキンガムの円周率定理を用いて爆発の威力を推定した2つの論文と、その実験の高速度写真の静止画を発表した。写真にはタイムスタンプと爆発半径の物理的スケールが記されており、ライフ誌に掲載された。彼は16.8ktと23.7ktという2つの推定値を示したが、これは当時まだ極秘とされていた20ktという一般的な値に近いものだった。 ^[18]

テイラーは戦後も研究を続け、航空研究委員会に所属し、超音速機の開発に取り組んだ。1952年に正式に引退したが、その後20年間研究を続け、簡単な装置で取り組める問題に集中した。これにより、第2粘性係数の測定方法などの進歩がもたらされた。テイラーは、分離した気泡が浮遊する非圧縮性液体を考案した。液体中の気体が膨張中に消散するのは、液体のせん断粘性によるものだった。したがって、体積粘性は簡単に計算できた。^{[11] [19]} 彼の晩年のその他の研究には、チューブ内の流れの縦方向の分散、^{[11] [20]}多孔質表面を通る動き、および薄い液体シートの力学などがあった。^[11]

テイラーは78歳から83歳までの間に、電気流体力学に関する論文を6本執筆した。この研究で彼は、雷雨における電気活動、つまり電場によって駆動される導電性液体の噴流への関心に戻った。このような噴流が観測される円錐は、彼にちなんでテイラー円錐と呼ばれている。彼は1971年と1973年に、さらに2本の論文を発表し、さらに別のテーマを扱った。1972年、DHマイケルはモスクワで開催された第13回理論・応用力学国際会議で、薄い液体シートに穴を開けるというテイラーの論文を発表した。テイラーは脳卒中を患い、出席できなかった。彼は以前の会議ではすべて発表していた。^[11]

テイラーの人生の側面は、彼の作品によく表れている。空気と水の動きに対する彼の圧倒的な関心、そしてその延長線上にある単細胞海洋生物の動きと気象の研究は、生涯にわたる航海への愛好と関係している。1930年代に彼は「CQR」アンカーを発明した。これは当時使用されていたものよりも強くて扱いやすく、水上飛行機を含むあらゆる種類の小型船舶に使用された。^[21]

テイラーは1925年に教師のグレース・ステファニー・フランシス・レイヴンヒルと結婚した。2人はステファニーが1965年に亡くなるまで一緒にいた。テイラーは1972年に重度の脳卒中を患い、事実上仕事に終止符を打った。彼は1975年にケンブリッジで亡くなった。 ^[11]彼はケンブリッジのセント・エドワード・キング＆マーティル教会の墓地に埋葬されている。

テイラーは多くの賞と栄誉を受けた。^[11]

• 応用数学におけるセオドア・フォン・カルマン賞（1972年）、工業応用数学協会（SIAM）
• 工学力学におけるセオドア・フォン・カルマン賞（1969年）、アメリカ土木学会（ASCE）
• AAグリフィスメダルおよび賞（1969年）、 材料鉱物鉱業研究所^[22]
• 英国君主功労勲章（1969年7月14日） ^{[11] [23]}
• フランクリンメダル（1962年）、フランクリン協会^[24]
• ケルビン金メダル（1959年）、電気技術者協会^[25]
• ティモシェンコ賞（1958年）、アメリカ機械学会^[26]
• ド・モルガン賞（1956年）、ロンドン数学協会^[27]
• アメリカ芸術科学アカデミー会員（1956年）^[28]
• アメリカ哲学協会国際会員（1955年）^[29]
• ヴィルヘルム・エクスナーメダル(1954)、オーストリア貿易協会 (Österreichischer Gewerbeverein) ^{[30] [31]}
• シモンズ金メダル（1951年）、王立気象協会^[32]
• ナイト・バチェラー（1944年）、イギリス君主^[33]
• コプリー賞（1944年）、王立協会^[34]
• ロイヤルメダル（1933年）、王立協会^[35]
• ベイカリアンメダル（1923年）、王立協会^[36]
• FRS（1919）^[11]
• アダムス賞（1915年）、ケンブリッジ大学^[37]
• スミス賞（1910年）、ケンブリッジ大学^[38]