ジョージ・ウィリアム・ヒル

ジョージ・ウィリアム・ヒル
ジョージ・ウィリアム・ヒル
生まれる	( 1838-03-03 )1838年3月3日 ニューヨーク市、米国
死亡	1914年4月16日（1914-04-16）（享年76歳） ウェスト・ナイアック、ニューヨーク州、米国
国籍	アメリカ人
母校	ラトガース大学
知られている	ヒル微分方程式 ヒル球 月理論
受賞歴	王立天文学会金メダル（1887年） フランス学士院ダモワゾー賞(1898) コプリーメダル（1909年） ブルース・メダル（1909）
科学者としてのキャリア
フィールド	天文学、数学
機関	コロンビア大学、アメリカ海軍天文台
学術アドバイザー	セオドア・ストロング
サイン

ジョージ・ウィリアム・ヒル（1838年3月3日 - 1914年4月16日）は、アメリカの天文学者、数学者。科学界から独立して、おおむね孤立した状態で研究し、天体力学と常微分方程式の理論に多大な貢献をした。1905年、アンリ・ポアンカレはヒルの業績の重要性をはっきりと認めた。 1909年、ヒルは「数理天文学の研究」により、王立協会のコプリー賞を受賞した。ヒルはヒル微分方程式とヒル球で知られている。

ヒルは、画家であり彫刻家でもあるジョン・ウィリアム・ヒルとその妻キャサリン・スミスの息子としてニューヨーク市で生まれました。8歳のとき、家族とともにウェスト・ナイアックに引っ越しました。高校卒業後、ヒルはラトガース大学に入学し、そこで数学に興味を持つようになりました。

ラトガース大学でヒルは、アメリカの先駆的な数学者で天文学者のナサニエル・ボウディッチの友人であったセオドア・ストロング教授の影響を受けた。ストロングはヒルに、シルヴェストル・ラクロワやアドリアン＝マリー・ルジャンドルによる解析学の名著や、ジョゼフ＝ルイ・ラグランジュ、ピエール＝シモン・ラプラス、シメオン・ドニ・ポアソン、ギュスターヴ・ド・ポンテクーランによる力学と数理天文学の論文を読むように勧めた。

ヒルは1859年にラトガース大学を卒業し、文学士の学位を取得した。同年、彼は跳ね橋の幾何学的曲線に関する最初の科学論文を発表した。2年後、彼は地球の形状に関する数学的理論に関する研究でランクル数学月刊誌から賞を受賞した。

1860年代初頭、ヒルはシャルル＝ウジェーヌ・ドローネーとピーター・アンドレアス・ハンセンによる月の理論の研究を開始し、これがヒルのその後の研究のほとんどにインスピレーションと動機を与えることになった。1861年、ヒルはジョン・ダニエル・ランクルに雇われ、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるアメリカ海軍天文台の航海年鑑事務所に勤務した。^[1]

1862年、ラトガース大学はヒルに文学修士号を授与した。ヒルはしばらくケンブリッジに住み、その後ワシントンDCに住んだが、数学の研究はウェスト・ナイアックの家族の農場で行うことを選び、1892年以降はそこに引退した。

ヒルの成熟した研究は、三体問題^[2]、後に四体問題の数学に焦点を当て、地球の周りの月の軌道や太陽の周りの惑星の軌道を計算しました。ヒルは、ゼロ速度面の概念を導入することで、他の重い物体が存在する場合の天体の重力の影響範囲を定量化することができました。この表面内の空間はヒル球と呼ばれ、衛星を捕獲できる天体の周囲の領域に対応しています。

1878年、ヒルは、地球の周りの月の軌道の遠心歳差運動の問題に対する最初の完全な数学的解を提供しました。これは、アイザック・ニュートンの1687年の『プリンキピア』で初めて提起された月の理論の難問でした。 ^{[3]この同じ研究は、物理学と数学で「}ヒル微分方程式」 として知られるようになったものも導入しました。これは、パラメトリック振動子の挙動を記述し、数学的なフロケ理論に重要な貢献をしました。

ヒルの研究は国際的な科学界の注目を集め、1894年に彼はアメリカ数学会の会長に選ばれ、2年間その職を務めた。ヒルは1898年から1901年までコロンビア大学で講義したが、学生はほとんど集まらず、最終的には給料を返上し、学界ではなくウェスト・ナイアックの自宅で一人で研究を続けることを選んだ。^[4]

ヒルの全集は1905年から1907年にかけてカーネギー科学研究所から出版され、著名なフランスの数学者で理論物理学者のアンリ・ポアンカレによる12ページの序文が添えられている。その序文でポアンカレは、ヒルの1878年の論文「月理論の研究」で「それ以来[天体力学]が成し遂げてきた進歩のほとんどの萌芽を垣間見ることができる」と述べている。^[3] ヒルが学界から孤立していることについて、ポアンカレは次のように述べている。

この控えめさ、つまりこの野蛮さは、科学者にとって幸せな状況でした。なぜなら、そのおかげで科学者は独創的で忍耐強い研究を完遂することができたからです。^[3]

ジョージ・ウィリアム・ヒルは1902年にロンドン王立協会の外国人会員に選出された。また、1908年にはエディンバラ王立協会の会員となり、ベルギー（1909年）、ノルウェー（1910年）、スウェーデン（1913年）、オランダ（1914年）の科学アカデミーの会員にもなった。^[5] 晩年は健康状態が悪く、1914年にウェスト・ナイアックで亡くなった。結婚せず、子供もいなかった。

• アメリカ芸術科学アカデミー会員に選出（1865年）^[6]
• 米国科学アカデミー会員に選出（1874年）^[7]
• 王立天文学会金メダル（1887年）
• フランス研究所ダモワゾー賞(1898)
• アメリカ哲学協会会員に選出（1903年）^[8]
• ロンドン王立協会コプリーメダル（1909年）
• 太平洋天文学会ブルースメダル（1909年）
• 月のヒルクレーター
• 小惑星 1642 ヒル
• ラトガース大学 ブッシュキャンパスのヒル数学センター

• ジョージ・ウィリアム・ヒルの数学全集第1巻（ワシントン・カーネギー研究所、1905-1907年）
• ジョージ・ウィリアム・ヒルの数学全集第2巻（ワシントン・カーネギー研究所、1905-1907年）
• ジョージ・ウィリアム・ヒルの数学全集第3巻「木星と土星の新理論」（ワシントン・カーネギー研究所、1905-1907年）
• ジョージ・ウィリアム・ヒルの数学全集第4巻（ワシントン・カーネギー研究所、1905-1907年）

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• Wikiquote のジョージ・ウィリアム・ヒルに関する引用
• オコナー、ジョン J.、ロバートソン、エドマンド F.、「ジョージ ウィリアム ヒル」、マクチューター数学史アーカイブ、セントアンドリュース大学
• 米国科学アカデミー伝記